Bilim Adamlarının Özelikleri

Bilim Adamlarının Özelikleri

Bilim
Bilim, tarafsız gözlem ve deneylerle elde edilen düzenli bilgi birikimidir. Bilim adamının özellikleri Bilim adamı meraklıdır ve iyi bir gözlemcidir. Bilim adamı kararlıdır. Bilim adamı şüphecidir. Bilim adamı, çalışmalarını sonuca ulaşıncaya kadar sürdürür. Bilim adamı tarafsızdır. Bilimsel Çalışma Basamakları Problemin belirlenmesi Çözüm yollarının araştırılması, hipotezin ortaya konması Deneylerin kurulması ve kontrolü Gözlemlerin elde edilmesi ve ölçümlerin alınması Bulguların değerlendirilmesi ve sonuç çıkarma Teori ve kanun

Bilimsel çalışma basamakları Bir bilimsel problemin açık şekilde ortaya konulması ®Problemle ilgili gerçeklerin toplanması ®Gerçeklere dayalı hipotez kurulması ®Hipoteze dayalı tahminlerde bulunulması ®Kontrollü deney ve gözlemlerle tahminlerin doğruluğunun araştırılması ®Yapılan deney ve gözlemler hipotezi doğrularsa hipotez geçerlilik kazanır ®Hipotezin geniş geçerliliği varsa hipotez teori halini alır ®Teori evrensel gerçek ise kanun haline gelir. Gözlem Herhangi bir doğa olayının duyu organlarına dayanılarak incelenmesine denir. 2 çeşit gözlem vardır. Nitel gözlem, bir aracın yardımı olmadan doğrudan duyu organlarıyla yapılan gözlemdir

Şekerin suda çözünmesi, fenol kırmızısının karbondioksitli ortamda sarı renk vermesi gibi. Nicel gözlem, bir ölçü aracının yardımıyla yapılan gözlemdir. Suyun 100 º c'de kaynaması gibi. Hipotez Bilim adamı tarafından problemin çözümüne yönelik ortaya koyulan geçici çözüme denir. Kontrollü deney Bir kontrol grubu bulundurularak yapılan deneylere denir. İyi bir hipotez, problemle ilgili bütün sorulara cevap verebilmeli ve problemi açıklamada yeterli olmalıdır. Hipotezin geçersizliği saptanırsa, yeni hipotez kurulur. Teori Sürekli olarak kanıtlarla desteklenebilen hipoteze denir. Yapılan çalışmalar hipotezi destekliyorsa, hipotezin yeterliliği ve geçerliliği artar ve başka hipotezlerle de desteklenirse, hipotez teoriye dönüşür

Kanun Teori, uzun bir sürecin ardından hiçbir itiraza ihtimal bırakmayacak şekilde evrenselleşir ve bir bilimsel gerçek şekline dönüşürse kanun halini alır. Biyoloji Canlıların yapısını, vücutlarında geçen temel yaşam olaylarını, çeşitliliklerini, büyümelerini, gelişmelerini, davranışlarını, çevreleri ile ilişkilerini ve yeryüzüne dağılışlarını inceleyen bir bilimdir. Teknolojik gelişmelerden yararlanan bilimsel çalışmalar, daha kısa zamanda sonuçların alınmasında ve yeni araştırmalara geçişte kolaylık sağlar. Örneğin, elektron mikroskobunun bilim dünyasına girişi, hücrede yeni bölümlerin anlaşılmasını sağlamış ve yeni araştırmalara yol açmıştır.

Biyolojinin Tarihi Gelişimi
Yaklaşık 2300 yıl önce Yunan bilim adamı Polibus, “İnsanın Doğası Üzerine” adlı bir kitap yazmıştır. Aristo, çalışmalarını “Hayvanların Tarihi, Hayvan Nesli Üzerine” ve “Hayvan Vücutlarının Kısımları Üzerine” adlı kitaplarında toplamıştır. Aristo, canlıların oluşumlarını ve hayvanların davranışlarını incelerken onların sınıflandırma yoluna da gitmiştir. Galen, canlıların organlarıyla bu organların görevini inceleyen fizyoloji biliminin doğmasını sağlamıştır. Galileo, 1610'da ilk mikroskobun yapımını başarmıştır

