Biyolojiye giris

 

Bilim, Bilimsel Çalışma Yöntemi
 
   " Uzun yaşamımda öğrendiğim bir şey var: Gerçeklikle ölçüştürüldüğünde tüm bilimimiz ilkel ve çocukça kalmaktadır- ama gene de sahip olduğumuz en değerli şeydir, bilim!"
Albert Einstein
  Bilim , tarafsız yapılan gözlem ve deneyler sonucu elde edilen bilgidir.
  Bilim , gercekleri bulma yolunda yapılan gözlem, dusunme ve arastirma yöntemidir.
  Bilim ,özünde bir arayıştır; gerçeği bulmaya , olgusal dünyayı açıklamaya yönelik bilişsel bir arayış!
   Bilimsel gelişme karmaşık bir süreçtir : ne salt bireysel atılımlara ya da kendi iç dinamizmine , ne de salt sosyal ya da ekonomik koşulların etkisine indirgenebilir.Bilimsel gelişmeyi tek boyutlu açıklayamayız. Tüm kültürel etkinlikler gibi bilim de üstün yetenekli kişilerin gerçeğe yönelik arayışlarına elveren bir ortamın ürünüdür
     Bilim ile uğraşan kişilere bilim adamı denir.Bilim adamında olması gereken başlıca   özellikler şunlardır :
* Amacı insanlığa faydalı olmaktır.
* Akılcı , gerçekçi ve yeniliğe açık olmalıdır.
*  Objektif olmalıdır.
*  Meraklı,  Sabırlı, Azimli ve Hırslı olmalıdır.
*  Şüpheci olmalıdır.
*  Diğer bilim adamları ve diğer bilim dalları ile ilişki içinde olmalıdır.
*  Bilgilerini paylaşmalıdır.
    Bilim adamı çalışmalarını belli bir yönteme bağlı kalarak yapmaktadır, bu yönteme bilimsel çalışma yöntemi denir.
 
          Bilimsel Çalışma Yönteminin Basamakları:
1- Problemin Belirlenmesi
     Öncelikle problemin iyi anlaşılması gerekiyor. "Problemi anlamak, problemi yarı-yarıya çözmek demektir."
2- Gözlem
     Nitel ve Nicel olmak üzere iki çeşit gözlem vardır.
Nitel Gözlem : Beş duyumuzu kullanarak yaptığımız gözlemlerdir.Örneğin "çaydanlıktaki su sıcaktır".Buradaki gözlem  nitel bir gözlemdir.Bunu, suya dokunarak veya sudan çıkan buharı gözlemleyerek karar veririz.
Nicel Gözlem : Ölçü aletleri kullanılarak yapılan gözlemlerdir. Örneğin "çaydanlıktaki su  80ºC dir".Buradaki gözlem nicel bir gözlemdir.Burada termometre aleti kullanılarak bir gözlem yapılmıştır.
     Yukarıdaki örneklerden de  anlaşıldığı gibi nitel gözlemler kişiler arasında farklılık gösterebilirken , nicel gözlemler daha objektifdir. Bu yüzden bilimsel bir çalışma sırasında nicel gözlemlere daha fazla ağırlık verilir.
3- Verilerin Toplanması
    Veriler problem ile ilgili gerçekleri içerir. Gözlemler sonucu elde edilen veriler toplanıp, düzenlenir.
4- Hipotezin Kurulması
     Hipotez , probleme geçici bir çözümdür.Bu çözüm yapılan gözlemler ve toplanan veriler ışığında kurulmuştur.İyi bir hipotez;
- probleme iyi bir çözüm önermeli,
- deney ve gözlemlere açık olmalı,
- toplanan tüm verilere uygun olmalıdır.
5- Tahminlerde Bulunma
     Kurulan hipotezler doğrultusunda mantıklı sonuçların  çıkartılmasıdır ve bu sonuçlar ile hipotezler test edilir.Tahminler, "Eğer.................... ise ................. dır" şeklindeki cümlelerle ifade edilir.Tahminler genellikle "Tümdengelim" ve "Tümevarım" yöntemleri ile gerçekleştirilir.
Tümdengelim yönteminde bir ön bilgi kullanılarak genelleme yapılır. Örnek : Eğer bütün canlılar hücrelerden meydana gelmiş ise ,insanda hücrelerden meydana gelmiştir.
Tümevarım yönteminde ise özel gözlemler yapılarak bir sonuca varılır.Örnek : Eğer insanlar, hayvanlar, bitkiler hücrelerden meydana gelmiş ise bütün canlıların yapı birimi hücredir.
6- Kontrollü Deney
     Yapılan tahminlerin geçerli olup olmadığı kontrollü deneyler sonucu tespit edilir.Kontrollü deneylerde iki deney grubu vardır: Birine kontrol grubu , diğerine ise deney grubu denir.Her iki grupta da aynı deney aynı şartlar altında yapılır iken sadece araştırılan faktör gruplar arasında farklı tutulur.
     Deney sonuçları tahminleri doğrular ise hipotez geçerlilik kazanır.Aksi durumda ise eldeki verilerle yeni hipotezler kurularak bilimsel çalışmaya devam edilir.
 
