Tıbbi Biyolojiye Giriş Yrd. Doç. Dr. Muhammed Kamil TURAN Karabük Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Biyoloji ve Genetik Anabilim Dalı 2017/2018

1.1.38.2-1 - Hücrenin nasıl farklılaştığını ve çok farklı hücre tiplerini oluşturabildiğini anlatabilmeli. 1.1.38.2-2 - Nucleus ve nucleolus yapılarını tanımlayıp, özellik ve görevlerini yazabilemli 1.1.38.2-3 - Nükleik asitler ve yapılarını tanımlayabilmeli 1.1.38.2-4 - DNA ve RNA’nın yapı ve özelliklerini açıklayabilmeli 1.1.38.2-5 - DNA’nın ve kromozomların çekirdek içi organizasyonunu genel hatlarıyla açıklayabilmeli Öğrenim hedefleri

1.1.38.2-6 - Spermatogenez ve oogenez süreçlerini açıklayabilmeli 1.1.38.2-7 - İnsandaki kromozom sayısını bilmeli 1.1.38.2-8 - İki tabakalı lipid yapısı ile ona katılan molekül ve proteinleri işlevlerini bilmeli 1.1.38.2-9 - Glikokaliks özelliğini ve önemini açıklayabilmeli. Öğrenim hedefleri

Canlılık çevreyle ilişki içinde bir bütündür Şeytan Bahçeleri

Canlılık çevreyle ilişki içinde bir bütündür Bu bahçelerde hemen tamamen tek bir türün hakimiyeti vardır. Duroia Hirsuta: Küçük çiçekli, içi boş bir bitki türüdür. Canlılık çevreyle ilişki içinde bir bütündür

Canlılık çevreyle ilişki içinde bir bütündür İki hipotez kurulmuştur. Myrmelachista Schumanni karıncaları tarafından korunur Duroia Hirsuta kendi kendini korur. . Canlılık çevreyle ilişki içinde bir bütündür NASIL

Canlılık çevreyle ilişki içinde bir bütündür İki hipotez kurulmuştur. Myrmelachista Schumanni karıncaları tarafından korunur Çözüm ortağı karıncanın doğal konakçısı olmayan Cedrela fidanları Canlılık çevreyle ilişki içinde bir bütündür

Canlılık çevreyle ilişki içinde bir bütündür Bahçe içine ve bahçe dışına karıncaların konağı olmayan Cedrela bitkisi ekilmiştir. Cedrela fidanalarının içeri ve dışarı ekilen bazılarının etrafına böcek geçişini engelleyecek reçine koruması yapılmıştır. Böylece içeride ve dışarıda, korunmuş ve korunmamış fidanlar elde edilmiştir. Canlılık çevreyle ilişki içinde bir bütündür

Canlılık çevreyle ilişki içinde bir bütündür

Canlılık çevreyle ilişki içinde bir bütündür Sonra Cedrela yapraklarındaki karınca aktivitesini belirlemek için ölü alanların tek tek ölçümü yapılmıştır.

Biyoloji – Çevre daima ilişki içindedir. Neil Campbell bir gün bir hava alanında beklerken şöyle bir iddia ortaya atıldığını duydu. ‘Endüstriyel ya da tarımsal faaliyetler sonucu ortaya çıkan kimyasal atıkların çevreyi kirletmeleri konusunda kaygılanmak paranoyakça ve cahilcedir. Neticede bu atıklar çevremizde zaten bulunan atomlardan yapılmıştır.’ Biyoloji – Çevre daima ilişki içindedir.

Hücrenin kimyasal kompozisyonu Organik kompozisyon: C, H, O ve bazen N, P atomu bulundururlar C,H,O,N %96 İnorganik kompozisyon Karbon atomu bulundurmazlar Lakin şunlar hariç tutulmalıdır: CO, CO2, HCO3 Hücrenin kimyasal kompozisyonu

Hücrenin kimyasal kompozisyonu Geri kalan yaklaşık %4’lük kısım ise (Ca, P, K, S, Na, Cl, Mg) “İz Elementler ( %0,01’den daha az oranda)” dediğimiz (B, Cr, Co, Cu, F, I, Fe, Mn, Mo, Se, Si, Sn, V ve Zn) elementlerdir. İz elementlere vücut kimyamız içinde çok çok az oranda bulunsalar da hayati görevler üstlenirler: Fe: Hemoglabin molekülü üzerinde oksijen taşınması I: Tiroid hormonu sentezi Hücrenin kimyasal kompozisyonu

Hücrenin İnorganik Kompozisyonu

Hücrenin İnorganik Kompozisyonu içinde suyun önemi Hücrelerin yaklaşık olarak %70 - %80 kadarı sudan oluşur. Yaşam için gerekli olan anyon ve katyonlar bu sıvı içinde çözünmüş durumdadır.

