‘teknik’ Arama Sonuçları

T.c.

T.C.

Ç.Ü. ZİRAAT FAKÜLTESİ

TARIM EKONOMİSİ BÖLÜMÜ

GÜMÜŞHANE İLİNDE 100 KOVANLIK

SABİT ARICILIK PROJESİ

HAZIRLAYANLAR

98-48 Mustafa İMREN

98-50 Nabi BAŞ

98-51 Erdal SIRAY

98-53 Deniz ORUÇ

DANIŞMAN

Prof. Dr. Oğuz YURDAKUL

ADANA - 2001

İÇİNDEKİLER

GİRİŞ

GENEL BİLGİLER

PROJENİN GEREKÇESİ

PROJENİN AMACI

PİYASA İLE İLGİLİ BİLGİLER

PROJENİN TEKNİK YÖNÜ

Üretimin Konusu

Üretimin Tekniği

Materyal Seçimi

Üretim Mevsimi

Bakım ve Beslenme

İlkbahar Bakımı ve Beslenmesi

Yaz Bakımı ve Beslenmesi

Sonbahar Bakımı ve Beslenmesi

Bal Hasadı

Balın Ambalaj ve Satışı

Kovanların Oğul Vermesi

Arı Hastalık ve Zararlıları

Hastalıklar

Arı Zararlıları

Zirai İlaçların Arılara Etkisi

Arı Ürünleri

PROJENİN TEKNİK KABULLERİ

SONUÇ VE DEĞERLENDİRME

PROJENİN ÖZETİ

PROJENİN ADI : Arıcılık Projesi

KURULUŞ YERİ : Gümüşhane

YATIRIMIN KAPASİTESİ : 100 Fenni Kovan

PROJENİN YATIRIM TUTARI : 11.185.600.000.TL

SABİT YATIRIM TUTARI : 6.860.600.000.TL

İŞLETME SERMAYESİ TUTARI : 4.325.000.000.TL

PROJENİN FİNANSMANI : Yatırım tutarının %54’ü zirai kredi, %46’sı ise öz sermayeden karşılanmaktadır.

İÇ KARLILIK ORANI : % 38,4343

FAYDA-MASRAF ORANI : 1,3922

KARA GEÇİŞ NOKTASI : 4.008.171.992.TL üretim değeri

KAPASİTE ULLANIM ORANI : % 42,68

GİRİŞ

Türkiye, hem bitkisel hem de hayvansal gen kaynaklarına sahip sayılı ülkelerden biridir. Coğrafik konumuna bağlı olarak ortaya çıkan farklı ekolojik koşullar ve iklim çeşitliliği, Türkiye florasının zenginleşmesine ve çeşitlenmesine yol açmıştır. Tümüyle floraya dayalı bir hayvancılık dalı olan arıcılık da Anadolu insanının önemli uğraşılarından biri olarak günümüze kadar gelmiştir.

1999 yılı verilerine göre Türkiye’de 4.350.000 adet arılı kovanda 67.259 ton bal ve 4.073 ton balmumu üretilmiştir. Bu kovan varlığı ile Türkiye dünyada 4. sırayı, bal üretimi ile 7. sırayı almaktadır. Kovan başına yaklaşık 13,8 kg bal verimi ile dünya sıralamasında 50. sıradan daha aşağıdadır. Gelişmiş sanayi ülkelerinin arıcılıkta ilk sıralarda yer aldıkları görülmektedir. FAO verileri Türkiye’nin dünya bal üretimindeki payının % 3 dolayında olduğunu göstermektedir.

Türkiye tarım alanlarının, özellikle son yıllarda artan nüfusun konut ihtiyacını karşılamada ve sanayi yerleşiminde kullanılması sonucu azalmasına ek olarak miras yoluyla parçalanması ve tarım işletmelerinin küçülmesi tarım nüfusunun yoksullaşmasına ve birçok sosyo-ekonomik soruna yol açmaktadır. Bu olgu küçük işletmelerin gelirini ve yaşam standartlarını yükseltici önlemlerin alınmasını zorunlu kılmaktadır. Çin, Afrika, ve Orta Amerika ülkeleri başta olmak üzere benzer sorunları yaşayan ülkelerde küçük sermayeli, düşük maliyetli ve az işgücü ve arazi kullanan arıcılık önemli bir üretim dalı olarak ele alınmakta, uluslararası örgütler ve şirketlerce böyle ülkelerde türlü türlü arıcılık projeleri desteklenmektedir. Ülkemizde de kimi yerel yönetimlerin, kamu kuruluşlarının ve finans kaynaklarının arıcılığa destek verdikleri görülmektedir. Dışsatım olanaklarının da özellikle AT ülkelerinin bal talebinin sürekli artış göstermesi nedeni ile artması, son yıllarda Türkiye’de hem küçük arıcılık işletmelerinin kapasitesini arttırmalarına hem de yeni arıcılık işletmelerinin kurulmasına yol açmaktadır.

Tüm dünyada olduğu gibi Türkiye’de de bal tüketiminin artarak sürdüğü yerel fiyatların diğer tarım ürünlerinin fiyatlarından yüksek olduğu izlenmektedir. Baldan başka arı sütü, polen, balmumu ve arı zehiri gibi arı ürünlerine de istemin son yıllarda gelişme gösterdiği söylenebilir.

Arıların ülke ekonomisine asıl katkıları tozlaşmada etkin rol oynamaları sonucu bitkisel üretimde meydana gelen nitel ve nicel artıştır. Doğal dengenin her geçen gün bozulması ve zirai mücadele sonucu doğal tozlaştırıcıların yok olması meyve, sebze, yem ve endüstri bitkileri üretimini olumsuz etkilemektedir. Bu açığın giderilmesinde tozlaştırıcı olarak arıcıların ellerindeki arı kolonileri kullanılmaktadır.

Türkiye iklim ve bitki örtüsü bakımından arıcılığa elverişlidir. Arıcılık yurdun her tarafına yayılmış durumdadır. Balın insan beslenmesinde ve sağlığındaki önemli yeri, üreticinin tatmin edici pazar bulması, çeşitli ekolojik şartlar ve bitki örtüsüne sahip ülkemizde, değişik kalitede balların elde edilebilmesi konunun önemini arttırmaktadır. Bugün ülkemizde az topraklı ve topraksız çiftçilere gelir yaratmak, orman içi ve kenar köylerde yaşayan toplumu kalkındırmak yönünden önemli bir tarım kolu haline gelmiş olan arıcılık büyük bir hızla gelişmektedir.

GENEL BİLGİLER

Gümüşhane Doğu-Karadeniz bölgesinde bulunan bir ilimizdir. İlin rakımı 1153m. olup il merkezinin nüfusu 2000 yılı sayımına göre 35.000, ile bağlı 520 köy ve 5 ilçe bulunmaktadır.

Sert karasal iklimin hüküm sürdüğü ilde yöre halkının geliri büyük oranda tarıma dayanmaktadır. İklim şartlarının ağır olması, sulama imkanlarının yetersiz olması nedeniyle yetiştirilen ürün çeşidi az, elde edilen verimde düşük olmaktadır. Yörede emek-yoğun tarım yapılmaktadır. Bu benzeri nedenlerle gelir düzeyi düşüktür.

Bilindiği gibi arılar doğadaki çeşitli kaynaklardan çoğunlukla çiçeklerden ve çamlardan yararlanarak balın hammaddesini toplarlar. Nektar kaynağı olarak çayır ve otlakları, meyve bahçeleri, çam başta olmak üzere çeşitli orman ağaçları, çeşitli çalılar arıların yararlandığı kaynaklardır. Arıcı az bir yatırım ve işgücü ile bu alanlardan arıların topladığı bala sahip olabilmektedir. Düzgün ve kaliteli meyve elde edilebilmesi, yem bitkilerinde bol tohum üretilmesi için çiçeklerin tozlaşmasına arıların yardımcı olduğu bilinmektedir.

Yukarıda sayılan birçok kaynak açısından yöremiz oldukça zengindir. Bu nedenle arıcılığın bölgemiz açısından oldukça iyi bir üretim faaliyeti olduğu düşünülmektedir.

PROJENİN GEREKÇESİ

Hızla artan nüfusumuzun yeterli ve dengeli bir şekilde beslenmesi, çiftçilerin gelirlerini arttırarak hayat şartlarının düzeltilmesi, tarıma dayalı sanayinin ihtiyaçlarının karşılanması, kısa ve orta vadeli ihracat bağlantılarının garanti edilmesi için tarımda üretimin artması gereklidir.

1991 yılı tarım sayım sonuçlarına göre 100 da kadar toprağa sahip olan işletmelerin sayısı ise tüm işletmelerin % 83’lük kısmını oluşturmasına karşın, işledikleri arazinin payı ise %42’dir.

Tüm işletmelerin %83’ünü oluşturan küçük tarım işletmeleri, ancak geçimlerini sağlayabilecek kadar bir gelir elde edebilmekte, bu tür işletmelerde sermaye diğer üretim faktörlerine göre en fazla yetersizliği hissedilen bir faktör olmaktadır.

Bu işletmelerin elde ettikleri gelirlerle zorunlu ihtiyaçlarını karşıladıktan sonra, artan gelirleri ile sermaye birikimi sağlayabilmeleri zor olup, bu sermaye birikiminin sağlanabilmesi için, ilave işletme içi faaliyetlerin devreye sokulması gereklidir.

Bu faaliyetlerin aile işletmelerinin gelirlerini arttırmada büyük faydası olduğu gibi, çalışabilecek işgücüde atıl durumdan üretici duruma geçmiş olacaktır.

Arıcılık ile ilgili çalışmada bu tür faaliyetlerden olup en az sermaye ile en çok kar sağlayan ve kısa vadede uygulamaya konulabilen bir faaliyet sahasıdır.

İşletme faaliyeti olarak; ilave işletme içi faaliyet şeklinde düşünülebileceği gibi, temel bir faaliyet olarakta düşünülebilir.

Konunun diğer bir özelliği de aile fertlerinin hemen hepsinin bu işi yapabilmesi, her seviyede iş gücünün değerlendirilebilmesidir.

Coğrafi konumu, arazi yapısı, iklim şartları, ve sosyo-ekonomik durumu itibariyle şartları arıcılığa son derece elverişli olan Gümüşhane de Bu tip projeler arttırılarak bölge ve ülke ekonomisine olumlu katkılar yapmak mümkündür.

PROJENİN AMACI

Projenin yapılmasındaki amaç, işletmede mevcut eski tip kovanların elden çıkarılarak gerek verim gerekse çalışma kolaylığı ve çeşitli arı ürünleri üretimine imkan sağlaması bakımından faaliyetin fenni kovanlarda ve teknik şartlara uygun yapımını sağlamak, üretim kapasitesinin arttırılması ile çiftçinin gelirlerini arttırmak, ürün çeşitliliğini sağlamaktır.

PİYASA İLE İLGİLİ BİLGİLER

Türkiye’de ortalama bal üretimi 1999 yılı rakamlarına göre 67.259 tondur. Üretilen balın büyük bir kısmı ülke içinde tüketilmektedir. Balmumu ise 1994 yılı rakamlarına göre 3.320 tondur.

Arıcılığın Türkiye’deki durumu Çizelge-1’de gösterilmiştir.

ÇİZELGE:1 1985-1994 Yıllarında Türkiye’de Kovan Sayısı ve Balmumu Üretimi

YILLAR

KOVAN SAYISI

ESKİ TİP

YENİ TİP

BAL ÜRETİMİ

(TON)

BALMUMU ÜRETİMİ (TON)

1990

293.948

2.989.510

51.286

2.758

1991

266.859

3.161.583

54.655

2.863

1992

250.656

3.289.672

60.318

2.916

1993

234.692

3.450.755

59.207

3.110

1994

219.236

3.567.352

54.908

3.353

1995

214.594

3.701.444

68.620

3.735

1996

217.140

3.747.578

62.950

3.235

1997

204.102

3.798.200

63.319

3.753

1998

193.982

4.002.369

67.490

3.324

1999

186.000

4.136.000

67.259

4.073

TOPLAM

2.281.209

35.844.463

610.012

33.120

KAYNAK:Anonim, DİE, 1995 Türkiye İstatistik Yıllığı, Ankara

Bölgelere göre arı kovan sayısı Çizelge-2’de gösterilmiştir.

ÇİZELGE:2 Bölgelere göre Arı Kovan Sayısı, 1993

BÖLGELER

ARI KOVANI (ADET)

% PAYI

1. Bölge (Orta kuzey)

280.066

6,5

2. Bölge (Ege)

1.194.169

27,6

3. Bölge (Marmara)

260.184

6,0

4. Bölge (Akdeniz)

576.555

13,3

5. Bölge (Kuzeydoğu)

353.540

8,2

6. Bölge (Güneydoğu)

193.193

4,5

7. Bölge (Karadeniz)

851.434

19,7

8. Bölge (Ortadoğu)

376.014

8,7

9. Bölge (Ortagüney)

236.846

5,5

TOPLAM

4.322.000

100,0

KAYNAK:Anonim, DİE, 1999 Tarımsal Yapı ve Üretim

PROJENİN TEKNİK YÖNÜ

ÜRETİMİN KONUSU

Projede düşünülen arıcılık faaliyeti tipi, planlanacak kovan sayısı 100 olduğu için sabit arıcılığa uygun olup, bal ve oğul elde edilmesi üretim kalemlerini oluşturacaktır.

ÜRETİM TEKNİĞİ

Üretim tekniği aşağıda geniş olarak açıklanmıştır.

MATERYAL SEÇİMİ

Üretim faaliyeti için langstroth tipi kovanlar kullanılacak, üretim faaliyeti içerisindeki arı ırkını ise Saf Kafkas Arı ırkları oluşturacaktır.

ÜRETİM MEVSİMİ

Arıların 10 oC’nin altında kovanlarından çıkıp çalışmaları mümkün olmayıp, arıların en verimli ve faydalı çalıştığı ısı derecesi 22-23 oC’dir.

Arıların kovan içinde petek yapabilme, yavru yapma ve büyütmeleri için 30-33 oC ısı gereklidir. Dışarıda ısı 35 C olduğunda arıların çalışması yavaşlar, 37 oC’nin üstünde ise tamamen durur.

Havadaki ısı yandığında toprağın ısısınında arılarla ilgisi vardır. Toprak ve hava ısısı 20 oC’yi bulduktan sonra bitkiler daha bol miktarda nektar salgılarlar.

Arıcılığa başlama zamanı bölgelere ve kovan durumuna göre değişmekle birlikte Gümüşhane’de Eylül ayı uygun olmaktadır.

BAKIM VE BESLEME

İlkbahar Bakım ve Beslenmesi

Arıların bütün kışı kovanda petekler üzerine kümelenmiş olarak geçirirler. İlkbaharda hava sıcaklığı 10 oC’yi bulunca, günün rüzgarsız olduğu saatlerde, kısa sürelerle ilk uçuşlarına başlarlar.

Arıların ilk uçuşa çıktıkları görülünce kovan dip tahtasının temizliği yapılır. Petek ve arıların durumu incelenir. Dip tahtası üzerindeki arı ölüleri, petek kırıntıları ve diğer yabancı maddeler kazınarak temizlenir ve dışarıda yakılır.

Arıların işgal etmemiş olduğu boş petekler ise kovandan çıkarılır.

Ana arıların kovanda olup olmadığı, kovanın kuvveti incelenerek, gerektiğinde kovan birleştirmeleri yapılır. Hastalık durumu da ayrıca gözden geçirilir.

Kovanda arıların ihtiyacını karşılayacak bal durumunun tetkiki yapılmalıdır. Bir arı ailesi 4-6 aylık kış boyunca 3-4 kilogram bal sarfettiği halde yalnız mart ve nisan aylarında 7-8 kilogram bal sarfeder. Bunun nedeni yumurtlama sonucu çıkan kurtçuklar ve doğan genç arıların beslenmesi, çalışan arıların daha çok bal tüketmeleridir.

Yapılan muayenede kovanda yeteri kadar (en az 5-6 kg) bal yoksa bu kovana ballı çerçeve ilavesi yapılmalı yada bal yoksa arıları bal şerbeti veya şeker şurubu ile beslemek gerekir. ( 1,5 kısım su, 1 kısım şeker veya 1 kısım su, 1 kısım şeker)

Kovan içi sıcaklığının 30-35 °C ‘de muhafazası için kovan tecriti yapılacak diğer bir işlemdir.

Arıların su ihtiyacı; yavrulama durumu ve havanın ısısına göre değişiklik göstermektedir. Genellikle yemliklere şurup verir gibi su verilebilir.

Yaz bakımı ve Beslenmesi

Kovanlardan şiddetli sıcaklardan korunması, hastalık ve zararlılarla mücadele için arılığın temiz tutulması, kurak mevsimde arı ailelerinin zayıflamalarının önlenmesi, yağmacılığa meydan verilmemesi, arıcılıkta su bulunmasının sağlanması ve bu mevsimdeki bakım ve beslenme konularını teşkil eder.

Sonbahar ve Kış Bakım ve Beslenmesi

Kovanın kışa kuvvetli girmesi, ana arının yumurtlaması için, sonbaharda arıların şeker şurubu veya balla beslenmesine mümkün mertebe erken başlanmaktadır. Bu şekilde yavru miktarı çoğaltılarak kovanın kışa kuvvetli bir arı topluluğuyla girmesi sağlanır.

Yaz sonunda 3-4 çerçeveyi kaplayacak kadar arısı bulunmayan kovanların ise, beslenmeyle kuvvetlendirilmesi zor olduğundan, arıların birleştirilerek kışa emniyetle girmeleri, ilkbahara da kuvvetli çıkarak verimli olmaları sağlanmalıdır.

Sonbahar muayenesinde arıların sıhhatli ve sağlam olup olmadığı incelenmelidir. Ana arının durumu incelenerek sakat ve yaşlı analara sahip ailelere genç ve sağlam arılar verilmeli, elde yedek bir ana yoksa anası genç olan diğer zayıf kovanlarla kovanlar birleştirilmelidir.

Kovanlarda kış ihtiyacı için kafi miktarda ve iyi kalitede bal bulunması, arıların kışı emniyetle geçirebilmeleri ve ilkbaharda da yavru yetiştirme faaliyetini hızlandırma bakımından önemlidir

Fenni kovanlarda kışa girerken ortalama 10-15 kg bal bırakmak lazımdır. Yapılan muayenede kovanda kafi miktarda bal bulunmadığı anlaşıldığı taktirde, elde mevcut ballı çerçeve varsa ilave etmeli, yoksa süzme bal veya şeker şurubu verilerek, eksik tamamlanmalıdır. Bu maksatla verilecek şeker şurubu soğukların başlamasından asgari bir ay evvel verilmelidir. 1 kısım su, 3 kısım şeker veya 1 kısım su, 2 kısım şeker ile şurup hazırlanmalıdır. Şurubun kışın katılaşıp şekerlenmemesi 10 kg şuruba bir çay bardağı nisbetinde limon tuzu, sirke veya yemek tuzu ilave edilmelidir.

Yemlemeye çok geç kalındığı veya hemen kış bastırdığı taktirde yapılacak iş, arılara şurup değil pudra şekeri ile süzülmüş balın hamur gibi yoğrulmasından elde edilen, katı yemleri vermektedir.

Kış aylarında veya kış sonlarına doğru arıların açlıktan sönme ihtimali hissedildiğinde, çok koyuda olsa şuruplama yapılmayacağından kolaylıkla alabilecekleri şekilde, arı topluluğunun bulunduğu çerçevelerin hemen üstüne koymak suretiyle katı yemler hazırlayarak vermek gerekir.

BAL HASATI

Normal olarak ballar sırlandığı zaman kovandan alınır. Fakat pratikte petekli bal üretenler buna riayet ettikleri halde süzme bal elde edenler bu hususa dikkat etmezler.

Balın olgunlaştığı, çerçevedeki ballı gözlerin tamamen, yahutta asgari dörtte üçünün arıla tarafından mum tabakasıyla sırlanmasından ve hafif bir silkme ile nektarın petek gözlerinden dökülmemesinden anlaşılır. Olgunlaşmamış ballar uzun müddet dayanmaz, kısa zamanda sarfedilmediği taktirde de bozulurlar.

Kovandan çıkarılan ballı çerçevelerden tam sırlı ve beyaz olanlar, çerçeveli petekli bal olarak satılmak üzere ayrılır veya süzülmek üzere sırları alınarak bal süzme makinesine konur. Makinenin çalışması halinde merkez kaç kuvvetiyle bal petek gözlerinden fırlayarak süzülmüş olur.

Süzülmüş bal evvela tel bir süzgeçten geçirilerek içindeki balmumu parçaları, arı ölüleri ve çiçek tozlarından temizlenerek berrak bir hale getirilir. Dinlendirme kaplarına konularak 30-36 °C sıcaklıktaki bir odada birkaç gün bırakılırsa baldan ağır olan maddeler dibe, hafif olanlar ise üste toplanır ve bal durularak berraklaşır.

BALIN AMBALAJLANMASI VE SATIŞI

Diğer besin maddelerinde olduğu gibi balında taze olarak yenmesi en faydalı şeklidir. Süzme ballar satılmadan önce rutubetsiz ve sıcaklığı 20°C civarında olan yerlerde muhafaza edilmelidir. Kış mevsiminde süzme balların en fazla kristalize olduğu sıcaklık 10-17°C’dir. Eğer ballar bekletilecekse 15°C’nin çok altında tutulmalıdır. Aksi halde renk, lezzet ve enzimlerinde değişiklik olur.

Çeşitli boyutlarda mukavvadan, mikadan, tenekeden ve camdan hususi bal kapları yapılmaktadır. Açık renk süzme bal için yuvarlak ve dört köşeli kavanozlar, esmer renkte süzme ve gömeç ballar için teneke kutular elverişlidir.

KOVANLARIN OĞULVERMESİ

Bahar mevsiminin arılar için elverişli olduğu senelerde, kovandaki arı mevcudu süratle çoğalır ve arı aileleri çok kuvvetlenerek, kovana sığmayacak duruma gelir. Kalabalıklaşarak kovanda sıkışık bir vaziyete giren arılar, oğul vermek üzere nesillerinin devamı için hazırlık yaparlar.

Evvela kovanda erkek arı gözlerini ihtiva eden petekler yapılarak, ana arının buraya yumurtlaması sağlanır ve erkek arı yetiştirilir. Daha sonra peteklerin alt ve yan kısımlarına sarkıtılan ana memelerinde de ana arılar yetiştirilir. Kovandaki yaralı ana arı, kendisine rakip ana arılar yetişmesini engellemeye çalışırsada, işçi arılar namzet ana arıları korurlar. Maksadına erişemeyerek hiddetlenen ana arı yumurtlamaktan vazgeçer, beslenerek zayıflar ve uçma kabiliyeti kazanır. Havanın iyi olduğu günde de, kovandaki bu eski ana arı etrafına topladığı her yaştaki bir kısım arıyla kovanı terk eder. Kovan civarında havada birkaç kavis çizerek uçtuktan sonra bir ağaç dalına konar. Diğer arılarda aynı yere konarak adeta bir salkım yaparlar. İşte bu olaya “OĞUL VERME” denmektedir.

Aynı kovandan bir oğul alınabildiği gibi genç ana arılar kovanın kuvvetine göre ikinci oğulu da yapabilir.

Ağaç dalına konan oğlu almak için dal kesilerek oğul, dal ile birlikte fenni kovanın uçma deliği önüne konulur veya çerçevelerin üst yanına bırakılır. Her iki halde de arılar kovana girerler. Herhangi bir kaba bu şekilde alınarak sakinleşen oğul ise, bekletilmeden daimi bırakacağı esas yerine götürülerek kovana yerleştirilmelidir.

Arılardan oğul alınıp alınmayacağı arıcının maksat ve ihtiyacıyla ilgilidir. Kovanların sayısını çoğaltmak isteyen arıcılar, fazla oğul almak istedikleri halde, çok bal üretmek isteyen arıcılarda oğul arzusunu önlemek zorundadır.

ARI HASTALIK VE ZARARLILARI

HASTALIKLAR

Amerikan Yavru Çürüklüğü (Yavru Vebası)

Bir bateri tarafından meydana gelen hem larva hem de pup devresinde tahribat yapan çok salgın bir hastalıktır. Kısa zamanda yayılarak kovanı sarar. Kovanlar bir çöküntü, durgunluk hakim olur. Petekler incelendiği zaman açık ve kapalı gözlerin üzerinde çöküntüler olduğu görülür. Ayrıca kapalı gözlerde parçalanma delinme durumu görülür. Hastalık fark edildiğinde yayılmayı önlemek için hasta kovanlar tedaviye alınmalı sağlam kovanlara koruyucu olarak Terramycin, Stroptomycin veya Sulfathiazole gibi ilaçlar verilmelidir.

Avrupa Yavru Çürüklüğü (Ekşi Hastalığı)

Hastalık sadece larva devresinde kendini gösterir. Hastalığın ileri devrelerinde larvalar siyah renge dönüşür. Hastalık bilhassa zayıf ve kötü kışlanmış kovanlarda görülür. Bu nedenle kovanı kuvvetli bulundurmak, hasta gömeçleri almak ve hatta ana arıyı iki hafta yumurtlamaktan alıkoymak koruyucu tedbirlerin başında gelir.

Tedavi için Amerikan Yavru Çürüklüğünde bahsedilen ilaçlar kullanılır. Gerek Avrupa, gerekse Amerikan Yavru Çürüklüğünde Tecamycin koruyucu, Apımycin tedavi için verilir.

Para Yavru Çürüklüğü

Bütün yönleriyle Avrupa Yavru Çürüklüğüne benzeyen bu hastalığın tek farkı, parlak beyaz olan larvaların, donuk beyaz ve normalden biraz küçülmüş olarak göze çarpması, kokunun çok şiddetli bir şekilde kendini hissettirmesidir. Koruma ve tedavi diğerlerinde olduğu gibidir.

Tulumsu Yavru Çürüklüğü

Genellikle işçi arı larvalarında görülür. Hastalık yaygın olduğu halde kayıp fazla değildir. Hastalığa yakalanan larvalar, sulanarak dışı sert bir torba şeklini alır. Daha sonra cüsse küçülür ve renk kahverengine dönüşür. Bu devrede larva fena bir koku yayar ve kuruyarak kayık şeklini alır. Koruma için ve tedavide apımycın kullanılır.

Adi Yavru Çürüklüğü

Hastalık mikrobik olmadığından bulaşıcı ve tahripkar değildir. İlk ve son baharda havanın ani değişmesiyle meydana gelir. Havanın aniden soğuduğunu gören arılar, kendilerini üşütmemek için bir araya toplanarak kenarlardaki yavruları ihmal ederler, dolayısıyla yavruların üzeri basıldığı için soğuktan ölümler olur. Aniden bastıran sıcaklarda da, kovanın yeterince havalanmaması yavru ölümlerine sebep olur. Hastalıktan korunmak için kovanda fazla veya eksik çerçeve bulundurulmalıdır.

Dizanteri

Hastalık genellikle kışın görülür, mikrobik olmayıp hazım bozukluğundan ileri gelmektedir.

SEBEPLERİ:

Arının kışa az balla girip çok çiçek tozu yemesi

Kışın arının fazla rahatsız edilip fazla bal yemesi

Pekmez, üzüm gibi çabuk bozulan yiyeceklerle beslenmesi

Şuruplamanın geç ve su oranı fazla olarak, ekşimiş olması

Nosema

Bulaşıcı ve tehlikeli bir hastalıktır. Hastalık parazitinin sporları arının midesine girerek çoğalır. Arının gıdasına ortak olduğu gibi salgıladığı zehirli salgıyla arıyı öldürür. Hasta arıda bazen ishal bazen de kabızlık görülür. Zayıflık, titreme, kısa kısa uçuşlar, yağlı bir görünüş, karınlarının şişliği diğer belirtileridir.

Hastalığın tedavisi güçtür. Koruyucu olarak Fumudil-B veya Sulfatiazole kullanılır.

Mayıs Hastalığı

Daha ziyade Mayıs ayında genç arılarda görülür. Yavrulara süt yetiştirmek için çiçek tozundan fazla miktarda ve bu arada küflü olanlarını yiyen genç arılara zarar verir ve öldürür. Koruma için arılara küflü çiçek tozu yedirmemeye çalışmalıdır. Kovan içi havalandırma yaparak içerdeki rutubeti ve çiçek tozu küflenmesini önlemelidir.

Kireç Hastalığı

Hastalık bir mantar tarafından meydana getirilir. Mantar önce petek gözlerine sonra larvalara bulaşarak larvaları öldürür. Erkek arı gözlerini tahrip eder. Ölen larva ya beyazlaşarak büzülür yada kireç şeklinde sertleşir.

Kovanlar nemli yerlere konmamalı, hastalığa yakalanan kovanlar sodalı su ile yıkanıp petekler alınmalıdır.

Taş Hastalığı

Bir mantar tarafından meydana getirilen hastalık yeşil küf şeklindedir. Larvaların sindirim sistemine tesir ederek, salgıladığı zehirle larvayı öldürür. Hastalık bala da geçer ve yiyenlerde ağrılar yapar. Kovanlar sodalı su ile yıkanmalı ve petekler yakılmalıdır.

Parafito

Hastalığı yapan bakteri arının barsaklarında her zaman mevcuttur. Vücudun direnci kırıldığı anda hemen çoğalarak hastalığı meydana getirir. Arıda zayıflık, uçamama, ishal ile gelen ölümler görülür. İlkbaharda havanın iyileşmesiyle birlikte ortadan kaybolur. İyi kışlatma ve iyi bakım hastalığa engel olur.

ZARARLILAR

Arı Biti

Daha ziyade ana arı ve işçi arılara zarar verir. Arıların ağız kısmında tahribat yapar. Mücadelede tütün dumanı ve naftalin kullanılabilir.

Mum Kurdu (Petek Güvesi)

Mum kurdu, larva döneminde peteklere ve ballara zarar verip onları harap ederek arıcıyı büyük zararlara uğratır. Mum kurdundan en iyi korunma arıların bizzat kendisiyle olur. Petek güvesini öldüren bütün ilaçlar arıyı da öldürdüğünden arılı kovanda ilaçla mücadele yapılmalıdır. Genellikle ilaçla mücadelede; Chlorosol ve Kükürt Gazı kullanılmaktadır.

Arı Kuşu

İlkbaharda havaların ısınmasıyla birlikte gelen bu kuşlar dışarıda olan arıları yakalayarak yerler. Hatta kovan uçma deliği önüne kadar gelirler. Arı kuşlarıyla mücadele, onları avlayarak yuvalarını bozarak yapılır.

Eşek Arıları

Havada, kovan kapısı önünde ve hatta kovan içinde arıları yakalayarak öldürür, kovan içinde bal yerler. En iyi mücadele yuvalarını bulup Bammesan ilacı atmaktır. Ayrıca eşek arısı kapanı da yakalamak amacıyla kullanılır.

Arı Kelebeği

Genellikle geceleri kovanın içine girerek bal emmek suretiyle zarar verir. Buna karşı tedbir olarak uçma deliği önüne 5 mm’den geniş kafesli tel koymaktır.

Fareler

Kovanları delerek veya uçma deliğinden içeri girerek petekleri kemirmek, arı ve yavrularını yemek suretiyle, kışın arıların uyuşuk olduğu zamanda zarar yaparlar.

Ayrıca örümcek ve karıncalar da arılara zararlı olmaktadır.

Varroa Zararlısı (Arı Akarı)

Varroalar arıların muhtelif yelerinde vantuzları ile tutunarak yaşamlarını sürdürürler.

Zarar şekilleri :

Larvaların ve ergin arıların vücutlarının yumuşak kısımlarını delerek arı ve larva lenfiyle beslendiğinden larvalar iyi gelişemez arılar ferdi olarak güçsüzdür.

Beslenme sırasında açtıkları yaralarda mikrop için uygun ortam meydana getirir.

Erkek arı mevcudunu ve aktivitesini düşürerek genetik gelişmeyi önler.

İşçi arılarda bünye küçüklüğü ve ömür kısalığı görülür.

Gözlerde ölen arıların çürümeleriyle yavru çürüklüğü hastalığına sebep olur.

İşçi arıların yavru bakımı zayıflar, dolayısıyla ananın yumurtlama kapasitesi azalır.

Arıların uçuş, dolayısıyla bal toplama kapasiteleri azalır.

Kışa zayıf giren kolonilerde ölüme sebebiyet verir.

Etkin mücadele yapılamayan kolonilerde, buluşmadan sonraki üç yıl içinde koloniyi öldürecek olan %40-50 bulaşıklık seviyesine yükselerek koloniyi öldürür.

Varroa mücadelesi için değişik metodlar ve ilaçlar kullanılmaktadır.

ZİRAİ İLAÇLARIN ARILARA ETKİSİ

Arılar için bilhassa toz halinde DDT’li ve fosforlu ilaçlar zararlı olmaktadır. Arı bulunan bir bölgede Zirai Mücadele yapılmadan arı ya başka bir bölgeye kaldırılmalı yada ilacın tesir derecesine göre kovanlar 1-2 gün kapatılmalıdır. Kovan kapatılırken kovanın içine arının ihtiyaçlarını (su, şurup gibi) koymak gerekir.

ARI ÜRÜNLERİ

BAL

Bitki nektar bezlerinden arılar tarafından toplanıp işlenerek petek gözlerinde depolanan tatlı ve kıvamlı besin maddesidir.

Balı kendine özgü yapan %3’lük bölümü oluşturan maddelerdir. Bu bölüm ortalama değerlerle 15 organik asit, 12 mineral madde, 17 serbest amino asit ve 7 proteinden oluşur.

Balın antibiyotik özelliği çok eski zamanlardan bu yana bilinmektedir.

BAL MUMU

Balmumu; işçi arılar tarafından salgılanan gerçek mumdur. Balmumu kozmetik sanayi başta olmak üzere mum, ilaç, mobilya, deri ve gıda sanayilerinin önemli girdilerinden biridir. En büyük kullanıcısı ise temel petek yapımı ile arıcılık sektörüdür.

POLEN

Arılar tarafından toplanan polen; protein, yağ, mineraller, ve vitaminler bakımından zengindir. Arılarda büyümenin yapı taşıdır. Günümüzde de hücre yenileme özelliği kanıtlanmış olan polen geliri yüksek toplumlarda aranan bir üründür.

ARI SÜTÜ

Arı sütü; arıların yavru ve ana arılarını beslemek üzere bal ve polen tüketerek salgıladıkları kıvamlı, besleyici değeri yüksek bir üründür.

PROPİLİS

Arıların bitki tomurcuklarından topladıkları reçinemsi bir maddedir. Antiseptik özelliği bulunmaktadır.

ARI ZEHİRİ

Arı zehiri ; işçi arıların gelişimi ile salgılanarak en yüksek miktarına ortalama 15 günlük arılarda ulaşır. Arılarda savunma aracıdır.

PROJENİN TEKNİK KABULLERİ

GİDERLER

YATIRIM GİDERLERİ

100 Kovanlık sabit arıcılık projesi yapımında yatırım masrafları içersinde Etüd ve Proje Giderleri ile kovan ve malzeme alımları oluşturmakta, ayrıca Genel Giderler ve Beklenmeyen Giderler diğer masraf kalemlerini meydana getirmektedir.

