11-biyoloji-2-modul

MODÜLDE KULLANILAN SEMBOLLER Disiplinler Arası Sınıf İçi Uygulama Kavram Sınıf Dışı Uygulama Medya Okuryazarlığı Etkinlik (Bireysel) Derin Düşünme Etkinlik (Grup) Yaratıcı Düşünme Konu Anlatımı Eleştirel Düşünme Sınıf İçi Web Bağlantısı 21. Yüzyıl Becerileri İleri Okuma (Kitaba alınan) Değerler Eğitimi Okuma İpucu Görsel Okuma İkaz / Uyarı / Vurgu / Odak Dinleme Öneri Yazma Öneri Gezi Gözlem Sözlü İletişim Öneri Seyirlik Modül Sorusu Öneri Müzik Deney Öneri Okuma Araştırma Öneri Bağlantı Lügatçe Genel Kültür / Meraklısına Ezberleme Etkinliği Biyoloji Dersi, 11. Sınıf, Konu Anlatım ve Uygulama Materyali, 2. Modül Bu ders materyali, Yenidoğu Eğitim Kurumları Program ve Yayın Geliştirme Birimi’nde görev yapan eğitim koordinatörleri tarafından hazırlanmıştır. Her hakkı saklıdır. İç tasarım, kapak tasarım, orijinal çizimler Yenidoğu Eğitim Kurumları Grafik Birimi tarafından gerçekleştirilmiştir. Baskı ve Cilt: Durakcopy 2

BİYOLOJİ 11 / 1. MODÜL İÇİNDEKİLER 3. DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ ............................................……................................................................................. 5 3.1. NASIL HAREKET EDİYORSUNUZ? ........................................……................................................................................. 5 Kıkırdak Doku ........................................……........................................................................................................................ 6 Kemik Doku .......................................……............................................................................................................................. 7 Kemikler Birbirine Nasıl Bağlanır: Eklemler ............................................................................................................ 11 ETKİNLİK: Kemikler Çok Şey Anlatır Okumasını Bilene! ........................................................................................ 14 İSKELET SİSTEMİ RAHATSIZLIKLARI ........................................................................................................................... 15 ETKİNLİK: Kemiği Bükebilir misiniz? ............................................................................................................................. 17 Hangisinde Daha Fazla Kas Var? .................................................................................................................................... 18 İskelet Kasının Kasılma Mekanizması ........................................................................................................................... 21 4. SOLUNUM SİSTEMİ .......................................................................................................................................................... 24 4.1. SOLUK ALIP VERME MEKANİZMASI ........................................................................................................................... 26 ETKİNLİK: Bir Basınç, Bir Nefes ....................................................................................................................................... 27 4.2. SOLUNUM GAZLARININ HÜCRELERE TAŞINMASI .............................................................................................. 29 4.3. SOLUNUM SİSTEMİNİN KORUNMASI ....................................................................................................................... 32 KEŞİF SÜRECİ: Bir Meslek Hastalığı .............................................................................................................................. 34 ETKİNLİK: Akciğer Kapasitenizi Hangi Faktörler Etkiler? ...................................................................................... 35 ÖZET/SUMMARY ................................................................................................................................................................ 37 KAVRAM HARİTASI ............................................................................................................................................................ 38 ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME ......................................................................................................................................... 40 MODÜL TARAMA TESTİ 1 ................................................................................................................................................ 48 MODÜL TARAMA TESTİ 2 ............................................................................................................................................... 56 3

DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ KONU 3 DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ SINIR (Border) 100 ve 200 metre dünya rekorlarını elinde tutan Usain Bolt, Yaz Olimpiyat- SİSTEM (System) larındaki 4x100 bayrak yarışında da öndeydi. 4 Usain, 100 metreyi 9.58 saniyeyle elinde tutarken bu mesafenin ilk 10 met- resini 0,81 saniyede katetmişti. Bu hız saatte 44.51 km’ye tekabül ediyor. Yani dörtnala giden bir atla aynı hızda koşabilen ve sınırları zorlayan bir insandan bahsediyoruz. İnsanın fizyolojisini ve organ sistemlerini dikkate alan uzmanlar, 9.58’lik rekorun daha da aşağıya çekilemeyeceği kanaatinde. Rekoru 1 saniye aşağıya çekmek için yüz yıl bekleyen insanoğlu bundan böyle 1 salise için 100 yıl bekle- mek zorunda kalabilir.

BİYOLOJİ 11 / 2. MODÜL BU MODÜLDE ● İskelet sistemini, bu sistemin hareket, destek ve düzenlemedeki rolünü inceleyeceğiz. ● Kas yapısını, kasılmanın moleküler mekanizmalarını anlamaya çalışacağız. ● Farklı işleri yerine getiren farklı kas çeşitlerini ve özelliklerini öğreneceğiz. ● İskelet sistemiyle kas sistemi arasındaki ilişkiyi çözümleyeceğiz. ● Solunum gazlarının taşınmasını, alışveriş sistemlerinin nasıl kontrol edildiğini ve düzenlendiğini irdeleyeceğiz. DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ 3.1. NASIL HAREKET EDİYORSUNUZ? Hareket etme yeteneği, bir dizi etkileşimli vücut sisteminin kontrolüne bırakılmıştır. Bunlar temel anlamda iskelet, kas ve sinir sistemleridir. Bu sistemlerden iskelet sistemi, kasların çekmesi için bir yapı sağlayan kemiklerden oluşur. Kaslar, bir kemiği diğerine göre hareket ettirmek için gereken gücü sağlar. Sinir sistemi, kaslara sinyal iletir ve bu da onların hareket etmesini sağlar. Bu mu- azzam etkileşim vesilesiyle hareket edebiliriz. İnsanda destek ve ha- reket sistemini oluşturan dokular, kıkırdak, kemik ve kas dokudur. Hareket sis- teminin temel destek üni- teleri ise kemikler ve bun- lardan oluşan eklemlerdir. Omurgalı iç iskeleti, kıkırdak ve kemik olmak üzere iki çeşit bağ doku- dan oluşur. Kıkırdak ve ke- mik, bedenin iskelet çatısı- nın sağlanmasında önemli rol oynayan, özelleşmiş bağ dokularıdır. Bu özel bağ dokular hangi özellikler vesilesiyle bu çatıyı oluşturur? Birlikte bakalım. 5

DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ Kıkırdak Doku Kıkırdak, yapısal destek sağlayan bağ dokudur. Kıkırdak doku, yapısındaki kollajen liflerin oluşturduğu ağ vesilesiyle, vücudun esnek dokusunu oluşturur. İç iskeletin hem dayanıklılık hem de esneklik isteyen kısımlarında; larinks, burun, kulak kepçesi, eklem ve kaburga uçlarında bulunur. Kıkırdak doku sinir, kan ve lenf damarı içermez. Beslenmesini etrafındaki bağ dokudan karşılar. Kı- kırdak hücrelerine kondrosit, ara maddesine kondrin adı verilir. Kıkırdak dokunun ara maddesi olan kondrinde lifler bulunur. Bu liflerin yapısına, düzenine ve miktarına göre hiyalin, elastik ve fibröz kıkırdak olmak üzere kıkırdak dokular ayrım gösterir. Peki, bu kıkırdaklar arasında nasıl bir fark vardır? 1. Hiyalin (Saydam) Kıkırdak Kollajen lifler bakımından zengindir. Bu lifler vesilesiyle bükülmeye karşı dayanıklıdır. Hücre ara maddesi, şeffaf ve homojendir. Embriyo döneminde tüm omurgalıların iske- letini oluşturan hiyalin kıkırdak, yetişkinlerin soluk borusu, kaburga uçları ve uzun kemiklerinin başında bulunur. 2. Elastik Kıkırdak Hücre ara maddesi, elastik liflerin bulunması nedeniy- le bükülebilir özelliktedir. Kulak kepçesi, östaki borusu ve kulak yolunda bu yapıya rastlanır. 3. Lifli (Fibröz) Kıkırdak Hücre ara maddesi, kollajen bakımından zengindir. Bundan dolayı basınca ve çekmeye karşı dayanıklıdır. Kas- ları kemiklere bağlayan tendonlarda, omurlar arasındaki disklerde, eklemlerde ve kemikleri birbirine bağlayan liga- mentlerde bulunur. Özet olarak: Kıkırdak doku hücrelerine kondrosit denir. Hücreler arasında ise bağ doku proteinleri olan lifler bulunur. Bu liflerin yapısı ve yoğunluğuna göre kıkırdak doku; hiyalin, elastik ve fibröz kıkırdak olmak üzere üçe ayrılır. 6

BİYOLOJİ 11 / 2. MODÜL • Destek ve hareket sisteminde önemli bir yeri olan iki doku (kıkırdak ve kemik dokuları) birer bağ doku çeşididir. Kemik Doku Destek ve hareketimizde önemli bir yeri olan kemik doku, osteosit adı verilen canlı kemik hücreleri ile bu hücrelerin arasını dolduran osein isimli ara maddeden oluşur. Bu doku hücresi ve ara madde, kemik içerisindeki ince kanallar boyunca uzanan uzun hücresel uzantılar aracılığıyla birbirleriyle temas halindedir. Kemik dokunun hücre ara maddesi organik maddelerle inorganik maddelerden oluşur. Ara maddede kollajen lifler bulunur. Ara maddedeki inorganik maddelerin çoğunluğu ise kalsiyum tuzlarıdır. Bu tuzlar kemiğe sertlik verir. Eğer besin maddeleriyle yeterli miktarda kalsiyum alınmazsa vücut hücreleri kalsiyum ihtiyacını, kemiklerden karşılar. Yaş- landıkça, ara maddenin organik kısmı azalırken inorganik kısmı artar. Bu nedenle yaşlılarda kemikler daha sert ve daha kırılgandır. Kemik doku, süngerimsi kemik doku ve sıkı (sert) kemik doku olmak üzere ikiye ayılır. Süngerimsi Kemik Doku Gözenekli yapıda olan süngerimsi kemik dokuda kan hücrelerinin yapımını sağlayan kırmızı ilik bulunur. Tüm kemik çeşitlerinin içinde süngerimsi kemik doku vardır. Sıkı (Sert) Kemik Dokusu Tüm kemik çeşitlerinin dış kısmında bulunur. Mikroskop altında bu dokunun enine kesitine bakılırsa kan damarları ve sinirlerin geçmesine yarayan Havers kanalları görülür. Kemik hücreleri, bu kanalların çevresinde sıralanmıştır. Hücreler, uzantıları ile Havers kanallarındaki kandan besin ve oksijen alır. Havers kanallarını birleştiren enine kanallara ise Volkmann kanalları denir. İNSAN KEMIĞİNİN YAPISI KEMIK YAPISININ BOYUTSAL ŞEMASI Sarı İlik Kan Damarları Havers Kanalları Kırmızı Kemik İliği Volkmann Kanalları Sıkı Kemik Kıkırdak Doku (Kemik Büyüme Bölgesi) Kemikler üzerinde kemik zarı bulunur. Bu zara periost adı verilir. Periost, bol miktarda kan damarı ve sinir taşır. Bu sayede hem yeni kemik hücrelerinin oluşumunu sağlar hem de kemiğin kalınlaşma ve onarılma görevini yerine getirir. Kemik zarında, kollajen ve elastik liflerle bol miktarda kan damarı ve sinir vardır. Damarlar ve sinirler kanallarla kemiğin içine gi- rer. Kemik zarı, kemiğin enine büyümesini ve onarımını sağlar. Kemiğin boyuna büyümesini, uzun kemiklerin baş kısmında bulunan epifiz plağı sağlar. Epifiz plağı, kemik doku oluşumunu sağlayan hiyalin kıkırdak tabakasıdır. SANAL KEMİK LABORATUVARI 7

DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ Kemik Çeşitleri İnsan iskeletinde kemikler uzun, yassı, kısa ve düzensiz olmak üzere dört şekilde görülür. Görselde bu kemiklerin hangileri olduğu görülmektedir. Yassı kemikler Uzun kemikler Kısa kemikler Düzensiz kemikler Uzun kemikler kol ve bacaklarda bulunur. Pazı, ön kol ve dirsek kemikleri kolda, uyluk, kaval ve baldır kemikleri uzun kemiklere örnek verilebilir. Bir tane uzun kemik, boyuna kesilip incelenirse diğer kemikler gibi süngerimsi kemik ve sıkı kemik dokusu olmak üzere iki kısımdan meydana geldiği görülür. Süngerimsi kemik dokunun içindeki boşluklarda kan hücrelerinin üretildiği kırmızı kemik iliği bulunur. Gövdede sert kemik doku bulunur. Gövdenin ortasındaki boşlukta ise sarı kemik iliği yer alır. Yassı kemikler kafatası, kürek, kaburga, göğüs, kalça ve diz kapağı kemikleridir. Kısa kemiğe “el bilek” ve “ayak bilek” kemikleri örnek gösterilebilir. Düzensiz kemikler belli bir şekli olmayan, baskılara karşı dayanıklı, sağlam kemiklerdir. Düzensiz kemiklere omur kemikleri örnek verilebilir. 8

