Ünite Sonu Ölçme ve Değerlendirme Soruları

Örnek cevaplar:

1. Sıcak yüzeyden elin çekilmesi:

Sıcaklık uyaranı → Derideki sıcaklık ve ağrı reseptörleri → Sinir sisteminde değerlendirme → Kol ve el kaslarının çalışması → Elin sıcak yüzeyden çekilmesi

2. Köpekte kokuya karşı tükürük salgısının artması:

Koku molekülleri → Burundaki kemoreseptörler → Sinir sisteminde değerlendirme → Tükürük bezlerinin uyarılması → Tükürük salgısının artması

3. Öglenanın ışığa yönelmesi:

Işık → Göz lekesiyle ışığın algılanması → Hücre içinde uyarının değerlendirilmesi → Kamçının hareketi → Öglenanın ışığa yönelmesi

4. Venüs sinekkapanın yapraklarının kapanması:

Dokunma → Yapraklardaki dokunmaya duyarlı yapılar → Bitkide sinyalin iletilmesi → Yaprak hücrelerinde hareket → Yaprakların kapanması

Fiziksel uyaranlar:

• Işık: Öglenanın ve bitkilerin ışığa doğru yönelmesi.
• Isı: Sıcak yüzeye dokunan kişinin elini hızla geri çekmesi.
• Mekanik uyaran / dokunma: Venüs sinekkapanın veya küstüm otunun yapraklarını kapatması.

Kimyasal uyaranlar:

• Koku molekülleri: Köpeğin bir kokuyu algılaması sonucunda tükürük salgısının artması.

Bu örnekler, canlıların hem fiziksel hem de kimyasal çevre değişikliklerini algılayarak uygun tepkiler oluşturabildiğini göstermektedir.

Cevap: Metindeki farklı tepkilerin temel sonucu, canlıların yaşamlarını sürdürmelerine ve çevre koşullarına uyum sağlamalarına yardımcı olmasıdır.

Örneğin sıcak bir yüzeye dokunulduğunda elin hızla geri çekilmesi vücudun zarar görmesini önlemeye yardımcı olur. Öglenanın ışığa yönelmesi fotosentez için gerekli ışığa ulaşmasını sağlar. Venüs sinekkapanın dokunma sonucunda yapraklarını kapatması ise avını yakalayarak beslenmesine katkı sağlar.

Dolayısıyla farklı canlılarda farklı mekanizmalarla ortaya çıkan tepkilerin ortak sonucu, canlının çevresindeki değişikliklere uygun cevap vererek yaşamını devam ettirmesidir.

Cevap: Bitkisel hormonlar, bitkilerin büyüme, gelişme, olgunlaşma ve çevresel koşullara uyum süreçlerini düzenleyen kimyasal habercilerdir.

Metindeki deneylerde olgun elmanın salgıladığı etilenin muzların daha hızlı olgunlaşmasını sağladığı, absisik asidin ise tohumların çimlenmesini geciktirdiği görülmüştür.

Bu sonuçlar, hormonların bitkilerde farklı olayları başlatabildiğini, hızlandırabildiğini veya yavaşlatabildiğini göstermektedir.

Cevap: Etilen ve absisik asit bitkide farklı sonuçlar oluştursa da her ikisinin ortak yönü, bitkinin yaşamındaki gelişim süreçlerini düzenlemeleridir.

Etilen, meyvelerin olgunlaşmasını hızlandırırken absisik asit tohumların çimlenmesini geciktirebilir ve büyümeyi yavaşlatabilir.

Bu nedenle bitkisel hormonların ortak rolünün, bitkinin gelişim olaylarının uygun zamanda ve uygun hızda gerçekleşmesini düzenlemek olduğu söylenebilir.

Cevap: Bitki hormonlarının dengeli çalışmaması; büyüme, gelişme ve çevresel koşullara verilen tepkilerin zamanlamasını ve şiddetini bozabilir.

Hormonlardan birinin gereğinden fazla ya da az etkili olması durumunda;

• hücre bölünmesi ve hücre uzaması düzensizleşebilir,
• kök ve gövde gelişimi normalden fazla veya yetersiz olabilir,
• tohumların çimlenmesi gecikebilir ya da uygun olmayan zamanda başlayabilir,
• meyvelerin olgunlaşması ile yaprak ve çiçeklerin dökülme zamanı değişebilir,
• kuraklık ve benzeri stres koşullarına verilen tepkiler aksayabilir.

Bu nedenle bitkisel hormonların uygun miktarlarda ve birbiriyle dengeli çalışması, bitkinin normal büyüme ve gelişmesini sürdürebilmesi açısından önemlidir.

Cevap: Metinde absisik asidin büyümeyi yavaşlatabildiği ve tohumların çimlenmesini geciktirdiği belirtilmektedir.

Buradan hareketle, kuraklık gibi bitki için uygun olmayan koşullarda absisik asidin büyüme ve çimlenmeyi yavaşlatarak bitkinin enerji ve su kaynaklarını daha dikkatli kullanmasına katkı sağlayabileceği çıkarımı yapılabilir.