İşletme için gerekli kovan ve malzeme alım giderleri 6.860.600.000.TL planlanmıştır.

Kovan ve malzemelerin alınmasına ve faaliyetin başlamasına kadar geçen süre içerisinde yapılan genel harcamalar (işçi ücreti, nakliye gibi) karşılığı 300.000.000.TL genel gider planlanmıştır.

Beklenmeyen giderler, toplam yatırım tutarının %10’unu alarak hesaplanmıştır. 614.600.000.TL beklenmeyen gider hesaplanmıştır. Arıcılık faaliyeti içinde belirsizlik ihtimalleri bu oranın yüksek olmasına sebep olmuştur.

GİDER KALEMLERİ

TUTARI TL.

A. SABİT YATIRIM GİDERLERİ

Etüd ve Proje Giderleri (%1)

100.000.000

Boş Kovan

100 Adet

1.700.000.000

Arı Alımı

100 Adet

3.500.000.000

Arıcı Körüğü (Kalvanizli-büyük)

3 Adet

15.000.000

Arıcı Maskesi(Kollu-fermuarlı)

2 Adet

7.000.000

Arıcı Mahmuzu

2 Adet

3.000.000

El Demiri

2 Adet

4.000.000

Bal Kesme Bıçağı(Balı Sır Tarağı)

2 Adet

4.000.000

Bal Sır Bıçağı

2 Adet

10.000.000

Bal Süzme Makinası

1 Adet

200.000.000

Çerçeve Bizi

2 Adet

3.000.000

Arıcı Fırçası

2 Adet

3.000.000

Arı Izgarası

100 Adet

300.000.000

Eşek Arısı Kapanı

4 Adet

8.000.000

Şurupluk(Büyükboy-metalboy)

100 Adet

100.000.000

Arıcı Eldiveni

2 Adet

4.000.000

Genel Giderler

300.000.000

Beklenmeyen Giderler (%10)

614.600.000

TOPLAM SABİT YATIRIM

6.860.600.000

B. İŞLETME SERMAYESİ İHTİYACI

İlaç (100 * 4.750.000)

475.000.000

Şeker (100 * 7,5 kg)

750.000.000

Konaklama (100 * 4.000.000)

400.000.000

Nakliye (100 * 2.500.000)

250.000.000

İşçilik

2 işçi

1.600.000.000

Temel Petek (100 * 1,5 kg)

750.000.000

Çerçeve Teli

20 makara

100.000.000

TOPLAM İŞLETME SERMAYESİ

4.325.000.000

GENEL TOPLAM

11.185.600.000

YILLIK İŞLETME-BAKIM GİDERLERİ

GİDER KALEMLERİ

TUTARI (TL)

İlaç (100 * 4.750.000)

475.000.000

Şeker (100 * 7,5 kg)

750.000.000

Konaklama (100 * 4.000.000)

400.000.000

Nakliye (100 * 2.500.000)

250.000.000

İşçilik

1.600.000.000

Amortismanlar

1.148.130.000

Kovan (% 10)

170.000.000

Bal Süzme Makinası (% 10)

20.000.000

Arı (% 25)

875.000.000

Ana Arı Izgarası (% 10)

30.000.000

Diğer Mazemeler (% 33)

53.130.000

Bakım-onarım

95.000.000

Kovan (% 5)

85.000.000

Bal Süzme Makinası (% 5)

10.000.000

Temel Petek (100 * 1,5 kg)

750.000.000

Çerçeve Teli

100.000.000

TOPLAM YILLIK İŞLETME-BAKIM GİDERLERİ

5.568.130.000

NOT : İşletme Gelir Vergisinden Muaf Tutulmuştur.

Projede 100 kovanda bal üretimi ile oğul alımı yapılacaktır. İşletme dönemi giderleri buna göre planlanmıştır. Kovan başına 4.750.000 TL ilaç 750 kg şeker hesaplanmıştır.

Bakım ve onarım giderleri tutarı 95.000.000.TL ‘dir

Ürünün işletme teslimi yapılacağı düşünülerek ayrıca bir satış gideri planlanmıştır.

İşletme gelir vergisinden muaf tutulmuştur.

100 kovanlık arıcılık faaliyeti 2 mevsimlik geçici işçinin 4 ay çalışması düşünülmüş, diğer gerekli işgücü ihtiyacı aile işgücünden karşılanacaktır.

GELİRLER

Proje yıllar içerisindeki işletme gelir kalemleri ise Bal ve Oğul satışından meydana gelmektedir. Kovan başına hesaplanan bal satışı ilk yıl 15 kg. sonraki yıllar için 25 kg. bal, 1. yıldan başlamak üzere 2 oğul arı satışı planlanmıştır.

GELİR KALEMLERİ

TUTARI TL.

Oğul arı satışı (Yıllık)

40.000.000

Bal satışı (Yıllık)

2.500 Kg

9.375.000.000

1. Yıl Bal Satışı (1.500 Kg)

5.625.000.000

TOPLAM

9.415.000.000

PROJENİN FİNANSMANI

Projenin uygulanması için gerekli olan yatırım harcamalarını % 46 öz kaynak ve %54 zirai kredi yoluyla karşılanacaktır.

Proje Finansmanı = Sabit Yatırım Giderleri + İşletme Sermayesi

= 11.185.600.000.TL

Dolayısıyla 6.000.000.000.TL zirai kredi ve 5.185.600.000.TL de öz kaynak tedarik edilmektedir.

Kullanılan zirai kredi ilk yıl ödemesiz. İki eşit taksit ve % 25 faiz karşılığında alınmaktadır.

NET NAKİT AKIM TABLOSU (TL)

MADDELER

YILLAR

4-9

10

GELİRLER

Kredi

Satışlar

Artan İşl. Serm.

Hurda Değer

6.000.000.000

5.665.000.000

9.415.000.000

9.415.000.000

9.415.000.000

9.415.000.000

4.325.000.000

3.500.000.000

Toplam Gelir

6.000.000.000

5.665.000.000

9.415.000.000

9.415.000.000

9.415.000.000

17.240.000.000

GİDERLER

Sabit Yatırım Gid.

İşletme Sermayesi

*Yıllık İşl.-Bak. Gid.

Kredi Ana Par. Öde.

Kredi Faiz Öde.

6.860.600.000

4.325.000.000

4.420.000.000

1.500.000.000

4.420.000.000

3.000.000.000

1.500.000.000

4.420.000.000

3.000.000.000

750.000.000

4.420.000.000

4.420.000.000

Toplam Gider

11.185.600.000

5.920.000.000

8.920.000.000

8.170.000.000

4.420.000.000

4.420.000.000

NET NAKİT AKIŞ

(5.185.600.000)

(255.000.000)

495.000.000

1.245.000.000

4.995.000.000

12.820.000.000

*Amortismanlar hariç.

NET BUGÜNKÜ DEĞER ANALİZİ

YILLAR

NNA

% 9 İsk. Faktörü

İskonto Edilmiş Değ.

-5.185.600.000

1,000

-5.185.600.000

-255.000.000

0,917

-233.835.000

495.000.000

0,842

416.790.000

1.245.000.000

0,772

961.140.000

4_9

4.995.000.000

3,464

17.302.680.000

10

12.820.000.000

0,422

5.410.040.000

NET BUGÜNKÜ DEĞER

18.671.215.000

İskonto faktörü %9 alınmıştır. Çünkü ülkemizde faizin reel getirisi %9-10 civarındadır.

Projenin ekonomik ömrü boyunca gelir gider farkı bugünkü değer itibariyle 18.671.215.000.TL olarak bulunmuştur. Bu proje uygulanabilir bir projedir.

İÇ KARLILIK ORANI

YILLAR

NNA

%35 İs. Fak.

%35 ile İsk.Edi.Değer

%40 İs.Fak.

%40 ile İsk.Edi.Değer

-5.185.600.000

1,000

-5.185.600.000

1,000

-5.185.600.000

-255.000.000

0,741

-188.888.889

0,714

-182.142.857

495.000.000

0,549

271.604.938

0,510

252.551.020

1.245.000.000

0,406

506.020.424

0,364

453.717.201

04.Eyl

4.995.000.000

0,969

4.842.293.254

0,790

3.946.439.968

10

12.820.000.000

0,050

637.602.983

0,035

443.208.079

NBD1

883.032.710

NBD2

-402.588.857

İKO=

Düşük İskonto Oranı

İki İskonto oranı arasındaki fark

Düşük İskonto Oranı İle net bugünkü değer

İki isk.oranı ile bulunan NBD arasındaki mutlak fark

İKO=

35

883.032.710

1.285.621.567

İKO= 38,4343 yani % 38,4343

KARA GEÇİŞ NOKTASI ve KAPASİTE KULLANIM ORANI

Projeni kara geçiş noktası şöyle bulunur.

Kara Geçiş Noktası=

( Gelirler * Sabit Giderler)

( Gelirler - Değişen Giderler)

Kara Geçiş Noktası=

(9.415.000.000 * 2.843.130.000)

(9.415.000.000 - 2.725.000.000)

Kara Geçiş Noktası=

4.001.206.121.TL

Projemiz 4.001.206.121.TL üretim değerine ulaşınca sabit ve değişen masraflarını karşılayabilecektir. Bu noktadan sonra kara geçiş başlar.

Kapasite kullanım oranı ise şöyle bulunur.

Kapasite kullanım oranı=

KGN (Üretim Değeri)

Üretim Değeri

Kapasite kullanım oranı=

4.001.206.121.TL

9.375.000.000.TL

Kapasite kullanım oranı=

42,68 yani %42,68 kapasitede üretimden sonra kara geçilir.

FAYDA MASRAF ORANI

Gelirler ve giderler bugünkü değere çekildikten sonra oranlaması ile bulunan bir değerdir.

YILLAR

%9 İsk. Faktörü

Gelirler

İsk.Edil.Gelirler

Giderler

İsk.Edil.Giderler

1,000

6.000.000.000

6.000.000.000

11.185.600.000

11.185.600.000

0,917

5.665.000.000

5.194.805.000

5.920.000.000

5.428.640.000

0,842

9.415.000.000

7.927.430.000

8.920.000.000

7.510.640.000

0,772

9.415.000.000

7.268.380.000

8.170.000.000

6.307.240.000

4_9

3,464

9.415.000.000

32.613.560.000

4.420.000.000

15.310.880.000

10

0,422

17.240.000.000

7.275.280.000

4.420.000.000

1.865.240.000

NBD(GELİR)=

66.279.455.000

NBD(GİDER)=

47.608.240.000

Fayda – Masraf Oranı=

NBD(GELİR)

NBD(GİDER)

Fayda – Masraf Oranı=

66.279.455.000

47.608.240.000

Fayda – Masraf Oranı=

1,3922

SONUÇ VE DEĞERLENDİRME

Projenin iç karlılık oranı % 38,4343 gibi yüksek bir rakam çıkmış olup, proje %42,68’lik kapasiteye ulaşınca bütün sabit ve değişken masrafları karşılayabilecek duruma ulaşacaktır. Fayda-masraf oranı 1,3922’dir. Proje ile elde edilmesi düşünülen net akışların net bugünkü değeri 18.671.215.000.TL’dir.

Bu proje uygulamaya alındığı takdirde, yüksek karlılıkla hem proje sahibi hem de ülke ekonomisi kazanacaktır.

Yorum ekle 12 Temmuz 2007

Enzimler

ENZİMLER

Enzimler, Proteinlerden yapılmışlardır ve doğal olarak yalnız canlılar tarafından sentezlenirler. Hücre içerisinde meydana gelen binlerce tepkimenin hızını ve özgüllüğünü düzenlerler. Çok defa hücre dışında da etkinliklerini korurlar. Solunumun, büyümenin, kas kasılmasının, sinirdeki iletimin, fotosentezin, azot bağlanmasının, deaminasiyonun, sindirim vs.nin temelini oluştururlar.

Canlı hücrelerde tepkimeler kural olarak 0-50°C; çoğunlukla da 20-42°C arasında meydana gelir. Bu sıcaklıkta tepkimelerin oluşması biyokatalizör denen enzim ya da fermentlerle olur. Bu, aktivasyon enerjisinin düşürülmesi ile olur.

Başlangıçta “E n z i m” terimi, sindirim kanalında olduğu gibi bir çözelti ya da sıvı içerisinde etki ettiği durumlarda (Kühn 1878); buna karşın “Ferment = Maya” terimi çoğunluk hamur mayasında olduğu gibi, hücreye bağlı olduğu durumlarda kullanılmıştır. Buchner (1897), fermentlerin de hücre dışında etki ettiğini bulunca iki terim arasındaki farklılık ortadan kalkmış oldu. Her iki terim arasında bugün herhangi bir fark olmamakla beraber, bakteri, mantar ve diğer hücreli enzimatik işlevler, mayalanma ve etki maddeleri de ferment olarak kullanılacaktır.

Enzimlerin özellikleri

Yalıtılan enzimlerin tümü protein yapısındadır ya da protein kısmı bulundururlar. Etki ettiği maddenin sonuna “Ase = Az” eki getirilerek ya da katalizlediği tepkimenin çeşidine göre adlandırılırlar. Örneğin, kitine etki eden kitinaz enzimi vs. Çok defa renksizdirler, bazen sarı, yeşil, mavi, kahverengi ya da kırmızı olabilirler. Suda ya da sulandırılmış tuz çözeltisinde çözülebilirler. Fakat mitokondrilerde bulunan enzimler lipoproteinler ile bağlandığından (bir fosfolipit-protein kompleksi) suda çözünmez. Enzimlerin etkinlikleri akıllara durgunluk verecek derecededir; örneğin, sığır karaciğerinden elde edilen ve bir molekül demir içeren katalaz enzimi, bir dakikada, O C°’de 5.000.000 hidrojen peroksit (H2Cy molekülünü H2O ve 1 /2 O2′ye parçalayabilir. Enzimin etki ettiği bileşiğe “Substrat” denir; bu durumda hidrojen peroksit katalazın substratıdır. Enzimin saniyede etki ettiği substrat molekül sayışma Enzimin Etkinlik Değeri = Turnover Sayışı denir. Bu O C°’de katalaz enzimi için 5.000.000 dür. Bazı enzimler tepkimelerde yan ürün olarak vücutta H2O2 meydana getirdiğinden ve bu da vücut için zehirli olduğundan, katalaz enzimi onları sürekli parçalayarak hücreleri korur. Bir molekül katalaz enziminin parçaladığı H2O2′i demir atomu yalnız başına ancak 300 senede parçalayabilir. Ya da mol başına aktivasyon enerjisi için 18.000 kalori vermek gerekir. Kolloyidal platin bu aktivasyon enerjisini 11.700 Kal./Mol.’a, katalaz enzimi de 5500 Kal./Mol.’a düşürür. Bazı enzimler çok özgüldür; yalnız bir substrata etki eder. örneğin, üreaz yalnız üreye etki ederek onu amonyak ve CO2′de parçalar. Halbuki bazıları çeşitli substratlara etki eder; dolayısıyla daha az özgüldürler, örneğin peroksidaz başta hidrojen peroksit olmak üzere birçok bileşiğe etki eder. Bazı enzimler yalnız bazı bağlar için özgüldür, örneğin pankreastan salgılanan lipaz, yağlardaki ester bağlarına etki eder.

Kuramsal olarak enzimli tepkimeler dönüşlüdür; enzim, tepkimenin yönünü değil dengenin oranım saptar. Tipik örnek, lipazın yağı parçalaması; fakat aynı zamanda gliserin ile yağ asitlerini birleştirmesidir. Ortamda sadece yağ asidi ya da sadece gliserin ile yağ asitlerinin birleşimi varsa denge ona göre,

Yağ ——-> gliserin + 3 yağ asidi şeklinde olur. Denge noktası, yani tepkimenin hangi yöne gideceği termodinamik yasalarına göre belirlenir. Çünkü denge bir tarata doğru giderken enerji verir, tersine enerji alır.

Enerjiye gereksinim gösteren tepkimelerin, enerji meydana getiren tepkimelerle aynı zamanda meydana gelmesi gerekir ya da enerji herhangi bir şekilde önceden depo edilmelidir. Canlı bünyesinde enerji depo etme, fosfor esterleri şeklinde olur. Yaşamsal işlevlerin yürütülmesinde ATP (adenozin trifosfat) en önemlilerindendir; bu bileşik batarya gibi görev yapar.

Enzimler hücrede bir takım ‘team’ halinde çalışır; birinin son ürünü kendisinden sonraki enzimin substratını yapar, örneğin, amilaz enzimi nişastayı iki zincirli maltoza, maltaz enzimi ise maltozu tek zincirli glikoza çevirir. Bir seri enzim aracılığıyla (11 kadar), daha sonra göreceğimiz gibi, glikoz da laktik aside çevrilir vs.

Enzimlerin Yapısı

Tüm enzim proteinleri genler tarafından şifrelenir. Dolayısıyla amino asit dizilimi kendine özgüdür (bir gen-bir enzim kuralını hatırlayınız). Bazı enzimler (pepsin ve üreaz gibi) yalnız proteinden oluşmuştur. Fakat diğer çoğunluğu iki farklı kısımdan meydana gelmiştir. Bunlar:

a) Protein Kısmı (enzimin Apoenzim kısmı): Bu kısım enzimin hangi maddeye etki edeceğini saptar.

b) Koenzîm Kısmı: Organik ya da inorganik, çok defa fosfattan meydana gelmiş, protein kısmına göre çok daha küçük moleküllü bir kısmıdır. Enzimde işlev gören ve esas iş yapan kısım bu kısımdır. Koenzim kısmı genellikle protein kısmından ayrılabilir ve analizlerinde birçok vitamini bünyesinde bulundurduğu (thiamin, niacin, riboflavin vs.) görülmüştür. Buradan şu genelleştirmeyi yapabiliriz: Bütün vitaminler hücrede enzimlerin koenzim kısmı olarak ödev görürler. Ne koenzim ne de apoenzim kısmı yalnız başına etkindir. Bazı enzimler ortama yalnız belirli iyonlar eklendiğinde etkindirler, örneğin bazı enzim zincirine ancak Mg++ iyonu eklenince glikozu laktik aside çevirebilir. Tükürükteki amilaz nişastayı yalnız Cl iyonlarının bulunduğu ortamda parçalayabilir. Canlı bünyesinde bulunan eser elementler, Mn, Cu, Zn, Fe ve diğer elementler bu enzimatik işlevlerde aktivatör olarak kullanılır. Bazen enzimin iş görebilmesi için bir metal iyonuna gereksinim vardır. Yani koenzim kısmı metal iyonu ise (Ca++, K++ Mg+, Zn++) buna “Kofaktör” denir. Enzimin etkinlik göstermesi için gereksinme duyduğu organik moleküllere “K o e n z i m” denir. Bazı durumlarda koenzim kısmı apoenzim kısmına kuvvetlice (kovalent) bağlanmıştır; bu sıkı bağlanan kısma “Prostetik Grup”; prostetik grupla apoenzim kısmının her ikisine birden de “Holoenzim” denir. Koenzimlerden önemli olanların bazılarını hücre metabolizmasında göreceğiz.

Enzimlerin bir kısmı sitoplazmaya serbestçe dağılmış olarak, diğer bir kısmı da hücredeki bazı yapılara sıkıca bağlanmış olarak bulunur. Laktik asit, amino asit ve yağ asitlerinden türeyen maddeleri karbondioksit ve suya kadar parçalayan solunum enzimleri, mitokondri zarlarının yapışma katılır. Keza ribozomların işlevsel bütünlüğüne katılan enzimler de bu tiptir. Dokulardaki enzimler değişik yöntemlerle saptanabilir.

Enzimlerin Sınıflandırılması

Her enzimin 4 rakamlı bir numarası vardır, örneğin, 3.6.1.3. “ATP fosfohidrolaz” da birinci numara sınıfını, ikinci numara alt sınıfını, üçüncü numara grubunu, dördüncü numara da kendine özgü sıra numarasını) verir. Buna göre enzim sınıfları şunlardır:

1. Oksidoredüktazlar: Redoks tepkimelerini katalizler.

a) Dehidrogenazlar: Elektron kazandırıcı tepkimeleri etkilerler.

b) Oksidazlar: Elektron kaybeden tepkimeleri etkilerler.

c) Redüktazlar: Substratı bir redüktör aracılığıyla indirgeyen enzimlere denir. örneğin asetaldehit redüktaz, asetaldehiti alkole redükler.

d) Transhidrogenazlar: Bir molekülden diğerine hidrojen taşıyarak onu redüklerler.

e)Hidroksilazlar: Substratlarına bir hidroksil ya da su molekülü katan enzimlere denir, örneğin, fenilalanin hidroksilaz bir hidroksil grubunu fenilalanine ekleyerek onu tirozine dönüştürür.

Transferaz Enzimler: Hidrojenin dışında bir atomun veya atom grubunun (metil, karboksil, glikozil, amino, fosfat grupları) bir molekülden diğerine aktarılmasını sağlarlar.

Dekarboksilazlar: Karboksilik asitlerden CO2 çıkmasını sağlarlar.

3. Hidrolaz Enzimler: Bir molekül su sokmak suretiyle ya da su molekülü aracılığıyla moleküllerin yıkılmasını sağlayan enzimlerdir. Ester, peptit, asitanhidrit ve glikozidik bağlarına etki ederler.

a) Esterazlar: Ester bağım yıkan enzimlerdir (lipaz, ribonükleaz, fosfataz, pirofosfataz, glikozidaz).

b) Proteazlar: Peptit bağım yıkan enzimlerdir (proteinaz).

4. Liazlar: Su molekülü çıkarmadan molekülleri yıkan enzimlerdir, örneğin C-C bağı, aldolaz ve dekarboksilazla yıkılır. Keza C-0 ve C-N bağım yıkanlar da vardır.

5. izomerazlar: Molekül içinde değişiklik yaparak onun uzayda dizilişin! değiştiren enzimlerdir. Örneğin razemaz, epimeraz.

6. Ligazlar (= Sentetazlar): Enerji kullanarak substrat moleküllerinin birbirine bağlanmasını; örneğin amino asitlerin ve yağ asitlerinin aktifleşmesini sağlarlar.

Enzimlerin Çalışma Mekanizması

Daha önce de değindiğimiz gibi enzimin hangi substratla çalışılacağını saptayan kısmı apoenzim kısmıdır. Demek ki apoenzim kısmıyla substrat arasında bir ilişki vardır. Alman kimyacısı EMIL FISCHER tarafından bunun kilit anahtar uyumu gibi olacağı savunulmuştur. Koenzim kısmı daha çok kimyasal bağa yakın olarak işlev gösterir, örneğin ester bağlarını parçalar vs. öyle anlaşılıyor ki enzimin apoenzim kısmı bir ya da birkaç yerinden (aktif bölgelerden) substrat molekülüne yapışıyor ya da bağlanıyor (yani bir enzim-substrat kompleksi oluşturuyor) ve bu arada koenzim kısmı substrat üzerindeki bağlarla gerçek anlamda birleşmeye veya bağlanmaya giderek onu parçalıyor. Elinde kazması olan bir yol işçisi, kazacağı yeri kendisi saptamasına karşın (apoenzim kısmı), kazma işlemini yapan kazmanın kendisidir (koenzim kısmı). Enzimlerde kural aynıdır. Enzimlerin kimyasal yapıları, özellikle üçüncül yapıları tam olarak bilinmediğinden (ilk yapışı açıklanan enzim ribonükleaz, 124 amino asitten meydana gelmiştir) çalışma mekanizmaları da hala tam anlamıyla açıklığa kavuşturulamamıştır.

Enzimlerin Çalışmasına Etki Eden Faktörler : Sıcaklık

Sıcaklık 10 °C yükseldiğinde tepkime hızı iki misli artar; yani tepkime hızının yükselmesi, sıcaklıkla doğru orantılıdır. Fakat belirli bir noktadan itibaren düşmeye başlar ve tamamen durur. En iyi çalışabileceği sıcaklığa Optimum Sıcaklık denir. Yüksek sıcaklıklarda enzimler etkisizdirler (genellikle 55-60 °C’de). Bazı ılıcalarda yosunlar 80 °C’de yaşabilirler; fakat bunun üzerindeki sıcaklıklarda enzimleri tamamen koagüle olur ve bir daha etkili hale geçemez. Optimum noktanın biraz üzerinde enzimler etkisiz olmasına karşın, sıcaklık düşünce tekrar etkili hale geçebilirler. Fakat bu sıcaklığın devamı ya da sıcaklığın biraz daha yükselmesi enzimlerin etkinliğini sonsuz olarak ortadan kaldırır. Enzimlerin etkisiz hale geçmeleri ile proteinlerin koagüle olması arasında büyük bir ilişkinin olması, onların, büyük bir kısminin proteinlerden yapıldığım kanıtlar. Doğal olarak enzimler, proteinlerin bir kısmı gibi üçüncül yapıya sahiptir veya en azından moleküllerinin bir kısmı bu yapıdadır. Fakat yüksek sıcaklıklarda bu helozonik ya da üçüncül yapı parçalandığından ya da birbiri üzerine yığıldığından, protein koagüle olur ve enzim etkisiz hale geçer (sütün kaynatılmasında, bakteri enzimlerinin etkisiz hale geçmesi ile ekşime önlenir; bu yoldan teknikte büyük ölçüde yararlanılır; konserve vs. yapımında). Düşük sıcaklıklar enzimin etkinliğini azaltır. 0°C’de enzim ya hiç ya da pek az işlev gösterir; fakat soğuğun enzimin yapışım bozduğu görülmemiştir. Sıcaklık eski hale döndüğünde etkinlik yine başlar (dondurmak suretiyle besin maddelerinin saklanması, yine enzimlerin etkisiz hale geçirilmesiyle sağlanır), insan vücudunda, daha doğrusu sabit sıcaklıklı hayvanlardaki enzimler çoğunluk 37°C’de optimum etkindirler. Daha yüksek sıcaklıklarda (çocuklarda 42, yetişkinlerde 41 °C) enzimler etkisizleşirler; çok defa da koagüle olurlar.

pH

Enzimler pH değişimine karşı çok duyarlıdırlar. Genellikle çok fazla asidik ve alkalik ortamda etkisizdirler. Bazı hallerde enzimler en yüksek etkinliği belirli bir pH derecesinde gösterirler. Bu pH derecesine “Optimum pH” denir. Örneğin, proteini parçalayan pepsin, midenin 2 pH’lık asidik ortamında maksimum çalışır; buna zıt olarak pankreastan salgılanan ve yine protein sindiriminde rol alan tripsin, ancak 8,5 pH’de optimum olarak çalışabilir. pH’la ilgili olmasının nedeni, yapılarında proteinleri taşımalarındandır. Ola ki, pH’a bağlı olarak protein molekülü üzerinde çeşitli elektrik yüklenmeleri ve buna bağlı olarak dış yüz şekli (üçüncül yapı) meydana gelmekte ve substratla-enzim uyuşmasını sağlamaktadır. Belki de bu elektrik yüklenmesi enzim-substrat arasındaki çekiciliği artırmaktadır. Kuvvetli asitler ve bazlar enzimleri koagüle ederler.

Enzim /Substrat Derişimi

Eğer pH ve sıcaklık sabit tutulursa, enzim/substrat derişimi arasındaki orana bağlı olarak bir tepkime hızı görülür. Substratın ya da enzimin fazla olması bu hızı değişik şekillerde etkileyebilir. Bol substrat bulunan bir ortama eklenecek enzim, son ürünün miktarım artıracaktır.

Diğer Kimyasal Maddeler ve Suyun Etkisi

Birçok kimyasal madde enzimleri etkisiz hale getirir; örneğin, siyanit, solunumda önemli rol oynayan sitokrom oksidaz enzimin! etkileyerek inhibe eder (Şekil 2.15/c). Ölüm meydana gelebilir. Florit, glikozu laktik aside çeviren enzim kademelerine etki eder. Hatta enzimin bizzat kendisi zehir etkisi yapabilir; örneğin, 1 mg. kristal tripsin, farenin damarına enjekte edilirse ölüm meydana gelir. Bazı yılan, arı ve akrep zehirleri de enzimatik etki göstererek kan hücrelerin! ya da diğer dokuları tahrip ederler.

Enzimlerin büyük bir kısmı işlevlerini su içerisinde gösterdiklerinden, suyun miktarı da enzim işlevinde etken bir koşuldur. Genellikle % 15′in altında su içeren ortamlarda, enzimler işlev göstermezler. Reçel ve pekmez yapımında bu faktör önemlidir. Sulandırılan reçelin, balın ya da pekmezin vs.nin mayalanması ve ekşimesi bu yüzdendir. Hatta tahıl alımlarında su oranının % 15′in altında istenmesi de bu nedene dayanır.

Yorum ekle 12 Temmuz 2007

Dna Ve Rna Hakkında Bir Araştırma

DNA ve RNA HAKKINDA BİR ARAŞTIRMA

FEN DÖNEM ÖDEVİ

Adı-Soyadı:

No: Sınıf:

Öğretmen:

Tarih:

Genetik olayların hücrede mo leküler düzeydeki temeli genetik materyal görevini üstlenen nükleik asitlerin yapı ve özelliklerine dayanır. Nükleik asitlerin iki türü olan deoksiribonükleik asit DNA ve ribonükleik asit RNA temelde aynı yapısal özelliklere sahiptir.

Genler, DNA‘daki bazı kimyasal dizilimler olan nükleotidlerden meydana gelmiştir. Çoğunluk kromozomların içersinde bulunurlar. Ayrıca DNA molekülü prokaryotlarda (Bakteriler) kromozom dışı genetik sistem, olan plazmidlerde, Ökaryotik hücrelerde genetik materyalin kromozomlar (Nukleus) dışında temel olarak (hayvan ve bitkilerde) mitokondri ve (sadece bitkilerde ve alglerde) kloroplastlarda bulunduğu bilinmektedir.

1953 yılında Watson ve Crick DNA molekülünün kendine has özelliklere sahip bir çift sarmal yapı halinde bulunduğunu ileri sürdüler. Bu araştırıcıların önerdikleri DNA yapısı o tarihlerde başka araştırıcılar tarafından ortaya konulan DNA ya ilişkin önemli bulgulara dayanmaktadır. Bunlardan biri, Wilkins ve Franklin tarafından, izole edilmiş DNA fibrillerinin X-ray ışınlarını kırma özelliklerinin açıklanmasıdır. Elde edilen X ışını fotoğrafları, DNA nın zincirlerindeki bazların diziliş sırasına bağlı olmaksızın, çok düzenli biçimde dönümler yapan bir molekül olduğunu göstermektedir. Ayrıca TMV (tütün Mozaik Virusu) üzerinde yapılan çalışmalar da DNA ile ilgili çalışmalarda ışık tutmuştur.

Bir başka önemli bulguda Chargaff tarafından saptanmıştır. Herhangi bir türe ait DNA nın nükleotidlerine parçalandığında serbest kalan nukleotidlerde adenin miktarının timine, guanin miktarının da sitozine daima eşit olduğunun saptanmasıdır.. Yani Chargaff kuralı‘na göre doğal DNA moleküllerinde adeninin timine veya guaninin sitozine oranı daima 1’e eşittir. (A/T=1 ve G/C=1).

İşte Watson ve Crick bu bulguları değerlendirerek böyle özelliklere sahip DNA makro molekülünün sekonder yapısına ait bir model geliştirdiler. Bu modele göre, bir çok sorunun açıklanması yapılabildiğinden dolayı 1962 yılında bu iki bilim adamına Nobel Ödülü verildi.

Bu modele göre;

DNA molekülü, heliks (=sarmal) şeklinde kıvrılmış, iki kollu merdiven şeklindedir. Kollarını, yani merdivenin kenarlarını, şeker (deoksiriboz) ve fosfat molekülleri meydana getirir. Deoksiriboz ile fosfat grupları ester bağlarıyla birbirlerine bağlanmıştır. İki kolun arasındaki merdiven basamaklarında gelişigüzel bir sıralanma yoktur; her zaman Guanin (G), Sitozin’in (C ya da S); Adenin (A), Timin’in (T) karşısına gelir. Hem pürin (yani adenin ve guanin) ile pirimidin (yani sitozin ile timin) arasındaki hidrojen bağları, hemde diğer bağlar, meydana gelen heliksin düzgün olmasını sağlar. Pürin ve pirimidin bazları, yandaki şekerlere (Riboz), glikozidik bağlarla bağlanmıştır. Baz, şeker ve fosfat kombinasyonu, çekirdek asitlerinin temel birimleri olan nükleotidleri meydana getirmiştir. Dört çeşit nükleotid vardır. Bunlar taşıdıkları bazlara göre isimlendirilirler (Adenin, Guanin, Sitozin,Timin).

DNA molekülü kendini oluşturan nukleotidlerin sayısına bağlı olarak, büyüklüğü türden türe değişen, uzun zincir şeklinde bir yapı gösterir. İnsanda bu zincirin uzunluğu açıldığında 2 metreye kadar varabilir. Bütün halinde eldesi zincirin hassas ve kırılgan yapısından ötürü çok güçtür.

İki polinükleotid zincirin şeker fosfat omurgaları, ortak bir eksen çevresinde eşit çaplı ve sağ yöne doğru dönümler meydana getirir. Nükleotidlerin bazları molekülün omurgasının iç kısmında bulunur. Bazların konumları sarmalın eksenine 90 derece açı yapacak şekilde konumlanmıştır. Birbirine komşu baz çiftlerinin dönümleri arasındaki uzaklık 3,4A dür. Ayrıca her baz çifti komşusuna 36 derecelik açı yapacak şekilde yerleşmiştir. Buna göre, yaklaşık 10 baz çifti 360 derecelik tam bir dönümü tamamlayacağından, her dönümün boyu 34A dür.

İki polinükleotid zincirdeki nukleotidler karşılıklı olarak birbirlerine hidrojen bagları ile bağlanmıştır. Bu bağ fosfor bağları kadar kuvvetli olmadığı için pH değişikliği, sıcaklık basınç gibi faktörlerde kolaylıkla birbirlerinden ayrılabilmektedir. DNA nın kendi kopyasını yapması ve gen anlatımı, nukleotidler arasındaki hidrojen bağlarının ayrılması ile gerçekleşmektedir.

Nükleotidler birbirlerine fosfat bağlarıyla bağlanarak, şeker ve fosfat kısımlarının birbirlerini izlediği serilerden oluşan bir omurgaya sahip uzun ve dallanmış polinükleotid zincirlerini meydana getirmiştir. Kovalent ester bağları veya fosfodiester bağları olarak da bilinen bu bağlar son derece kuvvetlidir. Fosfodiester bağlarının varlığı DNA molekülünün tek zincirli yapı halinde iken bile dayanıklı ve stabil yapıda olmasını sağlar. Genetik mühendisliğinin hedeflerinden biri olan klonlama çalışmaları, doğal yolla gerçekleşmesi mümkün olmayan kovalent bağ kırılmalarını gerçekleştirerek yeni türler oluşturma çabalarını içerir.

Nukleotidlerin yapısı bazik olmasına karşın oımurgadaki PO4(fosforik asit) grubunun varlığı polinükleotid zincirlerin asit özellikte olmalarına yol açar ve nükleik asit terimi de bu özellikten kaynaklanır.