Hücrenin İnorganik Kompozisyonu içinde suyun lokalizasyonu Canlı sistemde sıvılar iki kompartımanda incelenir. Intrasellüler Extrasellüler Intravasküler (damar içi) Intersellüler (hücreler arası) Intertisiel (dokular arası) Hücrenin İnorganik Kompozisyonu içinde suyun lokalizasyonu

Hücrenin İnorganik Kompozisyonu içinde suyun lokalizasyonu Canlı sistemde sıvılar iki kompartımanda incelenir. Intrasellüler Extrasellüler

Hücrenin İnorganik Kompozisyonu içinde suyun lokalizasyonu Hücreler semipermeable bir Membran ile dış ortamdan ayrılırlar. Membran ile ayrılan kompartman intrasellüler saha olarak adlandırılır. Bu kısımda ki sıvıya ise intrasellüler sıvı adı verilir. Membran ile ayrılmış sahanın dışına intersellüler saha ve bu kısımdaki sıvıya ise intersellüler sıvı adı verilir. İntersellüler sahada intersellüler sıvı İnterstisiyel dokular arası mesafe ve interstisiye sıvı Intravasküler damar içi saha ve intravasküler sıvı Hücrenin İnorganik Kompozisyonu içinde suyun lokalizasyonu

Hücrenin İnorganik Kompozisyonun kompartmanlara dağılımı Hücre içindeki en önemli elektrolitler: Potasyum (K) Magnesium (Mg) Fosfatlar (P) Hücre dışının en önemli elektrolitleri: Kalsiyum (Ca) Sodyum (Na) Klor (Cl) Hücrenin İnorganik Kompozisyonun kompartmanlara dağılımı

Hücrenin İnorganik Kompozisyonun kompartmanlara dağılımı Elektrolit Değerliği Extrasellüler Intrasellüler E/I I/E Ca++ 2 5 1 0,2 K+ 141 0,035 28,2 Na+ 142 10 14,2 0,070 Mg++ 3 58 0,051 19,33 SO-- -2 0,5 HCO3- -1 28 2,8 0,35 Fosfatlar   4 75 0,053 18,75 Cl- 130 32,5 0,03 Hücrenin İnorganik Kompozisyonun kompartmanlara dağılımı Hücre içindeki en önemli elektrolitler: K, Mg, P Hücre dışının en önemli elektrolitleri: Ca, Na, Cl

Hücrenin İnorganik Kompozisyonun kompartmanlara dağılımı Hücre içindeki en önemli elektrolitler: K, Mg, P Hücre dışının en önemli elektrolitleri: Ca, Na, Cl

Hücrenin Organik Kompozisyonu ve yapı taşları Hücreler 30 karbona kadar küçük monomer şeklinde ki pek çok zaman sıvılar içinde serbest bir şekilde çözünmüş halde bulunan moleküller içerir. Bunlar karbonhidratların, yağların, proteinlerin ve nükleik asitlerinde yapıtaşlarıdır. Hücresel aktiviteleri düzenlerler Hücrenin Organik Kompozisyonu ve yapı taşları

Hücrenin Organik Kompozisyonu ve yapı taşları

Hücrenin Organik Kompozisyonu ve yapı taşları

Hücrenin Organik Kompozisyonu ve makromoleküller Makromoleküller çoğunlukla küçük öncüllerin birbiri ardına birbirlerine zincir şeklinde bağlanmaları neticesinde oluşur. Örneğin: Glikojen Nişasta DNA RNA Selüloz Kitin Hücrenin Organik Kompozisyonu ve makromoleküller

Proteinler aminoasit adı verilen birimlerin birbiri ardına dizilerek aralarında peptit bağı oluşturmaları ile meydana gelen bir makromoleküldür. Proteinler

