1. Ünite

Genetik Mühendisliği Ve Biyoteknoloji

GENETİK  MÜHENDİSLİĞİ  VE  BİYOTEKNOLOJİ
     -Mikroskop bulunmadan önce canlılar hakkında edinilen bilgiler gözlemlere dayanmaktaydı
     -Mikroskop bulunduktan sonra canlılarla ilgili deney , araştırma ve incelemeler yapılmıştır.
     -Bilim adamlarının yaptıklarının yaptıkları araştırmalarda bulunan en önemli olay DNA nın bulunuşu ve üzerindeki çalışmalardır .
MOLEKÜLER   BİYOLOJİ
       DNA  ile ilgili çalışmalar yapan bilim dalına moleküler biyoloji denir .
GEN  MÜHENDİSLİĞİ  (  GENETİK  MÜHENDİSLİĞİ  )
Moleküler biyolojide elde  edilen  bilgilerin mühendislik bilgileriyle  birleştirilmesine GENETİK MÜHENDİSLİĞİ denir.
Dış etkiler ile canlının kalıtsal özelliklerinin değiştirilerek onlara yeni işlevler kazandırılmasıyla ilgili araştırmalar yapan bilim dalına GENETİK MÜHENDİSLİĞİ denir.
Genetik mühendisliği genlerin ayıklanması , çoğaltılması , değiştirilmesi başka bir canlınınkiyle birleştirilmesi yada başka bir canlıya aktarılması gibi çalışmalarla uğraşır.
Bilim adamları bu çalışmalarıyla
• hastalık ve böceklere dayanıklı yeni bitkiler ve hayvanlar oluşturabiliyor
• Endüstriyel atıkları yiyebilen bakteriler üretebiliyor
• Canlıları klonlayabiliyorlar.

B İ Y O T E K N O L O J İ
Biyoteknoloji canlı doku ve organları kullanarak uygun yöntem ve tekniklerle endüstri ve tıp alanında kullanılmak üzere istenilen ürünler elde edilmektedir.
Biyoteknoloji bir çok bilim dalıyla birlikte kullanılır.
Genetik mühendisliği Biyoteknoloji tarafından kullanılmaktadır.
Biyoteknolojinin kullanım alanları
• Protein üretilmesi
• Hormon , vitamin ,antibiyotik elde edilmesinde,
• Yeni sebze ve meyve üretiminde,
• Zarar görmüş organların onarımında
Günümüzde yediğimiz bir çok gıda ürünü biyoteknojiden yararlanılarak üretilmektedir.
Bunun başlıca nedenleri ;
• ürün kalitesini artırmak
• mevsimlerden bağımsız ürünler elde etmek
G   E   N   O   M
İnsan  genlerinin  projesinin  çıkarılmasına   genom  projesi  denir .

GENOM  PROJESİYLE  YAPILAN  ÇALIŞMALARLA
   a-DNA nın yapısında bulunan bazların dizilişi belirlendi,
   b-İnsan genomunda  40 000  __  140 000 arasında gen bulunduğu saptandı ,
   c-Kalıtsal hastalıkların olup olmadığı saptanabiliyor.
      (kan yada yanak içinden alınan hücrelerin incelenmesiyle  kalıtsal hastalık olup olmadığı anlaşılabiliyor )
   d-Ekoloji,evrim, fosil bilimi ve DNA  ile kimlik belirleme çalışmalarında  kolaylıklar sağlanmıştır
   e-Kalıtsal hastalıklara neden olan genlerin DNA dan çıkarılarak kalıtsal hastalıklar önlenebilir
     (Kalıtsal hastalıklara neden olan genlerin varlığı bulunup  insan genomundan çıkarılırsa daha sağlıklı nesiller oluşturulabilir hatta insan ömrü uzatılabilir.
      Sirke sineğinin genlerinde yapılan çalışmalarla ömrünün uzaması sağlanmıştır  )
      İnsan yumurta ve sperm genlerinin şifrelerinin çözülmesiyle bu hücrelerdeki   hastalık  genleri tespit edilerek sağlamlarıyla değiştirilebilir. )

   f-İnsan organlarının başka canlılar üzerinde üretimi sağlanarak organ nakillerinin  gerçekleşmesi sağlanabilir
      (İnsandan insana yapılan doku ve organ nakillerindeki olumsuzlukları  gidermek için  hayvanlara (domuzlara ) insan geni  nakledilerek onların insanlarınkiyle aynı yapıda organlara sahip olmaları için çalışmalar yapılmaktadır
      Fareler üzerinde insan kulağı üretilmiştir.

   g-Hızlı büyüyen zor olumsuz şartlara dayanıklı daha verimli bitki ve hayvanlar üretmek
      (A.B.D de  -200C soğuğa dayanıklı patates üretilmiştir.

   h-Bir canlıya ait genlere eklemeler yapılarak canlıya yeni  karakterler  kazandırılabilir
GEN  HARİTASININ ÇOKARILMASI
DNA daki organik bazların dizilişlerinin çıkarılması anlamına gelir.
İnsan DNA sında 3,2 milyar baz olduğu tespit edilmiştir. Bu çalışmalarda hangi genin ne anlama geldiği bulunacak hastalıklara neden olan genlerin bulunup müdahale etme şansı doğacaktır.
DNA  TESTİ
Parmak izi gibi her canlının DNA sı daki baz dizilişi farklıdır. Suçluların tespiti yapılmak ta yada genetik hastalıkların tespitinde de kullanılmaktadır.
GEN  TEDAVİSİ
Başka bir canlıdan alınan DNA parçalarının canlıya aktarılmasıyla veya zararlı genlerin etkisiz hale getirilmesiyle gerçekleştirilerek bitki ve hayvanlar yeni özellikler kazandırılabilir.
K L O N L A M A
Bir canlının genetik kopyasının üretilmesidir.
İlk hayvan klonlanması 1996 yılında DOLLY adında koyunla olmuştur.
Her hangi bir beden hücresine dönüşebilecek hücrelere KÖK HÜCRE denir.
Kök hücre klonlanıp organ geliştirmek artık mümkün fakat bu çalışmalar la ilgili tartışmalar devam etmektedir.
TIPTAKİ YARARLARI
Hastalıklara neden olan genlerin değiştirilmesi veya hastalığı engelleyecek genlerin insanlara verilmesi  ,
İlaç yapımında çeşitli bakterilerin kullanılması ,
TARIMDA  VE  HAYVANCILIKTAKİ UYGULAMALARI
Genetiği değiştirilmiş bir çok bitki ve hayvan ortam koşullarına dayanıklı hale getirilir.
Besin değeri ve içeriği değiştirilen canlılar oluşturulur.
İstenilen karakteri elde etmek için istenilen özellikte canlılar çaprazlanır

MİTOZ

Hücre bölünmesi tüm canlılarda görülen bir olaydır. Bu olayın amacı hücre bölünmesinin gerçekleştiği canlı veya hücreye bağlı olarak yeni hücreler meydana getirmek, yenilenme ve büyümeyi sağlamaktır. Ayrıca bazı canlılarda yumurta ve sperm gibi eşey hücrelerini oluşturmaktır. Bir hücrenin bölünmesi için önce hücrenin belli bir büyüklüğe ulaşması gerekmektedir.

Hücre bölünmesi, bir hücreli canlıların çoğalması, çok hücreli canlıların büyümesi erkek ve dişi eşey hücrelerinin meydana gelmesi için gerekli bir olaydır. Hücre bölünmesi vücut hücrelerinde mitoz, eşey hücrelerini oluşturmak için mayoz olmak üzere iki farklı şekilde gerçekleşir.

Hücre mitoz bölünme sırasında üstteki şekilde görüldüğü gibi birbirini takip eden farklı evrelerden geçer

Mitoz Bölünme de dikkat edilecek hususlar

Tek hücrelilerde çoğalma , çok hücrelilerde büyüme için kullanılır.

Yıpranan ve yaralanan hücrelerin iyileşmesi mitoz ile olur.

Oluşan hücrelerin Kromozom bilgisi aynıdır.

Büyüme sırasında mitoz bölünme hızlıdır.

Sinir, Sperm ve Yumurta hücrelerinde mitoz bölünme olmaz.

Bu evreler sırasında; ( Mitoz Evrelerinin Oluşum Sırası Önemlidir)

*Çekirdeğin ve sitoplazmanın bölünmesiyle iki yavru hücre oluşur.

*Hücre bölünmesi öncesinde çekirdekte bulunan ve canlının kalıtsal özelliklerini taşıyan maddenin (kalıtım maddesi) birer kopyası yapılır.

*Bu kalıtım maddesi mitozun başlangıcında kromozom adi verilen yapılara dönüşür.

*Mitozun ilk evresinde kromozomlar belirgin halde görülmeye baslar.

*Daha sonraki evrelerde hücrenin ortasında dizilen kromozomlar, hücrenin karşılıklı kutuplarına doğru hareket eder.