7- Gerçek
     Deneyler ile kanıtlanmış bilimsel doğrulardır.
8- Teori
     Tekrarlanan deneylerle doğruluğu tam olarak değil, ama  büyük ölçüde kabul edilmiş hipotezlerdir.Teorilerin çürütülme ihtimalleri vardır.
9- Kanun
     Bir teori veya hipotez , doğruluğu bütün bilimlerce kabul edilmiş ise kanun halini alır.Örnek : Yerçekimi kanunu, Mendel Kanunları
ÖRNEK BİR BİLİMSEL ÇALIŞMA YÖNTEMİ
 Problem : Orta Anadolu Bölgesinde yetişen bitkilerdeki çinko eksikliğinin nedeni nedir?
 Gözlem ve Verilerin toplanması : 
     - Bu bölgedeki topraklarda toplam çinko miktarının zengin olduğu gözlemlenmiştir
     - Bu bölgedeki toprakların kireç içeriği fazla ve pH değeri yüksek.
     - Bu bölgedeki topraklar kil minerali bakımından zengin.
     - Bu bölgedeki topraklar organik maddeler bakımından fakir.
     - Bu bölgedeki toprakların nem oranı az.
     - Bu bölgedeki topraklara her yıl yüksek dozlarda fosfor ve fosfor içerikli gübreler verilmektedir.
     - Bu bölgedeki topraklarda yetişen bitkiler kısa boylu kalmaktadır.
Hipotez : 
     1- Bitkideki çinko eksikliğinin sebebi, topraktaki fazla kireç ve yüksek pH dır.
     2- Bitkideki çinko eksikliğinin sebebi, topraktaki kil miktarının fazla olmasıdır.
     3- Bitkideki çinko eksikliğinin sebebi, topraktaki organik maddenin az olmasıdır.
     4- Bitkideki çinko eksikliğinin sebebi, yağışların az olmasıdır.
     5- Bitkideki çinko eksikliğinin sebebi, topraktaki fazla fosfordur.
Tahmin : 
     1- Eğer 1. hipotezim doğru ise , fazla kireç ve yüksek pH 'lı topraklarda yetişen bitkilerde çinko eksikliği görülmelidir.
     2- Eğer 2. hipotezim doğru ise , kil miktarının fazla olduğu topraklarda yetişen bitkilerde çinko eksikliği görülmelidir.
     3- Eğer 3. hipotezim doğru ise , organik maddenin az olduğu topraklarda yetişen bitkilerde çinko eksikliği görülmelidir.
     4- Eğer 4. hipotezim doğru ise , kurak bölgelerde yaşayan bitkilerde çinko eksikliği görülmelidir.
     5- Eğer 5. hipotezim doğru ise , fosfor içerikli gübrelerin verildiği topraklarda yetişen bitkilerde çinko eksikliği görülmelidir.
Kontrollü Deney : 
Aynı tür buğday bitkileri ile çalışmalar yapılır.Her tahmin için bir deney grubu bir de kontrol grubu oluşturulur.
    1- Yapılan çalışmalarda toprak pH'sının 6'dan 7'ye yükseltilmesiyle bitkilerin topraktan çinko alımının 100-150 kez bir azalma gösterdiği bulunmuştur.
     2- Kilin , toprağın çinkoyu kuvvetlice bağlayarak tutmasını sağladığı bulunmuştur.
    3- Organik maddelerin , toprakta çinkonun kolaylıkla hareket etmesine ve çözünür formda kalmasını sağladığı ortaya çıkmıştır.
    4- Toprak neminin , çinkonun bitki köklerine taşınmasında ve dolayısı ile köklerce alımında belirleyici bir rol oynadığı saptanmıştır.
    5- Yüksek dozlarda uygulanan fosfor , bitkilerin köklenme etkinliğini azaltarak bitkinin toprakla yeterince bağlantı kurmasını ve dolayısı ile bitkinin toprağın çinkosundan yararlanmasının sınırlandığı ortaya çıkmıştır.Ayrıca, yüksek dozdaki fosfor , bitki köklerinde ortak yaşayan ve bitkilerin topraktan çinko alımında büyük rol oynayan mikoriza mantarının etkinliğinin azalmasına neden olduğu saptanmıştır.
Gerçek :
      Bitkilerdeki çinko eksikliğinin , topraktaki çinko miktarıyla direkt bağlantılı olmadığı, toprağın sahip olduğu birtakım fiziksel ve kimyasal özelliklerden kaynaklandığı bulunmuştur.Bu özelliklerden başlıcaları : Toprağın pH'sı, topraktaki kil, organik madde ve fosfor miktarı ve toprağın nemi.
 