BİYOLOJİ 11 / 2. MODÜL Uyluk Kemiğinden Gelen Şöhret Her gün yürüdüğümüz, koştuğumuz ve zıpladığımız düşünüldüğünde bun- ları yapabilmek için sağlam bir destek sistemine ve darbelere karşı koyabilen bir kemik yapısına ihtiyacımız var. Peki ama kemikler, özellikle vücut ağırlığımızı hiç de zorlanmadan kaldırabilen uyluk (femur) kemiği, bunu nasıl yapabiliyor? Bu soruyu yapısal hiyerarşi kavramıyla açıklayabiliriz. Kemik dokuda yer alan ve temel yapısal birim kabul edilen Havers kanalları (osteon) tüp şeklindedir. Havers kanalını oluşturan kemik katman sayısına göre (10-15) Havers kanalının çapı değişebilir. Havers kanallarının uzunluğu, merkezinden geçen damar uzunluğuna bağlı- dır. Damarın ilerleyişine göre kanal ilerler ve karmaşık bir yapıya dönüşür. Uzun- lamasına ekseni kemiğin yük taşıyan ekseni ile çakışır. Havers kanalını oluşturan her kemik katmanı, kollajen liflerden yapılmış tüplerden oluşur. Bu şekilde tüp içerisinde tüpler ve onun da içerisinde tüpler biçiminde devam eden demetler şeklindeki yapı, uyluk kemiğine ağır yük taşıyabilecek dayanıklılık ve esneklik sağlar. Böylece hafif, esnek ve sağlam yapıdaki uyluk kemiği yürüyen, koşan ve zıplayan bir vücudu taşıyabilir. Masasında uyluk kemiğini inceleyen ve bunun bir canlıyı nasıl ayakta tuttuğuna şaşkınlıkla bakan Gustave Eiffel, kendi adını taşıyan ve Fransızların baş- langıçta nefret ettiği ucube bir yapıyı, bir demir yığınını Paris’te 1887 yılında inşa eder. Sonrasında gelen turist ve zi- yaretçilerin hatırına Parisliler bu yapıyı bir sanat şaheseri olarak tüm dünyaya tanıtır. Parisliler tarafından başlangıçta ucube olarak görülen ve zamanında yüzlerce ünlü ismin yapımına karşı çık- tığı Eyfel Kulesi, asıl sanat şaheseri olan uyluk kemiğinden kopya edilerek inşa edilir ve günümüze kadar gelir. Kaynak: (https://www.wired.com/2015/03/ empzeal-eiffel-tower/) İnsanlık, teknolojiyi geliştirirken doğadan esinlenmiş veya canlıları taklit etmiştir. Doğayı taklit ede- rek geliştirilen teknolojilerin insanlığın gelişimi için faydalı olduğu görüşü hâkim olsa da bu durumun sakıncaları olabileceğini söyleyenleri de dikkate almak gerekebilir. Siz de arkadaşlarınızla bu durumu tartışınız. 9

DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ Kemikler Nasıl Oluşur? KALSİTONİN VE PARATHORMON (Kan kalsiyum seviyesi hormonlarla düzenlenir.) Kemik oluşumunda hormonlar, vitaminler ve mineraller önemli yer tutar. Kalsiyum, fosfor ve Kalsitonin potasyum kemik oluşumunda rol alan minerallerin başında gelir. Bu mineraller kanda belirli miktarda Tiroit Bezi olmalıdır. Peki, bu minerallerin kanda belirli sınır- lar içinde olmasını düzenleyen yapılar nelerdir? Bu Kalsiyumu Bağırsakta minerallerin kandaki miktarları, paratiroit ve tiroit depolanmak kalsiyum geri bezinin hormonları vesilesiyle ayarlanır. Eğer kal- için kemiğe emilimi azalır. siyum, dolaşımdaki kanda olması gereken sınırda yönlendirir. değilse paratiroit, kalsiyumun ve fosfatın kemikten kana geçmesini sağlar. Böylece kandaki kalsiyum Kanda Yüksek Böbrekte miktarı artar. Kandaki kalsiyum, normalin üzerinde Kalsiyum kalsiyum geri olursa bu durumda tiroit bezi kalsitonin hormo- emilimi azalır. nu salgılar. Kalsitonin, kandaki kalsiyum ve fosfatın Seviyesi kemiklere geçmesini sağlar. Ayrıca, kemiklerin ge- lişmesinde ve büyümesinde hipofiz bezinden sal- Kanda Normal Kalsiyum Seviyesi gılanan büyüme hormonu da etkilidir. Kalsiyum Kan Damarı Kalsiyum Bağırsakta Kalsiyum kalsiyum geri seviyesi çok Kemiklerden emilimi azalır. kana kalsiyum düşer. geçişi gerçekleşir. D Vitamini Böbrekte kalsiyum geri emilimi artar. Parathormon Paratiroit Bezleri Görsel 3.1: Paratiroit ve tiroit bezleri, kandaki kalsiyum miktarının belirli sınırlar içerisinde kalmasını sağlar. Kemiklerle ilgili şöyle bir özet yapabiliriz: • Kemik doku hücrelerine osteosit denir. Hücreler arasında kollajen lifler bulunur. • Kemik doku, süngerimsi kemik doku ve sıkı (sert) kemik doku olmak üzere ikiye ayılır. • Süngerimsi kemik doku içerisinde, kan hücrelerinin yapımından sorumlu kırmızı kemik iliği bulunur. • Sert kemik doku içerisinde, yağ hücrelerinden oluşan ve gerekli hâllerde kırmızı kemik iliğine dönüşerek kan üretimine destek olan sarı kemik iliği bulunur. • Sert kemik iliğinde bulunan hücrelerin bağlantılarını sağlayan Havers ve Volkmann kanalları bulunur. • Kemikler, periost denilen ve kemiği besleyen bir zar ile örtülüdür. • Epifiz plağı, kemiklerin boyuna uzamasını sağlayan kıkırdak bir yapıdır. • Kemikler, şekillerine göre uzun, kısa ve yassı olmak üzere üçe ayrılır. • Kemikler, çok önemli bir kalsiyum mineral deposudur. • Kandaki kalsiyum azaldığında parathormon, kemikten kana kalsiyum geçişini sağlar. Kemikteki kalsi- yum azaldığında ise kalsitonin hormonu, kandan kemiklere kalsiyum geçişini sağlar. 10

BİYOLOJİ 11 / 2. MODÜL Kemikler Birbirine Nasıl Bağlanır: Eklemler Kemikler birbirine eklem adı verilen bölgelerle bağlanır. Kaslar ve kemikler, eklemlerin etrafında birlikte çalışır. Farklı tipte eklemler farklı yönlerde harekete izin verir. Eklemler, hareket derecelerine göre farklılık gösterir. Üç çeşit eklem vardır: oyna- maz (hareketsiz), yarı oynar (az hareketli) ve oynar (hareketli). Eklem bölgesinde bağ dokudan yapılmış eklem kapsülü yer alır. Kapsülün iç kısmında ince bir sinovial zar bulunur. Bu zardan eklem boşluğuna kemiklerin birbirine sürtünerek aşınmasını engelleyen eklem sıvısı (sinovial sıvı) salgılanır. Kemikler ve eklemler, kaldıraç sistemi gibi çalışır. Kaldıraç, dayanak noktası etrafında çalışan kuvvet ve yük koluna koluna sahiptir. Kaldıraç sistemi, ya kuvveti ya da hızı daha verimli hâle getirmek için tasarlanmıştır. Kuvveti en yüksek noktaya çıkar- mak için tasarlanan kaldıraç sisteminde, yük kolunun kuvvet koluna oranı 2:1, yani kısa mesafede çok büyük kuvvet meydana getirecek şekilde tasarlanmıştır. Hız için tasarlanan kaldıraç sisteminde ise yük kolunun kuvvet koluna oranı 5:1, yani düşük ağırlıkları uzak mesafelere hızlı bir şekilde hareket ettirecek şekilde tasarlanmıştır. İnsan çenesi, maksimum kuvvet uygulamak için tasarlanmış bir kaldıraç sistemi örneğidir. İnsanın bacağı ise hız için tasarlanmış kaldıraç sistemine örnektir. Görselde bu durum daha detaylı açıklanmıştır. KALDIRAÇ SINIFLARI Bir kol dört ana bölümden olu- şur: Kaldıraç kolu, dayanak, kuvvet Birinci Sınıf Kaldıraçlar İkinci Sınıf Kaldıraçlar Üçüncü Sınıf Kaldıraçlar ve yük. Kuvvet Yük Yük Yük Kemikler, kaldıraç kolu olarak iş- lev görür (kolun yapısal çerçevesi). Dayanak Kuvvet Dayanak Dayanak Kuvvet noktası noktası noktası Eklemler dayanak noktası gibi işlev görür (kolun döndüğü nokta). Kaslar kolu hareket ettirmek için gereken gücü sağlar. Yük, tipik olarak taşınmakta olan vücut kısmının ağırlığıdır. Kaldıraçlar, kol bileşenlerinin gö- receli pozisyonlarına göre farklı sı- nıflara ayrılabilir. • Birinci sınıf kaldıraçlarda daya- nak, yük ile kuvvet arasındadır. Örneğin, başı sallamak. • İkinci sınıf kaldıraçlarda yük, da- yanak ve kuvvet arasındadır . Örneğin, ayak parmak ucunda durma. • Üçüncü sınıf kaldıraçlarda kuvvet, dayanak ve yük arasındadır. Ör- neğin kolları bükme. 11

DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ İSKELET-EKLEM BAĞLANTISI Kemik Kıkırdak Sinovial Eklemler, çeşitli hareketleri yapmaya imkân verecek şekilde Sinovial sıvı yaratılmıştır. Yani, farklı tipteki eklemler, farklı yönlerde hareket eder. Şimdi bu eklem çeşitlerine bakalım. Kemik 1. Oynar Eklem: Kol ve bacaklarda hareketi sağlayan eklem çeşididir. Vücudun hareketini kolaylaştırır. Oynar eklem bölgesin- de iki kemiği birbirine bağlayan eklem bağları yer alır. Bu bağlara ligament adı verilir. Ligamentler, bağ dokunun esnek bağlarıdır. Bu sayede eklemlere sağlamlık ve kuvvet kazandırır. Oynar ek- lemlerde kemikler arsında boşluk bulunur. Bu boşlukta eklem sı- vısı yer alır. 2. Yarı Oynar Eklem: Yarı oynar eklemler, sınırlı oranda hareket etme yeteneği kazandırır. Eklem sıvısı ile kemikler arasında boşluk bulunmaz. Omurgadaki eklemler de bu gruba girer. Omurganın omurları arasında kıkırdak diskler vardır. Hareketi sınırlayan bu kıkırdak disklerdir. 3. Oynamaz Eklemler: Tıpkı bir testere gibi dişlerin birleşme- siyle ortaya çıkan eklemlerdir. Alt çene kemiği hariç, baş iskele- tindeki kemiklerde, kuyruk ve sağrı omurlarında görülür. Kafa ke- mikleri arasındaki yapılar örnek olarak verilebilir. GÜLÜMSEYİN! Yüzdeki iskelet kasları, vücudun diğer iskelet kaslarından farklıdır. Yüzdeki iskelet kaslarının çoğu, tendonlara veya ke- miklere değil doğrudan cilde veya başka is- kelet kaslarına yapışır. Dolayısıyla yüz kas- larındaki küçücük kasılma bile hemen fark edilir. Dolayısıyla yüz ifadesi hemen değişir. Bu benzersiz özellik sayesinde insanlar gü- lümseme, göz kırpma, yüz buruşturma, kaş çatma gibi ifadeleri kolayca yapabilir. 12

BİYOLOJİ 11 / 2. MODÜL Oynamaz eklemler Yarı oynar eklemler Oynar eklemler Eklemlerle ilgili şöyle bir özet yapabiliriz: • Eklemler hareket yeteneklerine göre oynamaz, oynar ve yarı oynar olmak üzere üçe ayrılır. • Oynar eklemlerde, bağ dokudan yapılmış eklem kapsülü isimli bir yapı, bu yapıyı içeriden saran sinovial zar ve eklem sıvısı (sinovial sıvı) bulunur. Bu yapılar yarı oynar ve oynamaz eklemlerde bulunmaz. • Oynar eklemler ayrıca birbirlerine ligament isimli bir bağ dokuyla bağlıdır. 13

DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ KEMIKLER ÇOK ŞEY ANLATIR OKUMASINI BILENE! Bir inşaat bölgesindeki işçiler, kısa süre önce gömüldüğü anlaşılan birkaç kemikle karşılaşıp hemen yetkilile- re haber verdi. Siz de bu kemikleri analiz etmek için gelen adli antropolog ekibindesiniz. İncelemeler sonucunda ne yazık ki kemiklerin inşaat ekipmanı tarafından ağır hasar gördüğünü tespit ettiniz. Kemiklerin çoğu ezilmiş durumda. Ancak, bazı kemikler incelenebilir. Sizden istenen bu kemiklerin sahibi hakkında rapor yazmanız. AMAÇ: Kemik çeşitlerini öğrenmek, matematiksel hesaplamalarla kemik uzunluğundan boy uzunluğunu bula- bilmek. YÖNTEM: Sizden önce gelen bir antropolog kemikleri sınıflandırdı. Bu sınıflandırmaya ait bilgiler aşağıda tablo hâlinde verilmiştir. Sizden istenen yükseklik hesaplama formüllerini kullanarak yüksekliği bulmak olacaktır. Hesapladığınız değerleri ilgili kutucuğa yazınız. Kemik Kemik türü Uzunluk (cm) Irk Cinsiyet Hesaplanan Yükseklik (cm) 1 kol kemiği 38,2 Kafkas Erkek 2 uyluk 44,0 Afrikan Amerikan Kadın 3 25,4 Kafkas Erkek 4 dirsek kemiği 52,4 Kafkas Erkek 5 uyluk 43,9 Afrikan Amerikan Kadın 6 uyluk 45,7 Kafkas Erkek kaval kemiği Irk YÜKSEKLİK HESAPLAMA FORMÜLLERİ Kadın Denklemi Kafkas Erkek Denklemi 2,47 × femur + 54,10 ± 3,72 cm Uyluk Afrikan Amerikan 2,28 × femur + 59,76 ± 3,41 cm Asya 2,32 × femur + 65,53 ± 3,94 cm 2,15 × femur + 72,57 ± 3,80 cm Kafkas 2,10 × femur + 72,22 ± 3,91 cm 2,90 × tibia + 61,53 ± 3,66 cm Kaval kemiği Afrikan Amerikan 2,15 × femur + 72,57 ± 3,80 cm 2,45 × tibia + 72,56 ± 3,70 cm Asya 2,42 × tibia + 81,93 ± 4,00 cm 2,39 × tibia + 81,45 ± 3,24 cm Kafkas 2,19 × tibia + 85,36 ± 3,96 cm 4,27 × ulna + 57,76 ± 4,30 cm Dirsek kemiği Afrikan Amerikan 2,39 × tibia + 81,45 ± 3,24 cm 3,31 × ulna + 75,38 ± 4,83 cm Asya 3,76 × ulna + 75,55 ± 4,72 cm 3,48 × ulna + 77,45 ± 4,66 cm Kafkas 3,20 × ulna + 82,77 ± 4,74 cm 3,36 × humerus + 57,97 ± 4,45 cm Kol kemiği Afrikan Amerikan 3,48 × ulna + 77,45 ± 4,66 cm 3,08 × humerus + 64,67 ± 4,25 cm Asya 2,89 × humerus + 78,10 ± 3,94 cm 2,68 × humerus + 83,19 ± 4,16 cm 2,88 × humerus + 65,53 ± 3,94 cm 2,68 × humerus + 83,19 ± 4,16 cm SORULAR: 1. Hangi kemikler aynı kişiye ait olabilir? Nedenini açıklayınız. 2. Bu kemiklerden yola çıkarak gömülen kişi sayısını bulabilir misiniz? SONUÇ (RAPORLANDIRMA) Çalışmanın sonunda size sorulan soruları cevaplayarak raporu öğretmeninize teslim ediniz. 14

BİYOLOJİ 11 / 2. MODÜL İskelet Sistemi Rahatsızlıkları İskelet sistemi, bizim bir et yığını gibi yığılmamızı engelleyen bir sistemdir. Bu sistemi korumak için beslenmemize ve almamız gereken vitaminlere dikkat etmemiz, uygun duruş pozisyonunda çalışmamız, iskelet yapımıza uygun spor yapmamız gerekir. Bazen bu uyarılara dikkat etmememiz veya yaşlılık gibi sebeplerden çeşitli rahatsızlıklar kendini gösterebilir. Eklemler kemiklerin kolay hareket etmesini sağlayan yapılardır. Eklemlerinizin olmadığını düşündüğünüzde istediğiniz her hare- keti yapamayacağınızı fark edeceksinizdir. Eklemler veya eklemi oluşturan yapılar çoğu insanın hayatını olumsuz etkileyecek şekilde zarar görebilir. Sağlıklıyken varlığını dahi hissetmediğimiz bu yapıların zarar görmesi sonucunda meydana gelen rahatsızlıklar aşağıda ele alınmıştır. Kırık: İskelet sistemini oluşturan kemik dokusundaki bütünlüğün Çıkık: Eklemi oluşturan kemiklerden birinin yerinden ayrılması olarak tanımlanır. Çıkıklarda bozulmasıdır. Kırıklar darbe sonucu ya da kendiliğinden oluşabilir. eklemlerdeki Yaşlılıkla birlikte kendiliğinden kırık oluşma riski de artar. Kırık- bağ doku zarar gördüğünden larda en önemli belirti, kırılan bölgenin hareket ettirilememesi ciddi sorunlar görülebilir. veya çok zor hareket ettirilebilmesidir. Hareketle beraber yoğun Çıkık oluşması hâlinde hareket ağrı hissedilir. Ödem, kanama, morarma çok güç ve ağrılıdır. Çıkık gözlenebilir. Kırılan kemik, normal hare- olan bölgede kızarıklık, şişlik ketini yapamaz ve bu kemikte belirgin Görsel 3.3: Çıkık bir omuz rönt- ve şekil bozuk- geni luğu görülür. şekil bozuklukları gözlenebilir. Kırık iki şekilde olabilir. Kemik bütünlüğü bozul- muş ancak deri sağlamsa kapalı kırık; deri bütünlüğü bozulmuş ve kırık uçları dışarı çıkmışsa açık kırık olarak ifade edilir. Açık Görsel 3.2: Kırık bir bacak kırık da beraberinde kanama ve enfeksi- röntgeni yon tehlikesi getirebilir. Burkulma: Eklem- DİZİN ANATOMİSİ Menisküs Yırtığı: Menisküs, deki kapsül ve bağ- ların zedelenmesi insan dizinde yer alan kıkır- veya yırtılmasına dak dokudan oluşmuş bir denir. Burkulma du- yapıdır. Bu yapı iki bacak rumunda da şişlik, kemiğinin birleştiği yerde ağrı, morluk, hare- bulunur ve bu iki kemiğin ket kısıtlığı görülür. sürtünmesini önlemekle va- zifelidir. Menisküs dokusu, ani dönme hareketleri gibi dizdeki travmalar sonucu yırtılabilir. Bu yırtık sonucu dizde ağrı, hareket kısıklığı, sıvı toplanması gibi şikâyet- leri beraberinde getirir. 15

DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ Kemik Erimesi (Osteoporoz): Kemik, OSTEOPOROZ yaşayan ve büyüyen, karmaşık bir dokudur. Kemik erimesi, Kemik me- Normal Osteoporoz tabolizmasındaki bir bozukluk so- Kemik Kemik nucunda kemikteki protein yapının azalması neticesinde iskelette orta- ya çıkan ve kemiklerin kolay kırıla- bilmesine sebep olan bir hastalıktır. Bel Fıtığı: Omurlar arasında İnsanda genellikle 30’lu yaşlara bulunan kıkırdak dokudan kadar yeni kemik yapımı yıkımdan oluşmuş diskler bozulunca daha fazladır. Ancak bu yaş sonra- omurlar normal konumlarını sında kemik kaybı hızlanmaya baş- kaybeder ve kayma gösterir. lar. Kemik dokusunun yoğunluğu Kayan omurlarla birlikte disk, giderek azalır. Zamanla kemikler kal- omuriliğe ve omurilikten çı- siyum kaybederek, delikli, zayıf ve kolay kırılabilir hâle gelir. Kemiğin iç yapısı ve kan sinirlere baskı yapar. Bu kalitesi bozulur. Bu durum vücudun çatısını zayıflatabilir. Buna rağmen osteoporoz hastalığa halk arasında bel önlenebilir ve tedavi edilebilir bir hastalıktır. Doğru beslenme ve kalsiyum alımı, ileri fıtığı denir. yaşlardaki kemik erimesi riskini önleyebilir. ROMATİZMA Sağlıklı bir iskelet sis- temi için, genç yaşlar- Kireçlenme: İnsanda en yay- Sağlıklı Eklem Romatizmalı Eklem da doğru yaşamak ve beslen- gın görülen eklem rahatsızlı- mek gerekir. Kilo kontrolünü ğıdır. Eklem aşınması olarak sağlayacak şekilde dengeli da geçen bu rahatsızlıkta ana beslenmek, doğru egzersiz sorun kıkırdak aşınmasıdır. yapmak gibi hususlara dikkat En çok etkilenen eklemler ise etmek gerekir. Bunların yanı el, diz ve kalça eklemleridir. sıra vücudumuz için önem teşkil eden bir yapıyı fıtratına Romatizma: Eklem rahatsız- uygun işlerde görevlendir- lıklarından en önemlisi romatizmadır. Eklem romatizmasında, el ve ayaklarda mek, hem bu yapıyı koruma şişme, ağrı ve harekette zorluk görülür. hem de bu sisteme olan şük- rümüz adına önemli bir adım olacaktır. 16

BİYOLOJİ 11 / 2. MODÜL KEMIK BÜKÜLÜR MÜ? Kemikler neden serttir? Bir kemiğin sert olmasında görevli olan maddeleri sayın deseler neleri sayardınız? Bu etkinlikte, bir kemiğin sirkeyle temas ettiğinde neler olabileceğini gözlemleyeceksiniz. Sizden bu duruma açıklık getirmeniz istenecek. Malzemelerinizi hazırlayınız. Önceden tedarik etmeniz gereken malzemeler olabi- lir. Yönergeleri dikkatli bir şekilde takip ettikten sonra biraz sabırlı olmanız gerekecek. Kemikler sirkede bekler- ken siz de size yöneltilen soruların cevaplarını düşünmeye başlayabilirsiniz. AMAÇ: Kemiğin yapı ve özelliklerini incelemek. MATERYALLER: ◾Tavuk kemiği ◾Sirke ◾Tavuk kemiğinin sığabileceği boyutta kavanoz ve kapağı YÖNTEM 1. Tavuk kemiğini etinden sıyırınız ve durulayınız. 2. Tavuk kemiğini elinize alın ve bükmeye çalışınız. Kemiği bükebildiniz mi? Nedeni hakkında düşününüz. Tavuk kemiğiyle kendi kemiklerinizi kıyaslayınız. Aradaki fark ve benzerliklerin neler olabileceğini düşünününüz. 3. Kemiği kavanoza koyunuz. Kemiği kapatacak kadar sirke ilave ediniz. Sirke ile dolu bu kavanozun ağzını kapat- tıktan sonra 7 gün bekleyiniz. 4. 7. günün sonunda kemiği sirke dolu kaptan çıkarınız. Kemiği bükmeye çalışınız. 5. 3. günden itibaren her günün sonunda kemiği inceleyiniz ve gözlemlerinizi kaydediniz. GÜN GÖZLEMLERİMİZ 3. Gün 4. Gün 5. Gün 6. Gün 7. Gün SORULAR 1. Gözlemleriniz sonucunda kemiği bükebildiniz mi? Kemik, bünyesindeki hangi maddeyi kaybettiğinde bükü- lür? Açıklayınız. ............................................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................................ 2. Kemikteki hangi madde sirkeyle reaksiyona girmiştir? Reaksiyonu yazınız. ............................................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................................ 3. Bu etkinlikten çıkan sonucu insanda görülen hangi rahatsızlıkla ilişkilendirirsiniz? Nedenleriyle birlikte be- lirtiniz. Bu hastalığa yakalanmamak için alınabilecek önlemleri sınıfta tartışınız ve çıkan sonucu buraya yazınız. ............................................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................................ SONUÇ (RAPORLANDIRMA) Çalışmanın sonunda size sorulan soruları cevaplayarak raporu öğretmeninize teslim ediniz. 17

DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ Hangisinde Daha Fazla Kas Var? Çizgili Kas Dokusu Vücut kütlemizin neredeyse yarısı kaslardan oluşur. Kas de- Diğer kas hücrelerine göre daha uzundur. Bu sebeple çok diğimiz şey gerçekte kas lifi denilen bir grup hücrenin bir araya çekirdeklidir. Ayrıca diğerlerinden farklı olarak istemli yani bi- gelmesiyle oluşur. Kaslarımızı oluşturan bu liflerin neredeyse KAS HÜCRESI ÇEŞITLERI Düz Kas Hücreleri Kalp Kası Hücreleri Çizgili Kas Hücreleri tamamı doğumumuzla birlikte ortaya çıkar. Bir diğer ifadeyle bebekliğinizden itibaren kas hücrelerinizin sayısında pek de bir değişiklik olmuyor. Elbette kas kütleniz artıyor. Zaten “kaslandı- ğınızı” ifade ettiğinizde bu hücrelerin sayısı değil hacmi artıyor. İnsan vücudunda üç çeşit kas dokusu bulunur. linçli bir şekilde kontrol edilir. Çizgili kas hücrelerinde çekirdek- ler hücre zarının hemen altında yer alır. Düz kaslara göre çok Düz Kas Dokusu daha hızlı kasılıp gevşeyen çizgili kaslar çok daha çabuk yorulur. Kan damarlarımız ve iç organlarımızın duvarlarında bulunan Kas dokusu, kas liflerinden oluşur. Her kas lifinde çok sayıda mekik şeklindeki hücrelerden oluşur. Düz kas hücrelerinde, şekli miyofibril bulunur. Miyofibrillerde ise kalın ve ince olmak üzere oval olan tek çekirdek bulunur. Düz kaslarda kasılma ve gevşe- iki çeşit özel protein bulunur. Kalın olan proteinlere miyozin, meyi bilinçli bir şekilde kontrol ederiz. Bu sayede, sindirim sis- ince olanlara ise aktin denir. temi içerisinde besinler, üreme sistemi içerisinde de gametlerin ilerleyişi kontrol edilemez. Her miyofibril kendi içerisinde bir birini takip eden düzen- li bölmelere ayrılır. Bu bölmelere sarkomer denir. Kaslarımızın Kalp Kası Dokusu kasılması, sarkomer denilen bu birimlerde yer alan aktin ve mi- yozin proteinlerinin birbirleri üzerinde kaymasıyla gerçekleşir. Düz kaslar gibi istemsiz çalışır. Ancak şekli, düz kaslardan Bu sebeple, sarkomerler, kaslardaki kasılma birimi olarak da oldukça çatallı bir görüntüye sahiptir. Bir veya iki çekirdekli ola- tanımlanır. bilir. Çekirdekleri düz kaslarda olduğu gibi oval şeklinde ve hüc- renin ortasında yer alır. Bir kalp kası hücresi, kendi elektriğini üretebilme becerisine sahiptir. 18

BİYOLOJİ 11 / 2. MODÜL Sarkoplazmik Miyofibril Retikulum Çekirdek Miyozin Şişkin Pazı Kas Aktin İnce Filamenti Kas Lifleri Dış Kılıf Mitokondri (Epimysium) İç Kılıf (Perimysium) Kas Lifi Kas Demeti Miyofibril Sarkomeri oluşturan aktin ve miyozin proteinleri, yapıları gereği açık ve koyu bant Sakromer oluşturacak şekilde dizilmiştir. Miyofibril üzerinde sadece aktin proteinlerinin bulun- duğu bölge açık renkli gözükürken, aktin ve miyozin proteinlerinin bulunduğu bölgeler daha koyu renkli görünür. Bu durumda açık ve koyu bantlar oluştuğu için çizgili kas gö- rüntüsü ortaya çıkar. Sadece aktin proteinle- rinin bulunduğu kısım I bandı olarak adlan- dırılır. I bandının ortasında Z çizgisi bulunur. Aktin ve miyozin proteinlerinin bulunduğu koyu bölge ise A bandı olarak adlandırılır. A bandının ortasında sadece miyozinden olu- şan bölgeye ise H bandı denir. 19

DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ Çizgili kasların kasılması Huxley’in kayan iplikler modeli ile açıklanır. Bu modele göre sinir hücrelerinden gelen sinyallerle birlikte her bir sarkomer üzerindeki aktin iplikçikleri birbirine doğru kayar ve sarkomerin boyu kısalır. Kayan iplikler modeline göre miyozin iplikçikleri hareket etmez. Kaslarda kasılma gerçekleşirken H bandı, I bandı ve sarkomerin boyu kısalır. A bandının boyu değişmez. Tam bir kasılmanın sonunda H bandı tamamen kaybolur. Sakromer Miyofibril veya Fibril (Miyofilament Demet- Sarkomer (Miyofibril Kasılma Birimi) lerinden Oluşan Kompeks Bir Organel) Sarkomer Sarkomer (Gevşek Kas) (Kasılmış Kas) İnce (aktin) Filament Kalın (Miyozin) Filament Normal oksijenli solunum İnce filament Kalın filament 1. Miyozin baş aktine 2. Kas kasılmaya başlar (Mi- 3. ATP miyozin başa bağlanarak bağlanır. yozin baş aktine bağlanarak aktinden ayrılmasını sağlar. Böy- onu geri çeker ve sarkomerin lelikle döngünün tekrar tekrar Ölüm olayında ATP üretilmediği için döngü burada durur ve ölüm katılığı ortasına hareket ettirir) gerçekleşmesi garantiye alınır. gerçekleşir (Rigor Mortis) 20

BİYOLOJİ 11 / 2. MODÜL SAKROMERIN KISALTMASI İskelet Kasının Kasılma Mekanizması Güçlü kaslar kas liflerinin sayılarına bağlı değildir. Diğer bir ifadeyle, “Ne kadar kaslıyım!” deseniz de sonuçta kas liflerinizde ya da hücrelerinizin sayısal değerinde doğduğunuz günden beri herhangi bir değişim gerçekleşmemiştir. Peki değişen nedir? Değişen sadece büyüyen ve protein içeriği ar- Akson tan kas liflerinizdir. Kas lifleri, diğer Motor nöron Kas hücresi hücrelerimize göre çok daha uzun ve Kalın filament (miyozin) Sarkolemma farklı bir anatomik İnce filament (aktin) yapıya sahiptir. Bu sebeple, kas lif- lerimizin zarı için hücre zarı ifadesi yerine sarkolemma kelimesi kullanılır. Benzer şekilde si- toplazmaya, sar- koplazma denir. Kasların kasılma- sında büyük rolü olan endoplazmik retikulum organeli de sarkoplazmik retikulum olarak adlandırılır. Çizgili kasların uyarılması için motor nöronlardan uyarı gelmesi gerekir. Sinir hücreleri ile çizgili kas hücrelerinin bağlantılı ol- duğu bölgeye motor uç plak denir. Ancak elektrik sinyalleri şeklinde nöron boyunca ilerleyen bu uyartı, akson ucana geldiğinde bu bölgeden asetilkolin nörotransmitteri salgılatır. Asetilkolin, sarkolemma üzerinde bulunan reseptörlere bağlanıp bu bölgede depolarizasyonu başlatır. Motor nöronun akson ucu, motor plağı olarak adlandırılır. Çizgili kaslarda kasılmanın gerçekleşebilmesi için asetilkolinin, sarkolemma üzerindeki sodyum kanallarını açması ve depolari- zasyonu başlatması gerekir. Uyartının kasılmaya sebep olabilmesi için eşik değeri geçmesi gerekir. Eşik değerin altındaki uyartılarda kasılma gerçekleşmeyecektir. Bu duruma sinir sistemi konusunu işlerken değinmiş ve ya hep ya hiç prensibi demiştik. Kaslarda kasılma olayı sinir sistemindeki ya hep ya hiç gibi olsa da ufak bir fark bulunur. 21

DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ Kas lifleri ve kas demetleri, eşik şiddetin altındaki uyartılara cevap vermezken, eşik şiddetin üstündeki bir uyartıya kas lifleri aynı şiddetle cevap verir. Ancak kas liflerinden oluşan kas demetleri eşik şiddetin üstünde uyarıldığında uyartıyla doğru orantılı olarak cevap değişecektir. Eşik Miyofibrilin Eşik Kas demir Değer kasılması Değer kasılması Uyarının şiddeti Uyarının şiddeti a. Bir kas telciğinin (miyofibril) kasılması (Ya hep ya hiç yasası) b. Bir kas demetinin kasılması (Merdiven etkisi) Görsel 3.4: Bir kas lifinde uyartı şiddeti arttıkça verilen cevap değişmez. Diğer bir ifadeyle “ya hep ya hiç” prensibine uyar. Ancak bir kas demetinde uyartının şiddeti arttıkça kasılmanın şiddeti de artar. Kas lifleri ve kas demetleri, eşik şiddetin altındaki uyartılara cevap vermezken, eşik şiddetin üstündeki bir uyartıya kas lifleri aynı şiddetle cevap verir. Ancak kas liflerinden oluşan kas demetleri eşik şiddetin üstünde uyarıldığında uyartıyla doğru orantılı olarak cevap değişecektir. Kasılma oranı c Gizli evre (a-b): Kasın uyarılmaya başladığı an ile kasılmanın başladığı ana kadar geçen süre. ab 0,05 d Kasılma evresi (b-c): Kasılmanın gerçekleştiği süre. 0 0,01 0,1 Zaman (s) Gevşeme evresi(c-d): Kasın gevşeyerek eski hâline a-b Gizli evre geldiği süre. b-c Kasılma evresi c-d Gevşeme evresi Kas liflerinde bulunan sarkoplazmik retikulum organeli, sarkoplazma içerisinden aktif taşıma ile kalsiyum iyonlarını alır ve de- polar. Daha önce de bahsettiğimiz gibi endoplazmik retikuluma verilen en önemli vazifelerden birisi de kalsiyum depolamaktır. Kas hücrelerinde (lifleri) aktin ve miyozin iplikçiklerinin hareketi depolanan bu kalsiyum iyonlarının sarkoplazmadaki miktarına bağlıdır. Kas hücrelerindeki sarkoplazmik retikulum, sarkolemmanın belirli bölgeleriyle temas hâlindedir. Sarkolemma boyunca ilerleyen impuls, sarkoplazmik retikulum zarına ulaştığında burada bulunan kalsiyum kanalları açılır. Daha önce aktif taşımayla depolanan kalsiyum iyonları, yoğunluk farkı sebebiyle sarkoplazma içerisine difüzyonla geçer. Sarkoplazma içerisindeki kalsiyum iyonları, aktin üzerinde bulunan bir protein kompleksine bağlanır. Böylece miyozin aktini, hareket ettirerek kasılmayı gerçekleştirir. HAREKET POTANSIYELI VE KASLARIN KASILMASI 22

BİYOLOJİ 11 / 2. MODÜL Gevşeme evresinde sarkoplazma içerisindeki kalsiyum iyon- rek düşer ve kaslarımız bir çeşit oksijensiz solunum olan laktik ları, aktif taşıma ile sarkoplazmik retikuluma geri alınır. asit fermantasyonu yapar. Ancak burada da bir sorun karşımıza çıkar. Zira, laktik asit fermantasyonu sonucu kaslarda laktik asit Kasların kasılması sırasında gereken enerji, mitokondri ta- birikir ve bu da kan yoluyla vücudumuza dağılarak bizi yorgun rafından üretilen ATP ile karşılanır. Ancak ATP enerjisi saniyeler yapar. Bu durumda egzersize devam eder ve yorgunluğu dikka- içerisinde tükenir. Fakat bizim hareketlerimiz daha uzun sürer. te almazsak önce kramplar baş gösterir. Sonrasında ise kan pH Peki, bu durumda ihtiyaç duyulan enerji nasıl temin edilir? seviyesinin düşmesine bağlı olarak bilinç kaybı ve hatta ölüm gerçekleşebilir. ATP tükenir tükenmez devreye kas hücrelerinde daha önce depolanan kreatin fosfat girer. Kreatin fosfatın fosfatı, ATP’nin Uzun bir egzersiz sonucu kanda fazla miktarda biriken laktik fosfatı gibi iş görür ve gerekli enerjiyi sarkomere sağlar. An- asit, karaciğer hücrelerimiz tarafından önce glikoza daha sonra cak bu molekülden gelen enerji, 15 saniye kadar ihtiyacımızı glikojene dönüştürülerek depolanır. Ölüm sonrası sarkoplazmik karşılayabilir. Sonrasında kanda fosfatlarından ayrılmış kreatin retikulum, aktif taşıma yapamayacağı için depolanan kalsiyum maddesi birikir. sarkoplazmaya (kas lifinin sitoplazması) difüzyonla geçecektir. Bu durumda kas kasılı kalıp tekrar gevşeyemez. Bu olaya ölüm Bu durumda kaslarımız oksijenli solunumla enerji ihtiyacını katılığı (Rigor mortis) denir. karşılama yoluna gider. Ama kaslarımızı uzun süre kullanacak olursak bu durumda da hücrelerimizdeki oksijen seviyesi gide- Eklemlerle ilgili şöyle bir özet yapabiliriz: • İnsan vücudunda üç çeşit kas görülür: düz kaslar, çizgili kaslar ve kalp kası. Hareketimizi kolaylaştıran iskelet kaslarımız, iskelete tendon adı verilen bağ dokuyla bağlanır. • Düz kas ve kalp kası, istemsiz bir şekilde çalışırken iskelet kası, istemli çalışır. • Düz kas hücrelerinde tek çekirdek bulunurken, kalp kası hücrelerinde çekirdek sayısı iki olabilir. Çizgili kaslarda ise çok sayıda çekirdek bulunur. • Her üç kas hücresinin şekli birbirinden farklıdır. Düz kaslar mekik, çizgili kaslar ince ve uzun, kalp kası hücreleri ise çatallı bir yapıya sahiptir. • Kas hücreleri doğumdan sonra bölünmez ancak büyümeye bağlı olarak hacmi ve kütlesi artar. • Kas hücrelerine kas lifi denir. Kas lifleri bir araya gelerek kas demetlerini oluşturur. • Kas liflerinde miyofibril denilen yapılarda kasılma birimi olan sarkomer bulunur. • Sarkomer, aktin denilen ince ve miyozin denilen kalın protein liflerinden oluşur. • Sarkomerin kısalıp kalınlaşması için sarkoplazmik retikulum içerisinde aktif taşımayla depolanan kal- siyuma ihtiyaç duyulur. • Bir kas hücresinin sinir hücresi tarafından uyarılması, sinir hücresi tarafından salgılanan asetilkolin nörotransmitter ile gerçekleşir. 23

SOLUNUM SİSTEMİ KONU 4 SOLUNUM SİSTEMİ DENGE (Balans) Solunum sistemi, metabolizma için gerekli olan oksijeni dış ortamdan alıp İHTİYAÇ (Requirement) organizmanın iç denge durumunu korumakla görevlendirilmiştir. 24 Hayatta kalabilmek için her an ihtiyaç duyduğumuz şeylerden birisi olan ok- sijen, bizim için vazgeçilmez bir gazdır. Bulunduğumuz ortamdaki oksijen ora- nı %15 seviyesine indiği takdirde ciddi sağlık sorunları ve bilinç kaybı ile karşı karşıya kalırız. Bu sebeple oksijenin %15’in altında olduğu çevrelerde hayatta kalabilmek için makine desteğine ihtiyaç duyarız. Dalgıçlar ve astronotlar elbette oksijen desteğine ihtiyaç duyarlar. Ayrıca, derin bir kuyuya veya yanan bir eve girmek zorunda kalan itfaiyeciler de bulundukları ortamdaki oksijen seviyesinin düştüğünü bildikleri için oksijen maskesi kullanır.