*Böylece oluşacak hücrelerin ikisi de kromozomların, dolayısıyla kalıtım maddesinin birer kopyasını almış olur.

*Bu şekilde çekirdek bölünmesini tamamlayan hücre, sitoplazma bölünmesine geçer.

*Sitoplazma bölünmesi sırasında hayvan hücresi  ortadan ikiye boğumlanır ve mitoz bölünme tamamlanır.

Bitki hücresinde ise hücrenin ortasında ara lamel adi verilen bir yapı oluşarak hücre ikiye bölünür. Mitoz bölünmede, ana hücreden iki yavru hücre oluşur. Oluşan bu hücreler ana hücre ile ayni sayı ve özellikteki kromozomları içerir. Vücut hücreleri anne ve babadan gelen kromozom çiftlerine sahiptir. Bir takim halinde kromozom içeren hücreler "n" ile gösterilir. Bir takim (n) anneden, bir takim (n) babadan gelmek üzere iki takim kromozom bulunduran hücreler ise "2n" ile gösterilir. Örneğin insanların vücut hücrelerinin kromozom sayısı 2n=46'dir. Öyleyse insanların vücut hücrelerinde 23 çift kromozom olduğunu söyleyebiliriz.

Kromozom sayıları ile canlıların büyüklüğü ve gelişmişliği arasında bir ilişki yoktur. Tablodaki bilgilerden yola çıkarak
kromozom sayıları fazla olan canlıların, örneğin kromozom sayısı 94 olan deniz yıldızının insandan daha gelişmiş olduğunu söyleyemeyiz.

Eşeysiz Ürem Şekilleri

 Bölünerek çoğalma, vejetatif üreme ve tomurcuklanma Rejenerasyonla (Yenilenme) Üreme ,Sporla Üreme eşeysiz üreme şekilleridir. Eşeysiz üreme mitoz ile gerçekleşir.

Vejetatif Üreme

Bitkilerin dal, yaprak gibi kısımlarından yeni bir bitki meydana gelmesi "vejetatif üreme" olarak adlandırılır.

*Vejetatif üreme sadece bitkilerde görülür.

 Gül ve söğütün kesilen dallarının toprağa dikilmesiyle yeni gül ve söğüt oluştuğunu görmüşsünüzdür.

Örnek: Gül ve söğüt Zambak, patates , Gözyaşı bitkisi

Tomurcuklanma İle Üreme

Hidra

Hidralarda görünen bu çoğalma sekli tomurcuklanma olarak adlandırılır. Ana canlı vücudunda  üremeye yönelik oluşan çıkıntılara tomurcuklanma ile üreme denir.  Deniz anası, sünger gibi canlılar da tomurcuklanarak çoğalır.

Örnek: Hidra , Süngerler ,Sölenterler, Deniz Anası , mercan gibi deniz hayvanları ile Mantarlardan Bira mayası

 Bölünerek Üreme

Bazı canlılar da bölünerek ürer.

Amip

Örneğin amip belirli bir büyüklüğe ulaşınca fotoğrafta görüldüğü gibi bölünerek kendine benzer yavru amipler oluşturur.  Ana canlıdan tamamen kendisine benzeyen yavru canlıların oluşması seklinde gerçeklesen bu olayda eşey hücreleri rol almaz.

*Bir hücreli canlılarda görülür.

*En Hızlı üreme şeklidir.

*Yemeklerin 1 gecede bozulması , Havuzun kısa sürede yosunlanmasının kaynağı olan bölünme şeklidir.

Örnek: Premasyum , amip ,Öğlena Bakteri ,alg ( Bir hücreli yosun)

Rejenerasyonla (Yenilenme) Üreme

planarya

Kuyruğu kopan bir kertenkelenin kuyruğunu yeniden oluşturması, denizyıldızının kopan kolunu yenilemesi mitozla gerçeklesen yenilenme olaylarıdır.  Rejenerasyon (Yenilenme) ile üremedir.

Rejenerasyonla yenilenmeye örnek

*Karaciğerin kesilen yerinin onarılması

*Kopan kertenkele kuyruğunun çıkması

*Yaraların iyileşmesi , kırılan kemiklerin onarılması

Rejenerasyonla Üremeye örnek

*Planerya , Toprak solucanı , Deniz Yıldızı , Süngerlerde  kopan parçalar ayrı ayrı canlıyı oluşturur.

Toprak solucanlarının birçok parçaya ayrılsa bile her parçasının tam bir solucanı meydana getirebileceğini biliyor muydunuz? insanlarda kemik iliğinden yeni kan hücrelerinin oluşması, kırılan kemiklerin onarılması, yaraların zamanla iyileşmesi de bir çeşit yenilenme değil midir?

Sporla Üreme

Sporla üremede ise üzeri sağlam bir örtü ile kaplı özelleşmiş hücrelerdir.  Olumsuz çevre şartlarına iyi dayanırlar. Şartlar uygun hale gelince mitoz ile yeni canlıyı oluştururlar.

Örneğin: Kara yosunu, Eğrelti otu , Mantarlar

Verdiğimiz örneklerden de anlaşıldığı gibi mitoz, canlıların vücut hücrelerinde görülen bir bölünme seklidir. Çok hücrelilerde büyüme ve yenilenmeyi sağlarken tek hücrelilerde üremeyi sağlar.

---

Kalıtım İle İlgili Terimler

 1- Karakter :
 Canlının sahip olduğu her bir özelliğe karakter denir.
 Örnek : Tohum rengi, tohum şekli, meyve rengi, göz rengi, saç rengi,
 saç şekli.

 2- Gen :
 Canlıların sahip olduğu her bir özelliği yani her bir karakteri belirleyen ve bu karakterlerin aktarılmasını sağlayan kalıtım birimlerine, DNA parçalarına gen denir. Genler harflerle gösterilir. Baskın gen büyük, çekinik gen ise aynı harfin küçüğü ile gösterilir.
 Örnek : A, a, B, b, … Yeşil Tohum Geni → s
 Sarı Tohum Geni → S

 3- Alel Gen :
 Canlıların sahip olduğu her bir karakter (özellik) için biri anneden diğeri babadan gelen her bir gene alel gen, iki alel gene de alel gen çifti veya alel genler denir. Alel genler harflerle gösterilir. (Tohum şekli ile ilgili farklı özellikleri belirleyen yani düz ve buruşuk tohum şeklini belirleyen genlere alel genler denir.)
 Örnek : A, B, a, b, …

 4- Genotip :
 Canlının sahip olduğu karakterleri belirleyen genlerin dizilişi veya gen topluluklarına genotip denir. (Canlı karakterlerin oluşmasında kullanılan genlerin her türlü özelliğine genotip denir. Karakterin baskın ya da çekinik olması, saf ya da melez olması gibi).
 Örnek : AA, BB, Aa, Bb, …

 5- Fenotip :
 Canlının gözle görünen dış görünüşüne fenotip denir. (Genotip ve çevrenin etkisiyle oluşan canlının dış görünüşüdür).
 Örnek : Yuvarlak, buruşuk, sarı, yeşil, kan grubunun A veya B olması,
 gözün siyah, yeşil olması .…

 6- Kromozom :
 Canlının kalıtım birimi olan (kalıtsal özelliklerini belirleyen) genleri üzerinde taşıyan yapılara kromozom denir.

 7- Homolog (Eş) Kromozom :
 Biri anneden diğeri babadan gelen ve aynı karakterlere (özelliklere) ait genleri bulunduran kromozomlara homolog (eş) kromozom denir. (Göz rengi genini bulunduran biri anneden, diğer babadan gelen ve alel genleri taşıyan kromozomlardır.

 8- Dominant (Baskın) Gen :
 Etkisini (bulunduğu fenotipte) her zaman gösterebilen, büyük harflerle gösterilen ve en çok ortaya çıkan genlerdir.
 Örnek : A, B, Y, S, (siyah saç geni, koyu ten geni, siyah göz geni, uzun
 boy geni, A grubu geni) …

 9- Resesif (Çekinik) Gen :
 Etkisini (bulunduğu fenotipte) her zaman gösteremeyen, etkisini gösterebilmesi için iki tanesinin yan yana gelmesi gereken, küçük harflerle gösterilen ve en az ortaya çıkan genlerdir. (Çekinik genler, baskın genler olmadığında taşıdığı karakterleri oluştururlar yani etkisini gösterirler).
 Örnek : a, b, y, s, (sarı saç geni, açık ten geni, yeşil göz geni, kısa boy
 geni)…

 10- Homozigot (Saf=Arı) Döl :
 Canlıdaki her bir özelliği belirleyen gen çiftinin yani alel genlerin her ikisinin de aynı olması durumudur. Yani gen çiftinin ikisinin de baskın veya ikisinin de çekinik olması durumudur.
 Örnek : AA, BB, aa, bb, …

 11- Heterozigot (Melez=Hibrit) Döl :
 Canlıdaki her bir özelliği belirleyen gen çiftinin yani alel genlerin her ikisinin de farklı olması yani alel genlerin birinin baskın, birinin çekinik olması durumudur. Heterozigot dölde daima baskın gen etkisini gösterir (çekinik genin etkisi gizli kalır).
 Örnek : Aa,Bb,Yy,…

Mayoz Bölünmenin Önemi ve Bölünme Sırasında Neler Oluyor?

