Canlıların Ortak Özellikleri

Hücre, tüm canlıların yapıtaşıdır. Her canlı en az bir hücreden oluşur. Hücresel yapı bakımından canlılar iki ana gruba ayrılır:

• Prokaryot Hücreler: çekirdek zarından yoksun, genetik materyalin sitoplazmada serbest bulunduğu hücrelerdir. Örnek olarak; bakteri, arke, amip, öglena, bira mayası ve plazmodyum verilebilir.
• Ökaryot Hücreler: Bitkiler, hayvanlar, mantarlar ve protistler gibi organizmalarda görülen, belirgin çekirdek zarı ve zarla çevrili organellere sahip hücrelerdir. Mitokondri, endoplazmik retikulum, Golgi aygıtı gibi organeller sayesinde daha karmaşık işlevler gerçekleştirirler.

Önemli Not: Ökaryot ve prokaryot hücreler arasındaki bu temel fark, organizmaların işlevlerini, enerji üretim mekanizmalarını ve üreme şekillerini etkiler.

Beslenme, canlıların hayatta kalabilmesi için gerekli enerji ve yapıtaşlarını elde etme sürecidir. Beslenme şekilleri; organizmanın enerji kaynağına göre sınıflandırılır:

• Ototrof Beslenme: Kendi besinini sentezleyebilen, fotosentez veya kemosentez yoluyla enerji üreten canlılardır. Örneğin, yeşil bitkiler ve bazı bakteriler.
• Heterotrof Beslenme: Enerji ve besin ihtiyaçlarını dış ortamdan karşılayan canlılardır. Hayvanlar, mantarlar ve bazı bakteriler bu gruba girer.

Önemli Not: Bazı organizmalar hem ototrof hem de heterotrof özellik gösterebilir; bu durum “miksotrof” olarak adlandırılır. Bu esneklik, çevresel koşullara bağlı olarak enerji üretim stratejilerinde değişiklik yapmalarını sağlar. Örneğin, öglena.

Solunum, besin maddelerinin oksidatif yıkımı sonucu enerji üretilmesidir. Bu enerji, hücresel aktiviteler için ATP formunda kullanılır. Solunum, iki ana tipte gerçekleşir:

• Oksijenli (Aerobik) Solunum: Oksijen kullanılarak besin moleküllerinin tamamen yıkıldığı, yüksek ATP üretimi sağlayan solunum şeklidir. Örneğin, hayvan hücrelerinde ve bitki mitokondrilerinde görülür.
• Oksijensiz (Anaerobik) Solunum: Oksijenin bulunmadığı koşullarda gerçekleşen, daha az ATP üreten süreçtir. Bu durum, bazı bakterilerde ve mayalarda fermantasyon şeklinde gözlenir.

Önemli Not: Bazı canlılarda sadece oksijensiz solunum görüldüğünden üm canlılar oksijenli solunum yapar gibi bir argüman yanlış olacaktır.

Oksijenli solunumda üretilen ATP, oksijensiz solunuma göre fazladır.

Büyüme, organizmanın boyut ve kütle olarak artması; gelişme ise organizmanın yapı ve işlevsel olarak olgunlaşmasıdır. Örneğin, bir bebeğin kilo alması büyüme ile ilişkiliyken, yürümeye başlaması gelişmeye örnektir. Bu süreçte;

• Tek Hücreli Canlılar: Büyüme, hücrenin hacminin artışıyla gerçekleşir. Üreme ise hücre bölünmesi yoluyla meydana gelir; böylece bölünme, hem büyüme hem de üreme işlevi görür.
• Çok Hücreli Canlılar: Büyüme; hem hücre sayısının artması (hücre bölünmesi) hem de mevcut hücrelerin boyutlarının artışıyla gerçekleşir. Gelişme, hücrelerin farklılaşarak belirli dokular ve organlar oluşturmasıyla sağlanır.

Önemli Not: Tek hücreli canlılarda bölünme gerçekleştiğinde üreme gerçekleşirken, çok hücreli organizmalarda bu durum; hücre farklılaşması ve doku oluşumu, organizmanın karmaşıklığını artırır ve dolayısıyla büyümeyi sağlar.

Bitkilerde büyüme yaşama süresince sınırsızken hayvanlarda ise sınırlıdır.