Robert Hook, 1665'de bir mantar kesitinin mikroskopta nasıl göründüğünü açıklamış ve gördüğü yapılara “Cellula” (hücre) adını vermiştir. Leeuwenhoek, 1675'de mikroskop kullanarak tek hücrelileri göstermeyi başarmıştır. Carolus Linnaeus, 1707-1778 yıllarında ilk bilimsel sınıflandırmayı yapmıştır. Charles Darwin, 1859'da “Türlerin Kökeni” adlı kitabını yayınlayarak evrimle ilgili görüşlerini ortaya koymuştur. Pasteur, mikroskobik canlıların fermantasyona neden olduğunu tespit etmiş, tavuk kolerasına neden olan mikrobu bulmuş ve kuduz aşısını bulmuştur. Gregor Mendel, bezelyelerle yaptığı deneyler sonucunda, kalıtsal özelliklerin dölden döle geçişi ile ilgili önemli sonuçlar elde etmiştir. Genetik bilimi 19. yüzyılın ortasında, biyolojide bir alt bilim dalı olan moleküler biyolojinin gelişimine olanak sağlamıştır

Beijrinck, 1899'da tütün bitkilerinin yapraklarında görülen tütün mozaik hastalığını incelemiştir. Wilhelm Röntgen, 1895'de tıpta teşhis ve tedavi amacıyla kullanılan Röntgen ışınlarını bulmuştur. Otto Mayerhof, 1992'de kastaki enerji dönüşümlerinin solunumu ve ısı akışını incelemiş. Bu çalışma ile Nobel tıp ödülünü almıştır. Alexander Fleming, 1927'de penisilini, E.A.F Ruska'da 1931'de elektron mikroskobunu bulmuştur. James Watson ile Francis Crick 1953'te günümüzde kabul edilen DNA'nın yapısına ait bir model ortaya koymuşlardır. Steven Howell, 1986'da ateş böceklerinin ışık saçmasını sağlayan maddenin yapımını kodlayan geni ayırarak tütün bitkisine aktarmış ve bu bitkilerin ışık saçtığını görmüştür. Bu olay gen naklinin başlangıcı olmuştur. Dr. Wilmut, yetişkin bir koyundan alınan vücut hücresinin çekirdeğini, başka bir koyuna ait çekirdeği alınmış bir yumurta hücresine yerleştirerek genetik ikiz elde etmiştir.

Biyolojinin Alt Bilim Dalları
1)Botanik Bitkiler alemini inceleyen bilim dalıdır. 2)Zooloji Hayvanlar alemini inceleyen bilim dalıdır. Biyolojinin bu bölümlerinden her biri, canlının değişik özelliklerini incelemeleri bakımından kendi içinde alt bölümlere ayrılır. Bu bölümlerin başlıcaları şunlardır Morfoloji Canlıların dış görünüşünü, şeklini inceleyen bilim dalıdır

Anatomi Canlıyı oluşturan organları, bu organların birbirleri ile ilişkilerini inceleyen bilim dalıdır. Fizyoloji Organizmadaki organ ve dokuların görevlerini, işleyişlerini inceleyen bilim dalıdır. Embriyoloji Organizmanın gelişme devrelerini inceler. Özellikle döllenmiş yumurtadan (zigot) itibaren meydana gelen gelişme ve farklılaşmaları inceleyen bilim dalıdır. Sitoloji Hücrenin yapısını ve çalışmasını inceleyen bilim dalıdır. Histoloji Çok hücreli canlılardaki dokuların yapısını ve bu dokuların vücudun nerelerinde bulunduğunu, hangi organların yapısına katıldığını inceleyen bilim dalıdır. Genetik Canlılardaki kalıtsal özelliklerin dölden döle nasıl geçtiğini inceler. Ayrıca genin yapısını, görevini ve genlerde meydana gelen değişiklikleri inceleyen bilim dalıdır. Moleküler biyoloji Canlıların yapısını, moleküler düzeyde inceleyen bilim dalıdır. Ekoloji Canlıların birbirleriyle ve çevreleriyle olan ilişkilerini inceleyen bilim dalıdır