Mayoz sırasında homolog, kromozomlar yan yana gelerek birbiri üzerinde kıvrılır. Kromozomlar arasında parça değişimi olur. Kromozomlar hücrenin ortasında dizilerek kutuplara doğru çekilir. Kromozom-sayısı  2n olan ana hücreden Kromozom sayısı "n" olan iki yavru hücre oluşur ve birinci mayoz tamamlanır. İkinci mayoz ise mitoza benzer . İkinci mayozda "n" sayıda kromozom sayısına sahip her bir hücreden aynı kromozom sayısına sahip iki yavru oluşur.Böylece mayoz sonunda "n" sayıda kromozom sayısına sahip dört hücre oluşur.Mayoz sırasında gerçekleşen  parça değişimiyle genetik çeşitlilik ortaya çıkar.Nesiller boyunca canlıların kromozom sayısının sabit kalması mayozla sağlanır.

ADAPTASYON ve EVRİM

Farklı ekosistemlerde yasayan canlılar çevreye uyum sağlamak için belirgin özellikler kazanmıştır. Canlıların belirli ortam koşullarında yasama ve üreme şansını artıran fiziksel yapılar, davranışlar gibi kalıtsal özellikler kazanmasına adaptasyon adi verilir. Canlılar beslenme, barınma, avlanma, üreme ve düşmanlarından korunma gibi yaşamsal faaliyetlerini sürdürebilmek için adaptasyon gösterirler. Örneğin deve kuşları çok hızlı koşabilmek için uzun ve güçlü bacaklara sahiptir. Penguenler perdeli ayakları sayesinde hızla yüzer ve deri altlarında depoladıkları yağ, soğuk ortamlarda vücut sıcaklıklarını korumalarını sağlar.
Ayni ekosistemde yasayan canlılar hayatta kalmak için benzer adaptasyonlar geliştirir.

Örneğin, sıcak iklimlerde yasayan türdeşlerinden farklı olarak kutup ayılarının dengelerini sağlayabilmek için bacak boyları kısadır ve ayakları geniş tabanlıdır.

Ayni şekilde, kutuplarda yasayan penguenlerin vücut yapıları da bu özellikler bakımından kutup ayıları ile benzerdir. Her iki hayvan türü de soğuktan korunmak için derilerinin altında yağ biriktirirler.

Bazı hayvanların kış uykusuna yatması, göç etmeleri, bitkilerin yapraklarını dökmesi birer adaptasyondur.
Soğuk bölgelerde yasayan canlılar gibi sıcak bölgelerde yasayan canlılar da yasadıkları bölgede hayatta kalabilmek için benzer adaptasyonlar gösterirler.

 

Örneğin çölde yasayan tilki, fare ve tavsanın kulakları ve kuyrukları uzun, vücut yüzeyleri geniştir. Bu özellikleri onların vücutlarındaki isi kaybını artırarak vücut sıcaklıklarını korumalarını sağlar. Sadece hayvanlar değil bitkiler de
adaptasyon gösterir.

 

Yine çöle özgü bir bitki olan kaktüsün yapraklarının diken seklinde, kıvrık ve tüylü olması, gövdesinde su depo etmesi bitkinin su kaybını azaltır.

Canlıların yasadıkları ortamlardaki değişimlere adaptasyonları, biyolojik çeşitliliğe katkıda bulunur.

Örneğin, ülkemizde ormanlarda doğal olarak yetişen meşe ağacının farklı birçok türü  bulunmaktadır. Meşe ağaçları arasındaki bu çeşitliliği başka canlı türlerinde de görebiliriz.
Türlerdeki bu farklılık ve çeşitlilikler çok eski zamanlardan beri insanların dikkatini çekmişti. Ancak bu çeşitliliğin nedeni ve nasıl oluştuğu belirlenememişti. Bundan yalnızca iki yüzyıl öncesine kadar Dünya ve üzerinde yasayan canlıların değişmediği düşünülmekteydi. Ancak nesli tükenmiş türlere ait fosillerin bulunması, canlıların değişmediği fikri hakkında sorular sorulmasına ve bu konuda araştırmalar yapılmasına yol açmıştır.

Lamarck

Fosiller üzerinde çalışan Lamarck (Lamark),

*Çeşitli omurgasız hayvan türlerine ait fosilleri inceleyerek onları zaman sırasına göre dizmiştir.

* Sonunda bazı türlerin yavaş yavaş diğerlerine dönüştüğünü ve bu olayın günümüzde de devam ettiğini ileri sürmüştür.

*Lamarck'a göre canlı dünyası denizde yaşayan basit organizmalarla başlamıştı.

*Bu organizmalar daha sonra karaya geçmiş ve bu değişim bugünkü türler oluşuncaya kadar devam etmişti.

*Bu kurama göre canlı türlerinde görülen ve jeolojik zamanın ilk dilimlerinden başlayarak günümüzde de devam eden
değişimlere evrim adi verilir.

*Lamarck, türlerin yasadıkları çevreye daha iyi uyum sağlamak için evrim geçirdiğini savunur ve bu düşüncesini desteklemek için zürafa örneğini verir.

Ona göre, zürafanın boynu bozkırlardaki yaprakları yiyebilmek için sürekli olarak uzamıştır. Normalden daha uzun boyna sahip zürafalar bu özelliği yavrularına aktarmıştır. Bu nedenle Lamarck, "Bir organ fazla kullanılıyorsa gelişmesini sürdürerek, daha etkin bir yapı kazanır." görüsünü ortaya atmıştır. Kullanılan vücut bölümlerinin geliştiğini, kullanılmayanların ise köreldiğini savunmuştu. Eğer canlılar Lamarck'in görüşlerinde belirtildiği gibi bir evrim geçiriyor olsaydı, kaslarını geliştiren sporcuların çocuklarının da kaslarının gelişmiş olması gerekmez miydi?
Lamarek'in düşünceleri, türlerin evrimleşmesi konusunda başka araştırmalara da yol açmıştır.

Darwin

Darwin (Darvin) ve Wallace (Valis) bu konuda araştırmaları olan diğer bilim insanlarıdır ve eş zamanlı olarak benzer sonuçlara ulaşmışlardır.

Darwin, temel olarak iki fikri ileri sürmüştür.

*Birincisi, türler içerisinde sayısız varyasyon (tür içindeki çeşitlilikler) bulunmaktadır. Bu varyasyonların büyük bir çoğunluğu genetiktir.

*ikincisi ise doğal seçilimdir. Yaşamsal faaliyetler için gerekli besin, su, barınak, ışık gibi faktörler canlılar arasında yasam mücadelesine neden olur. Bu savaşta basarili olanlar yaşamını sürdürürken, ortam koşullarına uyum sağlayamayanlar ise yok olur.

Varyasyon, genetik biliminde kullanılan bir terimdir ve "çeşitlenme" demektir. Bu genetik olay, bir canlı türünün içindeki bireylerin ya da grupların, birbirlerinden farklı özelliklere sahip olmasına neden olur.

Köpeklerdeki Varyasyon

Örneğin yeryüzündeki insanların hepsi temelde aynı genetik bilgiye sahiptirler, ama bu genetik bilginin izin verdiği varyasyon potansiyeli sayesinde kimisi çekik gözlüdür, kimisi kızıl saçlıdır, kimisinin burnu uzun, kimisinin boyu kısadır.

Darwin doğal seçilim sonucu yeni türlerin ortaya çıkabileceğini ifade etmiştir. 1800'lü yılların ortasına kadar İngiltere'de yasayan güve kelebekleri açık renkliydi.Ağaç gövdeleri de açık renkliydi ve likenlerle kaplıydı. Böyle bir ortamda güve kelebeklerinin kuşlar tarafından fark edilip avlanması zordu. Sanayi devrimiyle birlikte likenler ortadan kalkmış, ağaç gövdeleri ise kurumla kaplanmıştı.

1890'1i yıllara gelindiğinde bu yörede güve kelebeklerinin %98'i siyah renkliydi. Bu çevre şartlarına uyum sağlayan güve kelebeklerinin yasama şansı artarken diğerlerininki azalmıştır. Güve kelebeklerinde görülen bu durum doğal seçilime örnektir.

DNA ve Genetik Kod

Genetik özelliklerimiz hücrelerimizdeki çekirdeğin içinde bulunan kromozomlarda taşınır. Kromozomlar DNA ve özel proteinlerin birleşmesiyle oluşur

DNA, hücrenin yönetici molekülüdür ve beslenme, solunum, üreme gibi canlılık faaliyetlerini yönetir. DNA'nın yapısında kalıtsal özelliklerimize etki eden yapılar bulunur. Bu yapılar genlerdir. Kalıtsal bilgiler genler tarafından taşınır.