Hidrojen bağları daima bir pürin(A,G) ile bir pirimidin (T,C) bazı arasından meydana gelir. A-T baz çiftinde 2 hidrojen bağı, G-C baz çiftleri arasında ise 3 hidrojen bağı bulunmaktadır. Hidrojen bağlarının özelleşmesi; anahtar kilit modelinini andıran, uygun nukleotid moleküllerinin karşılıklı gelerek birbirlerine yine uygun sayıda hidrojen bağları ile bağlanmasını sağlar. Böylece zincirin bir kolunda bulunan nukleotidlerin dizilişi,karşı kolda bulunan nukleotidlerin dizilişini bir çeşit dikte ve kontrol eder. Tesadüfe bırakmayan bir titizlikle molekül yapısı oluşturulur ve kontrol edilir.

DNA molekülünün en önemli özellik iki polinükleotid zincirin birbirinin tamamlayıcısı olmasıdır. Pozitif (+) ve negatif (–) iki polinukleotid zincirlerinin tamamlayıcılık özelliği,genetik materyalin işlevlerini doğru biçimde nasıl yapabildiğinin açıklanması açısından DNA’nın en önemli temel özelliklerinin başında gelir.

DNA çift sarmalının dikkate değer ve önemli bir özelliği, molekülü oluşturan zincirlerin birbirlerinden kolaylıkla ayrılabilmesi ve yeniden birleşebilmesidir. Protein sentezi ve Dna replikasyonu (kendi kopyasını oluşturması) bu özellik sayesinde meydana gelebilir. DNA’nın iki zinciri, birbirine sadece H bağları ve hidrofobik etkileşimlerle bağlı olmaları nedeni ile, nükleotidleri arasındaki kovalent bağlardaki herhangi bir kopma olmaksızın çözülebilir (denatürasyon). Aynı şekilde çözülmüş molekülün zincirleri tamamlayıcı bazları arasında H bağlarının oluşumu ile birleşip sarmal yapıyı yeniden oluşturabilir (renatürasyon).

Nükleotidler arasındaki fosfor bağlarının kopması nedeniyle nükleotidlerin yerine başka nukleotid veya nukleotid dizisinin geçmesi mutasyonlara yol açar.Bu mutasyonların tek zincirli RNA molekülünde oluşma olasılığı çift zincirli DNA molekülüne göre daha fazladır.Mutasyonların neticeleri ölümcül olabilir. Evrimsel gelişim içinde mutasyonların menfi yada müspet etkileri gözardı edilemeyecek noktadadır. Günümüzde viral hastalıkların başında gelen AIDS’in önüne geçilememesinin en geçerli nedeni genomu tek zincirli RNA olan virusun sürekli mutasyonlar geçirerek kendini sürekli yenilemesi gösterilebilir.

Kaynaklar:

a) Yaşamın temel kuralları Cilt 1/kısım 1 - Prof. Dr. Ali Demirsoy

b) Moleküler genetik 2 - Prof. Dr. Güler Temizkan

R N A

Ribonükleik asit ,nükleotidlerin ard arda yerleşmesiyle birleşmiş tek diziden oluşan (DNA nın tek sarmal zincirinden biri gibi) yüksek kaliteli moleküldür. Nükleotid dizisinde şeker ribozdur, azotlu bazlar ise adenin, sitozin, guanin ve urasildir. DNA molekülünden farkı Timin yerine Urasil olmasıdır. Yapı ve fonksiyon olarak birbirlerinden ayrılan 3 tür RNA molekülü vardır.

m-RNA

DNA molekülünde lokalize çözülme ile kopyası çıkarılan moleküllerdir. RNA polimeraz adlı enzim ile DNA dizisindeki genlerin şifresi mRNA şeklinde oluşturulur. DNA nın her bazına RNA zincirindeki tamamlayıcı baz karşılık gelir, böylece her Adenin’e bir Urasil, her Guanin e bir sitozin nükleotidleri ve bunun tam tersi kombinasyonda dizilimler oluşturulur. Mevcut bir genin bilgilerini ihtiva eden mRNA molekülü hücre çekirdeğinden ayrılarak sitoplazmadaki ribozomlara varır ve bilgilerini işlemeye başlar. mRNA lar DNA da yazılı genetik kodun karşı bir tipini oluşturur. Bu şekilde birleştirilmiş RNA molekülü, tıpkı bir fotoğrafın pozitifi ve negatifi gibi kalıtım mesajının karşı tip halindeki eşidir. Bu mesaj daha sonra sitoplazmada ribozomlar sayesinde çözülebilecek ve taşıyıcı RNA sayesinde amino asit birleşimi için kullanılacaktır.

mRNA nın keşfi Fransız ve Amerikan araştırmacıların çalışma ürünüdür. Fakat buna ait kavramı 1961’de kesinlikle belirleyenler, Fransız biyologları Jacob ve Monod’dur.

r-RNA

Ribozomal RNA;ribozomlar sitoplazma içine dağılmış küresel yapılardır. Proteinler ve ribozomal RNA denen özel bir RNA çeşidinden oluşurlar. Türe göre ribozomun %40 ila %60ını bu moleküller meydana getirir. Ribozomların rolü haberci RNA da yazılı genetik kodu çözmektir.

t-RNA

Taşıyıcı RNA; 70 ila 80 nükleotidli bir moleküldür. Zincirin bir ucu sitozin–sitozin–adenin (CCA) ve diğer ucu guanin (G) ile son bulur. Ayrıca yapısında nadir bazlarda yer alır. Biçimi 3 yapraklı yonca yaprağı ve molekülün iki ucundan oluşan bir ‘’Sap’’ biçimidir.

tRNA nın rolü hücre ortamındaki amino asitleri ,mRNA tarafından kurulan protein montaj zincirine doğru taşımaktır. Şu halde her tRNA belirli bir amino asit için özgüldür. Bu özgüllük molekülün, bütün tRNA larda bulunan CCA bölümünün hemen önündeki ucunda yazılıdır. tRNA ve onun amino asidi bir tRNA–aminoasit bileşiği oluşturur. Her an sitoplazma her amino aside karşılık gelecek böyle bileşiklerden yedekler bulundurmaktadır.

tRNA da yoncanın yapraklarından biri üzerinde bir baz üçlüsünden oluşan özgül bir başka bölge daha vardır. Bu üçlü amino aside özgüldür ve mRNA üzerindeki ilgili kodunun bir ‘’antikodon’’unu oluşturur,Yani onun karşı-tipidir.

Ribozom tRNA üzerinde kayıtlı kodu işlerken ,onun her kodonda ‘’durduğu’’ ve o belirli anda ,bir tRNA ya ilişkin antikodona takıldığı düşünülebilir. Böylece tRNA lar, mRNA tarafından şaşmaz bir düzene, yani genetik koda göre kurulmuş montaj zinciri üzerinde arka arkaya gelecek ve yeni koda göre amino asitlerin birbirlerine takılmalarını sağlayacaktır. Bir defa kullanıldıktan sonra her tRNA yeni bir amino aside bağlanır ve onu polipeptid zincirinde dizmeye koyulur.

İşte RNA molekülleri 20 çeşit aminoasitin çeşitli sıra ve sayıda dizilimini oluşturarak protein dediğimiz yapıları oluşturma mekanizmasının yani protein sentezinin başrolünü oynar.

R N A D Ü N Y A S I

Günümüzdeki dünyada DNA temel yönetici molekül

dür.Hayatsal proteinleri ribozomlarda sentezlenebilme

sini sağlamak için DNA yardımcısı olan tek zincirli

RNA yı kullanır.

        Milyarlarca yıl evvel  ilk ortaya çıkan kendini eşleyebilen organik maddenin RNA olduğu varsayılıyor ,bazı virüslerde yönetici molekülün RNA olması en büyük kanıtlardan birisidir.RNA nın kendini eşleyebileceği hakkında günümüzde güçlü kanıtlar vardır. Gerçektende kendini eşleyen sentetik bir ribozom oluşturulmuş ve doğal olarak bilinen intron bağlayıcı üç-RNA nın bir alt birimi de kendi kopyasını oluşturabilme yeteneğindedir. Yoğun doğal seçilim daha az yararlı replikasyonları ve metabolitik kontrol sistemlerini elemek yönünde işleyecek ve yüksek mutasyon hızına sahip bu ilkel formlar arasından tamir yetenekleri  olan sistemleri seçecektir.

       Proteinlerin temel yapısını oluşturan aminoasitlerin genetik kodları çok nadir durumlar hariç  tüm canlılarda aynıdır. Bu durum genetik kodun bir kez ve rastgele ortaya çıkmış olduğunu ve bilgi akışının kesilmesinin canlılar için öldürücü olabileceği

anlamına gelir. Zamanla genetik kodda ufak mutasyonlar meydana gelmiş fakat genel  bilgi akışının sürekliliğinde kesintiler olmamıştır.DNA ,RNA nın yerini 

alarak doğal seçilimde daha avantaşlı duruma günümüze de ulaşmıştır.

       Bazı bilim adamları ,ilk canlının nükleik asit gibi kendini eşleyebilen öncüller olmasının daha olası olduğunu düşünürler. Diğerleri ise ilkel ve gerçek anlamdaki üremeden farklı bir üreme yeteneğine sahip prebiyontların ortaya çıktığını  ve sonra yavaş yavaş genetik kontrol sisteminin geliştiğini savunurken ikinci modelde ise önce genetik kontrol sisteminin geliştiğini sonra bunun etrafında sitoplazma ve zarın

geliştiğini savunurlar.

Milyarlarca yıl evvel RNA dünyasında temel yönetici RNA’dı. RNA protein sentezini yöneterek günümüzdeki DNA’nın işlevini yerine getirmekteydi. Fakat doğal seçilim DNA’nın evrimleşmesini sağlarken RNA’yı onun yardımcısı rolüne sokmuştur. Fakat günümüzde hala basit canlılarda RNA yönetici vasfını sürdürmektedir.

Aşağıdaki şekilde kendini eşleyen bir DNA görülmektedir. İkinci şekilde ise açılan DNA zinciri üzerinde mRNA zinciri sentezlenerek genetik kod RNA’ya aktarılmaktadır. Bu mRNA ribozoma giderek genetik koda uygun aminoasitler getirilmekte ve DNA’nın isteğine uygun protein

sentezlenmektedir.

Genetik Sözlük

 A

Adenin: Adenintimin protein çiftinin bir azotlu bir bileşeni.

Amino-asit: Hücrelerimizi oluşturan proteinlerin yapıtaşı olan “canlı” moleküller. 20 ayrı türü vardır. Vücudumuzdaki proteinlerin hangi amino-asitlerden oluşacağını genlerimiz belirler.

 B

BAC (bakteriyel yapay kromozom): DNA parçacıklarını kopyalamakta kullanılan ve bir cins bakteride bulunan bir madde.

Biyoteknoloji: Özellikle DNA ve hücreyle ilgili konularda kullanılan biyolojik tekniklere verilen ad.

 C

CDNA: Tamamlayıcı DNA. Haberci RNA şablonundan sentezlenerek elde edilen DNA şeklinde de tanımlanabilir.

 D

DNA: (Deoksi-ribo-nükleik asit) Genetik bilgileri içeren ve hücre çekirdeğinde yer alan ikili sarmal molekül.

Domain: Bir protein içerisinde bulunan ve kendine ait bir fonksiyona sahip bölüm. Tek bir protein içindeki domain bölümleri, hep birlikte proteinin total fonksiyonunu belirler.

 E

E.coli: Küçük boyutlu gen yapısı dolayısıyla genetik hastalık göstermeyen ve laboratuarda kolaylıkla üretilen bir cins bakteri. Bu sebeplerden dolayı genetik çalışmalarda yaygın biçimde kullanılır.

Elektroforesis: DNA parçacılkları ya da proteinler gibi iri molekülleri, benzeri moleküllerle birarada bulunduğu karışımlarından ayrıştırmakta kullanılan bir yöntem.

Enzim: Katalizör proteinlere verilen ad. Biyokimyasal tepkimelerin gerçekleşme sürecini hızlandırır, ancak sürecin oluş biçimini etkilemezler.

 F

Fiziksel Harita: DNA’daki kalıtıma bağlı olmayan, yani her DNA’da bulunan tanımlanabilir nirengi noktalarını gösteren tablo. İnsan genleri için en ayrıntısız fiziksel harita 23 kromozomun eklemlenmelerini gösterir. En ayrıntılısıysa koromozomlardaki nükleotid dizilerini gösterir.

 G

Gen: Kalıtımın temel fiziksel ve işlevsel birimi. Her gen, protein veya RNA molekülü gibi özel bir işlev taşıyan kromozomların belli bir noktasındaki nükleotid dizilerinden oluşur.

Gen Ailesi: Benzer ürünler veren ve birbiriyle yakından ilintili genlerin meydana getirdiği grup.

Gen Haritalaması: Bir DNA molekülündeki genlerin göreceli konumlarının belirlenmesi. Bu haritalamada hangi genin bir diğerine göre molekülün neresinde yar aldığı ve aralarında neler bulunduğu belirlenir.

Gen Tedavisi: Kalıtsal bozukluğun düzeltilmesi için sağlıklı DNA’nın, hastalıklı hücrelere doğrudan zerk edilmesi.

Genetik Kod: mRNA boyunca üçlü gruplar halinde bulunan ve protein sentezleme sırasında üretilen aminoasit dizilerinin düzenini belirleyen nükleotid dizileri.

Genetik: Belirli kalısal özelliklerin örüntüsünü inceleyen bilim dalı. Genom: Her bir canlının kromozomlarında yer alan kalıtsal malzeme.

Genom Projesi: İnsanın ya da başka canlıların genomlarının tamamının ya da bir kısmının haritasını ve diziliş biçimlerini saptamayı hedeflemeye yönelik araştırmalar.

 H

Hibridizasyon (Melezleme): Birbirini bütünleyen iki DNA zincirinin biraraya gelerek ikili sarmal biçimindeki molekülü oluşturması.

 K

Kilobase: 1000 nükleotidlik DNA parçalarını esas alan ölçü birimi.

Klon Bankası (Genom arşivi): Bir canlının tüm genomunu temsil eden DNA parçacıklarının klonları.

Kromozom: Hücrenin kendi kendini eksiksiz olarak kopylalamasına yarayan tüm bilgileri içeren ve hücre çekirdeğinde yer alan DNAlar.

 M

Mutasyon: DNA dizisinde ortaya çıkan ve kalıtımla aktarılabilen değişiklik.

Nukleus (Çekirdek) : Hücredeki genetik malzemeyi barındıran kısım.

 O

Onkogen: Bazı türleri kanserle de ilşkili olan bir gen. Onkogenlerin çoğu doğrudan ya da dolaylı olarak hücrelerin büyüme hızını etkiler.

Otoradyografi: Özel maddelerle boyanmış moleküllerin ya da molekül parçalarının röntgen ışınlarıyla incelenmesi.

 P

Protein: Belli bir sırada dizilmiş bir veya birkaç amino-asit zincirinden oluşan büyük moleküller. Bu dizilişi genetik kodlamadaki nükleotidler belirler. Proteinler vücudumuzdaki hücrelerin, dokuların ve organların oluşması, işlevlerini görebilmesi ve bunu uyum içinde yapmaları için gereklidir. Her proteinin kendine özgü bir işlevi vardır. Sözgelimi hormonlar ve enzimler adlarını duyduğumuz protein türlerinden ikisidir.

 R

RNA: Hücre sıvısında ve çekirdeğinde bulunan kimyasal bir maddedir. Protein sentezlemesi başta olmak üzere hücre içi kimyasal faaliyetlerde çok önemli bir rolü vardır. Yapısı DNA’ya benzer. Ama herbiri farklı işlevlere sahip birkaç cinsi vardır.

Ribozomal RNA: Hücre ribozomlarında bulunan bir çeşit RNA.

Ribozom: Hücrede protein sentezinin yapıldığı yerlerdir. Özel ribozomal RNA’larla proteinler içerir.

  V

Virüs: Sadece içine girdiği bir başka hücre içinde yeniden üreyebilen ve hücresel yapısı olmayan canlı. Virüsler bir protein kılıfı içindeki nükleik asitlerden ibarettir. Bazılarınınsa basit bir zarı vardır. Virüsler çoğalmak için, içine girdikleri hücrenin sentezleme yeteneğinden yararlanır.

Yorum ekle 12 Temmuz 2007

Akraba Evliliği

Akraba Evliliği

Ülkemizde akraba evliliği sıklığı %21-25 olarak bildirilmektedir. Bu oran bazı bölgelerde daha da sık olabilmektedir. Pekçok sosyoekonomik ve kültürel nedeni olan bu geleneğin çok ağır sonuçları olduğu bilinmektedir. Akraba evliliğinden doğan çocuklarda ‘otozomal resesif’ denilen bir grup hastalık ortaya çıkmaktadır. Otozomal resesif yolla kalıtılan hastalıklar aşağıdaki özellikleri göstermektedir.

Hasta çocukların genellikle ebeveynleri veya akrabalarında herhangi bir sağlık sorunu yoktur. Bu durum ‘bizim ailemizde hastalık olmadığı için akraba evliliği yaplabilir’ gibi bir yanılgıya neden olmamalıdır; çünkü bu çocukların anne ve babaları hasta geni taşırlar. Anne ve baba sadece ‘taşıyıcı’ olduğu için herhangi bir sağlık sorunları yoktur; fakat onlardan doğan çocuklarda iki hasta genin bir araya gelme olasılığı bulunduğu için hastalık ortaya çıkabilmektedir. Bu olasılık doğacak her çocuk için %25’tir ve kız ve erkek çocuklar için farklılık göstermez.

Akraba evliliğinden doğan çocuklarda görülen hastalıklar vücudun bütün sistemleriyle ilgili olabilir. Örneğin tiroid bezinin doğuştan yetersizliği sonucunda ağır zeka geriliği ve büyüme-gelişme geriliği, yenidoğan döneminde uzamış sarılık, kaba yüz görünümü, fazla uyuma, fazla üşüme ve kabızlık görülen ‘konjenital hipotiroidizm’ denilen bir hastalık karşımıza çıkabilir. Erken teşhis ve tedavi edilmediği takdirde, sadece aile için büyük bir üzüntü kaynağı değil, toplum için de telafisi mümkün lmayan bir sosyo-ekonomik kayba neden olur. Hastalığın sıklığı dünya genelinde 4000’de 1 olarak bildirilmekle birlikte, ülkemizde akraba evliliğinin sk görülmesi nedeniyle 2500-3000’de 1 olarak tahmin edilmektedir.

Zeka geriliğine neden lan ve yine akraba evliliği sonucu ülkemizde diğer ülkelere kıyasla daha sık görülen bir diğer hastalık da fenilketonüridir. Bu hastalığın erken teşhisi için bütün yenidoğan bebeklerin topuklarından bir damla kan alınarak tetkik edilmektedir.

Akraba evliliği, zeka ve gelişme geriliği dışında bazı organların anne rahmindeki gelişmesi ile de ilgili bazı sorunlara neden olabilir. Örneğin, cinsel organların gelişme kusuru sonucunda kız veya erkek olduğuna karar verilmesinde güçlük arzeden bebekler doğabilir. Bu bebeklerin yaşayacağı tıbbi ve cerrahi, son derece güç ve pahalı tedavi girişimleri yanısıra ailesinin karşılaşacağı sosyal sorunları tahayyül etmek güç olmasa gerekir.

Ülkemizde, Akdeniz anemisi (talassemi) hastalığı akraba evliliği sonucunda önemli bir toplum sağlığı sorunu haline gelmiştir. Kesin tedavisi kemik iliği nakli ile gerçekleştirilebilen bu hastalık ömür boyu kan nakli gerektiren, bazı durumlarda dalağın çıkarılması zorunluluğuna yol açan bir durumdur. Kemik iliği nakli güç ve pahalı bir tedavi yöntemidir.

Ayrıca akciğerlerin, böbreklerin, karaciğer ve sindirim sisteminin birçok hastalığı akraba evliliğine bağlıdır. Vücudumuzda yer alan binlerce metabolik reaksiyonun herbirinin aksaması ile kendini gösteren binlerce hastalığın görülme sıklığı akraba evliliği ile artmaktadır. Bu hastalıkların herbirinin nadir olduğu düşünülebilirse de toplam risk hiçbir aile veya bireyin üstlenemeyeceği boyutlardadır. Ailelerin bu hastalıkların hangileri için ‘taşıyıcı’ olduğunu saptamak mümkün değildir; çünkü binlece hastalığın tek tek aranması hem teknik, hem de ekonomik nedenlerle çok zordur. Halbuki, bütün bu felaketlerin ve istenmeyen sonuçların önlenebilmesi çok kolay bir prensiple sağlanabilir:

Yorum ekle 12 Temmuz 2007

Bitki Islahında Doku Kültürlerinden Faydalanma

BİTKİ ISLAHINDA DOKU KÜLTÜRLERİNDEN FAYDALANMA

GİRİŞ

Tüm besin zincirlerinde primer üretici olarak yer alan ve hayvanlar için yegane yenilebilir enerji kaynağı olan bitkiler yer yüzündeki yaşamın kaynağını oluştururlar. İnsanlar tarafında tüketilen enerjinin %90’ı, proteinin ise %80’i bitkisel kaynaklıdır. Geriye kalan enerji ve proteinin gereksinimi ise hayvansal ürünlerden karşılanır.

II.Dünya savaşından beri gelişen endüstrileşme, ekonomik ve sosyal refah, yetiştirilen sağlık tedbirleri dünya nüfusunun tehlikeli bir şekilde çoğalmasına yardım etmekte ve nüfus patlaması denilen bir olaya sebep olmaktadır. Dünya nüfusu arttıkça, dünya tarımının besleyebileceği insan nüfusu üzerindeki tartışmalar da yoğunlaşmaktadır. Bazı araştırmacılara göre ; günümüzde insan nüfusu dünya tarımının besleyebileceği limiti aşmış durumdadır. Dünyanın birçok bölgesinde her yıl açlık ve yetersiz beslenme nedeniyle binlerce insan ölmektedir. İnsanoğlunun yeterli ve dengeli bir şekilde beslenerek yeryüzündeki varlığını devam ettirebilmesi için; nüfus artış hızının kontrol edilmesi ve besin maddeleri üretiminin artırılması gerekmektedir. Besin maddeleri içerisinde özellikle bitkisel besin maddeleri üretiminin artırılması büyük önem taşımaktadır. Bitkisel üretimin artırılması, üretim alanlarının artırılması veya birim alanda elde edilen verimin artırılmasıyla mümkündür.

Öncelikle üretim alanlarının artırılmasını göz önüne alalım. Yeryüzünde karaların kapladığı alanlar 14 milyar hektardır. Halen bu karasal alanın %10’un da bitkisel üretim yapılmaktadır. Dünya karalarının %20’sini meralar, %20’sini dağlar, %20’sini buzullar, %20’sini ise çöller kaplamaktadır. Geriye kalan %10’luk alan ise çok yüzeysel bir toprak örtüsüne sahiptir. Dağlar ve buzullarla kaplı alanda tarım yapımının olanaksız olduğu göz önüne alındığında, geriye potansiyel tarım alanı olarak meralar, çöller veya yetersiz toprak örtüsüne sahip alanlar kalmaktadır. Genellikle engebeli ve çok eğimli alanları kaplayan meraların tarla arazisi olarak kullanılması büyük ölçüde olanaksızdır. Çöllerin ve yetersiz toprak örtüsüne sahip olan alanların tarıma uygun duruma getirilmesi ise büyük yatırım gerektirir. Ancak her yıl artan nüfusa paralel olarak tarım alanlarının artan bir şekilde tarım dışı amaçlarla kullanılması ( iskan, yol, fabrika yapımında kullanılması) dikkate alındığında, tarıma yine açılacak alanlarla bitkisel üretimin artırılamayacağı ortaya çıkmaktadır.

İkinci ise birim alandan alınacak verimin artırılması, yani potansiyel verimi artırmak bunun içinde bitkilerin genetik yapılarının ve çevrelerinin daha iyi bir şekilde kombine edilmesi gerekir. Son yüz yılda bitkilerin çevrelerinin iyileştirilmesi amacıyla uygulanan gübreleme, sulama, hastalık ve zararlılarla mücadele için kullanılan kimyasalların veriminde büyük artışlar sağlanmasına karşılık , bu uygulamaların özellikle bilinçsiz bir şekilde yapılmasının uzun dönemde yeryüzündeki ekolojik dengeyi olumsuz önde etkilediği ortaya çıkmıştır. Örneğin uygulanan aşırı dozdaki azotlu gübrelerin toprakta yıkanarak içme sularını ve denizleri kirlettiği, gaz halinde topraktan uzaklaşan azot bileşenlerinin yeryüzünü zararlı ışınlardan koruyan ozon tabakasını olumsuz yönde etkilediği saptanmıştır. Diğer taraftan, yabancı ot ve zararlılarla mücadele amacıyla uygulanan herbisit ve insektisitlerin tarım alanlarında doğal dengeyi bozarak, yeni yeni hastalık ve zararlıların ortaya çıkmasına neden oldu. Bu, kalıcı etkisi olan bazı kimyasalların bitki bünyesinde biriktiği ve bu bitkilerle beslenen insanların sağlığının olumsuz yönde etkilendiği anlaşılmıştır.

Sonuç olarak gelecekte daha fazla gübre daha fazla herbisit ve insektisit kullanarak verimini artırması söz konusu değildir. Bu durumda bitkisel üretimde verim artışlarının daha çok bitkilerin genetik yapılarının ıslahı ve kullanılan girdilerin daha bilinçli bir şekilde uygulanması ile sağlanabileceği ortaya çıkmaktadır.

Bugün bitki ıslahının tarım üretimin artırmasındaki payı ve önemi tartışılmaz bir durumdadır. Geleneksel ıslah yöntemleri bitkisel üretimin artırılmasında oldukça başarılı olmasına rağmen doğası gereği yavaş ve zaman alıcıdır. Ayrıca, bu yöntemlerde doğadaki dar sınırlar içerisinde bulunan varıyabiliteden faydalanmak esasdır. Bugün hepsinde olmasa da özellikle insanlar için yaşamsal öneme sahip tahıllarda sorunların çözümü için genetik varıyabilitinin sınırlarına yaklaşılmış veya söz konusu bu genetik varıyabilite tüketilmek üzeredir.

Bunun için önemli kültür bitkilerin ıslahında kullanılacak daha geniş bir genetik varıyabiliteyi tahmin etmek zorunludur. Bu ise taksonomik genetik olarak farklı türler arasındaki eşeysel uyuşmazlık engellerinin aşılması mutasyonlar DNA formundaki genetik materyalin transferi habloid hücreler ve bitkilerin ede edilmesi protoplast kaynaşması veya somatik melezlemeler ile mümkündür. İşte bitki doku kültürleri belirtilen bu hususlarda büyük bir potansiyele sahiptir. Bitki doku kültürleri genel bir tabir olup bitkilerin doku, organik hücre yada hücre kısımlarının bitkilerden ayrılarak ( izole edilerek) kapalı ve cam kaplarda “İN VİTRO” yapay besin ortamında ve steril koşullarda yetiştirilerek bütün organları tam bitkilerin elde edilmesi işlemidir. Bugün doku kültürlerden elde edilen sonuçlar laboratuar dışına çıkarak pratikte ve ticarette kullanım alanı bulmuş olup, gelişen tekniklerle her geçen gün daha da önem kazanmaktadır.

Bitki doku kültürü tekniklerinden başta bitki ıslahı ve genetik çalışmalar olmak üzere fizyolojik, biyokimyasal ve biyolojik olayların incelenmesinde klasik yöntemlerle deneylerin gerçekleştirilmesinde değerli genotiplerin ve tohumların ile çoğalması güç olan orkide, karanfil ve sardunya gibi birçok bitkinin ticari anlamda yetiştirilmesi alkoloid ve steroid gibi çeşitli bitkisel metaloplitlerin üretilmesinde ve diğer bir çok alanda yararlanılmaktadır.

Bitki ıslahı maksadıyla ; haploid bitkiler türler arası melezlerden meydana getirilerek elde edilmesi yaşatılması. Eşeysel melezlerle başarılamayan melezlerin somatik olarak gerçekleştirilmesi,doğal olarak mevcut kendine kısırlık ve uyuşmazlık engellerinin ortadan kaldırılması ve mutasyon çalışmalarında klasik ıslah yöntemleri kombine edilerek ıslah süresinin kısaltılmasında kolaylaştırılmasında ve başlangıç materyalinin elde edilmesinde kullanılmaktadır.

DOKU KÜLTÜRÜNÜN TARİHSEL GELİŞİMİ

Bitki biyo teknolojisinin temelleri 1838 yılında Schwann ve Schleiden’ıntotipatens teorisi ile atılmıştır. Bu teoriye göre, hücrelerin otonom üniteler oldukları ve tek bir hücreden tem teşekküllü bir bitki gelişebileceği iddia ediyordu. Ancak, bu teori başlangıçta çok fazla kabul görmedi. Çünkü ; yapılan laboratuar araştırmalarında tekbir hücreden tam teşekküllü bir bitki rejenerasyonu gerçekleştirilememiştir.

1902 yılında Alman bilim adamı Haberland, bitki dokularını yapay besi ortamlarında kültüre etmeyi denedi. Ancak, bu deneme başarısızlıkla sonuçlandı.

1921 yılında Molliard, bitki embriyolarını yapay besi ortamlarında sınırlı ölçüde geliştirmeyi başardı.

1922 yılında Robbins ve Kotte, birbirinden bağımsız olarak bitki kök ve uçlarını inorganik tuz ve glikoz içeren sıvı bir besi ortamında kültüre almışlar ve kök parçalarının kısa bir sürede iyi bir şekilde geliştiğini saptamışlardır. Bu öncü çalışmada, kültürde başarılı sonuç almanın mikroorganizma bulaşmasına engel olunarak sağlanabileceği, diğer bir deyişle steril koşullarda yapılan kültürlerde iyi sonuç alınabileceği saptanmıştır.

1925 yılında Laibachı Linum türleri arasındaki melezlemelerden elde edilen embriyoları yapay besi ortamlarında kültüre etmeyi başarmıştır. Laibach’ın başarısı in vitra kültürden pratiğe aktarılan en önemli başarılı sonuçlardan birisi idi. Çünkü bu melezlemelerde oluşan melez embriyolarının bitkide kalması durumunda normal gelişmelerini tamamlamaları mümkün değildi.

1934 yılında White; şeker, inorganik tuz ve bira mayası bulunan besi ortamında kültüre aldığı domates kök uçlarının aktif bir şekilde geliştiği saptanmıştır. Aynı yılda Gautharef aseptik koşullarda bazı ağaç ve çalı türlerinin kambiyum dokularını sınırlı ölçüde kkültüre etmeyi başarmıştır.

1939 yılında Nobecourt, sürekli büyüme gösteren organize olmamış doku ( Kallos) kültürlerini elde etmeyi başarmıştır. 1941 yılında Overbeck, ilk defa hindistan cevizi sütü içeren besi ortamında Datura embriyolarının galişmesini sağlamıştır. Bu araştırma ile hindistan cevizi sütünün hücre bölünmesinin uyaran kimyasallar içerdiği saptanmıştır.

1946 yılında Ball, ilk defa sürgün uçlarının in vitra kültüründen tam teşekküllü lüpen (Lupinus) ve Latin çiçeği (Trapaeolum) bitkilerinin rejenerasyonunu gerçekleştirmiştir.

1952 yılında Morel ve Martin, meristem kültürü yoluyla ilk virusten arındırılmış Dahlia bitkilerini elde ettiler.

1953 yılında Tulecke, Japon eriği (ginko biloba?) bitkisi polenlerini yapay besi ortamında kültüre alarak ilk defa haploid kallus elde etmeyi başarmıştır.

1954 yılında Strauss, mısır endosperm kültürlerinde karyolojik ve kromozom düzensizlikleri olduğunu gözlemiştir. Aynı yıl muir ve arkadaşları ilk defa yapay besi ortamında tek hücreden tam teşekküllü bir bitki elde etmeyi başarmışlardır.

1955 yılında miller ve arkadaşları, hücre bölünmesini uyaran bir hormon olan kinetini keşfetmişlerdir.

1956 yılında Tulecke ve Nickeli sekonder bitki metabolitlerini elde etmek üzere hücre ve süspensiyon kültürlerini elde etmeyi başarmışlardır.

1957 yılında Skoog ve Miller, bitkilerde organ oluşumunun sitokinin/oksin oranına bağlı olduğunu saptamışlardır.

1958 yılında Reiner ve Stewart, havuç kallus ve hücre kültürlerinde somatik embriyoların oluşumunu saptamışlardır.

1959 yılında iki doku kültürleri ile ilgili ilk bilimsel eser Gautheret tarafından yayınlanmıştır.

1960 yılında Kanta, ilk defa gelincik (papaver rhoeas) bitkisinde test tüpü döllenmesini gerçekleştirmiştir.

1960 yılında cooking, hücre duvarlarını enzimlerle parçarak protoplast elde etmeyi başarmıştır.

1962 yılında Murashiye ve Skoong , günümüzde de en fazla kullanılan besi ortamı olan yapay bitki besi ortamını geliştirmişlerdir.

1964 yılında Guha ve Muhesveri, Datura bitkisinin anterlerinin yapay besi ortamında kültürü yoluyla ilk habloid bitkileri elde etmişlerdir.

1967 yılında Bougin ve Nitsch, tütünde anter kültürü yoluyla ilk habloid bitkileri elde etmişlerdir.

1969 yılında Erikson ve Jonassen, Hapopappus gracilis bitkisinde süspansiyon kültürlerinden ilk defa başarılı bir şekilde protoplast izolasyonunu gerçekleştirmişlerdir.

1970 yılında Kasha ve Kao, kültür arpası(Hardeum vulgare) ile yumrulu arpanın (H.bulbosum) melezlenmesi sonucu oluşan embriyoları yapay besi ortamında kültüre alarak ilk materyal haploid bitkileri elde etmişlerdir.

1971 yılında Takebe ve arkadaşları, ilk defa bitki protoplastlarından bitki rejenerasyonunu gerçekleştirmişlerdir.

1972 yılında Carlson ve arkadaşları, farklı tütün türlerinin protoplastlarını birleştirerek ilk somatik melezlemeyi gerçekleştirmişlerdir.

1974 yılında zaenen ve arkadaşları, özellikle geniş yapraklı bitkilerde tümör oluşumuna neden olan Agrobacterium’un bu tümör oluşumunu Ti-plasmidi aracılığıyla gerçekleştirdiğini saptamışlardır.

1975 yılında Gengenbach ve Grean , mısır kallus kültürlerinde Idelmindhosporium maydis’e karşı dayanıklılık yönünden seleksiyon yapmışlardır.

1976 yılında Seibert, uzun süre dondurulmuş halde korunan karanfil sürgün uçlarından sürgün elde etmeyi başarmıştır.

1977 yılında Chilton ve arkadaşları Agrobacterium tümefaciens’ten Ti-plazmid DNA’sını bitkilere aktarmayı başarmışlardır.