Hareket, canlıların çevreleriyle etkileşim kurabilmesi ve hayatta kalabilmesi için kritik öneme sahiptir. Hareket, organizmanın yapısına ve yaşam alanına göre farklı şekillerde ortaya çıkar:

• Mekanik Hareket: Hayvanlarda kas sistemi sayesinde gerçekleşen, yer değiştirme ve koordineli hareketlerdir. Örneğin, kuşların uçması, balıkların yüzmesi ve memelilerin koşması.
• Amoeboid Hareket: Tek hücreli organizmalarda görülen, sitoplazmanın akışkan hareketi ile gerçekleşen değişken şekilli hareketlerdir.
• Organize Hareket: Bitkilerde tropizm gibi yönelimsel hareketler; ışığa, yerçekimine veya dokunsal uyarılara tepki olarak ortaya çıkar.

Önemli Not: Hareket, yalnızca fiziksel yer değiştirme ile sınırlı değildir; hücresel düzeyde de organellerin taşınması gibi mikro hareketler, organizmanın işlevselliği için gereklidir.

Önemli Not:Canlılarda hareket ortaktır ama aktif hareket (yer değiştirme) ortak değildir.

Boşaltım, canlıların metabolizma sonucunda oluşan atık maddeleri, vücut dışına atarak iç ortamın dengesini korumalarını sağlar. Bu süreç;

• Hücre Düzeyinde: Atık maddelerin, hücre zarından difüzyon veya aktif taşıma yoluyla uzaklaştırılır. Ayrıca amip, öglena ve paremesyum gibi tek hücreli canlılarda, hücreye giren su kontraktil koful (bir nevi pompa) aracılıyla dışarı atılır.
• Organ Sistemleri: Çok hücreli canlılarda böbrekler, karaciğer gibi organlar aracılığıyla atık maddeler vücuttan uzaklaştırılır. İnsanlarda idrar atma, terleme ve nefes vererek karbondioksitin dışarı atılması birer boşaltım örneğidir.

Önemli Not: Boşaltım sistemi, organizmanın homeostazını koruyarak, zararlı atıkların birikmesini engeller.

Üreme, yeni bireylerin oluşmasını sağlayan hayati bir süreçtir. Bu süreç sayesinde türler nesiller boyu devam eder. Üreme şekilleri şu şekilde sınıflandırılır:

• Eşeysiz Üreme: Tek hücreli canlılarda, örneğin bakterilerde hücre bölünmesi veya tomurcuklanma ile gerçekleşir. Bu yöntemde genetik materyal birebir aktarılır, dolayısıyla çeşitlilik düşüktür.
• Eşeyli Üreme: Çok hücreli canlılarda iki farklı gametin birleşmesiyle oluşur. Bu süreç, genetik materyalin yeniden kombinasyonunu sağlayarak çeşitliliği artırır.

Önemli Not: Tek hücreli canlılarda hücre bölünmesi, hem büyüme hem de üreme işlevi görürken, çok hücreli organizmalarda üreme özel organ ve hücrelerin farklılaşması ile gerçekleşir.

Canlılar, çevrelerinden gelen ışık, ısı, kimyasal sinyaller ve mekanik uyarılara karşı çeşitli tepkiler verir. Bu tepkiler, organizmanın çevresine uyum sağlamasını ve hayatta kalmasını destekler.

• Tropik Tepkiler: Bitkilerde ışığa (fototropizm), yerçekimine (geotropizm) veya suya (hydrotropizm) yöneliş.
• Refleks Tepkiler: Hayvanlarda sinir sistemi aracılığıyla ani uyarıcılara verilen otomatik tepkiler (örneğin, elin sıcak yüzeye dokunulduğunda geri çekilmesi).

Önemli Not: Bu tepkiler, canlıların iç ve dış ortam arasında sürekli bir denge kurmalarına olanak tanır; bazen hızlı, bazen de yavaş tepkiler verebilirler.

Organizasyon, canlı organizmaların yapı ve işlev bakımından karmaşık düzenini ifade eder. Bu yapı;

• Hücresel Organizasyon: Tek hücreli organizmalarda tüm yaşamsal işlevler aynı hücre içinde gerçekleşir.
• Doku ve Organ Organizasyonu: Çok hücreli canlılarda, hücreler belirli görevler üstlenerek dokular oluşturur; dokular birleşerek organları, organlar da sistemleri meydana getirir.