BİYOLOJİ 11 / 2. MODÜL 4. SOLUNUM SİSTEMİ Nefes alıp vermek bir anda, hiç düşünmeden gerçekleşen bir ey- Solunum Sistemi lem. İyi ki de düşünmüyoruz! Aksi hâlde hâlimiz nice olurdu? Hiç düşünmeden soluk alıp vermemizi gerçekleştiren bu sistem Burun boşluğu Ağız Boşluğu hangi parçalardan oluşur? Körük vazifesi gören bir çift akciğer ve ve sinüsler Burun ona yardımcı bazı geçitlerden oluşur. Bu geçitleri ağız, burun, yutak, Farinks gırtlak ve soluk borusu olarak sıralayabiliriz. Sol ana bronş Larinks Solunum sisteminin en önemli görevi hücrelerimizin ihtiyaç duy- duğu oksijeni, dış ortamdan alıp hücrelerde atık kabul edilen kar- Trake (soluk bondioksiti dışarıya vermektir. borusu) Şimdi solunum sistemini oluşturan yapılara biraz daha yakından Trake köprüsü Bronşçuklar bakalım. Sol Akciğer Sağ ana Ağız veya burun yoluyla içeri giren hava, önce yutağa daha son- bronşçuk Diyafram ra gırtlağa geçer. Gırtlak, soluk borusunun başlangıcında bulunur. Sağ Akciğer Gırtlağın vazifesi, yutaktan gelen havayı soluk borusuna iletmektir. Gırtlağın üst kısmında ağızdan gelen besinlerin soluk borusuna kaçmasını engelleyen gırtlak kapağı (epiglottis) bulunur. Yutkunma haricinde gırtlak kapağı sürekli kapalıdır. 10-12 cm uzunluğun- daki soluk borusunun iç yüzeyi silli epitel hücreler ve mukus salgılayan goblet hücreleriyle döşenmiştir. Mukus, dışarıdan gelen havanın içerisindeki toz ve yabancı maddeleri tutar. Soluk borusunda bulunan sillerin yutağa doğru tek yönlü hareket eder. Böylece, toz ve yabancı maddeler mukus yardımıyla vücuttan uzaklaştırılır. Hücresel solunum, hücre içerisinde gerçekleşen enerji elde etme sürecidir. Buna karşın solunum, hücreler arası gaz taşınması olayı olarak tanımlanır. Hücresel solunum, hücre içerisinde gerçekleşen enerji elde Üst lop AKCIĞERLER etme sürecidir. Buna karşın solunum, hücreler arası gaz taşın- ması olayı olarak tanımlanır. Düz Kıkırdak Halkasal kıkırdak Soluk borusu akciğerlere girerken bronş adı verilen iki kola Trake (soluk borusu) ayrılır. Bronşların her biri bir akciğere gider. Bronşlar akciğer- de daha ince dallara ayrılır. Bunlara bronşçuk denir. Bronşçuk- Üst lop lar, bronşlardan farklı olarak kıkırdak yapı içermez ve alveol adı verilen hava keselerine açılır. Orta lop Akciğerde bulunan alveoller, tıpkı diğer solunum organ- Alt lop Alt lop larında olduğu gibi geniş ve nemli bir yüzeye sahiptir. Ayrıca alveollerin tek katlı epitel dokusu, gaz alışverişinin difüzyonla gerçekleşmesine imkân sağlar. Alveolün yüzeyini oluşturan epitel hücreleri ince bir li- Sağ Akciğer Sol Akciğer poprotein salgılayarak iç yüzeyi kaplar. Böylece kılcal damar- Görsel 4.1: Akciğerlerin yapısı lardan hücre içerisine su girişi azaltılarak soluk verme sırasında su kaybı önlenmiş olur. Göğüs boşluğunda bulunan akciğerlerimizden sağda olanı üç, solda olanı ise iki lopludur. Her iki akciğerimiz de pleura denilen çift katlı zar ile örtülüdür. Bu iki zar arasında pleura sıvısı bulunur. Bu sıvı sayesinde, soluk alıp verirken akciğer daha rahat hareket eder. Ayrıca, insan hareket ederken kaburgaların akciğere zarar vermesi engellenir. 25

DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ 4.1. SOLUK ALIP VERME MEKANİZMASI Görsel 4.2: Soluk alıp verme mekanizması Akciğerlerimiz, kasılıp gevşeme özelliğine sahip değildir. Ancak akciğerlerimizin alt kısmında bulunup yay gibi çizgili olan diyafram kası, akciğerlerimizin bir körük gibi kasılıp gev- şemesini sağlar. Diyafram kası, memeli tüm canlılarda bulunan ortak bir kastır. Soluk alma sırasında diyafram kası, kasılıp düzleşir. Bu du- rumda hacmi artan akciğerlerin iç basıncı azalır. Atmosfer ba- sıncına göre daha düşük basınca sahip akciğerlere böylece hava girer. Soluk vermede ise diyafram kası gevşer. Böylece hacmi aza- lan akciğerlerin iç basıncı, atmosfer basıncının üstüne çıkar ve hava dışarı verilir. SOLUK ALMA SOLUK VERME Diyafram kası kasılır ve düzleşir. Diyafram kası gevşer ve kubbe şeklini alır. Kaburgalar arası kaslar kasılır ve kaburganın uçları yukarı kal- Kaburgalar arası kaslar gevşer ve kaburganın uçları aşağıya kar. doğru iner. Göğüs kafesi genişler ve akciğerin hacmi artar. Göğüs kafesi daralır ve akciğerin hacmi küçülür. Akciğer içerisinde basınç azalır. Akciğer içerisinde basınç artar. Atmosfer basıncı akciğer basıncından yüksek olduğu için içe- Akciğer basıncı atmosfer basıncından fazla olduğu için dışarı riye hava girer. hava çıkar. Karın boşluğundaki basınç artar. Karın boşluğundaki basınç azalır. Diyafram nefesi ve göğüs nefesi olmak üzere iki farklı nefes alma biçiminden bahsedilmektedir. Bebeklerde, ses sanatçılarında, Kur’an'ı güzel okuyan kişilerde görülen diyafram nefesi modern bilime göre bizi birçok rahatsızlıktan korumaktadır. Bazı görüşlere göre nefes alma şeklimiz ruh sağlığımızla ya- kından ilişkilidir. Ancak yetişkinlerin büyük bir bölümü, diyafram yerine göğüs nefesi almaktadır. Peki, ama neden bizim için sağlıklı olan bu nefes alma biçimini terk edip göğüs nefesi almakta ısrar ediyoruz? Arkadaşlarınızla tartışınız. 26

BİYOLOJİ 11 / 2. MODÜL BIR BASINÇ, BIR NEFES! Havayı nasıl alıp veririz? Soluk aldığımızda diyafram aşağı doğru kasılır, göğüs boşluğunda bulunan akciğerin hacmi artar. Hacimdeki bu artış, içerdeki basıncın normal atmosfer basıncının altına düşmesine yol açar. Daha yüksek bir basınca sahip olduğu için vücudun dışındaki hava, kendiliğinden akciğerlere dolar. Soluk verdiğimizde ise diyafram yine dinlenme konumuna döner ve göğüs boşluğumuz normal büyüklüğünü alır. Hacimdeki bu azalma sonucu akciğerlerdeki havanın basıncı artar. Bu durum, havanın vücuttan çıkmasını sağlar. Genellikle farkında olmaksızın, bütün bu işlemlerle dakikada yaklaşık on iki kez, yarım litre civarındaki havayı alıp vermekteyiz. Bu etkinlikte, diyaframın nasıl çalıştığını bir model üzerinden anlamaya çalışacaksınız. Ayrıca, bu mekaniz- madaki basınç ile hacim arasındaki ilişkiyi irdeleme imkânı bulacaksınız. AMAÇ: Diyaframın çalışma prensibini bir model yardımıyla irdelemek. MATERYALLER: • 2 litrelik boş kapaklı pet şişe • 2 adet pipet • 2 adet lastik bant • 2 adet küçük balon • 1 adet büyük balon • Makas • 2 adet lastik bant YÖNTEM: 1. Gruplara ayrılınız. 2. Şişe kapaklarının her birinde, bir içme pipetinin sığabilmesi için yeterince büyük olan 2 tane delik açınız. 3. Her bir pipetin ucuna küçük bir balon yerleştiriniz. Lastik bantlarla sabitleyiniz. Kapakların içine yerleş- tirdiğiniz ucunda balon olan pipetleri şişenin içine koyup kapağı sıkıca kapatınız. 4. Makas yardımıyla şişenin altındaki daire parçasını kesiniz. Şişenin altını açınız. 5. Kestiğiniz şişenin altına büyük balonu yerleştiriniz. 6. Akciğer modeliniz hazır. Şimdi sıra çalışmasını denetlemede! 7. Görseldeki gibi şişenin altına yerleştirdiğiniz balonu aşağı doğru itip deney sonucunu gözlemleyiniz. Göz- lemleriniz sonucunda aşağıda size yöneltilen soruları cevaplayınız. 27

DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ BIR BASINÇ, BIR NEFES! SORULAR: 1. Akciğer modelinde kullandığınız malzemelerin neyi temsil ettiğini belirtiniz. 2 litrelik şişe: ................................................................................................................................................................................................... Pipetler: ............................................................................................................................................................................................................. Küçük balonlar: .............................................................................................................................................................................................. Büyük balon: .................................................................................................................................................................................................... 2. Büyük balonu aşağı doğru ittiğinizde ne gözlemlediniz. Soluk alıp verdiğimiz sürece basınç-hacim ilişkisi nasıldı? Soluk alma ve soluk verme durumlarındaki basınç-hacim ilişkisini bir grafik yardımıyla gösteriniz. 3. İnsanların birbirinden farklı miktarda hava almalarını nasıl açıklarsınız. Basınç ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. Hacim ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ...................................................................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................................................................... 4. Egzersiz yaptığınızda nefesiniz değişir mi? Açıklayınız. ...................................................................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................................................................................................... SONUÇ (RAPORLANDIRMA): Çalışmanın her maddesini yazıp sonuçları öğretmeninize teslim ediniz. 28