1978 yılında Melehers ve arkadaşları , domates ve patates bitkilerinin protoplastlarını birleştirerek , ilk defa cinsler arası somatik melezleri elde etmişlerdir.

1982 yılında Zimmermann elektirik şokundan yararlanarak , protoplast füzyonunu gerçekleştirdi.

1985 yılında Horsch ve arkadaşları yaprak disklerini Agrobacterium tümefaciens ile enfekte ederek , Ti-plazmid DNA’sını aktarmayı ve bu yapraklardan transgenik bitkileri elde etmeyi başardılar.

Bitki Hücre ve Doku Kültürlerinin Beslenmesi ve Besi Ortamı

Bir bitkinin in vitro büyümesi ve gelişmesi aşağıdaki faktörler tarafından belirlenir:

Bitkinin genetik yapısı

Besin maddeleri: Su, Makro ve mikro besin elementleri ,şeker

Fiziksel büyüme faktörleri: Işık , sıcaklık, PH , O2 ve CO2 konsantrasyonları

Bazı orgonik maddeler : büyüme regülatöleri , vitaminler vs.

Bitkinin genetik yapısı, bitki büyüme ve gelişmesini her aşamasında belirleyici faktördür. Örneğin; bitki büyüme ve gelişmesi için hangi sıcaklığın optimum olduğu bitkinin genetik yapısına bağlıdır. Diğer taraftan bitkideki genetik faktörlerin etkinlik derecesi ise bitki çevresinde bulunan fiziksel ve kimyasal faktörlere bağlıdır.

Su ve minerallerin maddeleri olmaksızın bir bitkinin in vitro veya in vivo yaşayabilmesi mümkün değildir. Ayrıca, in vitro kültürde bitki hücre ve dokuları tam anlamıyla ototrojik olmadıklarından kültür ortamında şekerede gereksinim duyarlar.

Fiziksel faktörlerin in vitro kültürde bitki büyüme ve gelişmesine etkisi in vivo koşullarındaki etkilerine benzer. Bu faktörler bitkide cereyan eden su alımı, evaporasyon, fotosentez, solunum, büyüme, çiçeklenme, meyve bağlama gibi olayların tümünü etkilerler.

Bitkinin çok düşük konsantrasyonlarda gereksinim duyduğu büyüme regülatörleri ise, bitkinin büyüme ve gelişmesini düzenleyen organik maddelerdir. Oksin ve sitokinin gibi büyüme regülatörleri in vitro kültürde kültüre alınan bitki parçalarından organ oluşumunu düzenlerler.

Yukarıdaki açıklamalardan in vitro kültürde bitki hücre , doku ve organlarının büyüme ve gelişmelerinin düzenlenmesinin karışık bir olay olduğu anlaşılmaktadır. Farklı bitki cins ve türlerine ait hücre, doku ve organların gelişmesini sağlayabilecek tek bir gıda ortamı yoktur. Bir bitki türünün farklı eksplantpatları için en uygun ortam ancak araştırmalarla saptanabilir. Bazen , bir bitki materyalinin kültüründe başarıyı besi ortamının sıvı olması veya katı olması da etkileyebilir.

İn vitro koşullarda izole edilen , büyüme ve gelişmeye teşvik edilen bir bitki eksplantatı (doku, organ, hücre) bir çok maddelere gereksinim duyar.

Bitki Organ Ve Doku Kültürlerinin Besin Maddesi Ve Hormon İhtiyaçları

Şekilden de görüldüğü gibi bitki eksplantatlarının in vitro kültürde gereksinim duydukları maddelerin bir kısmı (su, makro ve mikro besin elementleri) bitkilerini normal in vivo gelişmelerinde de gereklidir. Buna karşılık, in vitro kültürde gereksinim duyulan organik maddeler ve farklı madde karışımlarına bitki normal doğal yaşam ortamında gerek duymaz. Bu maddeleri kendisi sentezler. Yani in vitro kültür heterotrofiktir. Normal olarak in vitro kültürde su, makro ve mikro elementleri şeker ve iki grup büyüme regslatörüne (oksinler ve sitokininler) gereksinim duyulur. Eğer bu komponentlerden birisi eksikse kültür edilen bitki hücre doku ve organlarında büyüme ve gelişme olmaz. Ve izole edilmiş olan doku veya organ in vitro kültürde örneğin oksine gereksinim duymuyorsa söz konusu kültür oksin otorof olarak adlandırılır. Bazı durumlarda da besi ortamına kompleks bileşikler ilave edilir. Bu tip maddelerin ilavesi genellikle söz konusu kültürün besin maddesi ve hormon ihtiyacının tam olarak bilinmediği durumlarda söz konusudur.

Bugüne kadar kullanılan besi ortamları birçok sentetik maddelerin karışımından oluşmaktadır. Belirli bir bitki türünün belirli bir eksplantatı için dengeli bir besi ortamının ortaya konması çok uzun bir zaman ve iş gücünü gerektirir. Eğer besi ortamı 20 farklı maddeden oluşacaksa, bunların en uygun bir şekilde kombine edilmesi araştırmalarla saptanır. Birçok besi ortamı mevcuttur. Bilinen bu besi ortamları ele alınan bitki türüne ait eksplantat için uygun besi ortamının hazırlanmasında yardımcı olabilir.

MERİSTEM KÜLTÜRÜ ve VİRÜSSÜZ BİTKİ ELDE EDİLMESİ

Meristem kültürü; bitkilerin büyüme konileri veya büyüme konisi yanında birkaç yaprak primordiasının steril koşullarda yapay besi ortamlarında kültüre edilerek bunlardan tam teşekküllü bitkiler elde edilmesini kapsar. Meristemler bütün açık ve kapalı tohumlu bitkilerde sürgünlerin tam ucunda bulunan ve bitkilerin büyümesini temin eden 0,1 mm çapında 0,25-0,30 mm derinliğindeki dokulardır. Bu meristem hücrelerinin bölünüp çoğalma yeteneği meristem kültürü tekniğinin temelini oluşturur. Meristem kültürü bu bölünüp çoğalma yeteneğindeki dokuların tam bitki geliştirmek amacıyla yapay besin ortamında aseptik kültürüdür.

Meristem, devamlı olarak bölünebilme yeteneğine sahip hücrelerin oluşturduğudur. Bitkilerde kök ve gövde uçlarındaki büyüme bütün hayat boyunca devam etmektedir.

Meristem Kültürü Tekniğinin Esasları

Meristem kültürünün esasları kısaca şu şekilde sıralanabilir.

Bitkilerin sürgün ucu alınır ve yüzey sterilizasyonu yapıldıktan sonra, aseptik koşullarda ışık mikroskobu yardımıyla 0,2-0,3 mm büyüklüğünde 1-2 yaprak taslağı ihtiva eden meristematik doku çıkarılır, ve özel besin ortamına yerleştirilir.

Bu sürgün ortamında ya doğrudan sürgün oluşumu sağlanır yada alt kültür yapılarak çoğaltma sağlanır sürgün oluşturulur.

Sürgünler köklendirilir.

Agar ortamında gelişen bitkilerin steril toprağa veya vermikulite şaşırtılarak yetiştirilir ve böylece tam bitki elde edilir.

Vejetatif olarak üretilen pek çok bitki, ürünün kalite ve kantitesini azaltan sistematik virüslerle bulaşıktır. Bu virüsler bir ve getatif generasyondan diğerine geçmekte ve zamanla virüs konsantrasyonu artmaktadır. Böylece virüs birikimi sonucunda bitkinin gümraklığı ve verimi büyük ölçüde azalmaktadır.

1922 yılında Kotte ve Robbins ayrı olarak, kök uçlarının uygun bir mineral salusyonda gelişebileceğini saptamışlardır. Daha sonra white TMV ile bulaşık domates köklerini in vitro’da kültüre ayı başarmıştır. Yaptığı testler sonucunda, bu gibi kök parçalarının değişik kesimlerinde virüs konsantrasyonlarının farklı olduğunu ve uç kısımların dibe göre daha düşük düzeyde virüs taşıdığını saptamıştır.

Morel ve Martin virüslü dalgalardan izole ettikleri apikal meristemleri kültüre almışlar, ancak 1-2 cm boyunda köksüz bitkicikler elde etmeyi başarmışlardır. Bu bitkicikleri, virüssüz çöğürler üzerine aşılayarak sonuçta sağlıklı bitkiler elde edebilmişlerdir. Bu öncü çalışmadan sonra,pek çok araştırmacı meristem kültürü üzerinde çalışmıştır. Örneğin çilek, karanfil, nergis, patates ve asma gibi pek çok bitkide başarılı sonuçlar alınmıştır. Bu şekilde, gerek yalnız olarak ve gerekse termaterapi ile birlikte uygulanan meristem kültürü ile virüsler elemine edilmekte ve sağlıklı bitkiler geliştirilebilmektedir.

Virüssüz Bitki Elde Edilmesi

Bakteri, mantar, virüs, mikoplazma ve nematotların neden olduğu hastalıklar bitkilerde büyük verim kayıplarına neden olurlar.virüs ve mikroorganizmalar dışındaki hastalık etmenlerinin bir çoğu için etkin mücadele yöntemleri geliştirilmiştir. Ancak, virüs ve mikroplazmalarla mücadele için etkin bir yöntem mevcut değildir. Virüs hastalıkları hem tohumla çoğalan bitkilerde hem de vejetatif olarak çoğaltılan çok önemli verim kayıplarına neden olmaktadır.

Bitkiler virüs ile enfekte olduklarında, patojen generasyondan generaasyona geçmektedir. Bu durum ürünün verim ve kalitesinin generasyondan generasyona azalmasına neden olmaktadır. Yüksek verim ve kaliteli ürün elde edebilmek için üreticilere virüssüz tohumluk sağlanması gerekir.

Virüssüz tohumluk sağlanmasında kullanılabilecek yöntemlerden birisi, virüslere dayanıklı çeşit geliştirilmesidir. Ancak, virüslere dayanıklı çeşit geliştirebilmek için, öncelikle söz konusu virüse dayanıklılığı sağlayan geni taşıyan genetik bir kaynağın bulunması gerekir. Diğer taraftan, klasik ıslah yöntemleriyle virüslere dayanıklı çeşit geliştirilmesi, uzun yılları alan ve çok fazla iş gücü gerektiren bir işlemdir. Bu nedenle, virüssüz bitki elde edilmesinde aşağıda sıralanan diğer bazı yöntemlerden yararlanılmaktadır.

Sıcaklık uygulaması

Meristem kültürü

Sıcaklık uygulamasından sonra meristem kültürü

Kimyasal uygulaması ile meristem kültürü

Adventif sürgün oluşumundan sonra meristem kültürü

Meristemleri virüssüz anaçlara aşılanması

Sıcaklık Uygulaması

Bazı virüslerin inaktif hale getirilmesinde sıcaklık uygulaması etkin bir yöntem olmaktadır. Ancak, bazı durumlarda bitkinin sıcaklığa karşı çok duyarlı olması veya virüsün sıcaktan etkilenmemesi nedeniyle sıcaklık uygulaması virüs eleminasyonunda etkisiz kalmaktadır. Sıcaklık uygulamasında, bitkinin yaşayabildiği ve virüsün inaktif hale geldiği sıcaklı derecesi ve uygulama zamanı seçilmelidir.

Sıcaklık uygulaması özelikle meyve ağaçları ,şeker kamışı ve kazava bitkilerinde bulunan virüs ve mikroplazmalara karşı etkindir. Odun türlerde genellikle yan tomurcuklar sıcaklık uygulamasıyla virüssüz hale getirilir. Bu amaçla, anaç üzerine aşılanmış ve 20-40 gün 37-38 °C de bırakılmış olan bir daldan tomurcuklar izole edilerek virüssüz anaçlara aşılanır. Bağlarda ise, sürgünlerin in virto koşullarda 21 gün süreyle 35 °C de kültür edilmesiyle virüssüz bitkiler elde edilir.

Otsu bir tür olan stelleria media’da in vitro koşullarda kültüre alınan sürgün uçlarına sıcaklık uygulamasıyla salatalık mozaik virüsü elemine edilebilmiştir.

Meristem kültürü

virüssüz bitki elde edilmesinde en sık kullanılan yöntem meristem kültürüdür. White’ın tütün mozaik virüsünün tütün bitkisi kökünün farklı bölgelerinde farklı yoğunlukta dağılım gösterdiğini saptamasından sonra limasset ve casneft mozaik virüsünün tütün bitkisinin kökü boyunca gözlenen farklı yoğunluktaki dağılımının sürgün kısmında da gözlenebileceğini ve meristemin virüssüz alabileceğini ortaya atmışlardır. Daha sonra yapılan araştırmalar kök uçları ve sürgün meristemlerinin her zaman virüssüz olmadığını ortaya koymuştur.

1952 yılında Morel ve Martin Dahlia bitkilerinin meristemlerini in vitro koşullarda kültüre alarak ilk virüssüz bitkileri elde etmişlerdir. Morel ve Martin’in bu başarılarından sonra özellikle bahçe bitkilerinde olmak üzere patates, üçgül, çim ve tütün de meristem kültürü virüssüz bitki elde edilmesinde başarı ile kullanılmıştır.

Mersitem kültüründe sağlanan başarılar doğal olarak bitkinin farklı kısımlarında virüslerin neden farklı yoğunlukta dağılım gösterdiği sorusunu ortaya çıkarmıştır. Bu konuda bazı görüşler bulunmasına karşın bu soru tam olarak açıklanmış değildir. Bazı araştırmacılara göre, meristem de virüs pastiküllerinin oluşumu ile hücre çoğalması arasında bir rekabet vardır.

Matematik dokuda hücre bölünmesi sırasında nükleik asit üretimi kapasitesi hücre bölünmesi için kullanılmakta ve bu durum virüs çoğalmasını engellemektedir. Buna karşılık, mersitematik olmayan dokuda hücreler bölünme yerine büyüme göstermektedirler. Bu durum virüs çoğalmasına olanak sağlamaktadır. Ayrıca meristemde taşıma sistemlerinin bulunmayışı nedeniyle virüslerin taşınması büyük ölçüde engellenmektedir. Bazı araştırmacılar meristemdeki düşük virüs konsatrasyonunu, meristem de virüslerin çoğalmasını sağlayan bazı enzimlerin bulunmayışı ile açıklamaktadırlar. Bazı araştırmacılar ise, meristemde bazı engelleyiciler bulunması nedeniyle virüslerin burada çoğalamadığını savunmaktadırlar.

Meristem kültürü virüssüz bitkilerin elde edilmesinde kullanıldığı gibi, bakteri ve mantarlardan temizlenmiş bitkilerin elde edilmesinde de kullanılabilmektedir.

Sıcaklık Uygulamasından Sonra Meristem Kültürü

Birden fazla virüs cinsi ile bulaşık bitki materyalinden virüssüz bitki elde edilmesinde başarı şansını artırmak için genellikle meristem kültürü yapılmadan önce meristemlerin alınacağı sürgünlere sıcaklık uygulaması yapılır. Böylece, virüs konsantrasyonu azaltılır veya virüssüz bölge çoğaltılır. Meristem kültüründe çok küçük meristem bölgesi eksplantat olarak kullanılabilmesine karşılık sıcaklık uygulamasından sonra meristem kültürü uygulandığında daha büyük eksplantatlar kullanılabilir. Nitekim green ve lo tatlı patates sarı cücelik virüsünü elemine etmek için 0,3 mm’lik meristemleri kullanmalarına karşılık, ana bitkiler 37 °C de 1-2 ay tutulduktan sonra 1-2,5 cm uzunluğundaki meristem uçlarını kullanarak, bir virüsten arındırılmış bitkileri elde etmeyi başarmışlardır. Bu teknik patates, krizontem, karanfil ve çilekte başarı ile uygulanmıştır.

Kimyasal Uygulaması İle Birlikte Meristem Kültürü

Virüs eleminasyonunda meristem kültürü ile kombine edilmiş bir çok kimyasalın etkisi uzun yıllardan beri araştırılmaktadır. Bununla beraber, bu teknik sınırlı bir başarı sağlamış ve antivirül kimyasalların virüs üzerindeki etkisi ile ilgili olarak farklı sonuçlar elde edilmiştir. Salatalık mozaik virüsü ve patates X virüsü ile enfekte olmuş tütün bitkilerinden meristem kültürü ortamına geniş spektrumlu bir antiviral bileşik olan Ribavirin ( virazde) ilave edilerek virüsten arındırılmış bitkileri elde edilmiştir. Bu başarılı sonuçlardan sonra, birçok patates çeşidinde meristem kültürü ortamına Ribavirin eklenerek, virüssüz bitkiler elde edilmesi başarılmıştır. Ancak yapılan diğer bir araştırmada ise Ribavirin’in reglikasyonuna %72 oranında azaltmasına karşılık, patates yan gözlerine toksik etki yaptığı saptanmıştır.

Antiviral bileşiklerin virüs eleminasyonunda kullanılması ile ilgili olarak farklı sonuçların elde edilmesi bu bileşikleri virüs eleminasyonunda etkin olarak kullanılamayacağı düşüncesinin doğmasına yol açmıştır.

Yakın yıllarda Ribavirin yanında DMEB( Dedecyll-N–methylephedrinecinbromide), Vidarabine, DHT (2,4-diaxohexahydro-1,3,5-triazine ) gibi kimyasalların da virüs elminasyonunda kullanılması ile ilgili araştırmalar sürdürülmüştür. Ancak bu bileşiklerin genellikle bitki dokularına toksik etki yaptıkları ve tam olarak virüs eleminasyonunu sağlayamadıkları için bu kimyasalların yaygın olarak kullanılmadan önce detaylı bir şekilde test edilmeleri gerekmektedir.

Adventif Sürgün Oluşumundan Sonra Meristem Kültürü

Bu yöntem zambaklarda başarı ile uygulanmaktadır. Bu bitkilerden alınan pulcuklardan in vitro koşullarda soğancıklar oluşmakta ve soğancıklarda meristem 1 mm iken meristem kültürü ortamına aktarılmakta ve meristemden rejenere olan bitkiler virüssüz olmaktadırlar. Zambaklar dışında petünya, tütün ve kabakta da bu yöntemle virüssüz bitkiler elde edilebilmektedir. Bu bitkilerde, tamamen virüsle enfekte olmuş bitkilerin yapraklarında bazı bölümlerin virüssüz olduğu ve bu yaprak kısımlarından in vitro koşullarda virüssüz adventif sürgünlerin rejenere olduğu saptanmıştır.

Mersitemlerin Virüssüz Anaçlara Aşılanması

Meristemlerin in vitro koşullarda büyütülemediği veya meristemden oluşan sürgünün kök oluşturmadığı durumlarda meristem virüssüz anaca aşılanır ve in vitro koşullarda büyütülür ve çoğaltılır. Mikro aşılama olarak da bilinen bu yöntem, özellikle odunsu bitkilerden örneğin turunçgillerde ozaliptusta ve kayısılarda başarılı bir şekilde uygulanmaktadır. Çünkü bu bitkilerde meristem kültürü genellikle çok zordur.

Meristem kültüründen virüssüz bitki elde edilmesi dışında ve negatif üretim konusunda da yararlanılmaktadır. Vejetatif üretimde diğer bitki kısımları yerine meristemin kullanılmasının başlıca nedeni diploid bir bitkide apikal meristemin yeknesak diploid hücrelere sahip olmasıdır. Çünkü bitkinin diğer dokularında, farklı seviyelerde poliploid hücrelerin olması nedeniyle, bu dokuların kültüründen elde edilecek bitkilerinde poliploid olabilme ihtimali vardır.

Meristem kültürü vasıtasıyla gerçekleştirilen üretimden bitki ıslahında da yararlanılmaktadır. Örneğin ; kibrit çeşitlerin elde edilmesi için gerekli kendilenmiş ebeveyn bitkiler kendine kısırlık nedeniyle eşeysel olarak kolaylıkla çoğaltılamamaları durumlarında veya erkek kısır hatların çoğaltılmaları istendiğinde meristem kültüründen yararlanılmaktadır.

Meristem kültüründen yararlanılan diğer bir alan ise bitkilerin uzun süreli muhafazası ile ilişkilidir. Hastalıklardan temiz olması, boyutlarının küçük ve hızlı çoğalma özelliklerinden dolayı meristem bu tip uzun süreli muhafaza için uygun materyaldir.

EMBRİYO KÜLTÜRÜ VE İN VİTRO DÖLLEME

EMBRİYO KÜLTÜRÜ

Embriyonun , yumurtalık içindeki gelişmesinin belirli bir devresinde izole edilerek, özel bir gıda ortamında çimlendirilip , geliştirilmesine “embriyo kültürü “ denir. Diğer bir tanıma göre embriyo kültürü , tozlanıp döllenme olayı gerçekleştikten sonra tohum içinde bulunan ve belirli bir gelişme dönemindeki embriyolarının(iğ formuna sahip genç embriyoların) aseptik koşullarda tohumdan çıkarılması ve uygun bir besin ortamına aktarılması ile tam bitkilerin geliştirilmesidir.

Tohumun dışında embriyoların kültürü yeni değildir. Bonnet 1754’de fasulyede (phaseolus multiflonus) olgun tohumların kotiledanlarından embriyoları çıkararak çimlendirilmiştir. Ancak bu konudaki esas başarılı çalışmalar Hanning(1904) tarafından yapılmıştır. 1924 yılında Dietrich, farklı türlerin dormansi periyotlarını tamamlamamış embriyolarından in vitro kültür yoluyla tam teşekküllü bitkileri elde etmeyi başarmıştır. 1925 yılında Laiback, Linum pcrenne ile linum austriacum türleri arasındaki melezleme sonucu oluşan ve normal olarak bitki üzerinde gelişmeleri mümkün olmayan melez embriyoları in vitro kültür koşullarında kültüre alarak bu embriyolardan melez bitkileri elde etmeyi başarmıştır. 1945 yılından bu yana embriyo kültürü bitki ıslahcıları tarafından türler arası melezleme programlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Embriyo kültürü alınan enmbriyoları olgun ve olgunlaşmamış durumları göre iki tipi mevcuttur. Henüz olgunlaşmamış tohumlardan izole edilen olgunlaşmamış embriyoların kültürü, genellikle doğal koşullarda gelişmesini tamamlayamayan embriyolardan yaşama gücündeki bitkilerin elde edilmesi amacıyla yapılır. Gelişmesini tamamlamış tohumlardan izole edilen olgun embriyolar ise tohumun çimlenmesini engelleyen dormansiyi ortadan kaldırmak amacıyla uygulanır.

Embriyo kültürünün prensibi ;embriyoların steril koşullarda tohumdan izole edilmesi ve bu embriyoların uygun besi ortamına yerleştirilerek optimum koşullarda kültüre alınmasından oluşur. Embriyolar tohum içinde steril bir ortamda bulunmaları nedeniyle bunları steril olarak izole etmek oldukça kolaydır. Tohum veya kapsüller sterilize edildikten sonra birkaç saat veya birkaç gün su içinde bırakılır. Daha sonra embriyolar tohumlardan izole edilir. Küçük embriyolu bitkilerde izolasyon sırasında embriyoların zarar görmemesine dikkat edilmesi gerekir. Böyle durumlarda izolasyon işlemi mikroskop altında yapılmalıdır.

İzole edilmiş embriyolar uygun besi ortamlarında ve optimum fiziksel koşullarda kültüre alınırlar. Kültür sırasında bu embriyolardan tam bitkiler oluşur.

Embriyo Kültürünün Pratikte Kullanılma Alanları

Embriyo kültürü pratikte aşağıdaki amaçlar için kullanılır.

1. Çimlendirilmesi Mümkün Olmayan Tohumların Çimlendirilmesi

Bazı bitkilerin tohumlarını normal doğal koşullarda çimlendirmek mümkün değildir. Bu durumda bu türlerin tohumlarından embriyolar izole edilerek in vitro koşullarda çimlendirilmesi gerekir. Bu türlere örnek olarak Colocasia Esculanta, Musa Balbisiana ve Pinus Armandii X Pinus Koraiensis melezi verilebilir.

2. Mutlak Parazit Halde Yaşayan Bitkilerin Tohumların Çimlendirilmesi

Mutlak parazit halde yaşayan bitkilerin tohumlarını konukçu bitki olmaksızın çimlendirmek mümkün değildir. Bu durumda embriyo kültürü tekniği ile bu bitkilerin embriyolarından tam teşekküllü bitkiler elde edilebilir.

3. Yetiştirme Ve Islah Sürecinin Kısaltılması

tohum dorman sisi gösteren bir çok bitki vardır. Bu türlerde; endo spermlerdeki bazı engelleyiciler, çimlenme için özel ışık ve sıcaklıklara gereksinim duyulması veya embriyonun tam olarak olgunlaşmamış olması nedeniyle tohumlar kısa sürede çimlenemez. Embriyo kültürü tekniğiyle bu türlerde çok kısa sürede çimlenme sağlanır ve Bu türlerin yetiştirilme süreçleri kısalır. Bu teknik bugün orkidelerin ticari olarak çoğalmasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Çimlenmenin hızlandırılması nedeniyle bu türler üzerinde sürdürülen ıslah çalışmalarında zaman tasarrufu sağlanmış olur.

4. Uyuşmazlık Nedeniyle Embriyoların Gelişemediği Durumlarda Normal Embriyo Gelişmesinin Sağlanması

Türler ve cinsler arası melezlemelerde ve farklı poliploidi düzeyindeki bitkilerin melezlenmesinde genellikle endosperm çok zayıf gelişir. Bu durumda embriyo gelişmesini tamamlayamadan ölür. Böyle durumlarda genellikle melezlemeden 2-3 hafta sonra embriyolar izole edilerek in vitro koşullarda kültüre alınır. Bu melez embriyoların normal gelişmeleri sağlanarak melez bitkiler elde edilebilir. Embriyo kültürü tekniği ile fasulye, keten, pamuk, domates, çeltik ve arpada türler arası melez bitkiler elde edilebilmektedir. Ayrıca yine bu teknik sayesinde Buğday x Çavdar melezlemesi sonucu oluşan embriyonun in vitro koşullarda kültürü ve bu embriyonun çimlenmesi sonucu meydana gelen bitkilerde kromozon katlaması yapılarak, bugün yeni bir tahıl cinsi olarak bilinen tritikale elde edilmiştir.

5. Erken Olgunlaşan Taş Çekirdekli Meyvelerde Zayıf Embriyo Gelişiminin Engellenmesi

Şeftali ,kiraz,kayısı ve erik gibi erken oluşan taş çekirdekli meyvelerde ,embriyoya su ve besin maddesi taşınması , embriyo tam olarak olgunlaşmadan kesintiye uğrar. Bu durumda embriyo tam olarak olgunlaşma ve erken olgunlaşan bu tip meyvelerde melez bitki elde edilemez.böyle durumlarda ,embriyo kültürünün kullanılması ile ,melez bitkiler elde edilebilir .Şeftali de yapılan çalışmalarda ,embriyonun alabildiğince uzun bir süre ona bitkide bırakılması ve daha sonra ın vitro koşularda kültüre alınması ile norma embriyo olgunlaşmasının sağlanabildiği saptanmıştır.

6. Haploid Bitkilerin Elde Edilmesi

Embriyo kültürü tekniğinin en önemli kulanım alanlarından biriside habloid bitki elde edilmesidir.Meternal habloid tekniği olarak bilinen bu teknik özelikle buğday ve arpada başarıyla uygulanan bir tekniktir .Bu yöntem ilk defa Kasha ve Kao (1970) tarafından arpada uygulanmıştır. Bu yöntemle haploid bitki elde edilmesinde ;kültür arpası (hardeum vulgare) ile yumruk arpa (hardeum bulbosum) melezlenmektedir. Bu melezleme sonucu oluşan zigotta hücre bölünmeleri sırasında yumrulu arpa kromozomları elemine olmaktadır. Bu durumda endospermin gelişmesi tamamıyla durmakta, embriyo gelişimi ise çok yavaşlamaktadır. Gelişmesi yavaşlamış olan haploid embriyo in vitro kültüre alınır. Böylelikle, normal doğal koşullarda gelişmesini devam ettiremeyecek olan embriyonun gelişmesi sağlanır. Gelişen bu haploid embriyo çimlenerek haploid bitkileri oluştururlar . daha sonra haploid durumdaki bu bitkiler kolçisin ile muamele edilerek kromozom sayıları iki katına çıkarılır ve homozigot bitkiler elde edilir. Klasik ıslah yönteminde 4-5 yılda erişilebilecek homozigotluk düzeyine bu yöntemle bir yılda erişilebilmektedir. Arpada uygulanan bu teknik buğdayda da uygulanmış ve başarılı olmuştur. Bu tekniğin yaygın olarak kullanılmasını engelleyen en önemli faktörlerden birisi genotiptir. Gerek kullanılan arpa ve buğday genotipleri, gerekse yumrulu arpa genotipleri başarının derecesini etkilemektedirler. Buğdayda sürdürülen araştırmalarda tetroplaoid yumrulu arpa baba olarak kullanıldığında melezlenen 100 buğday çiçeğinden 54 haploid elde edilmesine karşılık bu oran diploid baba ile %28,2 olmuştur. Heksaploid buğday çeşitleriyle yapılan araştırmalarda bazı buğday genlerinin yumrulu arpa ile döllenmeyi engelledikleri ortaya çıkmıştır. Bu durum karşısında haploid buğday elde edilmesi amacıyla buğdayın mısır ile malzemesi üzerinde durulmaktadır. 19 heksoploid buğday çeşidiyle sürdürülen araştırmalarda mısırla yapılan melezlemelerden, yumrulu arpa ile yapılan melezlemelere göre 3-4 kat daha fazla haploid bitki elde edilmiştir. Buğday mısır melezlemelerinde buğdaydaki melezlenebilirlik geninin etkisiz hale geldiği ortaya çıkmıştır.

7. embriyo gelişiminin deneysel olarak incelenmesi.

Embriyo kültürü yukarıda sayılan pratik kullanım alanları yanında embriyo gelişmesi için gerekli koşullar fitohormonlar ve çevre koşulları embriyo gelişmesine etkisi ve embriyonun beslenmesi gibi konuların incelenmesine de olanak sağlamaktadır.

İN VİTRO DÖLLEME

İn vitro yöntemler ıslah çeşitlerinin gelişmesi ve türler hakkında daha fazla bilgi elde edilmesindeki gibi değişik konularda ıslahçıya yardım eden tekniklerdir. Bununla birlikte in vitro teknolojide ancak birkaç ürün türünde başarı sağlanabilmiştir. Hücre kültürleri aracılığıyla ıslah programlarına uygulanabilen recombinant DNA teknikleri bitki ıslahçıları tarafından tanınmaktadır. Diğer taraftan doku kültürü bitkilerin fizyolojisi, biyolojisi, genetik, büyümesi ve gelişmesi hakkında moleküller düzeyinde araştırmalar yapmaya katkıda bulunmaktadır.

Embriyo kültürlerinin başarı ile uygulanmasında başka in vitro da yumurta ve yumurtalık tatbik edilmektedir. Bu teknik ile ilk defa 1960’larda haşhaş da (Papaver somneteruml) ardından kullanılmıştır. Bu yöntemde aseptik koşullarda döllenmenin yumurtalık uygun bir ortama taşır yada tozlanma ve döllenme tamamen in vitro koşullarında uygulanır. İn vitro da yumurta veya yumurtalık kültürleri aşağıdaki amaçlar için yapılır.

1.Melezlerin Üretimi

yapılan çalışmalarda doğada normal yollarla elde edilmeyen türler ve cinsleri arasında melezlerin elde edilebileceği sağlanmıştır. Meliondium album ve M. Rubumun dişi olarak kullanıldığı çalışmalarda dört farklı familyadan 15 farklı tür ile melez üretiminde başarılı sonuçlar elde edilmiştir.

Yine in vitro da yumurtalığın tozlanması ve döllenmesiyle lahana ve yağ şalgamı (Brassica oleraccae X B . campestris) melezinden sentetik ( Brassica Napus), çok yıllık çim ve kamışsı yumak ( Lolium parenne x Fertuca rubra) arasında bir melez elde edilebilmiştir. Mısırda ( Zea Mays) çeşitler arası melezler ortaya konulabilmiştir.

Stil, stigma veya yumurtalıktan ileri gelen eşeysel uyuşmazlık ve kendine kısırlık sorununun görüldüğü birçok bitkide in vitro teknik yumurta ve yumurtalık hücrelerine başarıyla uygulanabilmiştir. Bu durumda çoğu kez dişicik borusundaki bir mekanizmadan dolayı polen tüpü yumurta ve yumurtalığa erişemez veya geç erişir. Bu nedenle de döllenme zamanı geçmiş olur.

2. Haploid bitkilerin elde edilmesi. Gecikdirilmiş tozlama,uzak akrabalar arsı melezleme, cansız ve radyasyona tabi tutulmuş polen ile tozlama, yumurtalığın fiziksel etken veya kimyasal maddelerle muamelesi ve anther kültürleryle haploid bitkiler elde edilmektedir. Bunlara ilaveten in vitro tozlama ve dölleme tekniğini kullanarak da haploid bitkiler meydana gelebilmektedir. Mimilus luteus’ta bu yolla %1 oranında haploid bitki elde edilebilmiştir. Ayrıca Petunia’da X ışınlarıyla radyasyona tabii tutulmuş ve tozlamadan 5 gün önce tohum bağlama görülmüş, tozlamadan 9-14 gün sonra yumurtalıklar alınıp in vitro kültürü yapılmış ve böylece gyno genetik (yumurta kökenli ) haploidler elde edilmiştir. Bu duruma göre haploid petunia üretiminde X ışınlarıyla yapılan radyasyon sonucu in vitro yumurtalık kültürünün başarıyla uygulanabileceği gösterilmiştir. Polen fizyolojisi ve dölleme üzerinde yapılacak çalışmalarda da bu teknik kullanılabilir.

ANTHER KÜLTÜRÜ

Günümüzde haploid bitkilerin elde edilmesinde anther kültürü yaygın olarak kullanılan bir tekniktir. Bu tekniğin diğer in vitro haploid bitki elde etme tekniklerine göre avantajı; bir anter içerisinde binlerce mikrosporun bulunması ve uygun bir in vitro kültür sistemi ortaya konabildiğinde bir anterden çok sayıda haploid bitki elde edilmesidir.

İlk çiçekli haploid bitkiler Blakesler ve arkadaşları tarafından 1922 yılında açıklanmasına rağmen , o yıllarda kromozom katlaması başarılamadığı için bu konuda pek çalışılamamıştır. Fakat, bu çalışmalar anter kültürünün haploid bitkilerin üretiminde kullanılmasına kadar sınırlı sayıda olmuştur.

Çok genç polen hücrelerinden haploid bitkilerin elde edilmesi ve bu bitkilerde kromozom sayısının ikiye katlaması ile homozigot bitkilerin elde edilmesi tekniği oldukça yeni bir tekniktir. 1967 yılında Bourgin ve Nitsch ilk defa Nicatiana sylvestris ve Nicaitana tabacum türlerinde anter kültürü yoluyla haploid bitkileri elde etmişlerdir. Bourgin ve Nitsch bu başarılardan sonra, genetikçiler ve bitki ıslahçıları diğer bitki türlerinde de haploid bitkilerin elde edilmesi için büyük çaba harcamışlardır.