Ekoloji, çevre biyolojisi ile eş anlamda kullanılabilmektedir. Taksonomi (sistematik) Canlıları benzerliklerine göre sınıflandıran bilim dalıdır. Doğadaki çeşitliliği ve çevremizdeki canlıları görmemizi sağlar. Mikrobiyoloji Gözümüzle göremediğimiz mikroorganizmaların beslenme, üreme gibi yaşam şekillerini inceleyen bilim dalıdır. Uzay biyolojisi Uzay şartlarında canlıların karşılaştıkları yeni durumları, bunların canlı üzerindeki olumlu ve olumsuz etkilerini, canlıların uzaya uyum şartlarını araştıran bilim dalıdır. Parazitoloji Asalak olarak yaşayan canlıların yapı ve özelliklerini inceleyen bilim dalıdır. Biyokimya Canlıların yapısındaki kimyasal maddeleri ve yaşamın temeli olan biyokimyasal tepkimeleri inceleyen bilim dalıdır. Ayrıca entomoloji böcekleri, mikoloji mantarları, bakteriyoloji bakterileri, viroloji virüsleri, ihtiyoloji balıkları, ornitoloji kuşları, mammaloji memeli hayvanları inceler.

Biyolojik Uygulama Alanları
Tıp, biyoteknoloji, tarım, veterinerlik, su ürünleri, biyomekanik, genetik mühendisliği, ekoloji, fizyoloji, mikrobiyoloji, moleküler biyoloji, eczacılık, diş hekimliği biyolojinin bazı uygulama alanlarıdır. Kentleşme ve sanayileşme ise dolaylı olarak biyolojiden gelen verilere göre yönlendirilir.

Laboratuvar Teknikleri
Vital İnceleme Canlının doğrudan doğruya sıvı bir ortam içerisinde mikroskopta incelenmesidir. Doku kültürü tekniği Bu teknikle özellikle embriyonik dokulardan alınan küçük parçaların uygun ortamlarda saklanması ve bu ortamlarda büyüme yeteneği kazanmasını sağlamak esastır. Fiksasyon Hücrenin yapısının kimyasal ve morfolojik yönden en az değişikliğe uğramasını sağlamak amacıyla, hücrenin birden bire öldürülmesidir. Dondurma-kurutma yöntemi Bu yöntemle doku hızla dondurulur

Dondurma işlemi tamamlandıktan sonra da doku kurutulur. Dondurma-buzla yer değiştirme yöntemi Bu yöntem, hızla dondurulmuş dokuların buz kristallerini eriten etanol, metanol ya da aseton gibi sıvılarda saklanmasıdır. Kesit alma Dondurulmuş materyalden ya da başka bir madde içine gömülmüş materyalden kesit alınmasıdır. Kesit alabilmek için materyalin bıçak vuruşlarına dirençli olması gerekir. Boyama Hücrenin ve bir mikroorganizmanın değişik kısımları, farklı kimyasal yapı gösterdiği için farklı boyanma yeteneğine sahiptir. Boyalar bazik ve asidik boyalar olmak üzere ikiye ayrılır. Bazik boyalar hücrede asit yapısındaki kısımları boyarken, asidik boyalar ise hücrede baz yapısındaki kısımları boyar.

Biyolojinin Önemi
Doğumdan ölüme kadar yaşamın her evresinde bilinçli ve sağlıklı yaşama, ekonomik gelişmeyi sürekli kılma, çevreyi bozulmadan tutma, üretimin kalitesini ve miktarını arttırmada biyoloji bilimi önemli yer tutar. Çevre kirlenmesi, erozyon, madde kaybı, yeşil alanların azalması, hızlı nüfus artışı, plansız kentleşme, biyolojik zenginliklerin ortadan kalkmasında rol oynayan faktörlerdir. Biyoteknolojinin amacı, bir canlının belirli özelliklerini şifreleyen genetik bilginin bir başka canlıya nakledilmesidir. Böylece nakledilen bilginin gereği, ikinci canlı tarafından yerine getirilir.

Biyolojinin Geleceği
İnsan topluluklarında kalıtsal hastalıklara neden olan genler, döllenme sırasında sağlamlarıyla değiştirilerek kanser, yüksek ve düşük tansiyon, şeker hastalığı, cücelik vb. hastalıklar önlenebilecektir. Canlıların ömür uzunluluğunu kalıtsal olarak denetleyen genler kontrol altına alınarak ya da değiştirilerek, uzun bir yaşam sağlanabilecektir. Bir canlıda önemli bir özelliği ortaya çıkaran gen ya da genler, diğer canlıların kalıtsal yapısına eklenerek bazı eksiklikler bu yolla giderilebildiği gibi fazladan bazı özelliklerin kazanılması da sağlanacaktır.