 

Bilim insanları James Watson (Ceyms Vatsin) ve Francis Crick (Firensis Kirik) birlikte çalışarak üstte görülen DNA'nin yapısını temsil eden modeli hazırlamışlardır.

Nükleotitler DNA'nın temel yapı birimleridir. Bir nükleotidin yapısında aşağıdaki gibi fosfat, seker ve organik baz bulunur. Organik bazlar adenin (A), timin (T), sitozin (C) ve guanin (G)'dir. Nükleotidler hangi organik bazı içeriyorlarsa o bazın ismiyle adlandırılırlar.

 

*Nükleotitin yapısında bulunan şeker 5 karbonlu olup Deoksiriboz şekeridir.

*Fosfatlar DNA ya asitsi özelliği kazandırırlar.

*Nükleik asitler iki çeşittir. DNA ve RNA dır.

*Her bir Nükleik asidin (DNA) yapısındaki 4 çeşit nükleotidin farklı sıra , miktar ve farklı kullanımı sonucu farklı kalıtsal şifrelere sahip nükleik asitler (DNA) oluşur.

Örneğin adenin bazını içeren nükleotit "adenin nükleotit", guanin bazını içeren nükleotit "guanin nükleotit" olarak adlandırılır.

DNA'da, nükleotidler bir iplik oluşturacak şekilde bir araya gelirler. Bu iplikte her zaman adeninin karşısına timin, sitozinin karsısına guanin nükleotiti gelir.

DNA, iki iplikten veya zincirdenoluşur. Üstteki şekilde görüldüğü gibi birbirinin etrafında dolanan bu iplikler, DNA'nın  bükülmüş bir merdiven gibi görünmesine sebep olur.

*DNA da Guanin nükleotit ile Sitozin nükleotit arasında 3 adet hidrojen bağı vardır.

*DNA da Adenin nükleotit ile Timin nükleotit arasında 2 adet hidrojen bağı vardır.

Bu Hidrojen bağları ile bağlanmış yapıya  ikili sarmal olarak adlandırılır. Bu iki zincirin birleşmesi ile DNA oluşur.

Çevremize baktığımızda canlıların birbirlerinden ve diğer canlı türlerinden farklı olduğunu görüyoruz. Bir insanin, tırtılın, domatesin, hidranın; kısacası bütün canlıların her birinin hücrelerindeki yönetici molekül DNA'dır.

Canlıdan organik bazlara doğru sıralanış yukarıda verilmiştir.

Hücre bölünmesi öncesinde hücredeki DNA molekülü miktarı iki katına çıkar. Bu olaya DNA'nın kendisini eşlemesi adi verilir.
DNA'nin kendisini nasıl eslediği üstteki şekilde görülmektedir.

DNA kendini eşlerken önce

*DNA'nın iki ipliği bir enzim yardımı ile birbirinden ayrılır. Aralardaki hidrojen bağları kopar.

*Daha sonra sitoplazmada serbest halde bulunan nükleotidler çekirdeğin içerisine girer ve DNA'nın açılan kısmındaki nükleotidlerle eşleşir.

*Bu esleşme sırasında, adenin nükleotitin karsısına timin nükleotit, sitozin nükleotitin karsısına da guanin nükleotit gelir.

*Sonuçta başlangıçtaki DNA molekülünün aynisi olan bir DNA molekülü daha oluşur.

DNA, hücre bölünmesi sırasında kendini eşleyerek yapısında bulunan bilgilerin yeni oluşacak yavru hücrelere geçmesini sağlar. Bütün canlılarda DNA molekülü adenin, timin, sitozin ve guanin bazlarından oluşmasına rağmen nükleotitlerin sayısında ve dizilisindeki farklılıklar canlıların birbirinden farklı olmasını sağlar.

Kromozomlar DNA'ları, DNA' lar da genetik özellikleri belirleyen genleri taşır. Genler ise nükleotidlerden oluşur.
Tahtaya yazılan bilgileri defterimize geçirirken bazı hatalar yapabiliriz. Benzer şekilde DNA molekülü de kendisini eslerken hatalar oluşabilir.

Mutasyon
DNA dizilimindeki bu değişiklik, farklı genetik özelliklerin ortaya çıkmasına sebep olabilir. Bazen, hücre bölünmesi sırasında kromozomların sayısında artma ya da azalma şeklinde değişiklikler de olabilir. DNA dizilimindeki ve kromozomlardaki değişiklikler mutasyon olarak adlandırılır.
Radyasyon , bazı kimyasal maddeler , ilaçlar ve güneş ışığı mutasyona sebep olabilir: Örneğin, gebelik döneminin ilk aylarında röntgen filmi çektirmek bebekte mutasyona, dolayısıyla gelişim bozukluklarına sebep olabilir.
Mutasyonlar,

*Hem vücut hem de üreme hücrelerinde oluşabilir.

*Üreme hücrelerinde görülen mutasyonlar dölden döle geçme özelliğine sahiptir.

*Vücut hücrelerinde görülen mutasyonlar ise ancak eşeysiz üreme gösteren canlılarda dölden döle geçebilir.

*Mutasyonların etkileri olumlu veya olumsuz olabilir. Örneğin bitki üreme hücrelerinde görülen mutasyon sonucu bitkilerin
büyüklüğü ya da tohumlarının sayısında değişiklik oluşabilir.

*Diğer taraftan zararlı mutasyonlar da vardır. insanların genlerinde meydana gelen bazı mutasyonlar farklı hastalıkların ve genetik bozuklukların ortaya çıkmasına sebep olmuştur. Örneğin; hemofili, orak hücreli anemi, albinoluk, alti parmaklılık, Down sendromu gibi rahatsızlıklar, mutasyon sonucu ortaya çıkmıştır.

*Ayni şekilde, bazı mutasyonların kansere sebep olduğu da bilinmektedir.

Modifikasyon

Çuha çiçeği ortam sıcaklığı 15-25 ^oC arasındaki bir ortamda yetiştirilirse çiçeklerin rengi kırmızı, 25-35 ^oC arasındaki bir ortamda yetiştirilirseçiçeklerinin rengi beyaz olur.
Ari ve karıncalarda larvaların beslenme koşulları değiştiğinde vücut şekilleri ve davranışları değişir. Ari larvaları çiçek tozuyla
beslendiğinde isçi arılar, ari sütüyle beslendiğinde ise kraliçe ari oluşur.
Çuha bitkisi, ari ve karıncalarda görüldüğü gibi çevre şartlarının etkisiyle canlılarda ortaya çıkan ve kalıtsal olmayan değişikliklere modifikasyon adi verilir. Spor yapan kişilerde kasların gelişmesi, yazın güneşli günlerde teninizin bronzlaşması da modifikasyona örnektir.

*Kalıtsal değildir. Nesilden nesile aktarılmaz.
Tek yumurta ikizlerinde genetik yapı aynidir. Bu ikizler farklı çevre şartlarında yetiştiklerinde farklı özellikler gösterirler.Bu modifikasyona örnektir.