Anter kültürü tekniğinin geliştirildiği ilk yıllarda anter kültürü yoluyla haploid bitkilerin elde edilmesinin yalnızca Solanaccae ve Gramineae gibi belirli bazı bitki familyalarındaki türlerde mümkün olabileceği düşünülmüştür. Ancak bugün bunun böyle olmadığı, diğer familyalardan bitki türlerinde de az sayıda da olsa anter kültürü yoluyla haploid bitkilerin elde edilebileceği ortaya çıkmıştır.

Anter kültürünün temel prensibi; normal olarak erkek gameti oluşturacak polen hücresinin gelişmesini durdurmak ve somatik hücrelerde olduğu gibi polen hücresini doğrudan bir bitki oluşturmaya zorlamaktır. Anter kültürü yapmak için; kapalı olan çiçek tomurcukları sterilize edildikten sonra, tomurcuk ince bir pens ile açılarak stamenler dışarı çıkarılır ve bir petri kabına konulur. Fılamentler dikkatli bir şekilde stamenlerden ayrılırlar ve böylece serbest hale getirilen anterler katı veya sıvı kültür ortamına yerleştirilir. Anther izole edilirken çok dikkatli davranmak ve antheri yaralamamak gerekir. Yaralı anterler kallus oluşturma eğiliminde olduğundan, bunların kültüre alınmaması gerekmektedir. Kültürler 24-27 °C sıcaklık ve günde 14 saat yaklaşık 200 lüks’lük bir aydınlatma rejimine sahip odada inkübasyona alınırlar.

Bitki türüne bağlı olmakla beraber, polen bitkilerinin oluşması için yaklaşık 3-8 hafta gerekir. Ortalama 5 cm boyuna gelen bitkicikler gıda ortamından alınır. Yıkanarak agar artıklarının bitkiden uzaklaştırılması sağlanır ve içinde otoklavlanmış toprak harcı bulunan saksılara şaşırtılır. Saksıla, nemi yüksek olan bir seraya yerleştirilir. Kültür ortamında farklı bir ortama alınan bitkilerde ölümü azaltabilmek için, bir hafta kadar bitkilerin üzerlerinin beaker kapları ile örtülmesi yararlı olmaktadır.

Anter Kültürünün Kullanım Amaçları

Melezleme Islahında

kombinasyon ıslahında istenen karakterleri taşıyan ebeveynler arasında melezleme yapılarak F1 edildikten sonra F1 bitkilerinde enter kültürü yapılarak oluşacak haploid bitkilerde arzulanan gen kombinasyonlarının , özellikle dominant durumda kolayca seçimi sağlanır.

I.yıl

A çeşidi

B çeşidi

Aabb

aaBB

II.yıl

F1

AaBb

ANTER KÜLTÜRÜ

AB Ab

AB ab

(Haploid Bitkileri)

KATLAMA

(diploidleştirme)

AABB AAbb

.aabb aabb (diploid bitkiler)

Seleksiyon

AABB

III. ve IV. yıllar

-Performans testi

-Fizyolojik karakterler için test

-Adaptasyon için test

YENİ ÇEŞİT

Şekil 1. Kombinasyon Islahında Anter Kültürünün Kullanımı

Melezleme ıslahında anter kültürünün kullanılması ile çok sayıda dominant genin bir araya getirilmesi kolaylaşır. Normal yolla melezlemeden sonra meydana gelecek erken açılma generasyonları (F2,F3) elimine edilir. Kendine döllenen bitkilerde kısa sürede homozigot hatlar oluşturulabilir. Bu yolla çeltikte yüksek verimli , çeltik yaprak yanıklığına dayanıklı ve çevreye uyum yeteneği yüksek çeşitler geliştirmişlerdir. Buğday ve tütünde anter kültürü ile elde edilen ve geliştirilen hatlar ıslah programlarında kullanılmıştır.

Heterosiste

Melez uzmanlığında (heterosis) faydalanabilmek için bunların sürekli F1 tohumlarını üretecek kendilenmiş homozigot hatlarının elde edilmesi gerekmektedir. Bu ise daha önce de belirtildiği gibi oldukça uzun bir süreyi (6-7 yıl ) ve masraflı bir çalışmayı gerektirmektedir. Ayrıca bir takım kendileme depresyonları nedeniyle istenilen başarıya ulaşabilmek her zaman mümkün olmayabilir. Anter kültürlerinin kullanımıyla bunlar ve diğer bazı sorunlar ortadan kaldırılabilir. Elde edilen kromozomları katlanmış hatların genel ve özel kombinasyon yetenekleri belirlenir, daha sonra bunlardan filer kısa sürede, daha bir emek ve masrafla üretilebilir. Nitekim mısırda anter kültürüyle çok sayıda katlanmış hatlar elde edilmiş ve bunlar F1 üretiminde kullanılmıştır.

Mutasyon ve Seleksiyon Islahında

Haploid bitkiler katlanmadan veya katlandıktan sonra mutasyon ve seleksiyon ıslahatında kullanılabilirler. Bir gen mutasyona uğradığında mutasyonlar çoğunlukla ve resesif olduğu için sonuçta fenotipik değişimler görülmeyebilir. Böyle bir mutasyona uğramış genler dublike oluncaya kadar mutasyon devam eder. Bu gibi durumlarda resesif karakterleri ortaya çıkarmak için kendileme gerektirmektedir.bu ise mutasyon ıslahatında çok geniş bir populasyonla çalıştığı için genellikle yabancı döllenen bitkilerde çok güçtür ve daha önce de belirtildiği gibi bazı bitkilerde kendine uyuşmazlık olduğu için bu şekilde döllenme mümkün değildir.Kendileme mümkün olsa bile , gerek kendine ve gerekse yabancı tozlaşan bitkilerin kendilenmesi sonucunda resesif karakterler tek birgen çifti için 1:4 oranında görülecektir. Haploidlerden elde edilen homozigot diploidlerde resesif genler tarafından yönetilen özelliklerde dominant genlerin baskısı alınamayacağından bu özellikler kolayca görülebilirler. Bu yüzden mutant fertler kolayca ve etkili bir şekilde seçilebilirler. Ayrıca anter kültürü öncesi anterlerin radyasyona tabi tutulması ve bunların kültürüyle veya anter kültürü sırasında ortama etilmetan sülfanat (EMS) ve benzeri mutagenler katılmak suretiyle mutasyonlar ortaya çıkabileceği gibi , anter kültüründen geliştirilmiş tüplerdeki bitkilerin yetiştirilmesi sırasında bitkicikler doğrudan bir radyasyona maruz bırakılarak mutasyon uygulamaları da yapılabilir. Ayrıca, anter kültürü ile elde edilen haploid bitkilern hücre veya protoplast kültürleri yapılabilir veya bunların kültür ortamına mutagenler uygulanarak daha sonra hastalıklara , tuna , kuraha ve benzeri koşullara dayanıklılık için çeşitli faktörlere maruz bırakılarak buradan elde edilecek bitkiciklerden kromozom katlanmasıyla yeni çeşitler geliştirilebilir.

Bitki ıslahında haploidlerin yukarıdaki yararlanma olanakları yanında , aneuploid soyların üretiminde de kullanılabilirler. Bunlar sayesinde de istenilen karakterlerin kontrol eden gen yada genleri taşıyan kromozom veya kromozom segmentinin yabani türlerden kültür çeşitlerine aktarılması için kromozom eklemeli, aktarmalı ve yer değiştirme hatları oluşturulabilir. Böylece yabanilerle kültür bitkileri arasındaki melezlemeler sonucunda yabanilerin istenilen özellikleri yanında istenilmeyen çok sayıda özelliğin döle geçmesini önlenerek amaca daha kolay ulaşılabilir. Aneuploid bitkilerin ıslahtaki bu yararlarına ilaveten, çeşitli bitkilerin monozomik, nullizomik hatlarının elde edilmesi sonucunda hangi genlerin hangi kromozonlar üzerinde yer aldıkları da belirlenebilmektedir. Bunlar kromozom eşlenmesi ilişkilerinde de kolaylık sağlar. Özellikle kendine döllenen bitkilerde dejenere olmuş çeşitlerin hızla saflaştırılmasında da anter kültürü kullanılabilir.

Sitolojik Çalışmalarda

Özellikle yabancı döllenen bitkilerin karyotip analizinde haploidleri kullanmanın yararlı olacağı belirtilmiştir. Ancak bu bitkilerde belirli bir sıklıkta homolog kromozomlar arasında uzunluk ve küçük yapı farklılıkları bulunabilmektedir ve sentromerin durumunda değişiklikler görülebilmektedir. İşte bu tür olumsuzlukların ortadan kaldırılması ve daha doğru sonuçların elde edilmesi için haploidlerin kaplanmışları kullanılmaktadır. Bu amaçla şeker pancarı ve çavdarın haploidlerinin katlanmışlarında karyotip analizi yapılmış ve haploid durumda karyotip analizinin kolay ve daha hassas olduğu belirtilmiştir. Karyotip analizinden başka, haploidler buğday da erkek kısırlığın stoplanmik mi yoksa genetik mi olduğunun belirlenmesi de kullanılmıştır. Ayrıca solunum nigrum’un haploidler ve dihaploidler yardımıyla filogenetiği incelenebilmiştir.

Bütün bunlardan başka, bazı türlerde ante4r kültürüyle elde edilecek haploidlerden fertil homozigot diploidlerin oluşturulmasıyla normalde ve jevatif yolla üretilen bitkilerden tohumla generatif yolla üretin yapılabilir. Örneğin patates de kültürü yapılan çeşitli tetroploidler bulunmaktadır. Bunlardan anter kültürüyle dihaploidler elde edilir ve bunlar fertildirler. Bu durumda patates de yumrularla çoğaltma yerine tohumlarla çoğaltma yapılabildiği gibi ve viral hastalıklar nedeniyle bozulmalardan da kurtulmuş olur. Patatesteki bu durumdan ayrıca kombinasyon ıslahında daha iyi planlar yapılmasında da yararlanılabilir. Örneğin anter kültürüyle elde edilen dihaploidler patatesin yabani dihaploidleri ile kolayca melezlenebilir. Bunların katlanmasıyla üstün karakterli çeşitler elde edilir.

KALLUS KÜLTÜRÜ

Kallus düzenli olmayan (organize olmamış ) hücrelerin oluşturduğu bir yara dokusudur ve doku kültürlerinde yapılan çalışmaların çoğunda bir kallus aşamasından geçilerek başarıya ulaşılır. Bu nedenle kallus dokusunun başlatılması, geliştirilmesi ve bunlardan yaşayabilir bitkilerin elde edilmesi herhangi bir doku kültürü çalışmasında başarılması gereken ön koşullardandır. Yani kallus kültürler bu yönüyle bitki doku kültürlerinin en önemli başlangıç adımını oluşturur. Bunun yanı sıra kallus kültürü değişik amaçlarla da yapılmaktadır.

Kallus Kültürünün Uygulanması

Kallusu geliştirmek için bitkilerin hücre bölünmesinin mevcut olduğu gena dokular tercih edilmekle beraber bir bitkinin herhangi bir kısmı; çiçekler, olgunlaşmamış endosperm ve embriyolar yapraklar, gövde parankiması , rachis, hipokotil, petioller ve yaprak orta damarı , kotiledonlar , boğumlar ve benzeri kısımlar kallus oluşturmada başlangıç materyali olarak kullanılabilirler.

Genu bir yaprak bitkiden alınır ve sterilize edildikten sonra küçük parçalara ayrılarak oksin içeren uygun besi ortamında kültüre alınır. Uygun kültür koşullarında korunan bu yaprak eksplantatlarında kallus oluşur. Oluşan kallusun daha fazla büyümesi için , kallus yeni ortama aktarılır. Daha sonra kallusun rjenerasyonu için kallus rejenerasyon ortamına aktarılır. Eğer elde edilen kallus embriyonik ise genellikle rejenerasyon ortamına büyüme düzenleyici ilavesi gereksizdir. Böyle bir besi ortamında somatik embriyolar çimlenerek sürgün ve köklü bitkicikleri oluştururlar. Oluşan bitkicikler yeterli derecede büyümeleri için kullanılan temel besi ortamının içeriği makro ve mikro besin elementlerinin yarı konsantrasyonlarını içeren besi ortamına aktarılır. Bu ortamda şeker konsantrasyonu da azaltılır. Bitkicikler ışıklı ortamda ve uygun sıcaklık koşullarında 3-4 hafta büyümelerine devam ederler (Şekil 2). Bu süre sonunda saksılara aktarılan bitkiler 3-4 gün sera içerisinde plastik örtü altında tutularak çevreye uyumları sağlanır.

Eğer kallus embriyonik değilse, sürgün oluşum amacıyla stokinin içeren besi ortamına aktarılır. Bu ortamda kallustan sürgün oluşumu gerçekleşir. Oluşan sürgünler oksin içeren besi ortamında kültüre alınarak köklendirilir.

Kallus Kültürünün Yapılma Araçları

Kallus yığınlarından bitkilerin çoğaltılması için yararlanılır: Kültüre alınan bitki kısımlarından önce kallus oluşumu sağlandıktan sonra bu kallus parçalanarak parçalardan sürekli alt kültür yapmak suretiyle çoğaltılır. Daha sonra bunların gelişme ortamlarına değişik miktarlarda büyümeyi düzenleyiciler(oksinler, sitokinler vb.) katılarak bunlardan kök ve sürgün gelişimi teşvik edilip , bitkicikler elde edilir.

Kallus kültürlerinde ortaya çıkan varyasyonlardan yararlanılması: Doğada bitkilerin yararlanan kısımlarında, yarayı kapatabilmek için kallus dokusu oluşturulmaktadır. Bu dokularda az miktarlarda da olsa çeşitli poliploidleşmeler olabileceği çok uzun süreden beri bilinmektedir. Kallus kültürlerinden edilen bitkiler arasında marfoloji, ploidi düzeyi, kromozom sayısı, verim ve enzimatik ürün yönünden varyasyonlar olduğu bir çok araştırmacı tarafından belirtilmiştir. Bu tür genetik varyasyonlar uzun süreli kültürlerde kültürün yaşı ilerledikçe artar. Kallusun gelişmesi sırasında kromozom katlanmasına (polipoidleşme) yaklaşım vardır ve bu endopolipladi yoluyla meydana gelir. Ayrıca aneuploidiye de sık rastlanmaktadır.

Kromozom sayılarındaki değişiklşikler yanında delesyonlar, translokasyonlar ve inversiyon gibi kromozomlarda yapısal değişiklikler de meydana gelmektedir. Kallus kültürlerinde görülen kromozom yapı ve sayısındaki değişimlerden ileri gelen genetik varyasyonlardan her ne kadar başlangıçta tekniğin kullanışlı olmaması açısından araştırmacılar tarafından bir engel gibi kabul edilmişse de daha sonra bu varyasyonlardan bitki ıslahında ve genetik çalışmalarda yararlanılabileceği anlaşılmıştır. Üzerinde yoğun ıslah çalışmaları yapılmış bitkilerde genetik varyasyonlar daralmış ve bu durum ıslahçıların yeni varyasyon kaynaklarına yönelmelerini gerektirmiştir. İşte kallus kültürleri bu yönden sahşp olduğu potansiyelle ıslahçıların ihtiyaçlarına belli ölçüde cevap verebilir ve kallus kültürlerinden tarımsal kullanıma uygun bitkiler geliştirilebilir. Kallus kültürlerinde görülen poliploidleşme özelliğinden anter kültürüyle elde edilmiş haploidlerin katlanmasında ve ayrıca diğer katlama işlemlerinde de yararlanılabilir.

Yine yukarıda bahsedildiği gibi , ortaya çıkan aneuploidi sayesinde bitkilerin her kromozon yönünden uneuploid hatları oluşturulabilir. Bu aneuploid hatlar bitki ıslahında kromozom eklemeli (adisyon), aktarmalı (tanslakasyon) ve yer değiştirmeli (substitisyon) hatlarının elde edilmesiyle büyük öneme sahiptir. Çünkü, bu yolla yabanilerle kültür formları arasında yapılan melezlemeler sonucunda yabanilerin çok sayıda istenmeyen özelliklerinin kültür formlarına geçmesi engellenir. Ayrıca bunlar genetik analizlerde hangi genlerin hangi kromozom yer aldığının belirlenmesinde ve kromozom ilişkilerinde anlaşılmasında da kullanılır.

Mutasyon Çalışmalarında Kullanılması: kallus küktürleri bitki ıslahında geniş ölçüde yararlanılan mutasyon çalışmaları için çok kullanışlıdır. Kallus kültürü sırasında doğrudan mutasyona rastlanıldığı gibi kültür sırasında besin ortamına etil metan sülfanat ve di etil sülfat gibi kimyasal mutagenler ilave edilerek ya da kallusu doğrudan veya dolaylı fiziksel mutagenler ( radyasyon, sıcaklık vb. ) uygulanarak mutasyonun şiddeti artırılabilir. Kallus kültürleri sırasında kendiliğinden meydana gelen mutasyon oranı doğadakine göre çok fazladır. Gerek doğal gerekse yapay mutasyonlar sonucunda uygun yeni genotipler elde edilebilir. Ayrıca, kallus kültüründe her şey kontrollü koşullarda gerçekleştiği için çalışmalar daha kolaydır. Bu gibi koşullar istediğimiz özellikler yönünden seçim yapmamıza da büyük kolaylık sağlar. Örneğin kallus mutasyona maruz bırakıldıktan sonra yetiştirildiği ortama hastalık etmenleri, tuz vb. maddeler ilave edilerek veya kültür şartlarının ayarlanması ile hastalığa, tuzağa, soğuğa, kurağa vb. koşullara dayanıklılık yönünden seleksiyon yapılabilir. Nitekim bu yolla haploid petunia hybridi’da sitreptomisine dayanıklı hatlar, çeltikler tuzağa dayanıklı bitkiler elde eedilmiştir. Bitki ıslahı açısından kallus kültürleri gerek sahip oldukları genetik varyabilite ve gerekse mutasyon çalışmalarında kullanım kolaylığı ve seleksiyondaki etkinlik nedeniyle üstün genotipli bitkilerin geliştirilmesinde büyük bir potansiyele sahiptir. Ayrıca, çeşitli yönetmenlikleri ile kombine edilerek ıslah çalışmalarında kolaylıklar sağlayacaktır.

Hücre Ve Doku Kültürü İçin Başlangıç Materyalini Oluşturulması:

Kallus kültürlerinin bitki ıslahı ve vegatatif kullanım amacının dışında, bunlar yapılarını oluşturan hücrelerin kolayca dağılmaları nedeniyle hücre ve protoplast kültürlerinin elde edilmesinde başlangıç materyali olarak kullanılırlar.

Bitki Sekonder Metabolitlerinin Elde Edilmesinde:

Son yıllarda kallus kültürlerinin bir diğer kullanım alanı da bitkilerde elde edilen alkoloidler, sitokininler, steroidler ve benzeri ikinci metabolit ürünlerin kallus kültürleriyle üretimidir. Kallus kültürlerinde bu bileşikler bitkide bulunduklarına göre ok daha yüksek oranlarda oluşurlar. Örneğin Digitalis purpurea’nın kallus kültüründe kardenolid glikozidi bulunduğu belirlenmiş ve kültürden izole edilebilmiştir. Drosera deltoidea’da kallus kültüründe %1’i aşan düzeyde steroid drasgenin elde edilmiştir. Ginseng bitkisinin kallusu %4 saponin ihtiva etmiş olup bu oranlar bitkilerde bulunana göre 4-8 kat daha fazladır.

Bu yönüyle gelecekte özellikle insanlar için yaşamsal önemi olan bitkiler tıbbi bileşiklerin deney tüpü gibi oluşturulmuş büyük kültür oranlarında elde edilebileceği beklenmektedir.

Genetik Materyalin Korunması

Bitki ıslahında önemli konulardan biri olan genetik materyalin korunması için doku kültürüyle koruma yöntemi kullanılmaktadır. Bu amaçla bitkilerin çeşitli şekillerde doku kültürleri de bunlardan biridir. Ancak kalluıs kültürleri sahip oldukları genetik varyabilite nedeniyle bazı araştırmacılar tarafından özellikle önerilmektedir.

HÜCRE KÜLTÜRÜ

Bitki hücreleri tipik olarak anter kültüründe olduğu gibi tek bir hücreden bölünme ve farklılaşma yoluyla organ ve tam bitkileri oluşturma potansiyeline, yani doku hücrelerindeki deyimiyle totipotansi özelliğine sahiptir. Hücrelerin sahip oldukları bu totopotansi’den yararlanılarak doku kültürlerinde, hücre kültürlerinden değişik amaçlar için bitki elde edilmeye çalışılır. Ayrıca bilindiği gibi bitkinin yapısını oluşturan somatik hücreler, geldikleri ebeveynin bütün kalıtsal özelliklerine sahiptirler, yani adeta onun kopyasıdırlar ve bu hücrelerden gelişecek bitkiler ebeveynleri ile aynı genetik yapıya sahiptir.

Hücre kültürlerinin elde edilmesinde 0,5 g kallus 50 ml sıvı besi ortamı içeren 200 ml’lik erlen kabına aktarılır. Bu kap bir çalkalayıcı üzerine yerleştirilir ve çalkalayıcının hızı 100-150 devir/dakikaya ayarlanır. Çalkalama sırasında kallusu oluşturan hücreler, bireysel hücrelere veya hücre kümelerine ayrılır. Periyodik olarak kültürlerin besi ortamına yeni ortama ilave edilerek, hücrelerin hızlı bir şekilde çoğalmaları sağlanır. Hücre süspansiyonu elde edildikten sonra, bu süspansüyondan bir pet yardımıyla 10 ml’lik süspansiyon alınır ve içinde 40 ml tene besi ortamı bulunan yeni bir erlen kabına aktarılır. Böylelikle alt kültüre alınmış olur. Son yıllarda süspansiyon kültürleri üzerindeki çalışmalarda büyük gelişmeler sağlanmış ve birçok bitki türünde tekbir hücreden tam teşekküllü bitki rejenerasyonu gerçekleştirilmiştir.

Hücre Kültürlerinin Kullanım Alanları

Hücre kültürlerinin elde edilmesi ve tekbir hücreden hücre rejenerasyonunun başarılması bitkilerin hücre düzeyinde manipulasyona olanak sağlamıştır. Hücre kültürlerinin kullanım alanları aşağıda açıklanmıştır.

İn Vitro Seleksiyon

hücre kültürleri klasik bitki ıslahında kullanılan bitki düzeyindeki seleksiyona alternatif bir yöntem olarak kullanılabilmektedir. Hücre kültürlerinin varyasyon yaratılması ve istenilen varyanların seçilmesinde kullanılması bitki ıslahındaki geleneksel seleksiyon yöntemlerine göre birçok avantajlar sağlamaktadır. Bu avantajlar aşağıdaki gibi sıralanabilir:

Bir test tüpü içerisinde 100 milyon adet hücreyi kültüre almak ve bunlardan seleksiyon yapmak mümkündür. Buna karşılık aynı sayıdaki bitki ile çalışmak için 10000 ha’lık bir alana gereksinim duyulur.

Eşey hücrelerinden elde edilen haploid kromozon sayısına sahip hücrelerle çalışıldığında, resesif durumdaki mutasyonların ortaya çıkarılması ve bunların seçilmesi çok kolaydır. Bilinen klasik ıslah yöntemiyle bu tip mutasyonların ortay çıkarılması güçtür ve zaman alıcıdır.

Mutasyona uğrayan tekbir hücreden bitki rejenerasyonu sağlanabildiği için kimerik bitkilerin (genetik farklılık gösteren hücre gruplarını içeren bitki) ortaya çıkması önlenir.

Hücre kültürlerinde seleksiyon uygulanmasında, hücreler herhangi bir kimyasalın veya patojenin toksik maddesinin toksik etki gösteren konsantrasyonunu içeren besi ortamlarında kültüre alınır. Mutant hücreler böyle bir ortamda büyümelerine devam ederler. Toksik maddeden etkilenen hücreler ölür. Yapılan araştırmalarda nükleik asit ve amino asit ve amino asit benzeri maddelere, atrazin, 2,4-D ve NaCl’e dayanıklı hücre hatları seçilmiş ve bu hücrelerden bitki rejenerasyonu gerçekleştirilmiştir. Tütün hücre ve protoplast kültürleri ile yapılan araştırmalarda yapısal olarak hem methianin nem de vahşi yanıklık hastalığın etmeni olan Preudomonas tabaci bakterisinin toksinine benzeyen methioninsulfıximin maddesine dayanıklı hücreler seçilmiştir. Bu hücrelerden rejenere olan bitkilerin normal bitkilere göre beş kat daha fazla methionin içerdiği ve pseudomonas tabaci bakterisinin enfeksiyonuna daha az duyarlı oldukları saptanmıştır. Yapılan genetik analizler, bitkilerde ortaya çıkan bu farklılığın kalıtsal olduğunu ortaya koymuştur. Bu araştırmanın sonuçlarına göre bitkilerde beslenme açısından önemli amino asitlerin konsantrasyonları arttırılabilir ve bitkilerin patajonlere karşı duyarlılıkları azaltılabilir.

Hücre kültürleri ile yapılan araştırmalarda streptomycine dayanıklı tütün bitkileri ve çok yüksek 2,4-D konsantrasyonlarına tolerans gösterebilen havuç bitkileri seçilmiştir. Eğer gelecekte uygun seleksiyon yöntemleri ortaya konabilirse belirli bitki metabolitleri daha yüksek oranda içeren, çeşitli toksik maddelere, aşırı soğuk ve sıcağa, tuzluluğa yüksek taban suyu seviyesinde ve düşük toprak verimliliğine toleranslı bitkilerin elde edilmesi mümkün olabilecektir.

Protoplast Kültürlerin Elde Edilmesi

Hücre kültürleri protoplast izolasyonu için başlangıç materyalini oluştururlar. Hücre kültürlerinden izole edilen protoplastlar somatik melezleme ve gen transferi gibi daha komplike biyoteknolojik uygulanmasına olanak sağlar.

Sekonder metabolitlerin üretilmesi

Hücre kültürlerinin pratikteki kullanım alanlarından birisi de, tıp vr endüstrinin değişik alanlarında kullanılan alkaloidler, glikopzidler, eterik yağlar, steroidler, terpenoidler, phenolik bileşikler gibi birçok sekonder metabolitlerinin( bitkinin ürettiği fakat doğrudan kullanmadığı metabolitler) in vitro kültür yoluyla biyosentezidir.

Bitki hücre ve doku kültürlerindeki gelişmeler, penisilin gibi tıbbi bileşiklerin mantarların kültürü ile elde edilebildiği gibi bitkisel sekonder metobalitlerinin bitki hücrelerinin sıvı besi ortamlarında süspansiyon halinde kültür elde edilmeleri ile elde edilebileceği düşüncesini doğurdu. Hücre kültürleri ile bitkisel sekonder metobolitlerinin üretimi bitkilerinden bu ürünlerin elde edilmesine göre aşağıdaki avantajları sağlayabilir:

Söz konusu bileşikler kontrollü koşullarda üretilebilir.

Kültür edilen hücreler her türlü mikrop ve insektisitlerden arınmış durumdadırlar.

Herhangi bir bitkinin hücreleri belirli bir metoboliti üretmek üzere çoğaltılabilir.

Hücre büyümesi otomatik olarak kontrol edilebilir ve metabolik olaylar düzenlenebilir.

Hücre kültürünün yukarıda sayılan özellikleri sekonder metabolitlerin üretiminde verimliliği artırır, işgücü ve masrafı azaltır. Her şeyden önce sekonder metabolit verimi elde edilebilmeli ve öncelikle de ekonomik üretim yapılabilmelidir. Belirli bir sabit verim alabilmek için hücrelerin genetik stabilite göstermeleri gerekir. Hücre kültürlerinde yüksek bir sekonder metabolit elde edebilmek için, hücre kültürlerinin oluşturulmasında kullanılan kalkusun istenilen sekonder ürünü yüksek oranda içeren bitkilerden alınan eksplantatlardan oluşturulması gerekir. Hücre kültürlerinde belirli sekonder metabolit üreünlerinin verimi belirli ışık, besin maddeleri ve büyümeyi düzenleyiciler gibi çevre koşulları, marfolojik ve kimyasal farklılaşma ve biyosentetik kapasite gibi biyolojik faktörlerden etkilenir.

Hücre kültürlerinde sekonder maetabolitlerin elde edilmesi konusunda henüz bir çok sorun vardır. Bu nedenle, bu teknik bugün pratikte yaygın olarak kullanılmamaktadır. Bugüne kadar hücre kültürlerinden endüstriyel ölçüde sekonder metabolit üretimi sadece Japonya’da gerçekleştirilmiştir. Bu ülkedeki bir firma Lithospermum ernthorlizan bitkisinin hücre kültürlerinden bir boya ve antimikrobiyal bileşik olan stikonini ticari olarak üretmeyi başarmışlardır.

PROTOPLAST KÜLTÜRÜ

Bitki hücrelerinin plazma membranları selülozdan oluşan bir duvarla çevrilmiştir. Doku içindeki hücreler peletinde zengin bir matriks ile birbirine bağlanmıştır.mekanik olarak veya enzimlerle hücrelerin birbirinden ayrılması ve hücre duvarlarının uzaklaştırılması sonucu hücre duvarı olmayan çıplak hücreler olarak bilinen protoplastlar elde edilir.

Yüksek bitkil

Yorum ekle 12 Temmuz 2007

T.c

T.C

TRAKYA ÜNİVERSİTESİ

TEKİRDAĞ ZİRAAT FAKÜLTESİ

TARIMSAL YAPILAR VE SULAMA BÖLÜMÜ

PROJE ÇALIŞMASI

HAZIRLAYANLAR

Seyyit Alp TAYMAZ 99-03

Ertuğrul KAHYA 99-08

Volkan BURUCU

DANIŞMAN

Yrd. Doç. Dr. Ahmet KUBAŞ

Tekirdağ

2002

İÇİNDEKİLER

Projenin Özeti

Projenin Sahipleri Ve Firma Hakkında Genel Bilgiler

Projenin Gerekçesi

Projenin Kalkınma Plan Ve Programları İle İlişkisi

Devletin Bölgeyi Teşvik Durumu Ve Projenin Yararlanacağı Teşvik Tedbirleri

Kuruluş Yerinin Seçiminin Nedenleri

Projenin Pazar Etüdü

8.1 Yatırım Giderleri

8.2 İşletme Giderleri

8-1 Yatırım Giderleri

8-2 İşletme Giderleri

8-2-1 Sabit Giderler

8-2-2 Değişken Giderler

İşletme Giderleri

Net Bugünkü Değer Tablosu

İç Karlılık Oranı

Maliyet Kar Oranı

Net Bu Günkü Değer Tablosu

İç Karlılık Oranı

Ürünlerin Maliyet Hesap Tabloları

15-1 Domates İçin Maliyet Hesabı

15-2 Hıyar İçin Maliyet Hesabı

Başa Baş Noktası

Basit Karlılık Oranı

Sermaye İstihdam Oranı

Sonuç

PROJENİN ÖZETİ

Projenin Tipi : How tipli 4 lü blok sera

Projenin Alanı : 24 x 43.2 = 1036.8 m2

Projenin adı : Seracılık Yatırım ve Kuruluş Projesi

Kuruluşun adı : Gelibolu Şahlar Seracılık Ltd. Şti.

Projenin Kurulduğu Alan : 1036. 8 m2

Kuruluş Yeri : Tekirdağ – Merkez Köse İlyas Köyü (Deneme yapmış olduğumuz proje sahası)

Projenin Niteliği : Yeni Yatırım ve Kuruluş Projesi

UYGULAMA DÖNEMİ

Yatırıma başlama tarihi : Mart 2002

Deneme işletmesi başlama tarihi : İnşaat tamamlandıktan sonra tam kapasiteyle üretime geçilecektir.

Tam kapasiteye geçiş tarihi : 15 Nisan 2002

Projenin Kapasitesi : Proje deneme işletmesinden hemen sonra tam kapasiteyle üretime geçilecektir.

Buna göre, Tam Kapasiteyle Üretim;

ÜRÜNLER

ÜRETİM

HIYAR

I. Dönem

13 Ton/Yıl

II. Dönem

13 Ton/Yıl

Toplam

26 Ton/Yıl

KIVIRCIK

I. Dönem

10.000 adet/da

II. Dönem

10.000 adet/da

Toplam

20.000 adet/da

Sabit yatırım tutarı = (Sera Maliyeti + Damla Sulama Maliyeti)

= 6.944.343.750 + 1.562.500 000

= 8.507.243.750 TL

İşletme Sermayesi = 3.794.000.000 TL

Projenin genel yatırım tutarı = 12.301.243.750 TL

Projenin Finansmanı

Öz kaynaklar = % 60

Kredi = % 40 (Ziraat Bankası faiz oranı % 65)

Üretilecek Mallar:

Hıyar = Sonbaharda (16.06.2002 – 01.10.2002) ve İlkbaharda (01.03.2002 – 15.06.2002) tarihleri arasında olmak üzere 2 ürün yetiştirilecektir.

Kıvırcık =I. Dönem (1 Ekim 2002 – 15 Aralık 2002), II dönem (1 Kasım 2002 – 1 Mart 2003) tarihleri arasında 2 ürün yetiştirilecektir.

Projenin ekonomik ömrü = 10 yıl

2) PROJENİN SAHİPLERİ VE FİRMA HAKKINDA GENEL BİLGİLER

Merkez şube : Çanakkale / Gelibolu ilçesi

Hukuki şekli : Bu proje ile kurulması düşünülen Gelibolu Şahlar Seracılık İşletmesi gerçek kişilerden oluşan bir limited şirketidir.

Teknik ve Hukuki Sorumluluklar: firmanın teknik ve hukuki sorumluları firma ortakları Mehmet Şahlar ve Aydın şahlar isimli kardeşlerdir.

Ortak Adı

Ödediği Sermaye

Mehmet Şahlar

3.690.373.121

Aydın Şahlar

3.690.373.120

Dış Finansman ( %40 kredi)

4.920.497.500

Toplam

12.301.243.750

2) PROJENİN GEREKÇESİ

Ülkemizde seracılığı yaygınlaştırmak ve nüfusun kırsal kesimde tutulmasını sağlamada en önemli faktör toprak sermaye büyüklüğüdür. Artan nüfus, gittikçe parçalanan tarım arazileri her geçen gün daha küçük alanlardan daha fazla yararlanmayı gerektirmektedir. Seracılık ülkemizde işsizliği azaltan, daha fazla ürün alınmasını sağlayan, nüfusu kırsal kesimde tutarak çarpık kentleşmeyi önleyen önlemlerin başında gelmektedir.

Ülkemiz iklim koşulları ve tarıma uygun toprakları sayesinde kendi kendini besleyebilecek potansiyele sahip ülkelerden biridir. Ancak bu potansiyelin en iyi şekilde değerlendirilmesi seracılığın yaygınlaştırılması ile mümkün olmaktadır.