Önemli Not: Organizasyon düzeyi arttıkça, organizmanın karmaşıklığı ve işlevselliği de artar. Bu durum, canlıların çevresel değişikliklere daha esnek yanıtlar vermesini sağlar.

Canlıların yaşamını sürdürebilmesi için sürekli enerjiye ihtiyaç vardır. Bu enerji, vücutta gerçekleşen kimyasal tepkimeler sayesinde sağlanır. İşte bu yapım ve yıkım olaylarının tamamına metabolizma denir. Bu reaksiyonlar; enerji üretimi, protein sentezi ve atık maddelerin ayrıştırılması gibi işlevleri kapsar. 2’ye ayrılır:

1. Anabolizma (Özümleme, Yapım): Hücrelerin yapı oluşturmak için yeni moleküller sentezlediği yapıcı süreçler. Yani küçük moleküllerin büyük moleküllü maddelere dönüşmesi. Örneğin, protein sentezi, yağ sentezi, fotosentez.
2. Katabolizma (Yadımlama, Yıkım): Moleküllerin yıkılarak enerjiye dönüştürüldüğü yıkıcı süreçler. Örneğin, solunum, hidroliz.

Not: Hidroliz ve solunum, yıkım olaylarıdır; ancak aynı şey değildir. Hidroliz, büyük moleküllerin su kullanılarak küçük parçalara ayrılmasıdır ve sindirimde görülür, enerji üretimi söz konusu değildir. Solunum ise hücre içinde gerçekleşir; organik maddeler parçalanarak ATP, yani enerji üretilir; su kullanılmaz, aksine su ve karbondioksit gibi atıklar açığa çıkar. Kısaca, hidroliz sindirim, solunum ise enerji üretimidir.

Enerji harcanarak gerçekleşen tepkimelere endergonik, enerji açığa çıkaran tepkimelere ise ekzergonik denir. Örneğin; protein sentezi ve fotosentez endergonik, solunum ve sindirim ekzergoniktir.

Metabolizma iki ana bölümden oluşur: Anabolizma (yapım) ve katabolizma (yıkım). Genç bireylerde anabolizma hızı genellikle katabolizmadan fazladır; ancak yaş ilerledikçe bu denge değişir ve yıkım olayları baskın hale gelir.

Bir canlının metabolizma hızı; yaş, cinsiyet, vücut ağırlığı, hormonlar, çevre koşulları ve fiziksel aktiviteye bağlı olarak değişir. Ancak unutulmamalıdır: Besinlerin kalori değerine bakarak metabolizma hızı belirlenemez.

Hayvanlar metabolik sıcaklık düzenlemelerine göre ikiye ayrılır:

• Sıcak kanlılar (endoterm): Vücut sıcaklıkları sabittir, çevre koşullarından etkilenmez. Örnek: Kuşlar ve memeliler.
• Soğuk kanlılar (ektoterm): Vücut sıcaklıkları çevre sıcaklığına bağlı olarak değişir. Örnek: Balıklar, sürüngenler, kurbağalar.

Sıcak kanlı canlılar kışın daha fazla ısı kaybeder; bu durumu telafi etmek için metabolizma hızlarını artırırlar. Soğuk kanlılarda ise; kışın vücut sıcaklıkları düşer ve metabolizmaları yavaşlar, yazın ise hızlanır. Örneğin, yılanlar kışın kış uykusuna yatarak metabolizmalarını en düşük seviyeye indirirken, yazın daha aktif hale gelirler.

Bazal metabolizma; bir canlının sadece yaşamsal faaliyetlerini sürdürebilmesi için gereken en düşük enerji düzeyidir. Örneğin, kış uykusuna yatan hayvanlar, uyku halindeki tohumlar, endospor oluşturan bakteriler ve yapraklarını döken bitkiler bazal metabolizma durumundadır.

İnsanda bazal metabolizma şu koşullarda ölçülür:

• Tam dinlenme halinde
• Oda sıcaklığında
• Sağlıklı bireyde
• Yemekten yaklaşık 12 saat sonra

Bu süreçte kalp atışı, sinirsel iletim ve hücre zarından madde taşınması gibi yaşamsal faaliyetler devam eder; ancak çizgili kaslar aktif olmadığından hareket için ek ATP harcanmaz.