Örneğin C vitamini karaciğerde sentezlettirileceği için besinlerle alınması gerekmeyecektir. Genlerdeki değişiklikler sonucu yeni hayvan ve bitki türlerinin ortaya çıkması sağlanacaktır. Canlılardaki genlerin tümü kataloglanabilecek, bunlarla ilgili bankalar kurulacak, ilaç sanayii biyoteknolojik yöntemleri geniş oranda kullanabileceği için birçok ilacın etkili ve ucuz yoldan üretilmesi sağlanacaktır. Bitki ve hayvanların ıslahında olağanüstü atılımlar gerçekleşecek, verim arttırılacak, birçok maddenin sentezi özellikle büyük miktarda mikroorganizmalara yaptırılabilecektir.

Biyolojideki Gelişmelerin İnsanlığa Katkıları
Günümüzde birçok ülke seralarda tozlaşma görevini bombus adı verilen arılara yaptırıyor. Bombus özellikle sebzecilikte yüksek verim elde etmek amacıyla hormon kullan üreticilere bir çıkış, hatta kurtarıcı oldu. Arının taşıdığı çiçek tozları etrafa yayılarak, seradaki domates ve çileklerdeki verimi arttırdı.

Günümüzde birçok tıbbi bitki ve hayvanın üretimi, antibiyotik, aşı, interferon, çeşitli pestisitlerin üretimimleri, insandaki zararlı genlerin ayıklanması işi gibi alanlarda biyoteknolojiden yararlanılmaktadır. Tıpta uygulanan aşılama yönteminde vücuda virüs verilerek, vücudun virüsü tanıması ve ona karşı antikor üretmesi sağlanır. Oysa gen teknolojisinin sağladığı olanaklarla, vücuda virüs verilmeden de antikor üretmek mümkün olmuşturBöylece vücut virüsün yan etkilerinden korunabilmektedir.

Biyoteknolojinin katkıları arasında insülini de sayabiliriz. İnsülin, insanlarda şeker metabolizmasını düzenleyen bir hormon olup, pankreas hücreleri tarafından üretilir, dolaşıma katılır. Eksikliğinde ise şeker hastalığı ortaya çıkar. Bugün bakteri DNA'sı yardımıyla insülin hormonu bol miktarda ve ucuza üretilebilmektedir.Büyüme hormonu, eskiden sadece kadavraların hipofiz bezinden çok büyük zorluk ve masraflarla elde ediliyordu.

Artık biyoteknolojik yöntemlerle çok miktarda ve ucuza elde edilmektedir. Tek hücre proteini Alg, bakteri, maya ve küflerin büyük miktarda üretilmesinden ve bu canlı hücrelerin kurutulması sonucu oluşan biyolojik kütleye denir. Tek hücre proteini, insan besinlerinden çorbalarda, hazır yemeklerde ve diyet yiyeceklerinde katkı maddesi olarak kullanılmaktadır. Ayrıca aroma kaynağı, vitamin kaynağı ve emülgatör destekleyici olarak da kullanılır. Dr. Wilmut, bir koyundan alınan bir vücut hücresinin çekirdeğini, başka bir koyuna ait çekirdeği alınmış bir yumurtaya yerleştirerek yeni bir koyuna yaşam vermiştir. Dolly adı verilen kuzu orijinal DNA sahibi koyunun kopyasıdır.

Kimyasal bağlar
Bir molekül içindeki atomları birbirine bağlayan bağlara denir. Element Bir cins atomdan oluşan saf maddelere denir. Örnek, alüminyum. Bileşik İki ya da daha fazla cins atomdan oluşan saf maddelere denir. Örnek, su, karbondioksit.

Su
Su, yeşil bitkilerde meydana gelen fotosentezde karbondioksit ile birleşerek şekeri oluşturur. Hücrelerde su, kimyasal tepkimelerde rol olan önemli bir çözücüdür. Besinlerin sindirimi su ile olur. Su, pek çok organizmanın vücudunda taşıyıcı ortam olarak görev yapar. Su, vücut ısısının düzenlenmesine yardımcı olur. Asit, baz ve tuzlar Su içerisinde çözündüğünde hidrojen iyonu veren bütün bileşikler asit özelliğindedir.