 
Biyolojinin Konusu ve Bölümleri
 Biyoloji; kelime anlamı canlı bilimidir (bio= canlı, loji= bilim), yani kısaca canlıları inceleyen bir bilim dalıdır.Canlıların yapılarını, özelliklerini, davranışlarını, birbirleri ile olan ilişkilerini, çevreleri ile olan ilişkilerini, çeşitliliğini ve yapılarında gerçekleşen temel yaşamsal olayları inceler.Canlıları anlamak şüphesiz ki yaşamı kolaylaştırır ve zevkli hale getirir.
    Canlıların çeşitliliği ve sahip oldukları birçok özelliği düşünülürse , canlıları tek biyoloji başlığı altında incelemek bir hayli zor, hatta imkansızdır.Bu yüzden biyoloji bilimi kendi içersinde bir çok alt bilim dallarına ayrılmıştır. Bunlardan " Zooloji ve Botanik" Biyolojinin ana dallarını oluşturur:
Zooloji : Hayvanları inceleyen bilim dalıdır.
Botanik : Bitkileri inceleyen bilim dalıdır.
Sitoloji : Hücre bilimidir.Hücrelerin yapısını ve metabolizmasını inceler.
Histoloji : Doku bilmidir.Dokuların yapısını , görevlerini inceler.
Fizyoloji : Doku , organ ve sistemlerin çalışmasını ve görevlerini inceler.Histoloji ile Anatomi bilimlerinin bir bileşkesi denilebilir. 
Anatomi : İç organların yapsını, görevlerini ve birbirleri ile olan ilişkilerini inceler.
Morfoloji : Canlıların dış yapılarını inceler.
Embriyoloji : Canlıları zigottan yeni bir fert oluncaya kadar geçirdiği evreleri inceler.
Genetik : Canlıların kalıtsal özelliklerini ata canlıdan oğul döllere nasıl aktarıldığını inceler.Ayrıca genlerin çalışma mekanizmasını inceler.
Taksonomi : Canlıların sınıflandırılmalarını inceler.
Biyokimya : Canlıların kimyasal yapısını inceler.
Moleküler Biyoloji : Canlıların yapısını moleküler seviyede inceler.Ör: protein sentezi.
Mikrobiyoloji : Mikroorganizmaları inceler.
Mikoloji : Mantarları inceler.
Patoloji : Hastalıklı doku ve organları inceler.
Ekoloji : Canlıların birbirleri ile ve çevreleri ile olan ilişkilerini inceler.
Palentoloji : Fosil bilmi.
Entomoloji : Böcek bilmi.
İhtiyoloji : Balık bilmi.
Ornitoloji : Kuş bilmi.
Bakteriyoloji : Bakteri bilmi.,
Viroloji : Virüs bilmi.
Parazitoloji : Parazit bilmi.
Biyoteknoloji : Biyolojik sistemlere ve organizmalara uygulanan , kendilerinden yararlanılması  ve istenilen biçimlere ve ürünlere dönüştürülebilmeleri amacıyla kullanılan bilimsel teknikler ve endüstriyel yöntemlerdir.
 
Biyoloji Laboratuvarında Kullanılan Araç-Gereçler
 
     Biyoloji laboratuvarında kullanılan başlıca araç-gereçler şunlardır:
                  