BİYOLOJİ 11 / 2. MODÜL 4.2. SOLUNUM GAZLARININ HÜCRELERE TAŞIN- Gaz Değişimi MASI Buraya kadar olan kısımda solunum gazlarının akciğere ka- Alveol Doku hücreleri dar nasıl taşındığını açıkladık. Peki ama solunum gazları olan oksijen ve karbondioksit, dolaşım sistemine nasıl girer? Ayrıca bu gazlar hücrelere nasıl geçer? Bu başlık altında bu soruların cevabını bulacağız. Oksijen ve karbondioksitin vücudumuzdaki yer değişikliği Görsel 4.3: Doku ve alveollerde gaz değişimi sadece kılcal damarda olur. Dolaşım sistemimizde oksijen ve karbondioksitin taşınma biçimlerinin benzer ve farklı yönleri İNSAN HEMOGLOBİNİ bulunur. Hem oksijen hem de karbondioksitin taşınmasında alyuvarlarımızda bulunan hemoglobin pigmenti görev yapar. Oksijen Hemoglobin Buna rağmen hemoglobin pigmenti ile oksijenin %98 kadarı molekülü molekülü taşınırken karbondioksitin ise çok küçük bir bölümü taşınır. Ok- sijen ve karbondioksit, kanın sıvı kısmını oluşturan plazma içe- Hem risinde çözünürken; karbondioksit ayrıca karbonik asit denilen zayıf bir asit içerisinde de taşınır. Hemoglobin, protein yapılı bir solunum pigmentidir. Dört adet “hem” ve bir adet “globin”den oluşur. Hem, yapısında de- mir bulunan bir moleküldür; globin ise bir proteindir. Her bir hem molekülü bir oksijen molekülü taşıyabilme kapasitesine sahiptir. Diğer bir ifadeyle, bir hemoglobin pigmenti, dört ok- sijen molekülü taşır. Oksijenin Dokularda Taşınması Vücudumuzdaki oksijenin %98’i hemoglobine bağlanarak taşınırken, geri kalanı plazma içerisinde çözünerek taşınır. Hb + O2 HbO2 Hemoglobin (Heoglobin) (Oksijen) (Oksihemoglobin) molekül Hemoglobin ve oksijen molekülünün oluşturduğu yapıya ok- Kırmızı kan sihemoglobin denir. Oksihemoglobin, bir çeşit, yükü oksijen hücresi olan araç gibi vücut içerisinde dolaşır ve sıcaklık ile pH faktör- lerine bağlı olarak yükünü boşaltır. Görsel 4.4: Her bir kırmızı kan hücresi yaklaşık 250 milyon hemoglobin pig- menti içerir. Hücrelerimiz solunum sırasında kar- 100 100 bondioksit üretir. Üretilen karbondiok- Oksimoglobin doygunluk yüzdesipH 7,60°C 90 20°C sit, su içerisinde bikarbonat ve hidrojen Oksimoglobin doygunluk yüzdesi90pH 7,40°CpH 7,60°C8037°C 43°C iyonlarının oluşmasına sebep olur. Diğer 70 bir ifadeyle, su içerisinde bulunan kar- 80 60 bondioksit miktarındaki artışa bağlı ola- 50 rak asitlik artar dolayısıyla pH düşer. Bu 70 40 durumda hemoglobin molekülünün ok- 30 sijene bağlanma isteği azalır ve oksijen 60 20 yükünü boşaltır. Bu durum Bohr etkisi 10 olarak adlandırılır. 50 Dokulara iletilen O2 0 Dokulara iletilen O2 0 40 (b) 30 20 10 0 20 40 60 80 100 120 140 20 40 60 80 100 120 140 0 PO2 (mm Hg) PO2 (mm Hg) (a) 29

DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ Şekilde pH seviyesindeki azalmaya bağlı olarak hemoglo- bir etken de ortam ısısıdır. Sıcaklık artışı Bohr etkisine benzer binin oksijen doygunluğundaki azalmayı görebilirsiniz. Grafik bir durum oluşturur. bize asitliğin artmasına bağlı olarak hemoglobinin oksijen taşı- ma isteğinin azaldığını yani Bohr etkisini gösteriyor. Bu sebeple, alveollerin etrafını saran kılcallardaki hemoglo- bin, keselerden gelen oksijeni hızla kendisine bağlarken, doku- Hemoglobinin oksijen ilgisini pH’dan başka etkileyen diğer lardaki hemoglobin ise bu oksijenden hızla kurtulur. özetle • Oksijenin büyük bir bölümü insan vücudunda hemoglobin pigmentine bağlanarak, %2’lik küçük bir bölümü ise kanın plazmasında çözünerek taşınır. • Hemoglobinin oksijen doygunluğu pH seviyelerinden etkilenir. Buna, Bohr etkisi denir. • Sıcaklık, Bohr etkisine benzer bir durum ortaya çıkarır. • Alveollerindeki kılcallarımızda, hemoglobinin oksijene bağlanma isteği yüksek olduğu için oksihemog- lobin miktarı fazladır. • Doku kılcallarımızda karbondioksit artışı, pH seviyesini düşürdüğü için hemoglobinin oksijen ilgisi ve oksihemoglobin miktarı azdır. Karbondioksitin Dokularda Taşınması Eritrosit Karbondioksit Hemoglobin Canlı olan tüm hücrelerimizde, solunum sistemi vasıtasıyla dışarıdan gelen oksijen molekülü, enerji elde etmek için kulla- Karbohemoglobin nılır ve atık ürün olarak karbondioksit üretilir. Bu başlık altında, solunum sonucu açığa çıkan karbondioksitin nasıl hücreleri- bondioksit ve su, karbonik anhidraz enzimi tarafından kata- mizden uzaklaştırıldığını inceleyeceğiz. Ayrıca karbondioksitin lizlenerek karbonik aside (H2CO3) dönüşür. Zayıf bir asit olan bir bölümünün atık olmadığını göreceğiz. karbonik asit ise bikarbonat (HCO−3) ve hidrojen (H+) iyonları- na ayrışarak kan içerisinde büyük ölçüde çözünür. Vücudumuzda tüm sistemler belli bir dengeyi korumak için uyum içerisinde çalışır. İç denge durumu veya homeostasi de- CO2 + H2O ka rbonik ahidraz H2CO3 (Karbonik asit) nilen bu durumun en güzel örneklerinden birisi de kanımızın pH değerinin belirli sınırlar içerisinde sabit tutulmasıdır. Kanı- mızın pH’ı 7.2-7.6 arasındadır. Karbondioksit miktarındaki artış kan pH’ını düşüreceği için karbondioksitin fazlasının kandan uzaklaştırılması çok önemlidir. Oksijenin bulunmadığı kılcallarda hemoglobin pigmenti karbondioksit ile zayıf bir bağ yaparak karbominohemoglobin kompleksi oluşturur. Böylece oksijensiz hemoglobin pigmenti karbondioksiti ortamdan uzaklaştırır. Karbondioksit tıpkı oksijen gibi plazma içerisinde de çö- zünür. Ancak oksijene göre daha az çözünür. Bu sebeple kar- 30

BİYOLOJİ 11 / 2. MODÜL Zayıf bir asit olan karbonik asit, kanın pH’ı yükselirken, hid- karbondioksit artışına bağlı olarak pH değerinde değişim gerçek- leşir. Bu sebeple karbondioksitin fazlasının uzaklaştırılması insan rojen iyonlarını kana bırakır. pH düşmeye başladığında ise bi- metabolizması için olmazsa olmaz bir durumdur. Yukarıda da an- karbonat (HCO3)− bileşikleri ortamdan hidrojen iyonlarını çeker. latıldığı gibi karbondioksit, kılcal damar içerisinde üç yolla taşınır: Kanda olması gereken pH seviyesi korunmuş olur. Bu şekilde • Bir kısmı plazma içerisinde çözünür. görev yapan bileşiklere tampon bileşik denir. • Bir kısmı hemoglobin ile karbominohemoglobin kompleksi HCO2 −+ H+ H2CO3 oluşturur. Hücrede enerji üretimi sonucu oluşan karbondioksit, önce • Karbondioksitin önemli bir bölümü ise karbonik asit ve bikar- doku sıvısına buradan da kılcal damarlara geçer. Kılcal damarda bonat oluşumuna katılarak tampon bileşik olarak işlev görür. Hava Kirliliği Solunum Yolu Mikroplarımızı Etkiliyor Vücudumuzun pek çok bölgesini mikroorganizmalarla paylaşıyoruz. Vücudumuzdaki bu doğal mikroorganizma nüfu- su, mikroflora olarak adlandırılıyor. Son yıllarda mikroflora sağlığının vücut sağlığı için ne kadar önemli olduğu daha iyi anlaşılmaya başlandı. Yeni bir araştırma bu defa solunum yolumuzdaki mikroorganizmalarla hava kirliliğinin olumsuz etkileri arasında bir bağlantı kurdu. Hava kirliliğinin, kalp hasta- lığı ve felç gibi sağlık sorun- larını artırdığı pek çok araş- tırma tarafından gösterildi. Ancak bu bağlantının neye dayandığı tam olarak bilinmiyor. İtalya’daki Milan Üniversitesi’nden Jacopo Mariani ve ekibi, bunun olası nedenlerinden birini araştırmak amacıyla Milano ve yakınında yaşayan 40 kişinin burun içinden örnek alarak hava kirliliğinin solunum yolun- daki bakteri türlerini etkileyip etkilemediğini anlamaya çalıştı. Araştırmacılar, solunum yollarındaki bakterileri belirlemek amacıyla DNA dizi analizlerinden yararlandı. Daha sonra, bakteri kompozisyonunu, kişilerin yaşadığı yerlerin yakınındaki izleme istasyonlarında ölçülen hava kirliliği düzeyleriyle karşılaştırdı. Sonuçta, hava kirliliği yüksek olan yerde yaşayan bireylerin burunlarından alınan örneklerdeki bakteri çeşitliliği daha düşük çıktı. Buna karşılık, hava kirliliği düşük olan yerde yaşayan bireylerin burunlarından alınan örneklerdeki bakteri çeşitliliği daha yüksekti. Bunun, hava kirliliği ile sağlıklı insanlardaki solunum yolu mikropları arasında bağlantı kuran ilk araştırma olduğunu söyleyen Mariani, konunun daha fazla ilgi görmesi gerektiğini düşünüyor. Kaynak: (TÜBİTAK Bilim ve Teknik Dergisi, Ekim 2017.) 31

DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ 4.3. SOLUNUM SİSTEMİNİN KORUNMASI başlar. Hava keseciklerindeki bu değişiklikler maalesef kalıcı olur. Bu bulgular “amfizem” olarak adlandırılır. Amfizemin de- Çevremizle etkileşim hâlinde olduğumuz şeyler içerisinde vamında bronşlar zaman içerisinde tıkanır ve KOAH (Kronik aklımıza ilk gelen şey nefes aldığımız havadır. Bir bilim kurgu Obstrüktif Akciğer Hastalığı) hastalığı ortaya çıkar. filminde yeni bir gezegene seyahat eden uzay kâşifleri geze- genin atmosferini incelerler. Atmosfer hayat için gerekli gazlara Hava değişimleri, kalitesiz hava soluma ve bunlara bağlı sahipse koloni kurulabilecek bir yer bulunmuştur. olarak bağışıklık sisteminin zayıflamasıyla akciğerlerde iltihap- lanmaya sebep olan zatürre (pnömoni) sık görülen bir diğer Bulunduğumuz gezegende atmosfer, hayat için mükemmel solunum yolu hastalığıdır. koşullara sahipti. Yoksa biz yeryüzü kâşifleri bu gezegene yerle- şemezdik. Peki, mükemmel atmosfer koşulları nedir? Bu soruya İnce hastalık olarak edebiyatımızda yer etmiş Mycobacte- büyük oranda azot (%78), oksijen (%21) ve az miktarda diğer rium tuberculosis isimli bir bakterinin, bağışıklık sistemi zayıf gazlar şeklinde cevap verebiliriz. Ancak sürekli içimize çektiği- kişilerde akciğere yerleşmesiyle ortaya çıkan ve tüberküloz miz havanın içeriği maalesef yaşadığımız yerlere göre küçük de olsa değişiyor. Binlerce yıl önce yeryüzüne geldiğimiz mükem- VEREM HASTALIĞININ mel koşulları ve sağlığımızı kendi elimizle bozuyoruz. Bundan BELİRTİLERİ dolayı, başta KOAH, astım ve akciğer rahatsızlıkları olmak üzere solunum yolu hastalıklarıyla mücadele etmek zorunda kalıyoruz. AĞIZDAN KAN GELMESİ YÜKSEK ATEŞ GÖĞÜS AĞRISI Sadece atmosferin bir zamanlar mükemmel olan yapısını TİTREME KİLO KAYBI GECE TERLEMESİ bozmakla kalmıyoruz. Aynı zamanda, sigara ve sağlıksız üretim alışkanlıklarıyla ne yazık ki hem sağlığımızı bozuyor hem de at- mosferin bozulma sürecini hızlandırıyoruz. Başta sigara olmak üzere çeşitli sebeplerle kalitesiz hava so- luyan kişilerde, solunum yolları ve bronşçukların uç kısmında yer alan alveoller iltihaplanıp zaman içerisinde yapıları bozulur. Normalde esnek bir yapıya sahip olan yani genişleyip darala- bilen hava yolları böylece bu özelliğini yitirir. Genişlemiş hava keseciklerine giren havanın çıkması zorlaşır, daha da şişmeye Sağlıklı Akciğerler Amfizem UZUN SÜREN ÖKSÜRÜK İŞTAH KAYBI YORGUNLUK Sağlıklı SIGARA VE (verem) olarak da bilinen solunum sistemi hastalığı bulaşıcıdır. Alveoller AMFIZEM Hastalığın yayılmasının önlenebilmesi için hastaların tedavisi- nin ciddiyetle yapılmasının yanında koruyucu ve aşılama gibi Zararlı Hava keselerinin önleyici tedbirlerin de alınması gerekir. Hastalığa neyin sebep partiküllerin tamamen karbon olduğunun bilinmediği dönemlerde hükümdarlar bile bu has- içerikli partikül- talığa yakalanmış ve kurtulamamışlardır. Osmanlı tarihinde II. alveollere Mahmut ve sonrasında tahta geçen Sultan Abdülmecid verem yerleşmesi lerle dolması sebebiyle vefat eden isimlerdir. Rahatsızlıkların baş- İltihaba sebep Kaynak: (http://www.toraks.org.tr/halk/Page.aspx?d=10) laması ve iltihaplanma olan kimyasalların KOAH (İnflamasyon) yayılması Görsel 4.5: Sağlıklı bir akciğerden amfizeme dönüşüm 32