 Genetik Mühendisliği

Genetik Mühendisliği ve Biyoteknoloji Gelecekte, canlıların genetik yapılarının değiştirilmesiyle raf ömrü uzun, zararlı böceklere dayanıklı bitkilerin üretilebilecektir.
Genetik mühendisliğinin uygulamaları, insanlığın başta sağlık ve gıda olmak üzere birçok problemini çözmek ümidiyle günümüzde hızlı bir şekilde ilerlemektedir. Birçok genetik mühendisi, genlerle ilgili anormallikleri düzeltmek üzere çalışmalar yapmaktadır. Bunlarla öncelikle üreme hücrelerindeki zararlı genlerin gelecek kuşağa aktarılmasını önlemek amaçlanmaktadır. ilk genetik mühendisliği uygulamaları bitkilerin direncini artırmak amacıyla yapılmıştır. ilerleyen yıllarda DNA parmak izi, klonlama, gen tedavisi gibi çalışmalarla bu alandaki araştırmalar devam etmiştir. DNA'larımızda yer alan bazların dizilimi hepimizde farklılık gösterir. Belirli tekniklerle bu dizlimin, tıpkı mürekkebe bastırılmış parmak izi gibi bir izinin çıkarılması işlemine DNA parmak izi adi verilir. Klonlama ise DNA'nın belirli bir bölümünün, genellikle de bir genin kopyasını oluşturmak için kullanılan bir yöntemdir. Gen tedavisi; hastalara tedavi edici genleri aktararak ya da zararlı olan genleri etkisiz hale getirerek kronik sağlık problemlerini çözmektir. Ayrıca tarım ve hayvancılıkta daha fazla ve kaliteli ürün elde etmek için, türlerin ıslahı konusunda çeşitli çalışmalar yapılmaktadır. Genetik uygulamalar, yediğimiz bitkilerde birçok değişime yol açmıştır. Su anda antibiyotikler, hormonlar gibi kimyasal maddelerin üretiminde kullanılmak üzere bazı bitkilerin genetik yapısı değiştirilmektedir. Mikroplara ve böceklere karsı dirençli olacak şekilde geliştirilmiş bitki çeşitleri, genetik mühendisliği uygulaması sonucu oluşan ürünlerdendir. Genetik mühendisliğindeki gelişmelerin olumlu sonuçları tüm dünyada takdirle karşılanmakta ve bu konudaki geleceğe yönelik beklentileri artırmaktadır.Genetik mühendislerinin uygulamaları bazı problemleri de beraberinde getirmektedir. Örneğin genetik mühendisliği çalışmaları sonucunda zararlı bir böceğe karşı direnç kazanmış bir bitki üretildiğini düşünelim. Bu bitkinin polenleri zararlı böceğe karşı direnç oluşturan genleri taşır. Bu genleri taşıyan polenler de yakında büyüyen yabani bitkilere ulaşabilir. Genin bu şekilde yayılımı böceklerin yabani bitkilerle beslenmesini engelleyeceğinden ekosistem içindeki besin ağını bozabilir. Biyoteknolojik yöntemlerle, canlı hücreleri kullanarak endüstri ve tip alanında kullanılmak üzere çeşitli maddeler üretilir. Kanser, AIDS gibi birçok hastalığın tedavisi ve önlenmesinde kullanılacak genetik ürünlerin elde edilmesi, büyüme geriliği gibi sorunlara çare olacak ya da bulaşıcı hastalıklara karşı koyacak proteinlerin üretimi, hasar görmüş beyin hücrelerinin ve omuriliğin onarımı, vitamin tabletleri, meyveli yoğurt üretimi biyoteknoloji uygulamalarına verilebilecek örneklerdendir.

2. Ünite

Basınç Birimleri

Sembol	Birim	(SI) Birim	(CGS)
Basınç Kuvveti	F	N	dyn
Yüzey (Alan)	S (A)	m2	cm2
Basınç	P	N/m2 (Pascal)	dyn/cm2 (Bari)

1- Pascal (Pa) = N/m2
2- Bari = dyn/cm2
3- Kilo Pascal (kPa)
4- Bar
5- Mili Bar (mbar)
6- Atmosfer (atm)
7- Santimetre-Civa (cm-Hg)

8- Milimetre-Civa (mm-Hg)

9- kg-f/m2

10- kg-f/cm2

11- gr-f/cm2

Birimlerin Dönüşümü :

1- 1 Pa = 10 bari 1 bari = 0,1 Pa
2- 1 kPa = 1000 Pa 1 Pa = 0,001 kPa = 10-3 Pa
3- 1 bar = 1000 mbar 1 mbar = 0,001 bar = 10-3 bar
4- 1 bar = 105 Pa 1 Pa = 10-5 bar
5- 1 bar = 106 bari 1 bari = 10-6 bar
6- 1 cm-Hg = 10 mm-Hg 1 mm-Hg = 0,1 cm-Hg
7- 1 atm = 76 cm-Hg = 760 mm-Hg
8- 1 atm = 1,013 bar ≈ 1 bar ≈ 1 kg-f/cm2
9- 1 atm = 101300 Pa ≈ 100.000 Pa ≈ 105 Pa
10- 1 mbar = 98 Pa ≈ 100 Pa = 980 bari ≈ 1000 bari
11- 1 gr-f/cm2 = 98 Pa ≈ 100 Pa = 980 bari ≈ 1000 bari
12- 1 mbar ≈ 1 gr-f/cm2




• Pascal : 1 m2 lik yüzeye etki eden 1 N’luk kuvvetin oluşturduğu basınçtır.
• Bari : 1 cm2 lik yüzeye etki eden 1 dyn’lik kuvvetin oluşturduğu basınçtır.
• Atmosfer : 1 m2 lik yüzey etki eden 101.300 N’luk (105 N’luk) kuvvetin oluşturduğu basınçtır.
(Atmosferdeki hava moleküllerinin ağırlığı nedeniyle yeryüzündeki ve havadaki bütün cisimlere uyguladığı basınca atmosfer basıncı denir.)

NOT : 1- Basıncı 1 atm’den yani 1013 mbar’dan küçük olan bölgelere alçak basınç bölgeleri, basıncı 1 atm’den yani 1013 mbar’dan büyük olan bölgelere yüksek basınç bölgeleri denir.

Bazı Cisimler Neden Yüzer veya Batar?

Bir cismin eşit kollu terazi ile kütlesini , şekli düzgün değilse dereceli silindir ile hacmini ölçeriz. Eğer cisim düzgün hacimli bir cisim ise matematiksel bağlantılar ile hacmini bulabiliriz. Yoğunluğu yukarıdaki gibi hesaplayabiliriz. Yukarıda bazı maddelerin yoğunluk değerleri gözükmektedir. Yukarıda Yoğunluğu farklı ve birbirine karışmayan sıvıların bir kabın içinde sıralanışlarını görüyorsunuz. Yoğunluğu en az olan her zaman üstte bulunur. Kaldırma kuvvetinin, yeri değişen sıvının ağırlığı kadar olduğunu biliyoruz. Bu yüzden cismin suya batan hacmi arttıkça, dinamometrenin gösterdiği ağırlık değeri azalır. Cisim suda yüzmeye başladığı anda ise dinamometre sıfırı gösterir. Bu sırada cisme etki eden kaldırma kuvveti cismin ağırlığına eşit olur. Aynı şekilde, kaseye taşan sıvı ağırlığı da cismin havadaki ağırlığına eşit olur. Şekildeki gemiye uygulanan kaldırma kuvvetinin etki alanı sadece batan kısmının alanına veya başka bir değişle batan kısmının hacmi ile ilişkilidir. Suyun Yoğunluğu > Gemini Yoğunluğunudur Gemini Yoğunluğunu = Geminin Kütlesi /Geminin Suya Batan Kısmının Hacmi ile bulabiliriz.   Buzun yoğunluğu suyun yoğunluğundan küçük olduğu için, 1 mL su 1 mL buzdan daha ağırdır. Buna bağlı olarak soğuk havalarda deniz, göl ve akarsularda,donmaya yüz tutmuş; su yüzeye çıkar ve burada donar. Bu durum, suda yaşayan canlıların hayatta kalmasını sağlar. Katı bir cisim kendi sıvısında yüzüyorsa, cisim eridiğinde sıvı seviyesi değişmez. Örneğin 9/10 u su içinde olan buz eridiğinde, kaptaki su düzeyi değişmez.

---

SIVI ve GAZLARIN KALDIRMA KUVVETİ

Sıvı içerisine kısmen veya tamamen batan cisimler sıvı tarafından yukarı doğru itilirler.
Bu itme kuvveti, sıvıların cisimlere uyguladığı kaldırma kuvvetidir.

Sıvıya batırılan bir tahta parçası yukarı çıkmak ister. Tahta parçasının tamamını batacak şekilde sıvı içinde tutabilmek için üstten bir kuvvet uygulamak gerekir.

Cismi yukarı çıkmaya zorlayan kaldırma kuvveti, cisim tarafından yeri değiştirilen sıvının ağırlığına eşittir. Yeri değişen sıvının hacmi, cismin batan kısmının hacmine eşit olduğundan, kaldırma kuvveti.

Fkaldırma = Vbatan . dsıvı . g

bağıntısı ile hesaplanır.

Cisimlere uygulanan sıvı kaldırma kuvveti sıvının öz kütlesine bağlıdır. Yukarıdaki şekillerde de görüldüğü gibi aynı cismin farklı sıvılardaki konumları farklı olabilmektedir.

Sıvı içindeki serbest cisimlere ağırlık kuvveti ile kaldırma kuvveti etki eder. Bu iki kuvvet düşey doğrultuda ve zıt yönlü kuvvetlerdir. Cisimlerin sıvı içinde batmaları veya yüzmeleri yani sıvıdaki durumları bu iki kuvvetin büyüklüğüne bağlıdır.

Saf su içine atılan yumurta dibe batar. Suya tuz ilave edilerek karıştırıldığında yumurta yüzmeye başlar. Bunun nedeni suya tuz karıştırıldığında suyun öz kütlesinin artması ve Fk = Vb . ds . g bağıntısına göre, kaldırma kuvvetinin büyümesi, dolayısıyla bileşke kuvvetin yukarı doğru olması ve yumurtayı yukarı yönde hareket ettirmesidir.

Yüzen Cisimler

Sıvıya bırakılan bir cismin hac- minin bir kısmı sıvı dışında kalacak şekilde dengede kalıyorsa bu cisme yüzen cisim denir. Cismin yüzebilmesi için öz kütlesi sıvının öz kütlesinden küçük

(dcisim < dsıvı) olmalıdır.