     Biyoloji laboratuvarındaki en temel araç ise "mikroskoptur".Herhangi bir mikroskopu kullanmadaki temel amaç , incelenecek cismi büyütmek ve netleştirmektir.
     İlk mikroskop 1595 yılında Zacharias ve Hans Jansesea tarafından yapılmıştır.Zacharias o zamanlarda çocuk yaştaydı ve babası Hans'ın yardımıyla uçlarında mercek bulunana üç tüpü iç içe geçirerek çok basit bir mikroskop yapmıştır.Bu mikroskop incelenecek örneği 3-10 kat büyüytebiliyordu.
     Mikroskopta ilk biyolojik gözlem ise bir biyolog tarafından değil , ünlü astronom Galileo Galilei tarafından yapılmıştır.17. yüzyılın başlarında Galileo bir silindir ve iki mercekten oluşan , kendi yaptığı mikroskopta bir böcek incelemiştir.
         Antony van Leeuwenhoek ise ilk gelişmiş mikroskobu yapmıştır.Mikroskop üzerine yapmış olduğu çalışmaları onu mikroskop alanında uluslararası bir otoriteye oturtmuştur ve 1680 yılında Royal Society tarafından burs verilmiştir.Yapmış olduğu mikroskop ~ 5cm uzunluğunda ve 2.5cm eninde idi: İki yassı ve metal levhayı birbirine perçinleyip, levhalar arasına dışbükey merceği yerleştirerek oluşturmuştur.Bu mikroskop incelenecek örneği 70-250 kat büyütebiliyordu.
     Günümüzde farklı alanlarda kullanılan çeşitli  mikroskoplar vardır. Bunlardan başlıcaları; Işık Mikroskobu ,Karanlık alan mikroskobu (ultramikroskop),faz kontrast mikroskobu, polarizasyon mikroskobu, ultraviyole mikroskobu, interferens mikroskobu, elektron mikroskobu (scanning electron mikroskobu ve transmission elektron mikroskobu....) gibi...Okuldaki Biyoloji laboratuvarlarında kullanılan en yaygın mikroskop ise "bileşik ışık mikroskobudur".Işık mikroskobunda ışığın kırılıp odaklanması için mercekler kullanılırken , elektron mikroskoplarında ise ışık ışınları yerine elektron dalgaları ve mercekler yerine , elektromıknatıslar kullanılır. Elektron mikroskobu ile 500bin - 2milyon kez büyütme sağlanabilir.
     Aşağıdaki  her bir görüntü Scenedesmus adlı bir yeşil algin 10mm'lik bir kesitinin farklı mikroskoplar tarafından aynı derecede büyütülmesidir.
                .
 a.Faz-kontrast ışık mikroskobu              b. Işık mikroskobu
                    
   c. Transmission elektron mikroskobu        d.Tarayıcı(scanning) elektron mikroskob  
                                                                              
     Yukarıda da görüldüğü gibi hücrenin iç yapısının en iyi görüntülendiği mikroskop transmission elektron mikroskobudur.Trarayıcı elektron mikroskobu ise üç boyutlu bir görüntü sağlıyor.
Işık Mikroskobu :     
 
Mikroskop dört farklı kısımdan oluşur: 
I. Optik kısımlar : Mercek ve aynadan oluşur.Işık mikroskobunda üç  set mercek bulunur;
     - Oküler : Mikroskobun üst tarafında gözle objeye bakılan kısımdır.Oküler bir veya iki tane olabilir.Okülerin üzerinde büyütme gücünü gösteren 5X, 10X, 15X gibi numaralar bulunur.Bu numaraların anlamı okülerin objeyi kaç kez büyüttüğüdür. Mikroskop oküleri genellikle 10X'dir.Yani objeyi 10 kez büyüttüğünü gösterir. Oküler çıkartılabilir niteliktedir.
     -Objektifler : Döner levha ( revolving nosepiece) üzerinde bulunan merceklerdir.İki veya daha fazla bulunur.Objektiflerin üzerinde de büyütme gücünü gösteren numaralar vardır; 4X, 10X, 40X, 100X gibi.
     Mikroskopta incelenen bir objenin ne kadar büyütülerek incelendiği oküler ile objektifin büyütme değerleri çarpılarak bulunur:
     Oküler               Objektif            Büyütme değeri
                   10X                     4X                        40X
                   10X                     10X                      100X
                   10X                     40X                     400X 
                   10X                    100X                    1000X
     Kondansör : Tabla ortasındaki açıklığın altında yer alan tek bir mercek veya mercekler sisteminden oluşur.Görevi, geniş bir ışık konisini incelenecek örneğe yansıtmaktır.
     Işık kaynağı : Tablanın altında objeyi aydınlatan bir lamba veya aynadır.Işık kaynağından objeye odaklanan ışığın miktarı tablanın altında yer alan diyafram ile sağlanır.
II.Mekanik Kısımlar: Ayar düğmeleri ve destek elemanlarından oluşur.
     Ayar düğmeleri : 
      a) Kaba ayar düğmesi : Tablayı yukarı -aşağı indirerek odak noktasını ayarlar.Net olmayan, yaklaşık  bir görüntü elde edilir.
      b) İnce ayar düğmesi : Kaba ayar düğmesi ile bulunana görüntü, ince ayar düğmesi ile netlik kazanır.
      Destak elemanları: Ayak ; mikroskobun masa üzerine oturtulduğutaban kısmıdır.Gövde ; mikroskobu tutup taşımaya yarayan kol ve incelenecek örneğin hazırlandığı preperatın konulduğu tabladan oluşur .
 
 
Facebook beğen
 
Reklam
 
 

=> Sen de ücretsiz bir internet sitesi kurmak ister misin? O zaman burayı tıkla! <=