Seralar, iklim koşullarına bağlı kalmadan, bütün yıl boyunca sebze ve çiçek yetiştiriciliğine olanak sağlar. Genellikle seralarda sıcaklık, ışık, nem ve hava gibi etmenler denetim altına alınarak yetiştirilecek bitki çeşidine göre en iyi ortak koşulları sağlamaktadır.

Ayrıca elde edilen bu ürünlere üretimdeki dar boğazı aşmak ve tüketiciye her zaman taze sebze sunabilmek en az yatırım ve iş gücüyle en yüksek kar sağlamak amaçlanmaktadır.

Tekirdağ – Merkez, ilçe ve köylerinde seracılığın yaygınlaştırılmasıyla aşağıdaki yararlar sağlanmaktadır.

Yetiştirme devresi uzatılarak yıl içinde yetiştirilen kültür bitkisi sayısının artması yanında belli alanlardan yararlanma olanağı sağlanabilir.

Pazara sürekli olarak mal çıkarma olanağı sağlanabilir.

Tarımsal işletmelerde görülen ve mevsimlik olan iş gücü kullanımı seracılıkla düzenli ve sürekli bir yapıya kavuşturulabilir.

Birim alandan alınan yüksek verimin yanında üretilen ürünün niteliği de yükseltilebilmektedir.

Seracılık faaliyetlerinin yaygınlaştırılmasıyla seracılık için gerekli olan malların üretimi ile yeni sanayi kollarının doğmasına neden olur.

SERANIN KURULACAĞI YERİN SEÇİMİ

Seranın kurulacağı yeri seçmemizde:

İlk bahar geç ilkbahar erken donlarının görülmemesi

Arazi eğiminin sera yetiştiriciliğine uygun olması ( % 1 – 4)

İstanbul gibi büyük bir pazara yakın olması

Arazinin mevcut yollara yakın olması, ulaşım sorununun olmayışı ve dört mevsim araziye ulaşma imkanı olması

Hakim rüzgarların zararların dan çok fazla etkilenmemesi

Yerleşim terine yakın olmasından dolayı kolayca işçi bulunabilmesi

Taban suyunun yüksek olmaması

SERANIN KURULACAĞI YERİN İKLİM ÖZELLİKLERİ

Seramızın kurulacağı yer, optimum bitki gelişimi için yeterli düzeyde ve hakim rüzgarlar yönü ve rüzgar hızının fazla olmadığı bir arazidir. Sera yapılacak yerin yıllık ortalama yağış değerleri 1999 da 691.1 kg/ m2 , 2000 yılında 522.3 kg/ m2 , 2001 yılında ise 696.1 kg/ m2 olmuştur. Sıcaklık değeri olarak kuru termometre değerleri incelendiğinde sera yapılacak yöredeki güneşli ve sıcak günlerde sera içi sıcaklığının 30 oC daha yüksek olmadığı ve güneşlenmenin yeterli olduğu sonucuna varılmıştır. .

SERA YAPILACAK YÖRENİN TOPRAK ÖZELLİKLERİ

Sera kurulacağı alandaki topraklar orta – ağır bünyeli topraktır. Su tutma kapasiteleri yüksek ve bitki besin maddeleri açısından zengindirler. Sera yapılacak bölgedeki eğim % 1-4 arasındadır. Buda seracılık için uygundur. Ayrıca topraklarda tuzluluk ve alkalilik problemlerine rastlanmamıştır.

4) PROJENİN PAZAR ETÜDÜ

Bölgemiz gerek nüfus yoğunluğu gerekse Pazar kaynakları açısından gayet elverişli ortam oluşturmaktadır. Üretilen ürünlerin Tekirdağ ve yakın ilçeleri içerisinde tüketilememesi durumunda bile İstanbul gibi büyük bir pazara yakınlığı nedeniyle ürünün satılamaması söz konusu bile değildir.

5)PROJENİN FİNANSMANI

Projenin yatırım tutarı 12.301.243.750 TL olup bunun yaklaşık olarak % 60′ı öz kaynaklardan % 40’ı da orta vadeli kredilerden karşılanmaktadır. Öz kaynakların toplamı 7.380.746.241 TL olup Mehmet Şahlar ve Aydın Şahlar tarafından eşit bir şekilde karşılanmaktadır.

Finansman

Tutarı (TL)

Öz kaynak

60

7.380.746.241

Kredi

40

4.920.497.500

ro = (r1 x k1) + (r2 x k2)

ro = (0.6 x 0.6) + (0.4 x 0.65)

ro = 0.62

6) SERAYLA İLGİLİ HESAPLAMALAR

Havalandırma miktarı

1 – Sera iç hacmi = (1.46 x 6 / 2 + 6×2) x 43.2 x 4 = 2830.5 m3

2 – Havalandırma hızı = 1 m2/sn olması projede ön görülen değerdir.

Sera havasının 1 saatte 50 kez değişimi söz konusudur.

Sera havası değişimi = Sera İç Hacmi x Hava Değişimi

Sera havası değişimi = 2830.5 x 50 = 141523.2 m3/h

= 39.31 m3/sn

3 – Gerekli havalandırma açıklığının bulunması

Gerekli havalandırma açıklığı = 39.31 / 1 = 39.31 m3/sn

Bir havalandırma açıklığının alanı = 1 x 1 =1 m2

Gerekli havalandırma pencere sayısının bulunması

Gerekli havalandırma pencere sayısı = 39.31 / 1 = 39.31 yaklaşık 40 adet

HAVALANDIRMA PENCERESİ DETAYI

T60

T60

1 m

T60

1 m

HAVA ÇIKIŞ PENCERESİ KESİTİ

1.66 m

L120

1 m

Pencere Hava Giriş Kesit Alanı = 1 x 1 = 1 m2

Pencere Hava Çıkış Kesit Alanı = 1.66 x 1 = 1.66 m2

HAVA ÇIKIŞ ALANI = 1.66 = 1.66 > 3/2 (UYGUNDUR)

HAVA GİRİŞ ALANI 1

3 L Kullanılan Elemanlar

b = 0.73 m (136 adet)

c = 1.66 m (136 adet)

d = 1.46 m (68 adet)

e = 1.5 m (272 adet)

F2 = 2.7 m (160 adet)

h = 6 m ( 8 adet)

4 L Kullanılan Elemanlar

F1 = 2.7 m (68 adet)

j = 2 m ( 85 adet)

5 L Kullanılan Elemanlar

a = 1.66 m (272 adet)

f3 = 2.7 (80 adet)

DEMİR İSKELET METRAJI

3 L PROFİLİ

e = 1.5 m 4e = 6 m = 1 boy 3 L

Toplam 272 ad (e) var è 272/4 = 68 boy 3 L ………………….(1)

h = 6 m = 1 boy è 8 adet = 8 boy 3 L ……………………………(2)

d = 1.46 m 4 d = 5.84 è yaklaşık 1 boy 3 L

68/4 = 17 boy 3 L …………………………………………… (3)

c = 1.66 m è 3 c = 4.98

3c + b = 5.71 m yaklaşık 1boy 3 L

b = 0.73 m

45 (3c + b) = 45 boy 3L ……………………………………………………(4)

Toplam 136 adet “c” var 136 – (3 x 45) = 1 adet “c” kaldı

5b = 5 x 0.73 = 3.65 5b + c = 5.31 = 1 boy 3 L ……….(5)

Toplam 136 adet “b” var 136 – (45 + 1) = 90 adet “b” kaldı

8b = 5.84 m yaklaşık 1 boy 90 / 8 = 12 boy 3 L ……………….(6)

f2 = 2.7 m 2f2 = 5.4 m yaklaşık 1 boy

160 / 2 = 80 boy 3L …………………………………………………………(7)

Toplam 3 L gereksinimi = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7

= 68 + 8 + 19 + 45 + 1 + 12 + 80

= 231 boy 3 L

4L PROFİLİ

j = 2 m 3j = 6 m = 1 boy 4 L è 85 / 3 = 29 adet 4 L………..(1)

f1 = 2.7 m 2f1 = 5.4 m = 1 boy 4 L è 68 / 2 = 34 adet 4 L ……….(2)

Kapı için 5 boy 4L …………………………………………………………………………(3)

Toplam 4L ihtiyacı = 1 + 2 + 3

= 29 + 34 + 5

= 68 boy 4L

5L PROFİLİ

a = 1.66 m f3 =2.7m è 2a + f3 yaklaşık 6 m = 1 boy

80 x (2a + f3) = 80 boy 5 L …………………………………………………………………(1)

Toplam 272 adet “a” var

272 – (80 x 2) = 112 adet

3a = 4.98 m yaklaşık 1 boy 112 / 3 = 38 adet 5 L…………………….. (2)

Toplam 5 L ihtiyacı = 1 + 2 = 80 + 38 = 118 boy 5 L

PENCERELER İÇİN

20 boy L20 10 boy T60

MALZEME MİKTARLARINA GÖRE METRAJ ÖZETİ

Sıra No

Malzeme Cinsi

Miktarı

Birim Fiyatı

Toplam Fiyat (TL)

3 L profil demiri

231 boy

4.625.000

1.068.375.000

4 L profil demiri

68 boy

8.200.000

557.600.000

5 L profil demiri

118 boy

11.892.542

1.403.320.000

L20 (pencere)

20 boy

3.650.000

73.000.000

T60 profil demiri

10 boy

20.000.000

200.000.000

Kereste

7.5 m3

100.000.000

750.000.000

Naylon (0.3 mm kalınlığında, 0.165 kg/m2)

250 kg

2.350.000

578.500.000

Çimento

50 torba

3.500.000

175.000.000

Galvaniz Tel

100 kg

3.000.000

300.000.000

10

Çakıl

1 Kamyon

250.000.000

250.000.000

11

Çivi

40 kg

2.500.000

100.000.000

12

Boya

2 adet

50.000.000

100.000.000

Ara toplam

5.555.795.000 TL

Nakliye (% 10)

555.579.500 TL

İşçilik (% 15)

833.369.250 TL

Genel Toplam

6.944.743.750 TL

NOT: Ayrıca damla sulama projesinin maliyeti 1.562.500.000 TL olup, sabit yatırım masrafı 6.944.743.750 +1.562.500.000 = 8.507.243.750 TL dir.

NOT : Yukarıda verilen birim fiyatlar, serbest piyasa ve Bayındırlık ve İmar Bakanlığının 2002 yılı fiyatlarından yararlanılarak sağlanmıştır.

YETİŞTİRİLECEK BİTKİ ÇEŞİDİ

HIYAR YETİŞTİRİCİLİĞİ

İlkbahar ve sonbaharda olmak üzere 2 kez hıyar ekimi yapılacaktır.

İlkbahar ekimi ;

Üretim alanı : 1036.8 m2

Tohum ekim tarihi : 1 Mart 2002

Fideyi toprağa dikim tarihi : 20 Mart 2002

Son hasat : 15 Haziran 2002

Ortalama Verim : 13 ton/yıl

Sonbahar ekimi için ;

Üretim alanı : 1036.8 m2

Tohum ekim Tarihi : 16 Haziran 2002

Fideyi toprağa dikim tarihi : 1 Temmuz 2002

Son hasat : 1 Ekim 2002

Ortalama Verim : 13 ton/yıl

Tohum Ekimi

45 gözlü ve torfla doldurulmuş viollere yapılacaktır.

Planladığımız 1036.8 m2 sera için yaklaşık olarak 3000 kök fideye ihtiyaç vardır.Bunun içinde 70 adet viol ve 7 torba torfa ihtiyaç vardır. Ekmeyi planladığımız tohum Süper Maraton F1 çeşididir.

Yetiştiricilik Yapılırken :

Damla sulama sisteminde eriyebilen gübreler kullanılacak olup bitki büyüme devresinde 20 .20 .20 . N.P.K ‘ya sahip gübreler, hasat ortasından sonuna doğru ise bitkiyi gençleştirmek ve verimi artırmak için potasyum oranı yüksek 9 . 17 . 33 NPK oranına sahip gübreler kullanılacaktır.

Hastalık ve zararlılar karsı mücadele:

Fideler toprağa dikildiğinde can suyuyla birlikte çökertene karşı ilaçlama yapılacaktır. Hastalıkla mücadele süreklilik göstermeyip belirtiler görüldüğünde yalancı mildiyö, küllenme, pas hastalıklarına karşı ilaçlama yapılacaktır. Yine belirtiler görüldüğünde yaprak bitki ve yaygın olmamakla birlikte beraber kırmızı örümcek zararlılarına karşı ilaçlı mücadeleye gidilecektir.

Hıyar Verimi :

Ektiğimiz hıyar çeşidinde diğer üreticilerden elde ettiğimiz bilgiler çerçevesinde beklediğimiz verim 13 ton/da ve iki ekimde 26 ton /da olarak elde edilmesi planlanmaktadır.

KIVIRCIK YETİŞTİRİCİLİĞİ :

I. Dönem Ürün Kıvırcığı

Üretim alanı : 1036.8 m2

Tohum ekim tarihi : 1 Ekim 2002

Fideyi toprağa dikim tarihi : 20 Ekim 2002

Son hasat : 15 Aralık 2002

Ortalama Verim : 10.000 adet/da

II. Dönem Ürün Kıvırcığı

Üretim alanı : 1036.8 m2

Tohum ekim Tarihi : 1 Kasım 2002

Fideyi toprağa dikim tarihi : 20 Kasım 2002

Son hasat : 1 Mart 2003

Ortalama Verim : 10.000 adet/da

Seramızda I dönem ürün kıvırcığı 1 Ekim 2002 - 15 Aralık 2002 ,

II.dönemde 1 Kasım 2002 - 1 Mart 2003 tarihleri arasında kıvırcık yetiştiriciliği yapılması planlanmaktadır. Her ne kadar 3 kez ekim yapma şansımız var ise de şartların (iklim, pazarlama vb.) kötü gideceğini saptayarak 2 kez ekim yapmayı planlamaktayız.

Üreticilerden edindiğimiz bilgiler ışığında verim 10.000 adet/da olup 2 ekimle 20.000 adet kıvırcık üretimi tasarlanmaktadır.

Gübrelemeye hıyar yetiştiriliciğinde olduğu gibi devam edilecek olup hastalık ve zararlılara karşı mücadele pek gerekmemektedir.

1 Yıllık Yetiştiricilik İçin Gerekli Masrafın Hesabı :

HIYAR YETİŞTİRİCİLİĞİ

- Tohum:

1 paket tohum (500 adet) = 38.000.000 TL

2 ekimde toplam 3000 adet tohum ihtiyacı vardır.

Bu da 3000/500 = 6 paket x 38.000.000 TL

= 228.000.000 TL

Torf = 2 ekim için toplam 14 torba torfa ihtiyaç vardır.

14 x 10.000.000 =140.000.000 TL

Viol : Toplam 70 adet viole ihtiyaç vardır.

70 x 500.000 =35.000.000 TL

Gübre : 150 kg (25 kg ‘lık 6 torba) ihtiyaç vardır.

6 x 38.000.000 = 228.000.000 TL

Hastalık ve zararlılarla mücadele etmek için = Tahmini olarak 250.000.000 TL ilaç kullanılacaktır.

Toplam masraf: 228.000.000+140.000.000+35.000.000+228.000.000+250.000.000

= 881.000.000 TL

2) KIVIRCIK YETİŞTİRİCİLİĞİ

Kıvırcık için (2 kez ekim için) 8.000.000 TL ‘lik tohum gereklidir.

Torf gideri = 3,5 torba x 10.000.000 TL = 35.000.000 TL

Viol gideri = 35 adet x 500.000 TL = 17.500 000 TL

Tahmini masraf (geçici işçilik dahil) 701.500.000 olarak planlanmıştır.

Aysberg türünden salinas çeşidinin ekimi yapılacaktır.

Toplam 1 Yıllık Yetiştiricilik Masrafı:

881.000.000 + 701.500.000 = 1.582.500.000 TL

1 Yılda Elde Edilecek Tahmini Gelir:

Hıyarda 26.000 kg x 500.000 TL = 13.000.000.000 TL

Kıvırcıkta 20000 adet x 200.000 TL = 4.000.000.000 TL

TOPLAM = 17.000.000.000 TL

ÜRÜNLERİN MALİYET HESAP TABLOLARI

HIYAR İÇİN MALİYET HESABI

GİDER ÇEŞİDİ

BİRİMİ

MİKTARI

Birim Fiyatı (TL)

TUATARI (TL)

Tohum

Paket

38.000.000

228.000.000

İlaçlı Mücadele

250.000.000

Askı ipi (2 dönem için)

Kg

10

1.000.000

10.000.000

Toprak hazırlama

Sürüm bedeli

2 defa

13.000.000

26.000.000

Geçici işçilik

Yevmiye

20

10.000.000

200.000.000

Elektrik Gideri

Kw/h. Ay

560

150.000

84.000.000

Genel Giderler

81.000.000

Torf Gideri

Torba

14

10.000.000

140.000.000

Viol Gideri

Adet

70

500.000

35.000.000

Gübre Gideri

250.000.000

Genel Toplam

1.304.000.000

1 kg hıyar maliyeti 1.304.000.000 / 26.000 = 50.153,84 TL

KIVIRCIK İÇİN MALİYET HESABI

GİDER ÇEŞİDİ

BİRİMİ

MİKTARI

Birim Fiyatı (TL)

TUATARI (TL)

Tohum

gr

40

200.000

8.000.000

İlaçlı Mücadele

Toprak hazırlama

Sürüm bedeli

2 defa

13.000.000

26.000.000

Geçici işçilik

Yevmiye

20

10.000.000

200.000.000

Elektrik Gideri

Kw/h. Ay

560

150.000

84.000.000

Genel Giderler

81.000.000

Torf Gideri

Torba

3.5

10.000.000

35.000.000

Viol Gideri

Adet

35

500.000

17.500.000

Gübre Gideri

250.000.000

Genel Toplam

701.500.000

1 tane kıvırcık maliyeti = 701.500.000 / 20.000 = 35.075 TL

BAŞA BAŞ NOKTASI HESABI

Bu işletmenin ileriki dönemlerde faaliyet gösterebilmesi için kullanılan kapasitenin belirli bir düzeyin altında olmaması gerekir. Bu kapasiteye en düşük kapasite adı verilir. En düşük kapasite başa baş noktasını kara geçiş noktası olarak adlandırılır. Bu noktada işletme gideri hem sabit hem de değişken masrafları karşılamaktadır.

HIYAR İÇİN BAŞA BAŞ NOKTASI HESABI

M = sabit masraf = işçi masrafı (sabit gider) + Amortisman (%10) + hıyarın toplam giderinin %10’u + genel giderler toplamı (hıyar için) + faiz

M = 1.200.000.000 + 1.304.000.000 x(%10) + 1.304.000.000 + 4.920.497.500 x 0.65

= 5.832.723.375 TL

x = M_ = 5. 832.723.375 TL = 12966 kg

f – d 500.000 – 50.153,84

x = üretilecek en az miktar

m = sabit masraf (TL)

f = birim değişken masraf (TL)

d = birim satış fiyatı (TL)

13.000.000.000TL

Gelirler ve

masraflar

6.483.000.000TL

y=m +dx

4.462.033.382 TL y=m sabit masraflar

Kg

12.966 26.000

Üretim kapasitesi

Hıyar İçin Başa Baş Noktası Şekli

Hıyar üretiminde başa baş noktası değerini saptamak için 12.966 kg lik üretim yapmak gerekir. Bu üretim TL olarak değeri 12966 x 500.000 = 6.483.000.000 TL dir

Kar miktarı = (toplam ürün miktarı – başa baş noktası üretim miktarı) x satış fiyatı

= (26.000 – 12966) x 500.000 TL

= 6.517.000.000 TL

Hıyarda kar oranı = 13.000.000.000 / 17.000.000.000 = % 76.5

İşletmede hıyar üretimde % 50 kapasiteyle çalışması halinde sabit ve değişken gideri karşılamakta bunun üzerinde kar altındaki kapasitede zarar etmektedir.

y = m = sabit yatırım tutarı x ürünün toplam gelir içindeki payı (%76.5)

= 5.832.723.375 x 0.765 = 4.462.033.382 TL

KIVIRCIK İÇİN BAŞA BAŞ NOKTASI HESABI

M = sabit masraf = 1.200.000.000 + 701.500.000 + 70.150.000.000

= 197.165.000

4.000.000.000TL

Gelirler ve

masraflar

2.391.000.000TL

1.971.650.000 TL

Kg

11.955 20.000

Üretim kapasitesi

Kıvırcık İçin Başa Baş Noktası Şekli

M = 1.971.650.000__ = 11954.68 = 11955 adet üretilir.

200.000 – 35.075

Başa baş noktasının değerini saptamak için = 11955 x 200.000

= 2.391.000.000 TL üretim yapılmalı

Kar miktarı = (20000 – 11955) x 200.000 = 1.690.000.000 TL

Toplam kar = kıvırcık + hıyar = 1.690.000.000 + 6.517.000.000

= 8.126.000.000 TL

Kıvırcığın toplam gelire oranı = 4.000.000.000 / 17.000.000.000

= % 23.5

Dolayısıyla projemiz fizibil olduğundan ( yani 2.3) olduğundan bu proje teknik açıdan uygundur.

Yorum ekle 12 Temmuz 2007

Fotosentez

Fotosentez

Dünya, canlı yaşamına en uygun olacak şekilde, özel olarak tasarlanmış bir gezegendir. Atmosferindeki gazların oranından, güneşe olan uzaklığına, dağların varlığından, suyun içilebilir olmasına, bitkilerin çeşitliliğinden yeryüzünün sıcaklığına kadar kurulmuş olan pek çok hassas denge sayesinde dünya yaşanabilir bir ortamdır. Yaşamı oluşturan öğelerin devamlılığının sağlanabilmesi için de hem fiziksel şartların hem de bazı biyokimyasal dengelerin korunması gereklidir. Örneğin nasıl ki canlıların yeryüzünde yaşamaları için yer çekimi kuvveti vazgeçilmez ise, bitkilerin ürettiği organik maddeler de yaşamın devamı için bir o kadar önemlidir.

İşte bitkilerin bu organik maddeleri üretmek için gerçekleştirdikleri işlemlere, daha önce de belirttiğimiz gibi fotosentez denir. Bitkilerin kendi besinlerini kendilerinin üretmesi olarak da özetlenebilecek olan fotosentez işlemi, bunların diğer canlılardan ayrıcalıklı olmasını sağlar. Bu ayrıcalığı sağlayan, bitki hücresinde insan ve hayvan hücrelerinden farklı olarak güneş enerjisini direkt olarak kullanabilen yapılar bulunmasıdır. Bu yapıların yardımıyla, bitki hücreleri güneşten gelen enerjiyi insanlar ve hayvanlar tarafından besin yoluyla alınacak enerjiye çevirirler ve yine çok özel yollarla depolarlar.

İşte bu şekilde fotosentez işlemi tamamlanmış olur. Gerçekte bütün bu işlemleri yapan, bitkinin tamamı değildir, yaprakları da değildir, hatta bitki hücresinin tamamı da değildir. Bu işlemleri bitki hücresinde yer alan ve bitkiye yeşil rengini veren “kloroplast” adı verilen organel gerçekleştirir. Kloroplastlar, milimetrenin binde biri kadar büyüklüktedir, bu yüzden yalnızca mikroskopla gözlemlenebilirler. Yine fotosentezde önemli bir rolü olan kloroplastın çeperi de, metrenin yüz milyonda biri kadar bir büyüklüktedir. Görüldüğü gibi rakamlar son derece küçüktür ve bütün işlemler bu mikroskobik ortamlarda gerçekleşir. Fotosentez olayındaki asıl hayret verici noktalardan biri de budur.

Kloroplast

Kloroplastta fotosentezi gerçekleştirmek üzere hazırlanmış thylakoidler, iç zar ve dış zar, stromalar, enzimler, ribozom, RNA ve DNA gibi oluşumlar vardır. Bu oluşumlar hem yapısal hem de işlevsel olarak birbirlerine bağlıdırlar ve her birinin kendi bünyesinde gerçekleştirdiği son derece önemli işlemler vardır. Örneğin kloroplastın dış zarı, kloroplasta madde giriş-çıkışını kontrol eder. İç zar sistemi ise “thylakoid” olarak adlandırılan yapıları içermektedir. Disklere benzeyen thylakoid bölümünde pigment (klorofil) molekülleri ve fotosentez için gerekli olan bazı enzimler yer alır. Thylakoidler “grana” adı verilen kümeler meydana getirerek, güneş ışığının en fazla miktarda emilmesini sağlarlar. Bu da bitkinin daha fazla ışık alması ve daha fazla fotosentez yapabilmesi demektir.

Bunlardan başka kloroplastlarda “stroma” adı verilen ve içinde DNA, RNA ve fotosentez için gerekli olan enzimleri barındıran bir de sıvı bulunur. Kloroplastlar sahip oldukları bu DNA ve ribozomlarla hem kendilerini çoğaltırlar, hem de bazı proteinlerin üretimini gerçekleştirirler.Fotosentezdeki başka bir önemli nokta da bütün bu işlemlerin çok kısa, hatta gözlemlenemeyecek kadar kısa bir süre içinde gerçekleşmesidir. Kloroplastların içinde bulunan binlerce “klorofil”in aynı anda ışığa tepki vermesi, saniyenin binde biri gibi inanılmayacak kadar kısa bir sürede gerçekleşir.

Bilim adamları kloroplastların içinde gerçekleşen fotosentez olayını uzun bir kimyasal reaksiyon zinciri olarak tanımlarlarken, işte bu hız nedeniyle fotosentez zincirinin bazı halkalarında neler olduğunu anlayamamakta ve olanları hayranlıkla izlemektedirler. Anlaşılabilen en net nokta, fotosentezin iki aşamada meydana geldiğidir. Bu aşamalar “aydınlık evre” ve “karanlık evre” olarak adlandırılır.

Yeşil bitkilerde fotosentez işlemini yapan, bitki hücrelerinde bulunan kloroplast adı verilen organellerdir. Yukarıda büyütülmüş resmi görülen kloroplast, gerçekte milimetrenin binde biri kadar bir büyüklüğe sahiptir. İçinde fotosentez işlemini yürüten pek çok yardımcı organel vardır. Çok aşamalı olarak gerçekleşen ve bazı aşamaları henüz çözülememiş olan fotosentez işlemi bu mikroskobik fabrikalarda büyük bir hızda gerçekleşmektedir.

Aydınlık Evre

Bitkilerin fotosentez işleminde kullanacakları tek enerji kaynağı olan güneş ışığı değişik renklerin birleşimidir ve bu renklerin enerji yükü birbirinden farklıdır. Güneş ışığındaki renklerin ayrıştırılması ile ortaya çıkan ve tayf adı verilen renk dizisinin bir ucunda kırmızı ve sarı tonları, öbür ucunda da mavi ve mor tonları bulunur. En çok enerji taşıyanlar tayfın iki ucundaki bu renklerdir. Bu enerji farkı bitkiler açısından çok önemlidir çünkü fotosentez yapabilmek için çok fazla enerjiye ihtiyaçları vardır. Bitkiler en çok enerji taşıyan bu renkleri hemen tanırlar ve fotosentez sırasında güneş ışınlarından tayfın iki ucundaki renkleri, daha doğrusu dalga boylarını soğururlar, yani emerler.

Buna karşılık tayfın ortasında yer alan yeşil tonlardaki renklerin enerji yükü daha az olduğu için, yapraklar bu dalga boylarındaki ışınların pek azını soğurup büyük bölümünü yansıtırlar. Bunu da kloroplastların içinde bulunan klorofil pigmentleri sayesinde gerçekleştirirler. İşte yaprakların yeşil gözükmesinin nedeni de budur.1Fotosentez işlemi bitkilerin yeşil görünmesine neden olan bu pigmentlerin güneş ışığını soğurmasından kaynaklanan hareketlenme ile başlar. Acaba klorofiller bu hareketlenme ile fotosentez işlemine nasıl başlamaktadırlar? Bu sorunun cevabının verilebilmesi için öncelikle kloroplastların içinde bulunan ve klorofilleri içinde barındıran Thylakoid’in yapısının incelenmesinde fayda vardır.

Güneş, dünyanın enerji kaynağıdır. ve devamlı olarak ışın yayar. Bu ışınlardan, canlıların “görünür ışık” olarak algılayabildiği ışın aralığı bitkiler tarafından kullanılır. Resimde görülen kısa dalga boyları (mavi ışık), uzun dalga boylarından (kırmızı ışık) daha yüksek enerjilidir. Bitkiler de fotosentez yaparken daha yüksek enerjiye sahip olan uzun dalga boyuna sahip olan ışık aralığını kullanırlar.

“Klorofiller, “klorofil-a” ve “klorofil-b” olarak ikiye ayrılırlar. Bu iki çeşit klorofil güneş ışığını soğurduktan sonra elde ettikleri enerjiyi fotosentez işlemini başlatacak olan fotosistemler içinde toplarlar. Thaylakoid’in detaylı yapısının anlatıldığı resimde de görüldüğü gibi fotosistemler kısaca, thylakoid’in içinde yer alan bir grup klorofil olarak tanımlanabilir.

Yeşil bitkilerin tamamına yakını bir fotosistem ile tek aşamalı fotosentez gerçekleştirirken, bitkilerin %3′ünde fotosentezin iki aşamalı olmasını sağlayacak iki farklı fotosistem bölgesi bulunur. “Fotosistem I”, ve “Fotosistem II” olarak adlandırılan bu bölgelerde toplanan enerji daha sonra tek bir “klorofil-a” molekülüne transfer edilir. Böylece her iki fotosistemde de reaksiyon merkezleri oluşur. Işığın emilmesiyle elde edilen enerji, reaksiyon merkezlerindeki yüksek enerjili elektronların gönderilmesine, yani kaybedilmesine neden olur. Bu yüksek enerjili elektronlar daha sonraki aşamalarda suyun parçalanıp oksijenin elde edilmesi için kullanılır. Bu aşamada bir dizi elektron değiş tokuşu gerçekleşir.

“Fotosistem I” tarafından verilen elektron, “Fotosistem II” den salınan elektron ile yer değiştirir. “Fotosistem II” tarafından bırakılan elektronlar da suyun bıraktığı elektronlarla yer değiştirir. Sonuç olarak su, oksijen, protonlar ve elektronlar olmak üzere ayrıştırılmış olur.

Yapraklardaki klorofil maddesi, kloroplastlardaki thylakoid adı verilen yapının içine bulunur. Üstte şematik anlatımı görülen thylakoidler incelenirken, bu yapının milimetrenin binde biri büyüklüğünde bir organel olan kloroplastın çok küçük bir parçası olduğu unutulmamalıdır. Thylakoidlerdeki bu detaylı tasarımın tesadüfen oluşması elbette ki imkansızdır. Evrendeki her şey gibi yapraklar da, Allah tarafından yaratılmıştır.

Ortaya çıkan protonlar thylakoid’in iç kısmına taşınarak hidrojen taşıyıcı molekül olan NADP (nikotinamid adenin dinükliotid fosfat) ile birleşirler. Neticede NADPH molekülü ortaya çıkar. Suyun ayrışmasından sonra ortaya çıkan protonlardan bazıları ise thylakoid zarındaki enzim kompleksleri ile birleşerek ATP molekülünü (hücrenin işlemlerinde kullanacağı bir enerji paketçiği) meydana getirirler. Bütün bu işlemler sonucunda bitkilerin besin üretebilmesi için ihtiyaç duydukları enerji artık kullanılmaya hazır hale gelmiştir. Bir reaksiyonlar zinciri olarak özetlemeye çalıştığımız bu olaylar fotosentez işleminin sadece ilk yarısıdır. Bitkilerin besin üretebilmesi için enerji gereklidir. Bunun temin edilebilmesi için düzenlenmiş olan “özel yakıt üretim planı” sayesinde diğer işlemler de eksiksiz tamamlanır.

Karanlık evre

Fotosentezin ikinci aşaması olan Karanlık Evre ya da Calvin Çevrimi olarak adlandırılan bu işlemler, kloroplastın “stroma” diye adlandırılan bölgelerinde gerçekleşir. Aydınlık evre sonucunda ortaya çıkan enerji yüklü ATP ve NADPH molekülleri, karanlık evrede kullanılan karbondioksiti, şeker ve nişasta gibi besin maddelerine dönüştürürler.Burada kısaca özetlenen bu reaksiyon zincirini kaba hatlarıyla anlayabilmek bilim adamlarının yüzyıllarını almıştır. Yeryüzünde başka hiçbir şekilde üretilemeyen karbonhidratlar ya da daha geniş anlamda organik maddeler milyonlarca yıldır bitkiler tarafından üretilmektedir. Üretilen bu maddeler diğer canlılar için en önemli besin kaynaklarındandır.

Fotosentez reaksiyonları sırasında farklı özelliklere ve görevlere sahip enzimler ile diğer yapılar tam bir iş birliği içinde çalışırlar. Ne kadar gelişmiş bir teknik donanıma sahip olursa olsun dünya üzerindeki hiçbir laboratuvar, bitkilerin kapasitesiyle çalışamaz. Oysa bitkilerde bu işlemlerin tümü milimetrenin binde biri büyüklüğündeki bir organelde meydana gelmektedir. Sayısız çeşitlilikteki bitki hiç şaşırmadan, reaksiyon sırasını hiç bozmadan, fotosentezde kullanılan hammadde miktarlarında hiçbir karışıklık olmadan milyonlarca yıldır uygulamaktadır.

Ayrıca fotosentez işlemi ile, hayvanların ve insanların enerji tüketimleri arasında da önemli bir bağlantı vardır. Aslında yukarıda anlatılan karmaşık işlemlerin özeti, bitkilerin fotosentez sonucu canlılar için mutlaka gerekli olan glukozu ve oksijeni meydana getirmeleridir. Bitkilerin ürettiği bu ürünler diğer canlılar tarafından besin olarak kullanılırlar. İşte bu besinler vasıtasıyla canlı hücrelerinde enerji üretilir ve bu enerji kullanılır. Bu sayede bütün canlılar güneşten gelen enerjiden faydalanmış olurlar. Canlılar fotosentez sonucu oluşan besinleri yaşamsal faaliyetlerini sürdürmek için kullanırlar. Bu faaliyetler sonucunda atık madde olarak atmosfere karbondioksit verirler. Ama bu karbondioksit hemen bitkiler tarafından yeniden fotosentez için kullanılır. Bu mükemmel çevirim böylelikle sürer gider.

Fotosentez İçin Gerekli Olan Her şey

Gibi Güneş Işığı da Özel Olarak Ayarlanmıştır

Bu kimyasal fabrikada her şey olup biterken, işlemler sırasında kullanılacak enerjinin özellikleri de ayrıca tespit edilmiştir. Fotosentez işlemi bu yönüyle incelendiğinde de, gerçekleşen işlemlerin ne kadar büyük bir hassasiyetle tasarlanmış olduğu görülecektir. Çünkü güneşten gelen ışığın enerjisinin özellikleri, tam olarak kloroplastın kimyasal tepkimeye girmesi için ihtiyaç duyduğu enerjiyi karşılamaktadır. Bu hassas dengenin tam anlaşılabilmesi için güneş ışığının fotosentez işlemindeki fonksiyonlarını ve önemini şöyle bir soruyla inceleyelim:

Güneş’in ışığı fotosentez için özel olarak mı ayarlanmıştır? Yoksa bitkiler, gelen ışık ne olursa olsun, bu ışığı değerlendirip ona göre fotosentez yapabilecek bir esnekliğe mi sahiptirler?Bitkiler hücrelerindeki klorofil maddelerinin ışık enerjisine karşı duyarlı olmaları sayesinde fotosentez yapabilirler. Buradaki önemli nokta klorofil maddelerinin çok belirli bir dalga boyundaki ışınları kullanmalarıdır. Güneş tam da klorofilin kullandığı bu ışınları yayar. Yani güneş ışığı ile klorofil arasında tam anlamıyla bir uyum vardır.

