Biyolog Nedir
kaynağı değiştir]
Ana madde: Hücre sinyalizasyonu
Hücre sinyalizasyonu (veya iletişimi), hücrelerin sinyalleri alma, işleme ve çevresiyle ve kendisiyle iletme yeteneğidir.[53][54] Sinyaller ışık, elektriksel uyarılar ve ısı gibi kimyasal olmayan sinyaller olabileceği gibi, başka bir hücrenin hücre zarındagömülü olarak bulunan veya bir hücrenin derinliklerinde yer alan reseptörlerle etkileşime giren kimyasal sinyaller (veya ligandlar) de olabilir.[54][55] Genel olarak dört tür kimyasal sinyal vardır: otokrin, parakrin, jukstakrin ve hormonlar.[55] Otokrin sinyalizasyonda, ligand onu salan hücreyi etkiler. Örneğin tümör hücreleri, kendi bölünmelerini başlatan sinyaller salgıladıkları için kontrolsüz bir şekilde çoğalabilirler. Parakrin sinyalizasyonda, ligand yakındaki hücrelere yayılır ve onları etkiler. Örneğin, nöron adı verilen beyin hücreleri, başka bir nöron veya kas hücresi gibi bitişik bir hücre üzerindeki bir reseptöre bağlanmak için sinaptik bir yarık boyunca yayılan nörotransmitter adı verilen ligandları serbest bırakır. Jukstakrin sinyalizasyonda, sinyal veren ve yanıt veren hücreler arasında doğrudan temas vardır. Son olarak, hormonlar, hedef hücrelerine ulaşmak için hayvanların dolaşım sistemleri veya bitkilerin vasküler sistemleri boyunca yolculuk eden ligandlardır. Bir ligand bir reseptöre bağlandığında, reseptörün türüne bağlı olarak başka bir hücrenin davranışını etkileyebilir. Örneğin, inotropik bir reseptöre bağlanan nörotransmitterler hedef hücrenin uyarılabilirliğini değiştirebilir. Diğer reseptör türleri arasında protein kinaz reseptörleri (örneğin, insülin hormonu reseptörü) ve G proteinine bağlı reseptörler bulunur. G proteini kenetli reseptörlerin aktivasyonu ikinci haberci kaskadlarını başlatabilir. Kimyasal veya fiziksel bir sinyalin bir dizi moleküler olay olarak bir hücre boyunca iletildiği sürece sinyal transdüksiyonu denir.
Hücre döngüsü[değiştir kaynağı değiştir]
Ayrıca bakınız: Gezegensel yaşanabilirlik, Yaşanabilir bölge ve Dünya üzerindeki su dağılımı
Yaşam, yaklaşık 3,8 milyar yıl önce oluşan Dünya'nın ilk okyanusundan ortaya çıktı.[31] O zamandan beri su, her organizmada en çok bulunan molekül olmaya devam etmektedir. Su, sulu bir çözelti oluşturmak için sodyum ve klorür iyonları veya diğer küçük moleküller gibi çözünen maddeleri çözebilen etkili bir çözücü olduğu için yaşam için önemlidir. Suda çözündükten sonra, bu çözünen maddelerin birbirleriyle temas etme olasılığı daha yüksektir ve bu nedenle yaşamı sürdüren kimyasal reaksiyonlarda yer alırlar.[31] Moleküler yapısı bakımından su, iki hidrojen (H) atomunun bir oksijen (O) atomuna (H2O) polar kovalent bağlarla bağlanmasıyla oluşan bükülmüş bir şekle sahip küçük bir polar moleküldür.[31] O-H bağları polar olduğundan, oksijen atomu hafif bir negatif yüke ve iki hidrojen atomu hafif bir pozitif yüke sahiptir.[31] Suyun bu polar özelliği, hidrojen bağları yoluyla diğer su moleküllerini çekmesini sağlar ve bu da suyu kohezyon hale getirir.[31]Yüzey gerilimi, sıvı yüzeyindeki moleküller arasındaki çekimden kaynaklanan kohezif kuvvetten kaynaklanır.[31] Su aynı zamanda polar veya yüklü su dışı moleküllerin yüzeyine yapışabildiği için adeziftir.[31] Su, sıvı olarak katı (veya buz) olduğundan daha yoğundur.[31] Suyun bu benzersiz özelliği, buzun göletler, göller ve okyanuslar gibi sıvı suyun üzerinde yüzmesine ve böylece aşağıdaki sıvıyı yukarıdaki soğuk havadan yalıtmasına olanak tanır.[31] Su, etanol gibi diğer çözücülerden daha yüksek bir özgül ısı kapasitesi sağlayarak enerjiyi emme kapasitesine sahiptir.[31] Bu nedenle sıvı suyu, su buharına dönüştürmek üzere su molekülleri arasındaki hidrojen bağlarını kırmak için büyük miktarda enerjiye ihtiyaç vardır.[31] Bir molekül olarak su tamamen kararlı değildir, çünkü her bir su molekülü tekrar bir su molekülüne dönüşmeden önce sürekli olarak hidrojen ve hidroksil iyonlarına ayrışır.[31]Saf suda, hidrojen iyonlarının sayısı hidroksil iyonlarının sayısını dengeler (veya eşitler), bu da pH'ın nötr olmasıyla sonuçlanır.