Asitler, turnusol kağıdının rengini maviden kırmızıya dönüştürür. Asitlerin tatları ekşidir. Laktik asit organik asite, hidroklorik asit ise inorganik asite örnek verilir. Suda çözündüğü zaman hidroksil iyonu veren bileşikler bazik özellik gösterir. Bazlar, turnusol kağıdının rengini kırmızıdan maviye dönüştürür. Metilamin organik baza, potasyum hidroksit ise inorganik baza örnek verilebilir. Asit-Baz Dengesi Ortamın hidrojen iyon yoğunluğunun negatif logaritması asitliğin, hidroksil iyon yoğunluğunun negatif logaritması da bazikliğin derecesini verir.

Hidrojen iyonu arttıkça ortam asidiktir ve pH 0 ile 7 arasında bir değer gösterir. Hidroksil iyonu arttıkça ortam baziktir ve pH 7 ile 14 arasında bir değer gösterir. Hidrojen ile hidroksil iyonları eşit miktarda ise ortam nötrdür ve pH 7'dir. İnsan için pH pH değeri organizma için çok önemlidir. Biyokimyasal tepkimelerin gerçekleşebilmesi için pH'ın belirli bir düzeyde tutulması gerekir. pH'daki çok az bir değişiklik bile biyokimyasal tepkimeleri olumsuz etkiler. Bu nedenle pH değerinin sabit kalması gerekir. İnsan kanının pH'ı 7,4'te sabittir. Bu değer, 7'ye düşerse veya 7,8'in üzerine çıkarsa ölüm olayı gerçekleşir. Tuzlar Asitlerle bazlar karıştırıldığında, asitin hidrojen iyonu ile bazın hidroksil iyonu birleşir. Bu birleşim sırasında bir molekül su açığa çıkar ve tuz meydana gelir.

Mineraller
Hücrede protein, karbonhidrat, yağ gibi organik maddelere bağlı olarak bulundukları gibi, hücrede tuz halinde de bulunabilirler. Mineraller, vitamin, hormon, enzim vb. moleküllerin yapısına katılır. Minerallerin İnsan İçin Önemi Mineraller, kanın osmotik basıncının ayarlanmasında, kas kasılmasında ve sinirlerde uyartının iletilmesinde önemli role sahiptir. Mineraller, bazı enzimlerin yapılarına katılarak katalizör görevi yapar. İdrar, ter ve dışkı ile dışarı atıldığından mineral içeren besinlerin düzenli olarak vücuda alınması gereklidir.

Vücutta, hücre arası sıvı ile hücre sıvısı arasında bir sodyum-potasyum oranı vardır. Vücutta en bol bulunan mineral kalsiyumdur. Kalsiyumun büyük bir kısmı fosforla birlikte kemiğin ve dişin yapısına katılır. Vücuda alınan kalsiyumun bir kısmı emilir. Emilmeyen kısmı dışkı ile dışarı atılır. D vitamini kalsiyumun emilmesine etki eder.

Vücuda fazla kalsiyum alınsa bile D vitamini yetersiz olursa kalsiyum bağırsaklarda emilemez. Küçük çocuklarda kalsiyum ve D vitamini yetersizliğine bağlı olarak raşitizm denilen hastalık görülür. Yetişkin insanlarda ise fazla kalsiyum kaybı ile osetomalazi denilen kemik yumuşaması hastalığı ortaya çıkar. Vücudun yapısına katılan minerallerden biri de demirdir. Vücudumuzdaki demirin yarıdan fazlası kana kırmızı rengini veren hemoglobinin içinde bulunur. Demir aynı zamanda kas proteinleri, karaciğer, dalak ve kırmızı kemik iliğinde bulunur

Vücuda yeteri kadar demir alınamaması ya da vücuttan atılan demir miktarının alınandan fazla olması durumunda demir yetersizliği ortaya çıkar. Demir eksikliğinde, hemoglobin yapılamaz ve anemi görülür. İyot, tiroid bezi hormonu olan tiroksinin yapısına katılır. Vücuda yeteri kadar iyot alınmazsa tiroid bezi iyi çalışamaz ve tiroksin hormonunu az salgılar. Tiroksinin az salgılanması tiroid bezinin büyümesine neden olur. Basit guatr hastalığı denilen bu durum, lahanayı çok tüketen insanlarda bulunan bir madde tiroid bezinde iyot bağlanma tepkimesini engellemektedir. Lahanayı çok tüketen insanlarda guatr hastalığının sık görülmesinin nedeni budur.