Fotosentez İçin Gerekli Olan Her şey

Gibi Güneş Işığı da Özel Olarak Ayarlanmıştır

Güneş ışığı yaprağın üzerine düştüğünde yapraktaki tabakalar boyunca ilerler. Yaprak hücrelerindeki kloroplast organellerinin içindeki klorofiller bu ışığın enerjisini kimyasal enerjiye çevirir. Bu kimyasal enerjiyi elde eden bitki ise bunu hemen besin elde etmekte kullanır. Bilimadamlarının birkaç cümlede özetlenen bu bilgiyi elde etmeleri 20. yüzyılın ortalarını bulmuştur. Fotosentez işlemini anlamak için sayfalarca reaksiyon zincirleri yazılmaktadır. Fakat hala bu zincirlerde bilinmeyen halkalar mevcuttur. Oysa bitkiler yüz milyonlarca yıldır bu işlemleri hiç şaşmadan gerçekleştirip dünyaya oksijen ve besin sağlamaktadır.

Amerikalı astronom George Greenstein, The Symbiotic Universe adlı kitabında bu kusursuz uyum hakkında şunları yazmaktadır:

“Fotosentezi gerçekleştiren molekül, klorofildir… Fotosentez mekanizması, bir klorofil molekülünün Güneş ışığını absorbe etmesiyle başlar. Ama bunun gerçekleşebilmesi için, ışığın doğru renkte olması gerekir. Yanlış renkteki ışık, işe yaramayacaktır. Bu konuda örnek olarak televizyonu verebiliriz. Bir televizyonun, bir kanalın yayınını yakalayabilmesi için, doğru frekansa ayarlanmış olması gerekir. Kanalı başka bir frekansa ayarlayın, görüntü elde edemezsiniz. Aynı şey fotosentez için de geçerlidir. Güneş’i televizyon yayını yapan istasyon olarak kabul ederseniz, klorofil molekülünü de televizyona benzetebilirsiniz. Eğer bu molekül ve Güneş birbirlerine uyumlu olarak ayarlanmış olmasalar, fotosentez oluşmaz. Ve Güneş’e baktığımızda, ışınlarının renginin tam olması gerektiği gibi olduğunu görürüz.”

Kısacası fotosentez işleminin gerçekleşebilmesi için şu anki şartların olması zorunludur. İşte bu noktada akla gelebilecek bir soruyu daha değerlendirmekte fayda vardır:

Zaman içinde fotosentez işleminin sıralamasında ya da moleküllerin görevinde herhangi bir değişiklik olabilir miydi?Bu soruya, doğadaki hassas dengelerin tesadüfler sonucunda oluştuğunu iddia eden evrim savunucularının vereceği cevaplardan bir tanesi, “başka türlü bir ortam olsaydı, canlılar o ortamlara da uyum sağlayacakları için bitkiler de o ortama göre fotosentez yapabilirlerdi” olacaktır. Oysa bu tamamen yanlış bir mantıktır. Çünkü bitkilerin fotosentez yapabilmeleri için güneşin yaydığı ışıkların şu anki uyum içinde olmaları gerekmektedir. Bu mantığın yanlış olduğunu gerçekte bir evrimci olan astronom George Greenstein da şu şekilde belirtmektedir:

“Belki insan burada bir tür adaptasyonun gerçekleştiğini düşünebilir.Bitkinin yaşamının Güneş ışığının özelliklerine uyum sağladığını varsayak moleküller ışığın çok belirli bazı renklerini absorbe edebilirler.Işığın absorbe edilmesi işlemi, moleküllerin içindeki elektronların yüksek enerji seviyelerine olan duyarlılıklarıyla ilgilidir ve hangi molekülü ele alırsanız alın, bu işi gerçekleştirmek için gereken enerji aynıdır. Işık, fotonlardan oluşur ve yanlış enerji seviyesinde foton, hiçbir şekilde absorbe edilemez… Kısacası yıldızların fiziği ile, moleküllerin fiziği arasında çok iyi bir uyum vardır. Bu uyum olmasa, yaşam imkansız olurdu. “

Tekrar önemle belirtmek gerekirse; bitkilerin fotosentez yapabilmeleri için güneşin yaydığı belirli aralıktaki ışığın varlığı şarttır. Yaşam için zorunlu olan bu uyum hiçbir şekilde rastlantılarla açıklanamayacak kusursuzlukta bir uyumdur. Yeryüzündeki her şeye hakim olan ve üstün bir aklın sahibi olan Allah, tüm bunları birbirine uygun olarak yaratmıştır.

FOTOSENTEZ ve Evrim

Fotosentez olayı tesadüfen oluşmaz

Bütün bu apaçık gerçeklere rağmen yine de evrim teorisini savunmaya devam edenler için, sorular sorarak bu sistemin tesadüfen oluşamayacağını bir kere daha görelim. Boyutu mikroskobik ölçülerle tanımlanan bir alanda kurulmuş bu örneksiz mekanizmayı tasarlayan kimdir? Öncelikle böyle bir sistemi bitki hücrelerinin planladığını yani bitkilerin düşünerek planlar yaptığını varsayabilir miyiz? Elbette ki böyle bir şeyi varsayamayız. Çünkü, bitki hücrelerinin tasarlaması, akletmesi gibi bir şey söz konusu değildir. Hücrenin içine baktığımızda gördüğümüz kusursuz sistemi yapan hücrenin kendisi değildir. Peki öyleyse bu sistem düşünebilen yegane varlık olan insan aklının bir ürünü müdür? Hayır değildir. Milimetrenin binde biri büyüklüğünde bir yere yeryüzündeki en inanılmaz fabrikayı kuranlar insanlar da değildir. Hatta insanlar bu mikroskobik fabrikanın içinde olan bitenleri gözlemleyememektedirler bile.

Bu gibi soruların cevaplarının niçin “hayır” olduğu, evrimcilerin iddialarıyla birlikte incelendiğinde, bitkilerin nasıl ortaya çıktığı konusu daha iyi açıklığa kavuşacaktır. Evrim teorisi bütün canlıların aşama aşama geliştiğini, basitten komplekse doğru bir gelişim olduğunu iddia eder. Fotosentez sistemindeki mevcut parçaları belli bir sayıyla sınırlayabildiğimizi varsayarak bu iddianın doğru olup olmadığını düşünelim. Örneğin fotosentez işleminin gerçekleşmesi için gerekli olan parçaların sayısının 100 olduğunu varsayalım (gerçekte bu sayı çok daha fazladır). Varsayımlara devam ederek, bu 100 parçanın bir iki tanesinin evrimcilerin iddia ettikleri gibi tesadüfen, kendi kendine oluştuğunu varsayalım. Bu durumda geriye kalan parçaların oluşması için milyarlarca yıl beklenmesi gerekecektir. Oluşan parçalar bir arada bulunsalar bile diğerleri olmadığı için bir işe yaramayacaklardır. Tek biri olmadığında diğerleri işlevsiz olan bu sistemin diğer parçaların oluşumunu beklemeleri imkansızdır.

Dolayısıyla canlılara ait tüm sistemler gibi, karmaşık bir sistem olan fotosentez de evrimin öne sürdüğü gibi, zaman içinde, tesadüflerle, yavaş yavaş oluşan parçaların art arda eklenmesiyle meydana gelmesi akıl ve mantıkla bağdaşan bir iddia değildir. Bu iddianın çaresizliğini fotosentez işleminde gerçekleşen bazı aşamaları kısaca hatırlayarak görebiliriz. Öncelikle fotosentez işleminin gerçekleşebilmesi için mevcut bütün enzimlerin ve sistemlerin aynı anda bitki hücresinde bulunması gereklidir. Her işlemin süresi ve enzimlerin miktarı tek bir seferde en doğru biçimde ayarlanmalıdır. Çünkü gerçekleştirilen reaksiyonlarda oluşabilecek en ufak bir aksaklık, örneğin işlem süresi, reaksiyona giren ısı veya hammadde miktarında küçük bir değişiklik olması, reaksiyon sonucunda ortaya çıkacak ürünleri bozacak ve yararsız hale getirecektir. Bu sayılanların herhangi bir tanesinin olmaması durumunda da sistem tamamen işlevsiz olacaktır.

Bu durumda akla bu işlevsiz parçaların, sistemin tümü oluşana kadar nasıl olup da varlıklarını sürdürdükleri sorusu gelecektir. Ayrıca boyut küçüldükçe, o yapıdaki sistemin üzerindeki aklın ve mühendisliğin kalitesinin arttığı da bilinen bir gerçektir. Bir mekanizmadaki boyutun küçülmesi bize o yapı üzerinde kullanılan teknolojinin gücünü gösterir. Günümüz kameralarıyla seneler önce kullanılan kameralar arasında bir karşılaştırma yapıldığında bu gerçek daha net görülecektir. Bu gerçek, yapraklardaki kusursuz yapının önemini daha da arttırmaktadır. İnsanların büyük fabrikalarda dahi yapamadıkları fotosentez işlemini bitkiler nasıl olup da bu mikroskobik fabrikalarında gerçekleştirmektedirler?

İşte bu ve benzeri sorular evrimcilerin hiçbir tutarlı açıklama getiremedikleri sorulardır. Buna karşın, çeşitli hayali senaryolar üretirler. Üretilen bu senaryolarda başvurulan ortak taktik, konunun demagojiler ve kafa karıştırıcı teknik terim ve anlatımlarla boğulmasıdır. Olabildiğince karışık terimler kullanarak bütün canlılarda çok açık görülen bir gerçeği, “Yaratılış Gerçeği”ni örtbas etmeye çalışırlar. Neden ve nasıl gibi sorulara cevap vermek yerine, konu hakkında ayrıntılı bilgiler ve teknik kavramlar sıralayıp sonuna bunun evrimin bir sonucu olduğunu eklerler.

“Görmüyorlar mı; Biz suyu çorak topraga sürüyoruz da onunla ekin bitiriyoruz; ondan hayvanları, kendileri yemektedir? Yine de görmüyorlar mı?”  (Secde Suresi, 27)

Bununla birlikte en koyu evrim taraftarları bile, çoğu zaman bitkilerdeki mucizevi sistemler karşısında hayretlerini gizleyememektedirler. Buna örnek olarak Türkiye’nin evrimci profesörlerinden Ali Demirsoy’u verebiliriz. Prof. Demirsoy, fotosentezdeki mucizevi işlemleri vurgulayarak, bu kompleks sistemin karşısında şöyle bir itirafta bulunmaktadır:

Fotosentez oldukça karmaşık bir olaydır ve bir hücrenin içerisindeki organelde ortaya çıkması olanaksız görülmektedir. Çünkü tüm kademelerin birden oluşması olanaksız, tek tek oluşması da anlamsızdır.

Fotosentez işlemindeki bu kusursuz mekanizmalar şimdiye kadar gelmiş geçmiş bütün bitki hücrelerinde vardır. En sıradan gördüğünüz bir yabani ot bile bu işlemi gerçekleştirebilmektedir. Reaksiyona her zaman aynı oranda madde girer ve çıkan ürünler de hep aynıdır.

Reaksiyon sıralaması ve hızı da aynıdır. Bu istisnasız bütün fotosentez yapan bitkiler için geçerlidir. Bitkiye akletme, karar verme gibi vasıflar vermeye çalışmak elbette ki mantıksızdır. Bunun yanı sıra bütün yeşil bitkilerde var olan ve kusursuz bir şekilde işleyen bu sisteme “tesadüfler zinciri ile oluştu” şeklinde bir açıklama getirmek de her türlü mantıktan uzak bir çabadır.

İşte bu noktada karşımıza apaçık bir gerçek çıkar. Olağanüstü kompleks bir işlem olan fotosentez bilinçli olarak tasarlanmıştır, yani Allah tarafından yaratılmıştır. Bu mekanizmalar bitkiler ilk ortaya çıktıkları andan itibaren vardır. Bu kadar küçük bir alana yerleştirilmiş olan bu kusursuz sistemler bize kendilerini tasarlayanın gücünü gösterirler.

Fotosentezin sonuçları

Milimetrenin binde biri büyüklükte yani ancak elektron mikroskobuyla görülebilecek kadar küçük olan kloroplastlar sayesinde gerçekleştirilen fotosentezin sonuçları, yeryüzünde yaşayan tüm canlılar için çok önemlidir.Canlılar havadaki karbondioksitin ve havanın ısısının sürekli olarak artmasına neden olurlar.56 Her yıl insanların, hayvanların ve toprakta bulunan mikroorganizmaların yaptıkları solunum sonucunda yaklaşık 92 milyar ton ve bitkilerin solunumları sırasında da yaklaşık 37 milyar ton karbondioksit atmosfere karışır. Ayrıca fabrikalarda ve evlerde kaloriferler ya da soba kullanılarak tüketilen yakıtlar ile taşıtlarda kullanılan yakıtlardan atmosfere verilen karbondioksit miktarı da en az 18 milyar tonu bulmaktadır.

Buna göre karalardaki karbondioksit dolaşımı sırasında atmosfere bir yılda toplam olarak yaklaşık 147 milyar ton karbondioksit verilmiş olur. Bu da bize doğadaki karbondioksit içeriğinin sürekli olarak artmakta olduğunu gösterir. Bu artış dengelenmediği takdirde ekolojik dengelerde bozulma meydana gelebilir. Örneğin atmosferdeki oksijen çok azalabilir, yeryüzünün ısısı artabilir, bunun sonucunda da buzullarda erime meydana gelebilir. Bundan dolayı da bazı bölgeler sular altında kalırken, diğer bölgelerde çölleşmeler meydana gelebilir. Bütün bunların bir sonucu olarak da yeryüzündeki canlıların yaşamı tehlikeye girebilir. Oysa durum böyle olmaz. Çünkü bitkilerin gerçekleştirdiği fotosentez işlemiyle oksijen sürekli olarak yeniden üretilir ve denge korunur. Yeryüzünün ısısı da sürekli değişmez. Çünkü yeşil bitkiler ısı dengesini de sağlarlar. Bir yıl içinde yeşil bitkiler tarafından temizleme amacıyla atmosferden alınan karbondioksit miktarı 129 milyar tonu bulur ki bu son derece önemli bir rakamdır.

Atmosfere verilen karbondioksit miktarının da yaklaşık 147 milyar ton olduğunu söylemiştik. Karalardaki karbondioksit-oksijen dolaşımında görülen 18 milyar tonluk bu açık, okyanuslarda görülen farklı değerlerdeki karbondioksit-oksijen dolaşımıyla bir ölçüde azaltılabilmektedir.1

Yeryüzündeki canlı yaşamı için son derece hayati olan bu dengelerin devamlılığını sağlayan, bitkilerin yaptığı fotosentez işlemidir. Bitkiler fotosentez sayesinde atmosferdeki karbondioksidi ve ısıyı alarak besin üretirler, oksijen açığa çıkarırlar ve dengeyi sağlarlar. Atmosferdeki oksijen miktarının korunması için de başka bir doğal kaynak yoktur. Bu yüzden tüm canlı sistemlerdeki dengelerin korunması için bitkilerin varlığı şarttır.

Bitkilerdeki besinler fotosentez sonucu oluşur

Bu mükemmel sentezin hayati önem taşıyan bir diğer ürünü de canlıların besin kaynaklarıdır. Fotosentez sonucunda ortaya çıkan bu besin kaynakları “karbonhidratlar” olarak adlandırılır. Glukoz, nişasta, selüloz ve sakkaroz karbonhidratların en bilinenleri ve en hayati olanlarıdır. Fotosentez sonucunda üretilen bu maddeler hem bitkilerin kendileri, hem de diğer canlılar için çok önemlidir. Gerek hayvanlar gerekse insanlar, bitkilerin üretmiş olduğu bu besinleri tüketerek hayatlarını sürdürebilecek enerjiyi elde ederler. Hayvansal besinler de ancak bitkilerden elde edilen ürünler sayesinde var olabilmektedir.

Yorum ekle 12 Temmuz 2007

Yağmur Ormanları

YAĞMUR ORMANLARI

Günümüzden dört yüz milyon yıl önce eğrelti otları tüm dünyayı sarmış durumdaydı.Daha sonra farklı yaprakları,gövdeleri ve serpilen dalları olan ağaçlar ortaya çıkmaya başladı.Yepyeni ve muazzam dönem Tropik Yağmur Ormanları Dönemi başladı.Orman, ışık ve besin için mücadele eden bitkilerin bir dokuması haline geldi.Çeşitli hayat formları oluştu.Durağan canlılar; mantarlar,bitkiler ve ağaçlar hareketli bir hayatı besledi.Sabahları nemli ve güneşten ısınmış hava yükselmeye başlayarak öğle vakti bulutlarının başlangıcı oldu.Yeryüzünde zaman başladığından beri her gün güneş enerji ve sıcaklıktan oluşan bir şerit çizdi.Bu şerit ekvatoru saran bir kuşaktır.Bu şekilde her gün alınan güneş ve su bitki örtüsünü besledi.Yavaşça her hayat biçimini şekillendirip değiştirdi.

Şafak vakti gecenin oniki saati gecenin oniki saatine dönüşür.Farklı mevsimler yok,sadece ışık ve karanlık,yağmur ve güneş ışığı var.Bu haftadan haftaya,aydan aya,yıldan yüzmilyonuncu yıla sürdü.Bu dönüşüm içinde yeryüzünün gördüğü tek başına yaşayan en büyük canlısı ormanın yapı taşları ağaçlar büyüdü.Ağaçlar yeşeren binlerce farklı bitkinin bir çeşitliliğidir.Ama neden bu kadar çok şekil ve renkteler.Böyle bir çeşitliliğe nasıl ulaştılar?

Her karmaşık organizmanın kökleri daha basit olanına dayanıyor.Değişik hayat biçimlerinin ataları dünyadaki ilk yaratıklardan gelir.Her bir birey tesadüfi olarak ebeveynlerinden oldukça farklıdır.Bazen farklılıklar hayatta kalmak için bir avantaj sağlar.Evrimin baskısı altında bazıları hayatta kalmayı başarırken bazıları yok olur ve milyonlarca yıllık evrimden sonra küçük değişiklikler ortaya çıkmaya başlar.Bunca zamanlık evrim sonunda doğanın sihri gibi görünen bütün bu olaylar gündelik hayat olur.Türlerin sayısı ve çeşitliliği hızla artar.Ormandaki her yarığı ve deliği doldurur.Orneo,Tayland,Kongo,Amazon,Hindistan ve Amerikanın merkez bölgeleri bu muhteşem ormanlarla kaplıdır.

Farklılıklar büyük değişikliklerle rahatsız edilmezse daha çok farklılık doğurur.Dinozorlarla akraba olan kuşlar birçok boy ve çeşitlilik gösterirler.Farklı meyve ve çiçeklerden beslenerek ormana polen ve tohumları dağıtırlar.

Her gün her yıl ve yüzyıllar bu şekilde devam eder.Bazı ağaçlar yüzyıl yada daha fazla yaşarlar sonra devrilir,ölürler.Devrilen bu dev ardında bitkilerin ve genç ağaçların çabucak dolduracağı büyük bir boşluk bırakır.Ağaçların hammaddesinde saklı olan enerji hiçbir zaman kaybolmaz,yada ziyan edilmez.Terlikler çabucak iş başı eder ve orman toprakları bir zamanlar verdiğini geri alır.Sistem içersinde her şey dönüştürülür.Yeni ağaçlar çabucak boşlukları doldurur.Bir yıllık bir sürede ormanın sık dokulu kubbesi tekrar oluşur.

Beslenme ve yaşanacak yer ihtiyacı karmaşık davranış alışkanlıklarını doldurur.Zaman ve koşullar bir karınca türüne mantarlara besin olması için yaprakları hasat etmeyi öğretir.Mantar büyüdükçe bütün yaprakları çürütüp karınca besinine çevirir.Bu tarz yakın ilişkiler.Çok hassastır ve biri diğeri yok olmadan yok olmaz.Bu tarz simbiyotik uyum ormanın her yerinde görülür.Bir tür hayatta kalabilmek için bir yere bağımlıdır ve hepsi birden ağaçlara bağımlıdır.

Her santimetrekaresinden hayat fışkıran yağmur ormanları, yeryüzünün en zengin bitki ve hayvan türlerini barındırıyor.Yağmur ormanları, belki de ömür boyu yalnızca resimlerini görebileceğimiz,belgesellerde izleyebileceğimiz ve hayal edeceğimiz bir yer olarak kalacak bizim için; ancak varlıkları, onlardan binlerce kilometre uzakta olsak da hayatımızı ummadığımız ölçüde etkilemeye devam edecek. Soluduğumuz havadaki oksijen miktarından tutun, kullandığımız ilâçlardaki maddelere; afiyetle yediğimiz çikolatadan, muza kadar hayatımızın her alanında yağmur ormanları ile birlikteyiz. Dünyadaki oksijenin %20 si Amazon Ormanlarında tatlı su kaynaklarının üçte ikisi Amazon Nehri’nde bulunuyor.

Tablonun siyah yüzüne geçmeden önce isterseniz önce şu sorulara cevap arayalım:

Nedir “yağmur ormanı?” Ve neden bu şekilde isimlendirilmiştir?

Yağmur ormanları, ağaçların, bitki türlerinin çok fazla olduğu ve yılın her gününde yağmur alan bir bölge—23,5 derece kuzey ve güney paralelleri arasında bulunuyor. Brezilya, Zaire ve Endonezya en büyük yağmur ormanlarına sahip olan ülkeler. Brezilya, dünyadaki yağmur ormanlarının yaklaşık yüzde 30’una sahip.Endonezya, yaklaşık yüzde 10 ve Zaire ise yüzde 9.

Tropik yağmur ormanlarına yılda yaklaşık 4 metre ile 10 metre arasında yağmur

yağıyor. Yıl boyu sıcaklık 25-35 derece arasında kalıyor ve çok fazla değişmiyor.Hayatın kaynadığı bir yer. Biz elimizi sürmeden önce karaların yüzde 16’sını kaplayan yağmur ormanları şimdi yalnızca yüzde 6’lık bir alan kaplıyor. Her yıl Büyük Britanya adası kadar bir bölge yok oluyor. Bazı bölgelerde bu yok oluş macerası daha hızlı gerçekleşiyor. —örneğin Madagaskar yağmur ormanlarının %90 ‘ı yok olmuş durumda. Bu kadar az yer kaplamakla beraber yeryüzündeki bitki ve hayvan çeşitlerinin yaklaşık yüzde 50’si tropikal yağmur ormanlarında yaşıyor. Yağmur ormanlarında her yerden hayat fışkırı-yor. Renkli ve zengin bir çeşitlilik her santimetrekarede kendini gösteriyor. Yalnızca altı kilometrekarelik bir alanda 1500 çiçekli bitki türü, 750 ağaç türü, 400 kuş, 150 kelebek, 100 sürüngen ve kırk binden fazla böcek türü bulunuyor. Tüm kuş çeşitlerinin yüzde 30’u, damarlı bitki çeşitlerinin yüzde 70’i burada yaşıyor. Ancak yağmur ormanlarının tahrip edilmesi sonucunda, saatte dört, günde yaklaşık yüz tür kaybediyoruz. Son zamanlarda her on yılda bir, yağmur ormanlarında yaşayan türlerin yüzde 5-10 oranındaki kısmının soyu tükeniyor. Türler birbirine bağlı yağmur ormanlarında yaşayan canlılar birbirine sıkı sıkıya bağlı bir ailenin üyeleri gibiler. Kuşlar ve memeliler ağaçların meyvelerini yiyor, Amazon Nehrinde yaşayan bir balık türü ağaçlardan düşen meyvelerle besleniyor. Ağaçlar da, çekirdeklerinin etrafa yayılması ve çoğalmak için hayvanların, onların meyvesinden yemesine muhtaçlar. Bazan bu bağımlılık öylesine güçlü oluyor ki, türlerden biri tükendiğinde diğeri de tükeniyor.

Böyle bir olay on dokuzuncu yüzyılda gerçekleşmiş. Hint Okyanusundaki bir adada insanların av merakı yüzünden Dodo kuşlarının soyu tükenmiş. Ardından Calvaria isimli ağacın çekirdekleri etrafa yayılmaz olmuş. Bilim adamları, çekirdekleri Dodo kuşu gibi sindiren başka bir kuş türünü adaya getirerek ağacın yok olmasını önlemişler.Kat kat hayat Dünyadaki en zengin ve en karmaşık ekosistemin bulunduğu yağmur ormanlarını, bilim adamları, dört ayrı katmana ayırıyor. Her katmanın çevre şartları ve içinde yaşayan canlılar farklı. Bu katmanlar, ısı, aldığı güneş ışığı miktarı, nem oranı ve içinde yaşayan farklı hayat formlarına göre ayrılıyor.

EMERGENTS : Ortalama kanopi yüksekliğinden çok daha büyük çok yüksek ağaçlar. Bunlar birçok kuş ve böceği barındırırlar. Emergents, en uzun ağaçların tepesini içerir ki bu yükseklik ortalama kanopi yüksekliğinden çok daha fazladır (81 metreye varan yükseklik). Bu tabaka (al makav gibi) birçok kuşa, böceklere ve bazı diğer hayvanlara ev sahipliği yapar.

KANOPİ : Ağaçların üst kısmı. Bu yapraklı ortam tropik yağmur ormanının yaşam dolu bölümüdür. Böcekler, kuşlar, sürüngenler, memeliler ve diğerleri bu katmanda yaşarlar.

Kanopi ağaçların üst kısmına verilen isimdir (yaklaşık20 - 40 m yükseklik). Bu yapraklı bölge yaşamla doludur: böcekler, örümcek, akrep cinsi hayvanlar, birçok kuş türü (kemik gagalı tukan, al makav, guguk ve boynuzgaga (hornbill) gibi), memeliler (komik maymun -howler monkey ki dünyanın ikinci en gürültücü hayvanıdır ve orangutan gibi), sürüngenler, (yılanlar ve kertenkeleler gibi), ve diğerleri. Kanopideki bitkiler kalın, yılansı gövdeler ve asalak bitkiler (hava bitkileri) içerirler. Yosunlar, likenler ve orkideler gibi ağaç üstünde büyüyen bitkileri örnek olarak verebiliriz.

UNDERSTORY (ALTÖYKÜ) : Yaprakların altında fakat zeminin üzerindeki karanlık, serin ortam. Altöykü yaprakların altında fakat yerin üzerinde karanlık ve serin bir ortamdır. Bu bölgede büyüme ışığın çok az olması nedeniyle sınırlıdır. Burada kısa, yapraklı ve çiçeksiz çalılar, eğreltiler ve asma türleri bulunur. Bu türler ışığı ve verimsiz toprağı süzebilirler. Bu bitkilerin bazıları, çalılar, palmiyeler, filodendronlar ve ağsı bitkilerdir. Altöyküde yaşayan hayvanlar; böcekler (kınkanatlılar ve arılar), örümcek ve akrep türleri, yılanlar, kertenkeleler ve küçük memelilerdir (kinkaju gibi). Bu canlı türleri ağaç içleri ve üstünde yaşayabilen türlerdir. Jaguar gibi daha büyük bazı hayvanlar da, av için etrafı gözlemek amacıyla bu bölgede çokça zaman harcarlar.

ORMAN TABANI : Hayvan yaşamıyla ve özellikle böceklerle dolu bölge. Yağmur ormanındaki en büyük hayvanlar genellikle burada yaşarlar. Orman tabanı hayvan yaşamıyla doludur. Bunlar özellikle böcekler ve örümcek akrep türü hayvanlardır (tarantula gibi). Goril, karıncayiyen, yabandomuzu, tapir, jaguar gibi yağmur ormanlarındaki en büyük hayvanlar genellikle burada yaşarlar.

Tropikal kuşaktaki bir ormanın diğer ormanlardan oldukça farklı bir yapısı vardır. Bir yağmur ormanında, geniş gövdelerinde çeşitli liken ve mantar türleri bulunan yaklaşık 50 metre uzunluğundaki ağaçlar yer alır. Çok sayıda kuş, böcek, hayvan türü, bu ağaçların üst tabakasında yaşamlarını sürdürür. Yüksek ağaçların altında, palmiye, sedir, maun, incir gibi orta boy çeşitli ağaçlar bulunur. Bunların gövdeleri de renk renk orkideler, kaktüsler, eğrelti otları ve yosunlarla kaplıdır. Ormanın en alt tabakası olan ot katı ise, oldukça sık bir bitki örtüsü oluşturur ve büyük bir zenginlikteki böcek, bakteri ve mantar türlerine ev sahipliği yapar. Kısacası, bir yağmur ormanının en karakteristik özelliği, insanı şaşkına çeviren canlı çeşitliliğidir.

Söz konusu çeşitliliği gözünüzde canlandırabilmeniz için birkaç örnek verelim: Bir hektar (10.000 metre kare) tropikal orman 600′den fazla ağaç türü barındırabilir. Amazon Havzası’nın bir bölgesinde, bir gün içinde, 440 tür kelebek toplanabilir. Tek bir ağacın üzerinde 43 ayrı karınca türü ; 650 farklı böcek türü görülebilir.Yine bu bölgedeki bir kilometre karelik ormanlık alanda yüzlerce tür kuşa rastlamak mümkündür; balıkçıllar, ağaçkakanlar, karabataklar, doğanlar, kartallar ve daha yüzlerce tür. Kuşların yerini geceleri aralarında vampir yarasaların da bulunduğu

onlarca tür yarasa alır. Bunların yanında tapirlerden maymunlara, geyiklerden mandalara, bildiğimiz ya da adı daha konmamış binlerce tür hayvan yaşar.Borneo’da 10 ağaçtan örnek alındığında, 2.800′den fazla eklem bacaklı hayvan türü bulunabilir.Tropikal ormanlarda yaşadığı tahmin edilen böcek türü sayısı milyonlarcadır. Amfibi ve sürüngen türlerinin sayısı 400’ün üzerindedir. Yalnızca yılanların 90 türü bulunur.

Burda bahsedilen sayılar belirli bir ortamdaki canlıların toplam sayısı değildir; canlı türlerinin sayısıdır. Bu muazzam sayılara ek olarak insanda hayranlık uyandıran diğer bir olgu da, yağmur ormanlarındaki kimi uzmanlara göre milyonlarca, kimilerine göre on milyonlarca canlı türünün mükemmel bir uyum ve iş birliği içinde yaşamasıdır.

Bir doğa bilimci 10 yılı aşkın bir süredir incelediği ağaç grubunun tepelerinde 28000’den fazla bitki türünün yaşadığını gözlemlemiş ve bu inanılmaz derecede bereketli bitkilerin ne işe yaradıklarını, ağaçlara ve kuşlara olan etkilerini araştırmıştır. Ve bu epifitlerin ormanın yeşil örtüsündeki mineral besinlerinin neredeyse yarısını barındırdığını görmüştür.

Genellikle yağmur ormanları toprağının zengin ve verimli olduğu sanılır. Ancak bu kanaatin doğru olmadığı kısa bir zaman önce anlaşılmıştır. Bu ormanların toprağı diğer ormanlarınkine kıyasla besin açısından fakirdir. Nasıl olup da fakir topraktan çok zengin bitki çeşitliliği çıktığı sorusuna gelince, bunun yanıtı yağmur ormanı ekosisteminin kusursuz tasarımındadır.

Bitkilerin gelişmesi için gereken minerallerin çoğu,tropikal topraklarda sınırlı miktarda bulunur.Minerallerin az olmasının nedeni,bu toprakların binlerce yıl boyunca yoğun yağmurlarla yıkanmış olmasıdır.Bitkiler için gereken ve toprakta eriyik halde bulunan mineraller,yağmurun etkisiyle yer altı sularına iner ve daha sonra nehirlere karışarak okyanusa dökülür. Geriye sadece kum ve çakıllardan oluşan alt tabaka kalır.

Toprak bu kadar verimsiz olmasına rağmen hasılası çoktur.Bunun nedeni besinlerinin çoğunun toprakta değil de bitkilerin kendisinde bulunmasıdır.Bitki ve hayvanların yaşamlarının sona erip çürümesiyle ortaya çıkan mineraller bitkiler tarafından hızlı bir şekilde emilir (Amazonlarda yapılan araştırmada,toprağa bırakılan radyoaktif kalsiyum ve fosforun %98’nin ağaç köklerinde bulunduğu saptanmış).Tüm bunlar yağmur ormanlarındaki döngünün ne kadar hızlı,aynı zamanda da ne kadar hassas olduğunu gösterir. Herhangi bir müdahale bu kırılgan düzenin bozulmasına ve besinlerin çok hızlı yok olmasına sebep olabilir.Bitkilerde birikmiş bu besinlerin kaybolması halinde toprağın, yerin metrelerce altındaki mineral sağlayan kayaçlardan beslenmesi neredeyse imkansızdır.

Tropikal ormanlardaki canlı çeşitliliği, bir bütün halinde ve karşılıklı hassas dengelere dayalı olarak oluşmuştur. Örneğin, yağmur ormanının tabanında yaşayan mikroskobik canlılar, minik böcekler ve mantarları ele alalım. Bunlar dev ağaçlar ve küçüklü büyüklü hayvanlara kıyasla oldukça küçük boyutlardadır; ancak önemli görevler üstlenirler: Ormanın temizliğinden ve toprağın verimli duruma getirilmesinden sorumludurlar. Ağaçlardan düşen yaprak ve dalları, ölü hayvanları değerlendirerek ekosisteme geri kazandırırlar. Böylece hiçbir şey israf edilmez. Profesör Edward Wilson bu mekanizmanın önemini şöyle anlatır: “Yaprak kesenler ve diğer karınca türleri, bakteriler, mantarlar, termitler ve akarlarla birlikte ölü bitkilerin çoğunu işler ve besleyici maddeleri bitkilere geri döndürerek büyük tropik ormanları hayatta tutar.”

Yağmur ormanlarında kaç milyon canlı türü yaşadığını hala bilmiyoruz. Ancak şunu çok iyi biliyoruz: Bu ekosistemlerdeki her türün görevi ve önemi farklıdır ve milyonlarca tür mükemmel bir uyum içinde yaşamaktadır. Bu gerçek, Bilim ve Teknik dergisinde Amazon’daki yağmur ormanlarının anlatıldığı bir makalede şöyle dile getirilir: “Amazon Havzası’ndaki bu karmaşık ekosistemde türlerin sürekliliği birbirlerinin yaşamına sıkı sıkıya bağlıdır. Bitki ya da hayvan olsun, her bir tür, bu milyon parçalı sistemin küçük bir bölümüne katkıda bulunur. Ağaçların, ağaçlardaki epifitlerin (toprakta köklenmeye gereksinim duymayan bitkiler) ve mantarların, maymunların, vampir yarasaların, kartalların, papağanların, ırmaktaki timsahların, piranhaların ve nilüferlerin, gözle görülmeyen mikroorganizmaların, içinde yaşadıkları bu dev ekosisteme hepsinin farklı katkıları vardır. Burada çok hassas dengeler söz konusudur. Yağmur ormanı tüm bu türlerle birlikte var olur. Tek bir türün bile ortadan kalkması birçok dengeyi bozar.”