Yüzen cisim dengede iken cisme uygulanan kaldırma kuvveti ile cismin ağırlık kuvveti büyüklükçe eşit olur. Bir cisim sıvı içine iyice daldırılıp bırakılırsa tekrar bir kısmı sıvı dışında olacak şekilde yüzer. Böyle yüzen cisimlerde

G = Fk olduğundan

bağıntısı elde edilir. Bu bağıntıya göre cismin batan hacminin bütün hacmine oranı, cismin öz kütlesinin, sıvının öz kütlesinin oranına eşittir.

Askıda Kalan Cisimler

Hacminin tamamı sıvı içinde olacak biçimde bir yere temas etmeden dengede kalan cisimlere askıda kalan cisimler denir. Cismin askıda kalabilmesi için öz kütlesi, sıvının öz kütlesine eşit olmalıdır. (dcisim = dsıvı)

Bu durumda cisim kabın tabanına bırakılsa bile cismin tabanla irtibatı kesilir. Yani askıda kalan cisim herhangi bir yere temas etmez. Askıda kalan cisim dengede olduğu için cisme uygulanan kaldırma kuvveti cismin ağırlığına eşittir. Fk = G

Batan Cisimler

öz kütlesi sıvının öz kütlesinden büyük olan
(dcisim > dsıvı) cisimler sıvıya bırakıldığında bir engelle karşılaşıncaya kadar yoluna devam ederler. Bu tür cisimlere batan cisimler denir.

Batan cisimlerin ağırlık kuvveti cisme etki eden kaldırma kuvvetinden daha büyüktür. Fk < G

ÖZEL DURUMLAR

Bir cismin aynı sıvı içinde hacminin tamamı batmak şartıyla kaldırma kuvveti cismin sıvı içindeki derinliğine bağlı değildir.

Sıvı içine daldırılan bir cisim, havadaki ağırlığına göre, görünen ağırlığı kaldırma kuvveti kadar hafifler. Şekilde sıvı içindeki cismin görünen ağırlığı

T = G – FK dir.

Katı bir cisim kendi sıvısında yüzüyorsa, cisim eridiğinde sıvı seviyesi değişmez.


Öz kütlesi sıvınınkinden küçük ya da sıvınınkine eşit olan cisimler, taşma seviyesine kadar olan sıvıya bırakıldıklarında ağırlıkları kadar ağırlıkta sıvı taşırırlar. Dolayısıyla kabın toplam ağırlığı değişmez. Öz kütlesi sıvınınkinden büyük olan bir cisim bırakılırsa, cisim batar ve taşan sıvının hacmi cismin hacmine eşit olmasına rağmen sıvının öz kütlesi cismin öz kütlesinden küçük olduğundan kap ağırlaşır.

3. Ünite

ASİTLER VE BAZLAR

ASİTLER
Asitler kimyada önemli bir bileşik sınıfını oluştururlar.Asit-latince anlamına gelen asidus kelimesinden alınmıştır.Günlük gıda maddelerinin bir çoğunda asit vardır.Canlı organizmaların hayatsal faaliyetlerinde asitlerin önemi büyüktür.Mide özsuyu besinlerin sindirimi için %0,4 oranında hidroklorik asit içerir.Proteinlerin oluşumunda amino asitlerin önemi tartışılmaz bir gerçektir.Genel olarak asitler;inorganik ve organik asitler olarak iki gruba ayrılırlar.Yapısında karbon elementi bulunmayan asitlere inorganik aitler ,karbon elementi kullanılarak oluşturulan asitlere ise organik asitler denir. ASİTLERİN GENEL ÖZELLİKLERİ
-Asitlerin tadları ekşidir.Örnek olarak;sirkedeki asetik asit ekşi elmada ki malik asit , limondaki sitrik asit ve askorbik asit(C Vitamini),yoğurt suyundaki laktik asit, meşrubat ve kolalardaki karbonik asit sayılabilir.Ancak her asitin tadına bakamayız.Çünkü asitlerden bazıları parçalayıcı bazıları da zehirlidir.
-Asitler yakıcı özelliğe sahiptir.Asitlerin bu özelliği her asitte aynı şekilde olmaz.Örneğin Hno3 deriye döküldüğünde proteinlerle tepkimeye girer.H_{2SO4 ise hücre suyunu çekerek yakma etkisi gösterir.-Asit suda çözüldüğünde ne kadar fazla iyon oluşuyorsa,iletkenlik o kadar fazla olur .Kuvvetli asitlerde iletkenlik fazla zayıf asitlerde ise azdır.
-Asitler mavi turnusol kağıdını kırmızıya çevirir.Turnusol kağıtları indikatör boyası emdirilmiş kağıtlardır.İndikatör boyaları ise ortamın asidik veya bazik olmasına göre renk değiştiren maddelerdir.Örneğin bir indikatör olan metil oranj asitler kırmızı renge döner.
-Asitlerin genel olarak yapılarında proton bulunur.Ancak yapılarında hdrojen bulunan tüm maddeler asit değildir.MC1 kuvvetli bir asit olmasına karşın nh3 baz özelliği gösterir.CH+ ise asit ve baz karakteri göstermez.
-Bazlarda birleşerek tuz ve su oluştururlar.Kimyada bu tepkimelere nötrleşme tepkimesi denir.
[BAZ+ASİTàTUZ+SU]NaOH + Hcı > Nac I + h20}

_{2KOH + H2SO 4 + K2SO4 + 2H2O}

_{Ca(OH)2 + H2SO4 – CASO4 + 2H2O}

_{Metal oksitlerde(Bazik oksitlerle)birleşerek tuzları yaparlar. METAL OKSİT + ASİTà TUZ+SU}

_{Na2O + 2hcI >> 2NacI + H2 O}

_{CaO + H2SO4 >> CASO4 + H2O}

_{K2O + H2CO3 >>K2CO3 + H2 O}

_{CUO + 2HNO3>>CU(NO3)3 + H2O}

_{Asitlerin metaller ile olan tepkimeleri , metallerin aktifliğine göre değerlendirilir.Metallerin aktiflik sırası}

_{K , Na , Ca , Mg , Al , Zn , Fe}

_{Aktifliği hidrojenden fazla olan metaller}

_{Cu , Ag , Hg, Au, Pt}

<sub>Aktifliği hidrojenden az olan metaller (şeklindedir)


Aktifliği hidrojenden fazla olan metaller seyreltik asitler ile H2 gazı oluşturacak şekilde tepkime verirler. METAL+ASİTà TUZ + H2 GAZI</sub>

_{Mg + 2Hcı à MgCI2 + H2}

_{Zn+2Hcıà ZnCI2+H2}

_{Aktifliği hidrojenden az olan metallere HCI ve seyreltik H2SO4 etki etmez.}

_{Cu+HCI à Tepkime gerçekleşmez.}

_{Cu+H2SO4àTepkime gerçekleşmez.}

_{Ag+HCI àTepkime gerçekleşmez.}

_{c)Aktifliği hidrojenden az olan metallere HCI ve seyreltik H2SO4 tepkime verir.Bu tür tepkimelerden H2 yerine SO2 oluşur.
Cu+2H2+SO4àCuSo4+So2+2h30Derişik
Zn+2H2SO4àZnSo4+SO2+2H2ODerişik
d)Aktifliği hidrojenden az olan metallere HNO3’ün etkisi ise seyreltik ve derişik olmasına bağlı olarak değişir.HNO3;Cu Hg ve Ag’’ etki eder.Pt ve Au ‘‘a etki etmez.}

_{Cu+4HNO3àCu(NO3)+2NO2+2H3O}

_Derişik

_{3Cu+8HNO3-3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O}

<sub>Seyreltik
–Asitlerin ametallere etkisi ise genellikle derişik durumunda olabilir.
C+4HNO3àCO2+4NO2+2H20(Derişik)
C+2H2SO2àCO2+2SO2+2H20(Derişik)
S+4HNO3_SO2+4NO2+2H2O oluşur
(Derişik)
Na2CO3+H2SO2-Na2SO4+H2O+CO2
Ca(HCO3)2 + 2HCI – CACI2 +2H2O+2CO2


Ametal oksitlerin (CO2, SO2, SO3, N2O5, P2O5 gibi) sulu çözeltileri asit özelliği gösterir.Ametal oksitlere asit oksitlerde denir.</sub>

_{ASİT OKSİT +SU àASİT}

_{CO2+ H2 O àH2CO3SO2+ H2O àH2SO3}

_{SO3 + H2o à H2SO4N2O5 + H2O}

_{à 2HNO3}

<sub>ÖRNEK


Asitlerin tadları ekşidir.Aşağıdaki çözeltilerden hangisinde asit bulunmaz?A)Portakal suyu B) Limonata C) Vişne suyu D)Sirke E) Sabunlu su Çözüm:
Verilen ilk dört örneğin tadları ekşidir.Bu maddelerde asit vardır.Sabunla suyun tadı acıdır.Yapısında asit yoktur. CEVAP: E2)Aşağıdakilerden hangisi asit özelliklerinden değildir?
A)Sulu çözeltileri elektrik akımını iletir.
B)Kırmızı turnusol kağıdını mavi renge dönüştürürler.
C)Seyreltik çözeltilerin tadı ekşidir.
D)Bazlarda tuz oluştururlar.
CEVAP:BDİĞER REAKSİYONLAR
Üç tür genel reaksiyondan başka sık karşılaşılan bir takım özel reaksiyonlar da vardır.Bunlar yukarıdaki reaksiyon türlerinden birine benzese de özel hali ile bilinirler.