BİYOLOJİ 11 / 2. MODÜL Ölümcül Bir Meslek Hastalığı: Silikozis Yeryüzünde en yaygın mineral- sin yoğun olarak görülmesine neden lerden biri olarak bilinen kristal si- olmaktadır. lika, silikon ve oksijen atomlarının özel bir biçimde düzenlenmiş hâ- Silikozis 10 mikrondan daha lidir. En yaygın 3 formu ise kuvars, küçük çaplı silika kristallerinin so- tridimit ve kristobalittir. Tridimit, en lunumuna bağlı olarak gelişiyor. tehlikeli ama neyse ki en az görülen Akciğerlerde görülen silikozis, hava formudur. Kristobalit, volkanik kaya- alışverişinin gerçekleştiği alveol larda doğal olarak bulunuyor. Kuvars isimli küçük hava keseciklerinin sili- ise silikanın yeryüzünde görülen en ka tozlarıyla dolması sonucu oluşu- yaygın formudur. Silikozise neden yor. Alveollerde bulunan ve makro- olan silikanın, kuvars veya kristobalit faj denilen savunma hücreleri, silika formu aynı zamanda Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı tozlarını içine alıyor ve makrofajların (The International Agency for Research on Cancer-IARC) ölümü gerçekleşiyor. Sonrasında canlı kalan makrofajlar, tarafından “Grup 1 insan akciğer karsinojeni” olarak sınıf- çeşitli kimyasal maddelerin salınmasına neden oluyor. landırılıyor. Böylece akciğerde toza karşı sürekli bir reaksiyon oluşu- yor. Bu reaksiyon da nodüllerin meydana gelmesine se- Silika, çok güçlü bir aşındırıcı olmasından dolayı en- bep oluyor. Başlangıçta çok ufak olan nodüller zamanla düstride çok sık kullanılmaktadır. Örneğin, bir gemi yapı- birbirleriyle birleşerek daha büyük nodüller hâline gele- mında, çeliğin boyaya hazırlanması düşünelim. Zımpara biliyor. Böylece hastalık akciğerlerin büyük bir bölümüne yaparak gemiyi boyaya hazır hâle getirmek için çok fazla hızla yayılarak devam ediyor. Bu yayılmayı, ne yazık ki sili- işçinin uzun süre çalışması gerekir. Oysa bu iş birkaç hava kaya maruz kalmanın durdurulması engelleyemiyor. Has- kompresörüyle silikan püskürtülerek daha kısa sürede ve talık başlangıçta hiçbir belirti göstermiyor. Nefes darlığı, kolay bir şekilde yapılabilir. şiddetli kuru öksürük, iştahsızlık, göğüs ağrısı, ateş ve kilo kaybı gibi belirtiler maalesef hastalık ilerleyince ortaya çı- Silikozisin Türkiye’de adını en çok duyurduğu iş kolu kıyor. Asıl teşhis, akciğer röntgen filmi ve solunum fonksi- ise kot taşlanmasıdır. Kot taşlamanın kulağa hoş gelen bir yon testlerinin sonucunda konabiliyor. Bunlara ek olarak, hikâyesi var aslında. Fransız bir modacı, Fas’ta bir bedevi- teşhisin konulmasında en önemli etken, kişinin meslek nin üzerinde, çölde kum rüzgârlarının etkisiyle beyazlaş- öyküsü. Hastalığın iyice ilerlemesiyle daha ciddi solunum mış bir pantolon görmüş ve buradan aldığı ilhamla yeni problemleri ve öksürükle beraber ağızdan kan gelmesi de bir tarz geliştirmiştir. Modacı bu yeni tarzın, birçok insanın söz konusu. Tüm silikozis hastaları, yüksek oranda verem hayatına mal olacağını bilseydi bu tarza yine de önayak ve akciğer kanseri gibi diğer hastalıklara yakalanma riskine olur muydu acaba? Özellikle hastalığı önleyici güvenlik ko- de sahip. Ne yazık ki silikozis için hastalığın seyrini değişti- şullarından ve bunların denetiminden yoksun olan kayıtsız rebilecek özel ve kesin bir tedavi yöntemi yok. atölyelerde, kotların renginin açılması ve ağartılması için kotlara hava kompresörleriyle püskürtülen silika kristalleri (Bilim ve Teknik dergisinin Ocak 2010 sayısından düzenlenmiştir.) içeren kumun solunması, bu sektörde çalışanlarda silikozi- 33

DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ KEŞİF SÜRECİ BIR MESLEK HASTALIĞI: SILIKOZIS Silikozis, silika (SiO2) adı verilen bir maddenin uzun süre solunması sonucu gelişen ve dünyada binlerce insanın ölümüne yol açan bir kronik akciğer hastalığıdır. Maden işçileri, kot taşlama işçileri, oto boya çalışanları, çimento fabrikası çalışanları, cam en- düstrisi çalışanları, diş teknisyenleri ve teknikerleri başlıca risk grubunu oluşturur. Aşağıdaki araştırmada, silikaya maruz kalma ve silikozis gelişimi arasındaki ilişki incelenmiştir. HİPOTEZ: Seramik fabrikasında çalışıp silikaya maruz kalma durumu artan işçilerde silikozis sıklığı ve silikozis gelişimi artmaktadır. YÖNTEM: Manisa Organize Sanayi Bölgesi’nde bir seramik fabrikasında çalışan 626 kişiden silikaya maruz kalan 365 işçi ile silikaya maruz kalmayan 261 işçi değerlendirildi. Çalışmaya alınan 626 işçinin 22 (%4)’si kadın, 604 (%96)’ü erkekti ve yaş ortalaması 33.30 ± 7.05 yıl idi. Tüm işçilerin solunumsal fizik bakıları yapıldı. Sabah 08.00-10.00 saatleri arasında solunum fonksiyon testleri (SFT) uygulandı. BULGULAR: Silikaya maruz kalan grup ile kontrol grubunun özellikleri Tablo 1’de verilmiştir. Tablo 1 . Silika maruziyeti olan grup ile kontrol grubunun demografik verileri. Silika maruziyeti grubu (n= 365) Kontrolgrubu (n= 261) Cinsiyet %100 erkek %91,2 erkek, %8,8 kadın Yaş ortalaması 33,56 ± 6,85 yıl 33,30 ± 7,45 yıl Çalışma süresi 104,40 ± 76,44 ay 99,41 ± 80,40 ay Sigara içme oranı %71,4 Sigara öyküsü (paket yılı) %79,5 10,76 ± 13,89 11,83 ± 11,18 Tablo 2’de silikaya maruz kalan grup, kontrol grubunda görülen bulgular ve solunum fonksiyon testlerinin değerlendirmesi verilmiştir. Tablo 2 . Silika maruziyeti olan grup ile kontrol grubunun semptom ve solunum fonksiyon testleri açısından karşılaştırılması. Silika maruziyeti grubu (n= 365) Kontrolgrubu (n= 261) % n% n Öksürük 102 27,9 37 14,1 Balgam 127 34,8 57 21,8 Hışıltı + nefes darlığı 12 3,3 32 12,3 Son olarak, silikaya maruz kalan grupta semptomların karşılaştırma sonuçları Tablo 3’te verilmiştir. Tablo 3 . Silika maruziyeti olan grupta maruziyeti çok ve az ılanların semptom, fizik bakı ve solunum fonksiyon testi bulguları. Maruziyeti çok (n= 244) Maruziyeti az (n= 121) % n% n Öksürük 67 27,5 35 28,9 Balgam 88 36 39 32,2 Hışıltı 60 24,6 31 25,6 Hışıltı + nefes darlığı 8 3,3 4 3,3 Fizik bakıda anomali 31 12,7 15 12,4 SONUÇ: Silikozis bulgusu saptanan olguların yaş ortalamasının daha yüksek ve çalışma sürelerinin daha uzun olduğu görüldü. 34

BİYOLOJİ 11 / 2. MODÜL AKCİĞER KAPASİTENİZİ HANGİ FAKTÖRLER ETKİLER? Normal nefes alıp verirken akciğerlerinize giren ve çıkan hava miktarı tidal volume (solunum hacmi) olarak adlandırılır. Bu hava miktarı, istirahat eden bir kişi için yeterli oksijen sağlar. Daha fazla nefes almak ve nefes vermek zor da olsa mümkündür. Akciğerlerin içine ve dışına taşınan maksimum hava miktarına, kişinin en fazla solunması hâlinde akciğerlerden dışarıya çıkabilecek hava miktarı olan vital kapasitesi denir. Kısaca derin bir nefes almadan (inspirasyon), derin bir nefes vermeyle (ekspirasyon) atılan hava miktarıdır. Bu etkinlikte sınıftaki arkadaşlarınızın vital kapasitesini ölçeceksiniz. Solunumla alakalı bir sorununuz varsa (astım veya başka bir sorun) bu ölçüme katılmamalısınız. AMAÇ: Akciğer kapasitesini etkileyen faktörleri analiz etmek. MATERYALLER: • Balonlar • İki adet cetvel, metre çubuğu (veya cetvel veya şerit ölçüleri) YÖNTEM: 1. Etkinliğe başlamadan önce bir tahminde bulunmanız istenmektedir. Tahmin: Bir kişide akciğerin vital kapasitesini en çok hangi faktörler etkiler? Cetvel En yüksek etkiyi (1) en az etkiye kadar sıralayınız. (5) Kişinin ağırlığı, Kişinin boyu, Kişinin cinsiyeti, Kişinin yaşı, Balon çapı Etkinlik seviyesi 2. Öğretmeninizin rehberliğinde gruplara ayrılınız. Verilen tabloya kişisel bilgilerinizi kaydediniz. 3. Derin bir nefes alıp balonu şişiriniz. Grup üyeleri olarak aynı işlemi tekrarlayınız. Şişirdiğiniz bu balonu cetvel yardımıyla ölçünüz. Balonun çapını cm cinsinden ölçünüz. Ölçümleri tabloya kaydediniz. VERİ TABLOSU KONU VERİLERİ HAYATİ KAPASİTE AKTİVİTE İSİM CİNSİYET YÜKSEKLİK YAŞ SEVİYESİ BALON HACİM HACİM (Düşük, orta, ÇAPI (Grafikten) (hesap makinesinden) yüksek) 35

Akciğer Hacmi (cm3)DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ AKCİĞER KAPASİTENİZİ HANGİ FAKTÖRLER ETKİLER? 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Balon çapı (cm) 4. Grafiği kullanarak balonun çapına karşılık gelen hacmi bulup sonucu tabloya kaydediniz. 5. http://biol.co/vitcap1 adresinden normal vital kapasitenizi hesaplayınız. Elde ettiğiniz sonucu tabloya kaydediniz. SORULAR 1. Grubunuzda vital kapasitesi en yüksek ve en düşük olanı belirleyiniz. Bu farkın neden kaynaklanabileceğini bulunuz. 2. Cinsiyetin herhangi bir belirleyici etkisini gözlemleyebildiniz mi? 3. Grubunuzda düzenli spor yapanla yapmayan arasında nasıl bir fark gözlemlediniz? 4. Başta puanlandırdığınız etkilerle sonuçta gözlemlediğiniz etkileri karşılaştırınız. SONUÇ (RAPORLANDIRMA) SÇOalNışUmÇa(nRınAPsoOnRuLnAdMa Asi)z:eOslourşutulardnusğournuulazrbı ucervaappolrauyaörğarketrmapeonrinuizöeğtrestlmimeneidniinziez.teslim ediniz. 36

BİYOLOJİ 11 / 2. MODÜL ÖZET İskelet sistemi kemikler, kıkırdaklar, ligamentler ve diğer dokulardan oluşur. İskelet sisteminin beş görevini şu şekilde sıralayabiliriz: hareket, destek, koruma, kan yapımı ve depolama. Kaslar, kas lifi denilen hücrelerden oluşur. Bir kas lifi çok uzun ve ince bir hücredir. Bir kas lifi hücresi, kasın kasılmasına izin veren çok sayıda miyofibril içerir. İnsan vücudunda kalp, düz ve iskelet kas dokusu olmak üzere üç çeşit kas dokusu bulunur. Solunum sisteminin başlıca görevi, vücudumuzun her bölümüne oksijen iletebilmesi için kana oksijen temin etmektir. Akciğerler solunum sisteminin başlıca organlarıdır. Burun, trake ve diyafram da solunum sisteminin parçalarıdır. Nefes alma, diyaframın kasılmasıyla gerçekleşir. Nefes verme, diyaframın gevşemesiyle gerçekleşir. SUMMARY The skeletal system is composed of bones, cartilages, ligaments and other tissues. There are five functions of skeletal system; Movement, Support, Protection, Making Blood and Storage. Muscles are composed of cells called muscle fibers. A muscle fiber is a very long, thin cell. A muscle fiber cell contains many myofibrils allowing muscle to contract. There are three different types of muscle tissue in the human body: cardiac, smooth, and skeletal muscle tissues. The main function of respiratory system is to supply blood with oxygen in order for the blood to deliver oxygen to all parts of our body. The lungs are the main organs of the respiratory system. The nose, trachea and diaphragm are also the parts of respiratory system. Inhaling, or breathing in, occurs when the diaphragm contracts. Exhaling, or breathing out, occurs when the diaphragm relaxes. 37

DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ KAVRAM HARİTASI SİSTEM Sağlar. DESTEK VE HEVERS VE HAREKET VOLKMANN SİSTEMİ KANALLARI İSKELET SÜNGERİMSİ Hücre KEMİK DOKU bağlantalarını Ayrılır. Kemiği sağlayan KIKIRDAK KEMİK besleyen zar yapılardır. Beendöenniemmizlii yinaşpaıdeıdr. en SIKI (SERT) KEMİK DOKU PERİOST Ara Hücresidir. Hücresidir. Ara Kembiakğlelrair. maddesidir. maddesidir. KONDRİN KONDROSİT OSTEOSİT EPİFİZ PLAĞI EKLEMLER Kollojen Kandaki OSEİN liflerine göre kalsiyumu belirleyen Hareket yeteneklerine ayrılır. göre ayrılır. sınırları içerisinde tutan hormanlardır. OYNAR YARI OYNAR OYNAMAZ EKLEMLER EKLEMLER EKLEMLER Birbirine bağlayan bağ dokudur. HİYALİN ELASTİK FİBRÖZ PARATHORMON KALSİTONİN LİGAMENT KIKIRDAK KIKIRDAK KIKIRDAK 38

BİYOLOJİ 11 / 2. MODÜL İÇ DENGE Sağlayan SOLUNUM (HEMEOSTASİ) sistemdir. SİSTEMİ KAS Kas Hücrelerimiz 2. VE 3. BÖLÜM KAVRAMLARI hücreleridir. oksijeni dış Sınır (Border) ortamdan Sistem (System) KAS LİFİ İhtiyaç (Requirement) alıp atık İskelet (Skeleton) İçerisinde karbondioksit Kıkırdak (Cartilage) bulunur. Kemik (Bone) vermesidir. Havers ve volkman kanalları (Haversian and Volkman's canal) İHTİYAÇ Sert kemik (Compact bone) Süngerimsi kemik doku (Spongy bone) Görev alan Periost (Periosteum) yapılardır. Epifiz plağı (Epiphyseal plate) Osteosit (Osteocyte) İnsan MİYOFİBRİL Osein (Ossein) vücudunda Eklem (Joint) görülen kas Kasılma Ligament (Ligaments) çeşitleridir. birimidir. Hiyalin kıkırdak (Hyaline cartilage) Elastik kıkırdak (Elastik cartilage) AKCİĞER BURUN AĞIZ Fibröz kıkırdak (Fibrous cartilage) Kas (Muscle) SARKOMER Kas lifi (Muscle fiber) Miyofibril (Myofibril) Çift katlı zar Sarkomer (Sarcomere) ile örtülüdür. Çizgili kas (Skelatal muscle) Kalp kası (Cardiac muscle) ÇİZGİLİ KAS KALP KASI DÜZ KAS PLEURA ZARI BRONŞ Düz kas (Smooth muscle) Aktin (Actin) Daha ince Miyozin (Myosin) dallara ayrılır. Solunum sistemi (Respiratory system) Akciğer (Lung) Akciğer İnce Kalın BRONŞCUK Pleura zarı (Pleural membrane) hacmini protein protein Bronş (Bronchus) değiştiren lifinden lifinden Hava Bronşcuk (Bronchiole) kastır. oluşur. oluşur. keselerde Alveol (Alveolus) Diyafram (Diaphragm) açılır. DİYAFRAM AKTİN MİYOZİN ALVEOL 39

DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME 40

BİYOLOJİ 11 / 2. MODÜL ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME 1. Aynı vücut kütlesine sahip yüzen, uçan ve koşan hayvanlardan hangisi daha fazla enerji kullanır? Sebebini açıklayınız. ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... 2. Aşağıdaki görselde boş bırakılan yerleri uygun ifadelerle doldurunuz. 3. Uzayda bir haftadan fazla kalan astronotların iskelet ve kas sisteminde sorun olur mu? Hangi sorunlarla ve neden karşılaşabilir- ler? Bu duruma bir çözüm getirebilir misiniz? Çözümünüzü kısaca anlatınız. ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... 41

DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ 4. İskelet sistemi ve kaslar birlikte nasıl çalışır? Açıklayınız. ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... 5. Aşağıda verilen Venn diyagramını uygun şekilde doldurunuz. Kalp kası Düz kas Çizgili kas 6. Çene ile diz eklemlerinizi kaldıraç sistemleri bakımından karşılaştırınız? ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... 42

BİYOLOJİ 11 / 2. MODÜL 7. Bir sarkomerin yapısını görsel üzerinden açıklayınız. ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... 8. Kan solunum gazlarını nasıl taşır? Açıklayınız. ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... 9. Solunum gazlarının taşınması madde taşınım yollarından (difüzyon, osmoz, aktif taşıma) hangisiyle gerçekleşir? Sebebini açık- layınız? ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... 43

DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ 10. Bazen bir kas hücresine çok sık aralıklarla uyartı gönderilebilir. Bu durumda kas gevşeme fırsatı bulmadan bir süre kasılı kalır. Bu olaydaki kasılma boyunu bir grafik yardımıyla gösterip bu olayın adını belirtiniz. ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ 11. Kas sarsı, ifadesini açıklayarak bu süreçte görülen evreleri belirtip bu evreleri aşağıda verilen grafiğe aktarınız. Kasılma Oranı Zaman (saniye) 12. Bir iskelet kasının mikroskobik yapısını gösteriniz. Kayan iplikçikler modeline göre kasılma ve gevşeme sırasında gerçekleşen durumları belirtiniz. ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ 44

BİYOLOJİ 11 / 2. MODÜL 13. Bir çizgili kas neden kasılıp gevşer? Kasılmanın kimyasal mekanizmasını şekil üzerinden açıklayınız. ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... 14. Kandaki oksihemoglobin ve karbominohemoglobin miktarlarının (doku ve akciğer kılcallarındaki) zamana göre değişim grafi- ğini çiziniz. Kandaki miktar Kandaki miktar I Zaman II Zaman Doku Kılcal Damarları Akciğer Kılcal Damarları 15. Kasların kasılması sırasında ihtiyaç duyulan enerjinin nereden ve nasıl temin edildiğini belirtiniz. ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... 45

DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ 16. Solunum hızına etki eden faktörler nelerdir? Bu etkilerin solunum hızı üzerinde nasıl bir değişim meydan getirdiğini açıklayınız. ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... 17. Bohr kayması, çok etkin dokulara O2 taşınmasını nasıl sağlar? Açıklayınız. ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... ..................................................................................................................................................................................................................................................................... 18. Kandaki CO2 düzeyi artmaya başladığında, 16 Solunum hızı ......................................................................................................................................................................................................................................... Kanın pH değeri ................................................................................................................................................................................................................................... gibi değerlerde görülen değişimleri yazınız. 19. Huxley’in kayan iplikler hipotezine göre bir çizgili kasın kasılıp gevşemesi sırasında meydana gelen değişimleri şekil üzerinden açıklayınız. ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ 46

BİYOLOJİ 11 / 2. MODÜL 20. Aşağıdaki bulmacayı çözünüz. 1 23 4 5 6 7 8 9 11 10 12 14 18 13 17 15 16 19 20 21 22 23 24 25 26 16 27 SOLDAN SAĞA YUKARDAN AŞAĞIYA 10. Sadece proteinlerin bulunduğu kısımdır. 1. Kol ve bacaklarda hareketi sağlayan eklem çeşididir. 11. Diyaframın gevşemesiyle gerçekleşir. 2. Aktin ve miyozin proteinlerinin bulunduğu koyu bölgedir. 13. Kemiğin boyuna büyümesini sağlayan yapıdır. 3. Diyaframın kasılmasıyla gerçekleşir. 14. Kan damarlarımız ve iç organlarımızın duvarlarında bulunan mekik şeklinde hücre- 4. Kandaki kalsiyum ve fosfatın kemiklere geçmesini sağlar. 5. Kıkırdak hücrelerinin ara maddesidir. lerden oluşur. 6. Kan hücrelerinin yapımını sağlayan kırmızı ilik bulunur. 18. Kemiği besleyen zardır. 7. Omur kemikleri örnek verilebilir. 20. Kulak kepçesi, östaki borusu ve kulak yolunda bu yapıya rastlanır. 8. Her iki akciğerimizi örten çift katlı zardır. 21. Silika adı verilen bir uzun süreli solunması sonucu gelişen bir kronik akciğer hasta- 9. İnsan dizinde yer alan kıkırdak dokudan oluşmuş bir yapıdır. 12. İstemli çalışan kas çeşididir. lığıdır. 15. Kollajen lifler bakımından zengindir. 25. Mycobacterium tuberculosis isimli bir bakterinin akciğere yerleşmesi sonucu açığa 16. Eklemi oluşturan kemiklerden birinin yerinden ayrılmasıdır. 17. Kas liflerimizin zarına denir. çıkan hastalıktır. 19. Miyofibrillerin içerisinde bulunan ince proteinlerdir. 26. Sinir hücreleri ile çizgili kas hücrelerinin bağlantılı olduğu bölgeye denir. 22. Oynar eklem bölgesinde iki kemiği birbirine bağlayan eklem bağlarına 27. Her bir miyofibril kendi içerisinde birbirini takip eden düzenli bölmelerdir. denir. 23. Hemoglobinin oksijen doygunluğu pH seviyelerinden etkilenmesine denir. 24. Miyofibrillerin içerisinde bulunan kalın proteinlerdir. 47

DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ MODÜL TARAMA TESTİ - 1 48

BİYOLOJİ 11 / 2. MODÜL MODÜL TARAMA TESTİ - 1 1. I. Kondrosit II. Osteosit III. Goblet Yukarıda verilen hücre çeşitlerinden hangisi veya hangileri destek ve hareket sistemimizde doğrudan yer alır? A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III D) I ve II E) I, II, III 2. Kırmızı kan hücrelerimiz (alyuvar) olgunlaşmalarının ardından bölünerek çoğalabilme yeteneğini kaybeder. Bunun en önemli sebebi çekirdeğinin kaybolmasıdır. Bu durumda vücudumuzun ihtiyacı olan alyuvar ihtiyacı büyük oranda kırmızı kemik iliği tara- fından sağlanır. Aşağıdaki yapılardan hangisi alyuvar üretiminin gerçekleştiği bölgedir? A) Havers kanalı B) Volkmann kanalı C) Sıkı kemik doku D) Süngerimsi kemik doku E) Kas doku 3. Kalsiyum mineralinin vücudumuzda çok sayıda görevi bulunur. Bu sebeple, kanda yeterince kalsiyum olması önemlidir. Bu gö- revlerden bazılarını kanın pıhtılaşmasının sağlanması, sinir hücreleri arasında iletişimin gerçekleşmesi, kasların kasılma ve gevşeme hareketlerinin sağlanması ve kalp atışının düzenlenmesi şeklinde sıralayabiliriz. Buna göre aşağıdaki durumlardan hangisi yukarıda bahsedilen görevlerden aksamaya sebep olur? A) Kolumuzun kırılması B) Kalsitonin hormon seviyemizin artması C) Paratiroit bezinden parathormon salgılanması D) Tendonların hasar görmesi E) Ligamentlerin hasar görmesi 49

DESTEK VE HAREKET SİSTEMİ 4. Şekilde rakam ile gösterilen bölgelerle ilgili olarak aşağıdaki açıklamalardan han- gisi yanlıştır. A) 1 numaralı bölge kan yapımında görev alır. B) 2 numaralı bölge kan yapımında görev alır. C) 3 numaralı bölge sarı kemik iliği içerir. D) 4 numaralı bölge kemiğin enine büyümesini sağlar. E) 5 numaralı bölge kemiğin beslenmesine yardımcı olur. 5. I. Kemik dokusundaki bütünlüğün bozulmasıdır. II. Eklemi oluşturan kemiklerden birinin yerinden ayrılmasıdır. III. Omurlar arasında bulunan disklerin kaymasıdır. IV. İki bacak kemiğinin birleştiği yerdeki kıkırdak dokunun yırtılmasıdır. Aşağıda verilen hastalıklardan hangisi yukarıda verilen hastalık tanımlarına uymamaktadır? A) Menisküs B) Kireçlenme C) Bel fıtığı D) Çıkık E) Kırık 6. Şekilde numaralarla gösterilen kas dokuları ile ilgili olarak aşağıdaki KAS ÇEŞİTLERİ ifadelerden hangisi yanlıştır? ÇİZGİLİ KAS DÜZ KAS KALP KASI A) 1 numara ile gösterilen dokuyu oluşturan hücreler dokular arası sıvı- ya kasılma öncesi kalsiyum pompalar. B) 2 numara ile gösterilen dokudaki hücrelerde şekli oval olan tek bir çekirdek bulunur. C) 3 numara ile gösterilen dokudaki hücreler kendi elektriksel sinyalle- rini üretebilir. D) 3 numaralı dokunun hücrelerinde çekirdek sayısı ikiden fazla olamaz. E) 2 numaralı doku, otonom sinir sistemi kontrolünde çalışır. 50