Ormandaki bazı türler arasında öyle bir uyum vardır ki, biri olmadan diğeri de yaşayamayacak kadar birbirlerine bağımlıdırlar. Yağmur ormanındaki ağaçların %90′ı tohumlarını yaymak için hayvanlara ihtiyaç duyarlar. Diğer taraftan, böcek larvaları, tırtıllar, kuşlar ve diğer hayvanlar da bu ağaçların tohumlarıyla beslenirler. Örneğin, incir ağacı türleri ile incir sineği türleri birbirlerine öylesine bağımlıdırlar ki, ayrı olarak soylarını devam ettiremezler. İncir sinekleri olmasa incir ağaçları kendi kendilerini dölleyemezler; incir ağaçları olmasa incir sinekleri doğal yaşam alanlarından yoksun kalırlar. Tropikal bölgelerdeki 900′den fazla incir türünün her biri için farklı bir tür incir sineği bulunur.

. Barındırdığı milyonlarca canlı türü, dünyanın iklim sistemine ve oksijen çevrimine önemli katkılarıyla yağmur ormanları yalnızca doğabilimciler için değil, tüm doğaseverler için yeryüzünde bir cennettir.

Yağmur Ormanlarında Yaşayan Halk

Tropik yağmur ormanlarında yaşayan birçok yerli halk grubu bulunmaktadır. Brezilya ve güney Venezuella’nın Amazon yağmur ormanlarında yaşayan Yanomamo kabilesinde olduğu gibi, bu grupların çoğu yüzlerce ya da belki binlerce yıldır dağınık köylerde yaşamaktadırlar. Bu kabileler yiyecek, giyecek ve ev gereksinimlerini temelde ormanlardan elde ettikleri malzemelerle sağlamaktadırlar.

Orman halkı çoğunlukla bir araya toplanmış avcılardır; yiyeceklerini et için avcılık yaparak (balık için balıkçılık) ve yenilebilir bitkileri toplayarak sağlarlar. Bir kısmının aynı zamanda ormandan arındırılmış alanlarda küçük bahçeleri de vardır. Yağmur ormanındaki toprak fakir olduğundan, bu alanlar birkaç yılda yerini ormandan arındırılmış yeni alanlara bırakmak zorunda kalır.

Binlerce yıldır ormanda yaşayan yerliler, ormanla şaşılacak bir uyum içindedir; onu çok iyi tanır ve kaynaklarını çok akıllıca kullanırlar. Kanolarını hangi ağaçtan yapılacağını, hangi ağacın yakacak olabileceğini, ok, yay ve kalkan yapımında hangi ağacın seçilmesi gerektiğini bilirler. Yenilebilen ve de kesinlikle yenilmemesi gereken bitkileri tanırlar. Dokumada, boya yapımında, tedavide kullanılacak yağ çıkarılabilecek bitkileri bilirler. Ormanda ilkel yöntemlerle tarım yaparlar. Yerli kabileleri küçüktür. Bu nedenle gereken tarım arazisi de küçüktür. Tarım yapacakları orman bölgesindeki ağaçları, uygun dönemde kesip kurumaya bırakırlar; sonra da

yakarlar. Küllü toprak, bitkiler için besin yönünden zengin bir yatak oluşturur. Tatlı patates ve muzun da içinde bulunduğu 50’ye yakın bitki yetiştirirler.Ancak toprak, verimliliğini bir-iki yıl içinde yitirir. Bunun üzerine yerliler de bu alanda tarım yapmayı bırakır, yeni bir alana geçerler. Terk edilen tarım alanı da kısa bir süre içinde yeniden ormana dönüşür. Bu tarımsal etkinliğin ormana herhangi bir zararı olmaz. Yerliler tarımla uğraşmanın yanı sıra avlanır ve balık tutar. Hayvanlar onları fark etmeden çok önce, onlar hayvanların seslerini duyar, ayak izlerini ayırt eder ve hatta kokularını alırlar. Yerliler çevrelerindeki bitkilerden ve avladıkları hayvanlardan çok çeşitli amaçlarla yararlanırlar. Örneğin yalnızca palmiyeden, yiyecek, yakıt ve cila elde ederler; yağını çıkarır, liflerini dokur ve ilaç olarak kullanırlar; ondan olta iğnesi yaparlar; gövdesinden tarak, bardak, oyuncak, çalgı, ok ve kalkan yaparlar. Kısacası yerliler için orman bazen manav ya da kasap bazen eczane ya da hırdavatçı bazen de oyuncakçıdır.

Yerli halkın nüfusu genel olarak azalmaktadır. Bunun birçok nedeni vardır. Ana sorun ise salgın hastalıklar (genelde Avrupalılarca getirilen çiçek, kızamık gibi) ve hükümetlerin toprağa el koymasıdır.

BİYOLOJİK ÇEŞİTLİLİĞİN YOK OLUŞU

Buradaki en büyük faktör: insan. 400 Milyon yıllık evrim dört dakikada bir elektrikli testere ile yok ediliyor. Yağmur Ormanları yeryüzünün %6’sını, yani Avusturalya kıtası kadar bir alanı kapsamakta. Günümüzde her yıl Tazmanya Adası’nın yarısı kadar bir yağmur ormanı alanı yok olmakta. Bu hızlı yok olma sürecinde küçük canlı türleri daha fazla fazla etkilenmesine rağmen insanların ilgisini genellikle daha büyük türler, özellikle memeli hayvanlar çekmekte. Pandaların, kaplanların, gorillerin, gergedanların yok olma tehlikesiyle karşı karşıya olması sempati toplarken, her gün onlarca küçük türün bir daha görülmemek üzere yeryüzünden silinmekte olduğu gerçeği pek ilgi uyandırmıyor. Yeryüzünün son 500 milyon yıllık sürecinde canlılar altı’kez toplu yok olma olayı ile karşılaştılar. Bunların en sonuncusu 65 milyon yıl önce bir meteorun Meksika Körfezi’ne düşmesi sonucunda gerçekleşti ve bilindiği gibi özellikle dinazorların yok olmasına yol açtı.

Tabii, diğer türlerin çoğu da bu olaydan nasibini aldı. Geride kalabilen bitki ve hayvan türleri 2 ile 5 milyon yıl gibi uzun bir evrim süreci sonunda biyolojik çeşitliliği yeniden ortaya çıkardı. Bilim adamları yeryüzünün 7′inci toplu yok olma olayı ile karşı karşıya olduğuna inanıyor. Eğer ormanların ve mercan kayalarının yok olması bugünkü hızı ile devam ederse 21′inci yüzyılın sonunda bitki ve hayvan türlerinin yarısı yok olmuş olacak. Daha az sayıda tür daha yaygın olarak dünyayı kaplamış olacak. Bunlar arasında karıncaların ve farelerin başta geleceği tahmin ediliyor. Bundan sonra, sadece günümüzde var olan tür sayısına ulaşabilmek için aradan milyonlarca yıllık bir evrim sürecinin geçmesi gerekecek. Yani, bir asır içerisinde yapılan tahribatı giderebilmek için doğa, milyonlarca yıl çalışmak zorunda kalacak.

Bu gidişi durdurabilmek için insanlığın ortak olarak hareket etmesi gerekiyor. Bilim yolu ile yeryüzünün ve üzerinde yaşayan canlı türlerinin tanınıp anlaşılması ve türlerini devam ettirmeleri için gerekli ortamların korunması gerekmekte.

KAYNAKLAR:

- Science Museum of Minesota , Rain Forest Belgeseli

- Bilim Ve Teknik Dergisi , Nisan 1999 Sayısı

- Atlas Dergisi , Kasım 2002 Sayısı

- M.Encarta Encyclopedia 2001 Dluxe Edition CD , ”Rain Forest”

- groups.yahoo.com

- sayisal.com.tr

- biltek.tubitak.gov.tr

- The Amazon, National Geographic, Şubat 1995

- Colinvaux, P., The Past and Future Amazon, Scientific American, Mayıs 1989

- http://ethnobotany.org/amtg1.html

- Encyclopedia Britannica

Yorum ekle 12 Temmuz 2007

Kalıtımın Kromozomal Esası

KALITIMIN KROMOZOMAL ESASI

Bitkilerde ve hayvanlarda her tür kendine özgü sabit sayida kromozom içerir. Kromozomlarin sayisi mitoz bölünmedeki düzenli ve kesin olaylarla sabit tutulur. Birçok hayvan ve bitkide kromozom sayisi esittir. Fakat kromozomlardaki kalitim faktörleri farklidir.

KROMOZOMLARIN YAPISI

Ilk defa 1840 yilinda botanikçi Hofmeister tarafindan Tradescamia bitkisinin polen ana hücrelerinde görülmüs ve 1888 yilinda Vvaldeyer tarafindan da “Kromozom” ismi verilmistir.

Hiçbir zaman yeniden yapilmazlar ya eskiden varolan kromozomun bölünme-sinden ya da tamamlama sentezleri ile yapilirlar. Yasamin sürekliligi kromozomlarin devamliligina dayanir. h-ler canlida kromozomlann sekli farkli olmasina karsin, ayni türde ayni kromozomlarin sekilleri birbirine benzerdir.

Örnegin, 3. kromozom bir türde ayni sekle sahip olmasina karsilik, ayni türde 3. ile 8. kromozomlarin sekilleri birbirinden farklidir. Sayilari, türden türe farkli olur. Sayisi ile organizasyon derecesi arasinda herhangi bir baglanti yoktur.

Küçük bir kromozom daha fazla gen tasiyabilir. Örnegin, Ascaris megalocephala un/va/ens’öe 2n = 2 (bilinen en az sayida kromozom tasiyan canli), Drosophila melanogaster’öe 2n = 8, insanda 2n = 46, keçide 2n = 60, bir tür istakozda 2n = 200, Ophyoglos-sum vulgatum (bir çesit egrelti otul’da 2n = 500 (canlilar arasinda bilinen en fazla kromozom sayili bitki) kromozom vardir. Normal vücut hücreleri anadan ve babadan gelen birer kromozom takimina sahiptir. Ana ve babadan gelen es kromozomlarin sekilleri ve büyüklükleri (esey kromozomlari hariç) birbirine esittir. Bu çift kromozom takimi bütün vücut hücrelerinde bulunur. Böyle hücrelere “S o m a t i k h ü c r e-l e r” adi verilir. Kromozom sayisi bakimindan da “D i p l o i f’tir denir ve 2n ile gösterilir. Fakat esey hücrelerinde, ergin gametlerde ve bazi ilkel canlilarin bütün hayat devrelerinde (yalniz zigot halinde diploit) kromozomlar eslerinden yoksundur. Partenogenetik çogalan bazi hayvanlarda, örnegin, erkek arilarda, vücut hücreleri-nin kromozom sayisi disilerinin somatik hücrelerindekinin yarisi kadardir. Ya erkek ya da disi esey kromozomunu bulunduranlara “G e r m i n a t i f H ü c r e l e r ” denir. Esi olmayan kromozomlara da “H a p l o i t” denir ve “n” simgesiyle gösterilir. Kromozom sayisi sabit olmakla beraber bazi özeliesmis hücrelerde örnegin, böcek-lenn, özellikle bazi sineklerin tükrük bezlerinde bu sayi 2n’nin katlari seklinde bir artis gösterir. Burada kromozomlar çekirdek zan parçalanmaksizin çogalirlar. Buna “E n d o m i t o z i s” ve kromozom durumuna da “P o l i p l o i d i” denir. Çekir-dek büyüklügü kromozomlarin miktarina bagli oldugundan, poliploidide çekirdek hacminde büyüme görülür.

Normal bir hücrede kromozomlar gözükmez. Profazin baslangicindan basla-yarak gittikçe yay seklinde kivrilan ve kalinlasan ince kromatin agi seklindedir. Sonunda türlere özgü kromozom seklini alincaya kadar kivrilma devam eder. Dino-f/age/lata’öa kromozomlar her zaman gözükür. Çünkü bunlarda çekirdek zan yoktur ve DNA bazik proteinlere bagli degildir. Bu tip hücreiere “M e z o k a r y o t i k” hücreler denir. Bir kromozomu kaba taslak distan incelemeye baslarsak su kisimlar (Sekil 10.3 ve 4) görülür: Aralarinda genel olarak açi bulunan iki koldan olusur. Kol-lar, primer bogumla birbirinden aynlmistir, buna S e n t r o m e r ” (Kinetokor) denir. iki kolu birbirine esit olan kromozomlara “Metasentrik”, esit olmayanlara ise “Submetasentrik” denir. Bir kollu gibi görünen kromozomlara da “Akrosentrik” (buniann sentromeri kromozomlarin ucundadir) (Sekil 10.5) kromozomlar denir. Bazi hayvan gruplari bu üç tipten yalniz birine sahiptir. Örnegin amfibiler yalniz metasentrik kromozomlara sahiptir.

Kromozomlar üzerinde bu primer (birincil) bogumlardan baska, sekonder (ikin-cil) bogumlar da bulunabilir (Sekil 10.3 ve 4). Bazen (genellikle) kromozomun uç kis-minda uydu “S a t e l l i t” denilen yuvarlak ya da uzunca bir yapi bulunur. Uydu, kromozoma ince bir kromatin ipligiyle baglidir. Bu tip kromozomlara SAT kromo-zomlar denir. Sentromerler kromozomlarin ig ipligine takilmasini saglar. Sentromeri olmayan bir kromozom bölünmeye katilamaz ve tasfiye olur. Bu bogulma yerlerinde bulunan genler, rRNA’lari ve dolayisiyla çekirdekcikleri organize ederler. Bu genler çok defa yüzlerce kopya halinde bulunur ve buna ‘Gen Amplifikasyon’u ya da ‘Redunanz’ denir. Kromozomlarin uçlarina da “Telomer7′ denir.

Kromozomun (Insanda) Ince Yapisi: Çözülmüs DNA’nin uzunlugu, bölün-mekte olan hücredeki paketlenmis kromozomlardan yaklasik 100.000 defa daha fazladir. insan kromozomlarinin agirligi, kabaca, DNA ve kromozomdaki proteinie-rin toplamina esittir. DNA’nin “Histonlar” olarak bilinen kromozomal proteinlerle olan baglantilari, tamamen yogunlasmis kromozomlar içinde DNA’nin inanilmaz derecede sikica paketlenmesim saglar.

Bölünmeyen hücrelerde, çekirdek, kromatin olarak bilinen, kaba ve sekilsiz bir granüler materyal içerir. Kromatin, elektronmikroskop altinda incelendiginde, 0.3-0.5 mp çapinda boncuk dizisi gibi belirli bir yapiya sahip oldugu görülür (Sekil 10.6)- Bu kromatin ipligine çok defa “Kromonema” denir. Kromonemalar, bölünme evresine girmis kromozomlarda. “Matrix” denen, proteinlerden yapilmis amorf bir madde içerisinde bulunur. Bölünmelerin haricinde, kromatin iplikler çözünmüs olarak bulunduklari için, isik mikroskopunda görülmezler. Kromatinlerin her bir boncuguna “Nucleosom” (eski adlandinlmasi ile Kromomer) denir. Nukleozom, dört farkli histon çesidinin her birinden ikiser adet molekül içeren bir nukleozom çekirdeginden ve bunun üzerinde bir çember gibi sarili olan DNA’dan olusur (Sekil 10.6/n). Sekil 10.6/n’de görüldügü gibi DNA, nukleozom çekirdeginin etrafinda tam olarak iki defa dönmüstür. Nukleozomlar birbirlerine “Linker DNA = Baglayici DNA” denen çok uzun olmayan bir DNA zinciri ile baglanmislardir. Besinci çesit histon, nukleozomun dis yüzünde yer alir ve muhtemelen nukleozo-mun kararli kalmasini ve DNA’nin bulundugu yere sabitlestirilmesini saglar.

DNA’nin nukleozom etrafinda dönen kismi yaklasik 200 baz çiftinden olusmustur ve bunun da yaklasik 1/6’si sarilmadan durur. Eger hücreler bölünme-leri sirasinda incelenirlerse, kromozomlarin bölünmeye yaklastikça yogunlastiklari görülür. Bölünen hücrelerdeki DNA’nin ve proteinlerin bu denli siki paketlenme mekanizmalari tam olarak bilinmemektedir; fakat birincil ve ikincil kivrilmalarin bu yogunlasmada önemli oldugu açiktir.

Kromatinin yogunlasma derecesi. yapisal ve regulatör genlerin ürün verme derecelerinin göstergesidir. Çesitli kanitlar, kivrilmamis, yani çözülmüs kromatin-deki genlerin, yogunlasmis kromatindeki genlerden çok daha fazla okunduklarini göstermektedir. Kadinlarda çok siki paketlenmis X kromozomlarindan biri (Barr Cisimcigi), kalitsal olarak islevsizdir; nitekim homologu olan, çözülmüs ve uzamis olan ikinci X kromozomu yüzlerce okunabilir durumda gen tasir. Hücre bölünme-sinden önce kromozomlar gittikçe yogunlasirken (anafazda en yogun durumuna ulasir), bazi kromozomiarin bazi bölgelerimn diger kisimlardan daha fazla yogunlas-tigi görülür. Boyama ile, belirli evrelerde, belirii yogunlasma (kondensasyon) bölgeleri tasiyan kromozomlar gösterilebilir. Özel boyama teknikieriyle bir krorno-zom üzerinde açik (az yogunlasmis bölgeler = Eukromatik Bölgeler) ve koyu (çok yogunlasmis = Heterokromatik Bölgeler) bantlar seklinde görülen kromatin kisimlari saptanir. Her kromozomdaki bantlarin konumu kendine özgüdür ve bu bantlasmanin incelenmesi, genetik programin aydinlatilmasi için çok önemli sonuçlar verir. Her ne kadar bölünmekte olan hücrelerdeki kromozomlarin açik renkli bantlarindaki kromatin, koyu renkli olan kisimlardakine (yani çok siki paketlenmis) göre nisbeten daha çok okunabilen gen tasirsa da, bölünme olayinin ilerlemis evrelerinde, kromozomun hiçbir kisminda artik gen okunmasi meydana gelmez. Çünkü paketlenme en üst düzeyine ulasir. mRNA’ya tercüme, yalniz, bölünme döngüsüne girmemis hücrelerdeki, kismen gevsemis kromatin kisimla-rinda gerçeklesir.

Histonlar, üç çesit kromozomal proteinden ancak bir grubudur. Diger ikisi yapisal ve regülatör proteinlerdir. Histonlari alinan kromozomun sekli bozulmaz; çünkü sekli olusturan yapisal proteinlerdir. Çiplak DNA sarmallari bu yapisal proteinlere tutunurlar. Regülatör proteinler en az bilinen gruptur. Büyük bir olasilikla DNA’nin çift sarmallarini ya da DNA’nin en azindan yapisal ve regülatör genlenni içeren kisimlarini tümüyle örterek kapatirlar ve böylece okunmalarini önlerler. Kromozomal regülatör proteinlerin etkisini, gelisme süreci içerisinde, belirli bir zamana ve siraya göre gösterdigi ve böylece organizmadaki yapilarin bir zaman dizisi içerisinde ortaya çiktigi bilinmektedir.

Dev kromozomlarin incelenmesi (sineklerin tükrük bezlerinde, Malpiki kanalin-daki hücrelerde ve bazi yag dokularinda) oldukça önemli bilgiler vermistir. Çünkü endomitozis ile kromozomlar binlerce defa bölünmesine karsin, yavru kromonemalar yan yana kalmakta ve bu suretle kuvvetli boyanan DNA bantlari meydana gelmekte-dir (Sekil 10.7). Biz dev kromozomlari haploit olarak kabul ediyoruz. Çünkü ana ve babadan gelen kromozom çifti bunlarda birbirine kaynasmis durumdadir. Mutasyon-larin gösterilmesinde önemli rol oynarlar. Çünkü haploit oldugundan çekinik genler dahi etkisini fenotipte gösterebilecektir.

Dev kromozomlarin özel bir durumunu yumurta sarisi bakimindan zengin olan balik, amfibi, sürüngen ve kuslarda görüyoruz. Mayoz bölünmenin profaz evresinde, homolog kromozomlar lamba seklinde dizilirler .

Kromozomlarin döller boyunca sabit tutulmasi, gamet olusumu sirasinda, homolog kromozomlarin ikiye ayrilmasi ve yalniz bir tanesinin gametlere verilmesiyle rnümkün olur. 2n sayisi döllenme ile tekrar saglanir. Her kromozom içerisinde bir ya da birkaç özelligi kontrol eden birçok gen vardir. Her gen belirli bir yerde bulunur; bu yere lokus denir (çogul loki). Her hücrede ayni kromozomdan bir çift bulundugun-dan ayni özellige etki eden genler de çift (en azindan) halde bulunur (Y kromozo-munda bulunanlar hariç). Kromozomlar birbirinden ayrilirken genler de buna uygun olarak ayrilir. Genler, kromozomlarin içinde bir dogrultu üzerinde dizilmislerdir. Homolog kromozomlarda ayni genler ayni yerlerde bulunurlar. Dolayisiyla mayoz esnasinda sinapsis yapan kromozomlar, noktasi noktasina kavustuklarindan homolog genler tamamen birbirlerinin karsisina gelirler.

Prof.Dr.Ali Demirsoy

Yorum ekle 12 Temmuz 2007

Kalıtımın Kromozomal Esası

KALITIMIN KROMOZOMAL ESASI

Bitkilerde ve hayvanlarda her tür kendine özgü sabit sayida kromozom içerir. Kromozomlarin sayisi mitoz bölünmedeki düzenli ve kesin olaylarla sabit tutulur. Birçok hayvan ve bitkide kromozom sayisi esittir. Fakat kromozomlardaki kalitim faktörleri farklidir.

KROMOZOMLARIN YAPISI

Ilk defa 1840 yilinda botanikçi Hofmeister tarafindan Tradescamia bitkisinin polen ana hücrelerinde görülmüs ve 1888 yilinda Vvaldeyer tarafindan da “Kromozom” ismi verilmistir.

Hiçbir zaman yeniden yapilmazlar ya eskiden varolan kromozomun bölünme-sinden ya da tamamlama sentezleri ile yapilirlar. Yasamin sürekliligi kromozomlarin devamliligina dayanir. h-ler canlida kromozomlann sekli farkli olmasina karsin, ayni türde ayni kromozomlarin sekilleri birbirine benzerdir.

Örnegin, 3. kromozom bir türde ayni sekle sahip olmasina karsilik, ayni türde 3. ile 8. kromozomlarin sekilleri birbirinden farklidir. Sayilari, türden türe farkli olur. Sayisi ile organizasyon derecesi arasinda herhangi bir baglanti yoktur.

Küçük bir kromozom daha fazla gen tasiyabilir. Örnegin, Ascaris megalocephala un/va/ens’öe 2n = 2 (bilinen en az sayida kromozom tasiyan canli), Drosophila melanogaster’öe 2n = 8, insanda 2n = 46, keçide 2n = 60, bir tür istakozda 2n = 200, Ophyoglos-sum vulgatum (bir çesit egrelti otul’da 2n = 500 (canlilar arasinda bilinen en fazla kromozom sayili bitki) kromozom vardir. Normal vücut hücreleri anadan ve babadan gelen birer kromozom takimina sahiptir. Ana ve babadan gelen es kromozomlarin sekilleri ve büyüklükleri (esey kromozomlari hariç) birbirine esittir. Bu çift kromozom takimi bütün vücut hücrelerinde bulunur. Böyle hücrelere “S o m a t i k h ü c r e-l e r” adi verilir. Kromozom sayisi bakimindan da “D i p l o i f’tir denir ve 2n ile gösterilir. Fakat esey hücrelerinde, ergin gametlerde ve bazi ilkel canlilarin bütün hayat devrelerinde (yalniz zigot halinde diploit) kromozomlar eslerinden yoksundur. Partenogenetik çogalan bazi hayvanlarda, örnegin, erkek arilarda, vücut hücreleri-nin kromozom sayisi disilerinin somatik hücrelerindekinin yarisi kadardir. Ya erkek ya da disi esey kromozomunu bulunduranlara “G e r m i n a t i f H ü c r e l e r ” denir. Esi olmayan kromozomlara da “H a p l o i t” denir ve “n” simgesiyle gösterilir. Kromozom sayisi sabit olmakla beraber bazi özeliesmis hücrelerde örnegin, böcek-lenn, özellikle bazi sineklerin tükrük bezlerinde bu sayi 2n’nin katlari seklinde bir artis gösterir. Burada kromozomlar çekirdek zan parçalanmaksizin çogalirlar. Buna “E n d o m i t o z i s” ve kromozom durumuna da “P o l i p l o i d i” denir. Çekir-dek büyüklügü kromozomlarin miktarina bagli oldugundan, poliploidide çekirdek hacminde büyüme görülür.

Normal bir hücrede kromozomlar gözükmez. Profazin baslangicindan basla-yarak gittikçe yay seklinde kivrilan ve kalinlasan ince kromatin agi seklindedir. Sonunda türlere özgü kromozom seklini alincaya kadar kivrilma devam eder. Dino-f/age/lata’öa kromozomlar her zaman gözükür. Çünkü bunlarda çekirdek zan yoktur ve DNA bazik proteinlere bagli degildir. Bu tip hücreiere “M e z o k a r y o t i k” hücreler denir. Bir kromozomu kaba taslak distan incelemeye baslarsak su kisimlar (Sekil 10.3 ve 4) görülür: Aralarinda genel olarak açi bulunan iki koldan olusur. Kol-lar, primer bogumla birbirinden aynlmistir, buna S e n t r o m e r ” (Kinetokor) denir. iki kolu birbirine esit olan kromozomlara “Metasentrik”, esit olmayanlara ise “Submetasentrik” denir. Bir kollu gibi görünen kromozomlara da “Akrosentrik” (buniann sentromeri kromozomlarin ucundadir) (Sekil 10.5) kromozomlar denir. Bazi hayvan gruplari bu üç tipten yalniz birine sahiptir. Örnegin amfibiler yalniz metasentrik kromozomlara sahiptir.

Kromozomlar üzerinde bu primer (birincil) bogumlardan baska, sekonder (ikin-cil) bogumlar da bulunabilir (Sekil 10.3 ve 4). Bazen (genellikle) kromozomun uç kis-minda uydu “S a t e l l i t” denilen yuvarlak ya da uzunca bir yapi bulunur. Uydu, kromozoma ince bir kromatin ipligiyle baglidir. Bu tip kromozomlara SAT kromo-zomlar denir. Sentromerler kromozomlarin ig ipligine takilmasini saglar. Sentromeri olmayan bir kromozom bölünmeye katilamaz ve tasfiye olur. Bu bogulma yerlerinde bulunan genler, rRNA’lari ve dolayisiyla çekirdekcikleri organize ederler. Bu genler çok defa yüzlerce kopya halinde bulunur ve buna ‘Gen Amplifikasyon’u ya da ‘Redunanz’ denir. Kromozomlarin uçlarina da “Telomer7′ denir.

Kromozomun (Insanda) Ince Yapisi: Çözülmüs DNA’nin uzunlugu, bölün-mekte olan hücredeki paketlenmis kromozomlardan yaklasik 100.000 defa daha fazladir. insan kromozomlarinin agirligi, kabaca, DNA ve kromozomdaki proteinie-rin toplamina esittir. DNA’nin “Histonlar” olarak bilinen kromozomal proteinlerle olan baglantilari, tamamen yogunlasmis kromozomlar içinde DNA’nin inanilmaz derecede sikica paketlenmesim saglar.

Bölünmeyen hücrelerde, çekirdek, kromatin olarak bilinen, kaba ve sekilsiz bir granüler materyal içerir. Kromatin, elektronmikroskop altinda incelendiginde, 0.3-0.5 mp çapinda boncuk dizisi gibi belirli bir yapiya sahip oldugu görülür (Sekil 10.6)- Bu kromatin ipligine çok defa “Kromonema” denir. Kromonemalar, bölünme evresine girmis kromozomlarda. “Matrix” denen, proteinlerden yapilmis amorf bir madde içerisinde bulunur. Bölünmelerin haricinde, kromatin iplikler çözünmüs olarak bulunduklari için, isik mikroskopunda görülmezler. Kromatinlerin her bir boncuguna “Nucleosom” (eski adlandinlmasi ile Kromomer) denir. Nukleozom, dört farkli histon çesidinin her birinden ikiser adet molekül içeren bir nukleozom çekirdeginden ve bunun üzerinde bir çember gibi sarili olan DNA’dan olusur (Sekil 10.6/n). Sekil 10.6/n’de görüldügü gibi DNA, nukleozom çekirdeginin etrafinda tam olarak iki defa dönmüstür. Nukleozomlar birbirlerine “Linker DNA = Baglayici DNA” denen çok uzun olmayan bir DNA zinciri ile baglanmislardir. Besinci çesit histon, nukleozomun dis yüzünde yer alir ve muhtemelen nukleozo-mun kararli kalmasini ve DNA’nin bulundugu yere sabitlestirilmesini saglar.

DNA’nin nukleozom etrafinda dönen kismi yaklasik 200 baz çiftinden olusmustur ve bunun da yaklasik 1/6’si sarilmadan durur. Eger hücreler bölünme-leri sirasinda incelenirlerse, kromozomlarin bölünmeye yaklastikça yogunlastiklari görülür. Bölünen hücrelerdeki DNA’nin ve proteinlerin bu denli siki paketlenme mekanizmalari tam olarak bilinmemektedir; fakat birincil ve ikincil kivrilmalarin bu yogunlasmada önemli oldugu açiktir.

Kromatinin yogunlasma derecesi. yapisal ve regulatör genlerin ürün verme derecelerinin göstergesidir. Çesitli kanitlar, kivrilmamis, yani çözülmüs kromatin-deki genlerin, yogunlasmis kromatindeki genlerden çok daha fazla okunduklarini göstermektedir. Kadinlarda çok siki paketlenmis X kromozomlarindan biri (Barr Cisimcigi), kalitsal olarak islevsizdir; nitekim homologu olan, çözülmüs ve uzamis olan ikinci X kromozomu yüzlerce okunabilir durumda gen tasir. Hücre bölünme-sinden önce kromozomlar gittikçe yogunlasirken (anafazda en yogun durumuna ulasir), bazi kromozomiarin bazi bölgelerimn diger kisimlardan daha fazla yogunlas-tigi görülür. Boyama ile, belirli evrelerde, belirii yogunlasma (kondensasyon) bölgeleri tasiyan kromozomlar gösterilebilir. Özel boyama teknikieriyle bir krorno-zom üzerinde açik (az yogunlasmis bölgeler = Eukromatik Bölgeler) ve koyu (çok yogunlasmis = Heterokromatik Bölgeler) bantlar seklinde görülen kromatin kisimlari saptanir. Her kromozomdaki bantlarin konumu kendine özgüdür ve bu bantlasmanin incelenmesi, genetik programin aydinlatilmasi için çok önemli sonuçlar verir. Her ne kadar bölünmekte olan hücrelerdeki kromozomlarin açik renkli bantlarindaki kromatin, koyu renkli olan kisimlardakine (yani çok siki paketlenmis) göre nisbeten daha çok okunabilen gen tasirsa da, bölünme olayinin ilerlemis evrelerinde, kromozomun hiçbir kisminda artik gen okunmasi meydana gelmez. Çünkü paketlenme en üst düzeyine ulasir. mRNA’ya tercüme, yalniz, bölünme döngüsüne girmemis hücrelerdeki, kismen gevsemis kromatin kisimla-rinda gerçeklesir.

Histonlar, üç çesit kromozomal proteinden ancak bir grubudur. Diger ikisi yapisal ve regülatör proteinlerdir. Histonlari alinan kromozomun sekli bozulmaz; çünkü sekli olusturan yapisal proteinlerdir. Çiplak DNA sarmallari bu yapisal proteinlere tutunurlar. Regülatör proteinler en az bilinen gruptur. Büyük bir olasilikla DNA’nin çift sarmallarini ya da DNA’nin en azindan yapisal ve regülatör genlenni içeren kisimlarini tümüyle örterek kapatirlar ve böylece okunmalarini önlerler. Kromozomal regülatör proteinlerin etkisini, gelisme süreci içerisinde, belirli bir zamana ve siraya göre gösterdigi ve böylece organizmadaki yapilarin bir zaman dizisi içerisinde ortaya çiktigi bilinmektedir.

Dev kromozomlarin incelenmesi (sineklerin tükrük bezlerinde, Malpiki kanalin-daki hücrelerde ve bazi yag dokularinda) oldukça önemli bilgiler vermistir. Çünkü endomitozis ile kromozomlar binlerce defa bölünmesine karsin, yavru kromonemalar yan yana kalmakta ve bu suretle kuvvetli boyanan DNA bantlari meydana gelmekte-dir (Sekil 10.7). Biz dev kromozomlari haploit olarak kabul ediyoruz. Çünkü ana ve babadan gelen kromozom çifti bunlarda birbirine kaynasmis durumdadir. Mutasyon-larin gösterilmesinde önemli rol oynarlar. Çünkü haploit oldugundan çekinik genler dahi etkisini fenotipte gösterebilecektir.

Dev kromozomlarin özel bir durumunu yumurta sarisi bakimindan zengin olan balik, amfibi, sürüngen ve kuslarda görüyoruz. Mayoz bölünmenin profaz evresinde, homolog kromozomlar lamba seklinde dizilirler .

Kromozomlarin döller boyunca sabit tutulmasi, gamet olusumu sirasinda, homolog kromozomlarin ikiye ayrilmasi ve yalniz bir tanesinin gametlere verilmesiyle rnümkün olur. 2n sayisi döllenme ile tekrar saglanir. Her kromozom içerisinde bir ya da birkaç özelligi kontrol eden birçok gen vardir. Her gen belirli bir yerde bulunur; bu yere lokus denir (çogul loki). Her hücrede ayni kromozomdan bir çift bulundugun-dan ayni özellige etki eden genler de çift (en azindan) halde bulunur (Y kromozo-munda bulunanlar hariç). Kromozomlar birbirinden ayrilirken genler de buna uygun olarak ayrilir. Genler, kromozomlarin içinde bir dogrultu üzerinde dizilmislerdir. Homolog kromozomlarda ayni genler ayni yerlerde bulunurlar. Dolayisiyla mayoz esnasinda sinapsis yapan kromozomlar, noktasi noktasina kavustuklarindan homolog genler tamamen birbirlerinin karsisina gelirler.

Prof.Dr.Ali Demirsoy

Yorum ekle 12 Temmuz 2007

Sonraki Önceki


Kategorilere Göre

Rasgele...


Destekliyoruz arkada - arkadas - partner - partner - arkada - proxy - yemek tarifi - powermta - powermta administrator - Proxy