Proteinler aminoasit adı verilen birimlerin birbiri ardına dizilerek aralarında peptit bağı oluşturmaları ile meydana gelen bir makromoleküldür. Proteinler

Proteinler

Nükleik asitlerin yapı taşları nükleotid denen ünitelerdir. Canlılarda iki grup nükleik asit vardır. DNA RNA Hemen hemen tüm nükleik asitlerin monomerleri: Adenin Guanin Citozin Timin Nükleik asitler

Nükleik asitler Riboz şekeri

Nükleik asitler Deoksiriboz şekeri

Nükleik asitler Riboz ve Deoksiriboz

Nükleik asitler Nükleotide

Nükleik asitler Nükleotid bağ yapıyısı

Nükleik asitler Nükleotid bağ yapıyısı

Nükleik asitler Nükleotid bağ yapıyısı

Nükleik asitler Nükleotidlerin isimlendirilmesi

Nükleik asitler pürin ve primidin halkaları

Nükleik asitler Pürin ve Primidin bazları

Nükleik asitler Nükleotid çiftleri

Nükleik asitler Watson Crick Baz eşleşmesi

Nükleik asitler Non Watson-Crick DNA Baz eşleşmesi

Nükleik asitler Fosfat şeker omurga

Nükleik asitler Fosfat şeker omurga ve DNA

Nükleik asitler Fosfat şeker omurga ve DNA

Nükleik asitler Fosfat şeker omurga DNA ve RNA

Nükleik asitler DNA Baz istiflenmesi

Nükleik asitler DNA Major ve Minor oluklar

Nükleik asitler DNA Major ve Minor oluklar Büyük oluk: DNA-Protein etkileşimi için oldukça önemlidir. DNA’nın majör oluk kısmında ki açıpa çıkmış zincirler okunabilidir Proteinler açığa çıkmış zincirlere bağlanarak görevlerini icra ederler Küçük oluk: Bu kısımdaki zincirler büyük oluktan daha kısa ve daha gizlidir Proteinlerin bağlanması için çok elverişli değildir, TBP protein küçük oluğa bağlanan nadir proteinlerdendir Ökaryotlarda transkripsiyonu başlatmak için gerekli olan bir ptoeindir. Nükleik asitler DNA Major ve Minor oluklar

DNA formaları ve genel özellikleri B Z D E DNA formaları ve genel özellikleri Aşırı derecede nadir

DNA formaları ve genel özellikleri B DNA Fizyolojik şartlarda hücrede bulunan DNA formudur Sağ el sarmalıdır Büyük oluk orta derinlikte, geniş Küçük oluk orta derinlikte, dar Dönüş başına baz sayısı 10.5 Yüksek nemlilik Düşük tuzluluk DNA formaları ve genel özellikleri

DNA-B

DNA formaları ve genel özellikleri A DNA Su içeriği azaltılmış, Tuz konsantrasyonu arttırılmış, Sağ el sarmalı şeklindedir Büyük oluk derin ve dar Küçük oluk sığ ve geniş Dönüş başına baz sayısı 11 DNA formaları ve genel özellikleri

DNA-A

DNA formaları ve genel özellikleri Z DNA Sol el sarmalıdır Büyük oluk neredeyse yok denecek kadar sığ Küçük oluk çok derin ve dar Dönüş başına baz sayısı 12 Yüksek nemlilik Düşük tuzluluk Yüksek MgCl2 ve NaCl vardlığıdan DNA formaları ve genel özellikleri

DNA- Z

DNA- Z Parameter A-DNA B-DNA Z-DNA Helix sense right-handed left-handed Residues per turn 11 10.5 12 Axial rise [Å] 2.55 3.4 3.7 Helix pitch(°) 28 34 45 Base pair tilt(°) 20 −6 7 Rotation per residue (°) 33 36 -30 Diameter of helix [Å] 23 18 Glycosidic bond configuration dA,dT,dC dG anti anti anti syn Sugar pucker dA,dT,dC dG C3'-endo C3'-endo C2'-endo C2'-endo C2'-endo C3'-endo Intrastrand phosphate-phosphate distance [Å]  dA,dT,dC dG 5.9 5.9 7.0 7.0 7.0 5.9 DNA- Z

Nükleik asitler arasındaki majör farklar