Organik bileşikler[değiştir kaynağı değiştir]
Ana madde: Hücre
Hücre teorisi, hücrelerin yaşamın temel birimleri olduğunu, tüm canlıların bir veya daha fazla hücreden oluştuğunu ve tüm hücrelerin hücre bölünmesi yoluyla önceden var olan hücrelerden meydana geldiğini belirtir.[39] Çoğu hücre çok küçüktür, çapları 1 ile 100 mikrometre arasında değişir ve bu nedenle yalnızca ışık veya elektron mikroskobu altında görülebilir.[40] Genel olarak iki tür hücre vardır: çekirdek içeren ökaryotik hücreler ve çekirdek içermeyen prokaryotik hücreler. Prokaryotlar bakteri gibi tek hücreli organizmalardır, ökaryotlar ise tek hücreli veya çok hücreli olabilir. Çok hücreli organizmalarda, organizmanın vücudundaki her hücre nihayetinde döllenmiş bir yumurtadakitek bir hücreden türemiştir.
Hücre yapısı[değiştir kaynağı değiştir]
Daha fazla bilgi: Gen ve DNA
Gen, bir organizmanın biçimini veya işlevini kontrol eden genetik bilgiyi taşıyan bir deoksiribonükleik asit (DNA) bölgesine karşılık gelen bir kalıtım birimidir. DNA, çift sarmal oluşturmak üzere birbiri etrafında sarılan iki polinükleotit zincirinden oluşur.[66]Ökaryotlarda doğrusal kromozomlar, prokaryotlarda ise dairesel kromozomlar halinde bulunur. Bir hücredeki kromozom kümesi topluca genom olarak bilinir. Ökaryotlarda DNA esas olarak hücre çekirdeğinde bulunur.[67] Prokaryotlarda DNA nükleoit içinde tutulur.[68] Genetik bilgi genler içinde tutulur ve bir organizmadaki tüm topluluğa genotip denir.[69]DNA replikasyonu, her bir ipliğin yeni bir DNA ipliği için şablon görevi gördüğü yarı korunumlu bir süreçtir.[66]Mutasyonlar DNA'daki kalıtsal değişikliklerdir.[66] Düzeltme okuması ile düzeltilmeyen replikasyon hatalarının bir sonucu olarak kendiliğinden ortaya çıkabilir veya bir kimyasal (örneğin, nitröz asit, benzopiren) veya radyasyon (örneğin, x-ışını, gama ışını, ultraviyole radyasyon, kararsız izotoplar tarafından yayılan parçacıklar) gibi çevresel bir mutajen tarafından indüklenebilirler.[66] Mutasyonlar, işlev kaybı, işlev kazanımı ve koşullu mutasyonlar gibi fenotipik etkilere yol açabilir.[66] Bazı mutasyonlar, evrim için genetik varyasyon kaynağı olduklarından faydalıdır.[66] Diğerleri ise hayatta kalmak için gerekli genlerin işlev kaybına yol açmaları halinde zararlıdır.[66]Kanserojenler gibi mutajenlerden genellikle halk sağlığı politikası hedefleri doğrultusunda kaçınılır.[66]