Metallerin Asitlerle Reaksiyonu Metallerin asitlerle reaksiyonundan tuz oluşur,hidrojen gazı açığa çıkar.Mesela , Al metalinin HCI ile reaksiyonundan AICI3 tuzu oluşurken , hidrojen gazı açığa çıkar. Metal + Asit à Tuz + Hidrojen gazı
Al(k) + 3HCI (suda)à AICI3(suda)+ 3/2H2(g)Soy metallerin dışında ki metaller hidrojenden daha aktiftir.Bu yüzden burada Al metali Al<sup>+3cYükseltilirken bileşik haline geçerken asit katyonu olan H+ iyonu H2’ye indirgenmektedir.Metallerin asitlerle reaksiyonlarına aşağıdaki örnekler verilebilir.
Zn(k) + 2HCI(suda) à ZnCI2 (suda) + H2(g)2Na(k) + 2HCI(suda)à 2NACI (suda) + H2(g)Mg(k) + H2SO4(suda)
à MgSO4(k) + H2(g)Fe(k) + 2HNO3(suda)àFe(NO3)2(suda)+H2(g)


Soy ve yarı soy metallere (Cu- Hg- Ag- Pt- Au) oksijensiz asitler etki etmezler. Cu+HCIà Reaksiyon vermezAg+HCI
à Reaksiyon vermez3)Yarı soy metallere (Cu-Hg-Ag) yükseltgen özellik gösteren asitler etki ederler.H2SO4 ve HNO3 yükseltgen özellik gösteren iki önemli asittir.Bunların yarı soy metallere etkisinden tuz,oksit ve su oluşur.
Yarı soy metal + Yükseltgen asit àTuz + oksit + su</sup></sub>

<sub><sup>Asit olarak derişik HNO3 asidi kullanıldığında NO2 gazı açığa çıkar , tuz ve su oluşur.HNO3 deki azot indirgenirken , metal yükseltgenir.
Ag(k)2HNO3(suda) Derişik AgNo3(Suda) No2(g) + H2O(s)Cu(k)+ 4HNO3(SUDA) Derişik Cu(NO3)2(suda)+ 2NO2(g) + 2H2O(s)Seyreltik HNO3 asidi kullanıldığında ise NO gazı açığa çıkar.Gümüş ve bakırın seyreltik nitrik asitle reaksiyonları aşağıda verilmiştir.
Ag(k)+4hno3(suda)à 3 AgNO3+ NO (g) 2H2O(s)3cu(k)+HNO3(suda)à 3 Cu (NO3)2 + 2NO(g) + 4h2O(s)4)Altın (Au) be platin (Pt) tam soy metaldir.Bunlar asitlerle hidrojen çıkışı ile reaksiyona girmediği gibi yükseltgen özellik gösteren asitler de reaksiyon vermez.

Altına yalnızca kral suyu denilen (3HCI+HNO2) karışımı etki eder.
Au(k)+HCI(suda)+HNO3 à AuCI3 + NO(g)+ 2HO(s)METALLERİN BAZLARLA REAKSİYONU
Genelde metaller bazlarla reaksiyon vermezler.Ancak amfoter metal olarak bilinen Al, Zn , Sn, Pb , Cr gibi metaller derişik kuvvetli baz çözeltileriyle reaksiyon verirler.Reaksiyon sonucunda hidrojen gazı açığa çıkar.
Amfoter metal + Baz à Tuz+ hidrojen gazı
Al(K)+ NaOH(suda)àNa3 AlO3 + H2 (g)Zn(k)+ NaOH(suda)àNa2ZnO2 + H2 (g)Amfoter metallerin oksit ve hidroksit bileşikleri de amfoter özellik gösterirler.Bunların kuvvetli bazların derişik çözeltileri ile reaksiyonundan ise tuz ile su oluşur.</sup></sub>

KİMYASAL TEPKİMELER

a) Bir maddenin farklı maddelere ayrışmasına ya da farklı maddelerin etkileşerek yeni maddeler oluşturmasına kimyasal tepkime (reaksiyon) denir.

b) Kimyasal tepkimeler, olaya giren maddelere ait taneciklerin (molekül, atom ya da iyon) çarpışmaları ile gerçekleşirler.Enerjileri yeterli olan taneciklerin çarpışmaları sonucunda kimyasal bağlar koparak moleküller atomlarına dağılır ve atomlar yeniden düzenlenerek farklı maddeler oluştururlar.Kimyasal tepkime, kimyasal değişim ve kimyasal olay eş anlamlıdır.Tepkimelerin sembol ve formüllerle gösterilmesine ise tepkime denklemleri adı verilir.

Örn; Karbon + Oksijen ® Karbondioksit tepkimesi

C + O₂ ® CO₂ şeklinde gösterilir.

c) Yanma, paslanma (oksitlenme), nötürleşme, mayalanma, fotosentez, çökelme gibi olaylar kimyasal değişime örnek olarak verilebilir.

d) Kimyasal bir tepkimede;

Korunan nicelikler şunlardır

- Atomların türü ve sayısı

- Toplam kütle (Kütle değişimi önemsizidir.)

- Toplam elektriksel yük

- Toplam enerji

- Atomların çekirdek yapıları (Proton ve nötron sayıları)

Değişen nicelikler şunlardır:

- Molekül sayısı (Mol sayısı)

- Gaz tepkimelerinde hacim (Basınç ve sıcaklık sabit)

- Gaz tepkimelerinde basınç (Hacim ve sıcaklık sabit)

Ancak mol sayısının korunduğu tepkimeler de vardır.

Örn; 1H ₂ (g) + 1Cl ₂ (g) ® 2HCl(g)... gibi

S=32, O=16 ise aşağıdaki tepkimede korunan ve değişen nicelikler şöyledir:

2SO ₂ (g) + O ₂ (g) ® 2SO ₃ (g) + ısı

Kütle : 128gr. 32gr. 160gr. Korunur

Mol sayısı : 2 1 2 Korunmaz

Molekül sayısı : 2N ₀ N ₀ 2N ₀ Korunmaz

Mol atom sayısı : 6 2 8 Korunur

Aynı koşullarda hacim : 2V V 2V Korunmaz

KİMYASAL TEPKİMELERİN SINIFLANDIRILMASI

A) ÖZELLİKLERİNE GÖRE :

1. 
   
   
   Yanma Tepkimeleri

• 
  
  
  Bir maddenin oksijenli verdiği tepkimelerdir.

Yanma tepkimesi için: yanıcı madde, hava(oksijen), tutuşma sıcaklığı gerekir.

Bu 3 faktörden birinin eksikliği yanmayı durdurur.CO₂ gazının yangın söndürücü olmasının nedeni özkütlesinin havadan büyük olması ve yanıcı olmamasıdır.

• 
  
  
  Organik bileşikler yanarlar.

Organik bileşiklerden yapılarında yalnız C ve H bulunduranlara hidrokarbon denir.Genel olarak C_xH_y formülü ile gösterilirler.Yapılarında C ve H’ın yanı sıra O, S, N ve halojen (F, Cl, Br, I) bulunduran organik bileşikler de vardır.

• 
  
  
  Organik bir bileşiğin yanması sonucunda: CO₂ oluşması bileşiğin C içerdiğini, H₂O oluşması bileşiğin H içerdiğini, SO₂ oluşması bileşiğin S içerdiğini, NO₂ oluşması bileşiğin N içerdiğini kanıtlar.Oksijen havadan geldiği için bileşikte oksijen bulunup bulunmadığı ürünlerin türüne bakarak anlaşılmaz.

CS₂ + 3O₂ ® CO₂ + 2SO₂

C₄H₁₀O₃ + 13 O₂ ® 4CO₂ + 5H₂O

2

C₄H₁₀O₃ + 5O₂ ® 4CO₂ + 5H₂O

CS₂’de C ve S olduğundan ürünler CO₂ ile SO₂’dir.C₄H₁₀’da C ve H olduğundan ürünler CO₂ ve H₂O’dur.C₄H₁₀ ile C₄H₁₀O₃’ün yanma ürünleri aynıdır.Ancak oksijenin bir kısmı bileşik tarafından karşılandığından C₄H₁₀O₃’ü yakmak için daha az miktarda oksijen yeterli olur.