Bir insanın tükettiği oksijen miktarı, ürettiği karbondioksit miktarı ve kaybettiği ısı ölçülerek bazal metabolizma hızı belirlenebilir.

Önemli Not: Metabolizma, organizmanın enerji ihtiyacını karşılamada, büyüme ve onarım süreçlerinde kritik rol oynar. Metabolik dengenin bozulması, hastalıklara yol açabilir.

Adaptasyon, canlıların çevrelerindeki değişimlere uyum sağlamak amacıyla morfolojik, fizyolojik ve davranışsal özelliklerinde gerçekleştirdikleri kalıtsal değişiklikler bütünüdür. Bu süreç, türlerin hayatta kalması ve evrimsel süreçte gelişebilmesi için kritik öneme sahiptir.

• Morfolojik Adaptasyonlar: Canlının dış görünüşünde meydana gelen yapısal değişikliklerdir. Örneğin; kutup ayılarında kalın kürk ve yağ tabakası, sıcak iklim canlılarında ise ince ve hafif yapılı vücutlar gözlenir.
• Fizyolojik Adaptasyonlar: Canlının iç organları veya metabolik süreçlerinde gerçekleşen değişikliklerdir. Örneğin; sucul canlılarda solungaç yapısının bulunması veya çöl hayvanlarının su kaybını minimize eden böbrek yapıları.
• Davranışsal Adaptasyonlar: Canlının çevresel streslere verdiği davranışsal tepkilerdir. Örneğin; göç eden kuşların mevsimsel göçleri veya gece aktif olan hayvanların gündüz sıcaklarından kaçınması.

Önemli Not: Adaptasyon, yalnızca bireysel düzeyde gerçekleşen bir süreç değildir; nesiller boyu kalıtsal özelliklerin seçilmesiyle, türlerin çevrelerine uyum sağlayarak evrimleşmesini sağlar. Bu süreç, çevresel baskılar altında hayatta kalma şansını artırır.

Protein ve enzim sentezi, hücrelerde genetik bilginin proteinlere dönüştürülmesi sürecidir. Bu süreç, hücrenin işlevlerini yerine getirebilmesi için gerekli yapıtaşlarını oluşturur. Özetle, her canlı kendilerine özgü olacak şekilde organik madde ve enzim sentezi yapar.

Enzimler de protein yapılıdır ve her canlı kendi enzimini kendi sentezler.

Canlı hücreler, yaşamlarını sürdürebilmek ve iç ortamlarını dengeleyebilmek için maddeleri hücre zarından geçirme işlemi yaparlar. Bu taşıma olayları iki temel yolla gerçekleşir:

1. Difüzyon: Moleküllerin, yüksek konsantrasyondan düşük konsantrasyona doğru doğal olarak yayılmasıdır. Örnek: Oksijen ve karbondioksit gazlarının akciğer alveollerinde difüzyon yoluyla değişimi.
2. Aktif Taşıma: Hücrenin enerji (ATP) kullanarak, konsantrasyon gradientine ters yönde maddeleri taşımadığı mekanizmadır. Örnek: Na⁺/K⁺ pompası, hücre içi ve dışı iyon dengesini sağlamak için aktif taşıma kullanır.

Önemli Not: Difüzyon pasif bir süreç olup enerji gerektirmez; ancak yalnızca moleküllerin konsantrasyon farkı mevcut olduğunda işler. Aktif taşıma ise, hücre içi ve dışı ortamların özel dengesini korumak için enerji maliyetiyle gerçekleştirilir. Bu iki mekanizma, hücrelerin hayati işlevlerini sürdürebilmesi için kritik öneme sahiptir.

Ölüm, canlı organizmanın tüm yaşamsal fonksiyonlarının geri dönüşümsüz olarak sona ermesidir. Bu süreç, bireysel yaşamsal döngünün doğal bir parçası olarak kabul edilir.

• Hücre Ölümü (Apoptoz): Programlanmış hücre ölümü, organizmanın sağlıklı kalması için zararlı veya hasarlı hücrelerin temizlenmesinde rol oynar.
• Nekroz: Yaralanma veya patolojik durumlar sonucu meydana gelen, düzensiz hücre ölümü.

Önemli Not: Ölüm, sadece bireysel organizmanın sonu değil, aynı zamanda ekosistem içindeki besin döngüsünün ve canlıların evriminin de önemli bir aşamasıdır.