• 
  
  
  Metallerin oksijenle birleşmesi paslanma ya da oksitlenme olarak bilinir.Bu tür tepkimelere yavaş yanma da denir.

3Fe + 2O₂ ® Fe₃O₄

2. 
   
   
   Sentez (Birleşme) Tepkimeleri

Birden fazla maddenin birleşerek tek bir ürün oluşturduğu tepkimelerdir.Bu olayda yan ürün oluşmaz.

CaO + CO ₂ ® CaCO ₃

H ₂ + Cl ₂ ® 2HCl

C ₂ H ₄ + H ₂ ® C ₂ H ₆

3. 
   
   
   Analiz (Ayrışma) Tepkimeleri

Bir bileşiğin kendinden daha basit yapılı maddelere ayrıştırılması tepkimeleridir.Elektroliz yolu ile ya da ısı alarak ayrışan maddeler vardır.

ısı

KClO ₃ ® KCl + 3 O ₂

2

ısı

2HgO ® 2Hg + O₂

ısı

MgCO₃ ® MgO + CO₂

elektroliz

H₂O ® H₂ + 1 O₂

2

4. 
   
   
   Yer Değiştirme Tepkimeleri

• 
  
  
  Aktif olan bir elementin, kendinden daha az aktif olan (pasif) bir elementle yer değiştirmesi ile gerçekleşen tepkimelerdir.

H₂S + Cl₂ ® 2HCl + S (Anyonların yer değiştirmesi)

Fe₂O₃ + Al ® Al₂O₃ + 2Fe (Katyonların yer değiştirmesi)

• 
  
  
  Sulu çözelti tepkimelerinin birçoğunda ise anyon ve katyonların her ikisi de yer değiştirir.

Çökelme ve nötrleşme tepkimeleri de yer değiştirme tepkimeleridir.

Fe₂S₃ (k) + 6HCl (suda) ® 2FeCl₃ (suda) + 3H₂S (g)

Çökelme:

AgNO₃ (suda) + NaCl (suda) ® AgCl (k) + NaNO₃ (suda)

Nötrleşme:

H₂SO₄ (suda) + 2NaOH (suda) ® Na₂SO₄ (suda) + 2H₂O (s)

• 
  
  
  Organik bileşiklerde de yer değiştirme tepkimeleri vardır.

CH₄ + Cl₂ ® CH₃Cl + HCl

5. 
   
   
   İyonik Tepkimeler

Sulu çözeltilerde gerçekleşen tepkimeler iyonların etkileşmesine dayanır ve tepkime ürünlerinden biri çökerek (çökelme), sıvı (nötrleşme) ya da gaz halinde ortamdan ayrılabilir.İyonik tepkimelerde sadece tepkimeye giren iyonlar gösterilir.Böyle denklemlere net iyon denklemi denir.

Nötrleşme: H⁺ (suda) + OH^- (suda) ® H₂O (sıvı)

Çökelme: Ag⁺ (suda) + Cl^- ® AgCl (katı)

Zn (k) + 2H⁺ (suda) ® Zn⁺² (suda) + H₂(g)

KİMYASAL BAĞLAR

Kimyasal bağ, moleküllerde atomları birarada tutan kuvvettir. Bir bağın oluşabilmesi için atomlar tek başına bulundukları zamankinden daha kararlı (az enerjiye sahip) olmalıdırlar. Genelleme yapmak gerekirse bağlar oluşurken dışarıya enerji verirler.
Atomlar bağ yaparken, elektron dizilişlerini soygazlara benzetmeye çalışırlar. Bir atomun yapabileceği bağ sayısı, sahip olduğu veya az enerji ile sahip olabileceği yarı dolu orbital sayısına eşittir.
Soygazların bileşik oluşturamamasının sebebi bütün orbitallerinin dolu olmasındandır.

İYONİK BAĞLAR

İyonik bağlar, metaller ile ametaller arasında metallerin elektron vermesi ametallerin elektron almasıyla oluşan bağlanmadır.
Metaller elektron vererek (+) değerlik, ametaller elektron alarak (–) değerlik alırlar. Bu şekilde oluşan (+) ve (–) yükler birbirini büyük bir kuvvetle çekerler. Bu çekim iyonik bağın oluşumuna sebep olur. Onun için iyonik bağlı bileşikleri ayrıştırmak zordur.
Elektron aktarımıyla oluşan bileşiklerde, kaybedilen ve kazanılan elektron sayıları eşit olmalıdır.

• İyonik katılar belirli bir kristal yapı oluştururlar.
• İyonik bağlı bileşikler oda sıcaklığında katı halde bulunurlar.
• İ;İyonik bileşikler katı halde elektriği iletmez. Sıvı halde ve çözeltileri elektriği iletir.

NaCl, MgS, BaCl2 bileşikleri iyonik bağlı bileşiklere örnek olarak verilebilir.

KOVALENT BAĞLAR

Hidrojenin ametallerle ya da ametallerin kendi aralarında elektronlarını ortaklaşa kullanarak oluşturulan bağa kovalent bağ denir.

a. Apolar Kovalet Bağ
Kutupsuz bağ, yani (+), (-) kutbu yoktur.
İ;İki hidrojen atomu elektronları ortaklaşa kullanarak bağ oluştururlar.

Elektron nokta yapısıyla;


şeklinde gösterilir. İki arasındaki bağ H—H şeklinde gösterilir ve H2 şeklinde yazılır.
Aynı cins atomlar arasındaki bağ apolar kovalent bağdır.

b. Polar Kovalent Bağlar
Farklı ametaller arasında oluşan bağa polar kovalent (kutuplu) bağ diyoruz.
Elektronlar iki atom arasında eşit olarak paylaşılmadığından kutuplaşma oluşur ve buna polar kovalent bağ denir. Bu polarlığı HF molekülü ile açıklamaya çalışalım:
Hidrojen ve Flor elektron ortaklığı ile bileşik oluşturmuş durumdadır. Florun elektron alması yani elektronu kendisine çekme gücü hidrojenden daha fazla olduğundan elektron kısmen de olsa Flor tarafındadır. Dolayısıyle Flor kısmen (-), Hidrojen ise kısmen (+) yüklenmiş olur. Bu olaya kutuplaşma, bu tür bağa polar kovalent bağ denir.

ELEMENTLER -METALLER -AMETALLER -SOYGAZLAR -YARI METALLER - METALLER -Parlak görünüşlüdürler. -Isı ve elektriği iyi iletirler. -Sadece ametallerle birleşip bileşik oluşturabilirler. -Doğada tek atomlu halde bulunurlar. (Fe, Mg, Na, Cu gibi) -İşlenerek tel ve levha haline getirilebilirler.(Şekil verilebilir.) -Oda sıcaklığında (25oC’de) katı haldedirler. (Sadece civa sıvıdır!) -Bileşik oluştururken her zaman elektron verirler. Yani (+) yüklüdürler. -Kendi aralarında bileşik oluşturamazlar. Kendi aralarında alaşım oluşturabilirler. Bazı metaller şunlardır : -Lityum (Li) -Altın (Au) -Çinko (Zn) -Nikel (Ni) -Kalay (Sn) -Civa (Hg) -Demir (Fe) -Gümüş (Ag) -Sodyum (Na) -Alüminyum (Al) -Magnezyum (Mg) -Bakır (Cu) -Potasyum (K) -Kalsiyum (Ca) -Platin (Pt) AMETALLER - Isı ve elektriği iletmezler. (Grafit hariç!) -Mat (donuk) görünüşlüdürler. -Doğada moleküllü halde bulunurlar. (H2, O2, S8 gibi) - Oda sıcaklığında (25oC’de) katı, sıvı veya gaz halinde bulunabilirler. -Kırılgandırlar. Tel ve levha haline getirilemezler. (Şekil verilemez.) - Hem metallerle hem de kendi aralarında bileşik oluşturabilirler. -Bileşik oluştururken elektron alabilirler veya verebilirler. Yani (+) veya (-) yüklü olabilirler. (Çoğunlukla elektron alırlar!) Bazı ametaller şunlardır : -Hidrojen (H) -Karbon (C) -Oksijen (O) -Azot (N) -İyot (I) -Klor (Cl) -Flor (F) -Fosfor (P) -Brom (Br) -Kükürt (S) SOYGAZLAR (Asal gazlar) Doğada 6 tane soygaz vardır: -Helyum (He) -Neon (Ne) -Radon (Rn) -Argon (Ar) -Kripton (Kr) -Ksenon (Xe) YARI METALLER -Elektronik endüstrisinde kullanılırlar. -Fiziksel özellikleri bakımından metallere, kimyasal özellikleri bakımından ametallere benzeyen elementlerdir. -Silisyum (Si), Arsenik (As), Germanyum (Ge) ve Antimon (Sb) birer yarı metaldir.