Özellikle tohumların yeterli su bulunmayan bir dönemde hemen çimlenmemesi, daha uygun çevre koşulları oluşana kadar canlılığını korumasına yardımcı olabilir. Bu durum kurak bölgelerde yaşayan bitkilerin olumsuz koşulları atlatma şansını artırabilir.

Cevap: Sentetik oksinler, doğal oksinin bitkide oluşturduğu bazı etkilerden tarımsal üretimde kontrollü biçimde yararlanmak amacıyla kullanılır.

Metinde çiftçinin sentetik oksini iki farklı amaçla kullandığı görülmektedir:

• Domates çiçeklerine uygulayarak döllenme olmadan meyve oluşmasını sağlamak,
• Buğday tarlasındaki yabancı otları yok etmek amacıyla sentetik oksin içeren herbisitlerden yararlanmak.

Bu nedenle sentetik oksin kullanımının amacı, bitkilerin büyüme ve gelişme süreçlerini tarımsal ihtiyaca göre yönlendirmek ve üretimi kolaylaştırmaktır.

Cevap: Oksinin bitkideki etkisinin uygun düzeyde olması gerekir. Çünkü oksin; kök gelişimi, gövde uzaması, çiçek ve meyve oluşumu ile yaprak dökümü gibi birçok olayı düzenler.

Metinden hareketle;

• Oksin yetersiz olduğunda kök gelişimi, gövde uzaması ve meyve oluşumu gibi süreçler istenilen düzeyde gerçekleşmeyebilir. Bu durum bitkinin gelişmesini ve ürün miktarını olumsuz etkileyebilir.
• Oksin gereğinden fazla kullanıldığında ise bitkinin büyüme ve gelişme dengesi bozulabilir. Tarımsal uygulamada istenmeyen sonuçlar ortaya çıkabilir ve yetiştirilen bitki zarar görebilir.

Bu nedenle oksinin tarımsal amaçla kullanımında uygun miktar ve doğru uygulama önemlidir.

Cevap: Etilenin kontrollü kullanılması tarımsal üretimde ve hasat sonrasında bazı önemli yararlar sağlayabilir. Özellikle domates, muz ve elma gibi klimakterik meyvelerde olgunlaşmanın istenilen zamanda gerçekleşmesine yardımcı olabilir.

Avantajları:

• Hasat edilen meyvelerin eş zamanlı olgunlaştırılmasını sağlayabilir.
• Meyvelerde yumuşama, tat, koku ve renk değişimi gibi olgunlaşma özelliklerinin oluşmasına yardımcı olur.
• Narenciyelerde istenilen renk değişiminin sağlanmasında kullanılabilir.
• Ürünlerin pazara uygun zamanda hazırlanmasına katkı sağlayabilir.

Riskleri:

• Etilen miktarı fazla olduğunda meyveler gereğinden hızlı yumuşayabilir.
• Meyvelerin raf ömrü kısalabilir.
• Olgunlaşmanın aşırı hızlanması ürünlerin daha kısa sürede bozulmasına ve ekonomik kayıplara yol açabilir.

Bu nedenle etilenin tarımsal kullanımında miktar, uygulama zamanı ve depolama koşullarının kontrol edilmesi önemlidir.

Cevap: Metinde etilenin tuzluluk, kuraklık ve hastalık gibi bazı stres koşullarında bitkinin verdiği tepkilerin düzenlenmesinde görev alabildiği belirtilmektedir.

Buradan hareketle, stres koşullarında etilen üretiminin artmasının bitkinin büyüme ve gelişme süreçlerini mevcut çevre koşullarına göre düzenlemesine yardımcı olabileceği söylenebilir.

Örneğin yaprak ve çiçek dökümünün hızlandırılması veya büyüme biçiminin değiştirilmesi gibi tepkiler, bitkinin olumsuz çevre koşullarına karşı yaşamını sürdürebilmesine katkı sağlayabilir.

Cevap: Etilen meyvelerin olgunlaşmasını hızlandırdığı için hasat sonrası dönemde etilen etkisinin kontrol edilmesi, ürünlerin gereğinden erken yumuşamasını ve bozulmasını önlemeye yardımcı olabilir.

Gıda israfını azaltmak için;

• meyveler soğuk ve kontrollü koşullarda depolanabilir,
• depolama ortamında etilen gazının birikmesi azaltılabilir,
• gerektiğinde etilenin etkisini azaltan veya etilen reseptörlerini engelleyen yöntemlerden yararlanılabilir,
• meyvelerin olgunlaştırılması satış ve tüketim zamanına uygun biçimde planlanabilir,
• etilene duyarlı ürünlerin depolama koşulları ürünün özelliğine göre düzenlenebilir.

Bu uygulamalar meyvelerin olgunlaşma hızının kontrol edilmesini, raf ömrünün uzatılmasını ve ürünlerin tüketilmeden önce bozulmasının azaltılmasını sağlayabilir.

Örnek cevap: Sürdürülebilir ve çevre dostu bir çekirdeksiz üzüm üretiminde öncelikle bitkinin doğal büyüme ve gelişme süreçlerinden mümkün olduğunca yararlanırdım. Sentetik bitki gelişim düzenleyicilerini ise yalnızca ihtiyaç olduğunda, uygun zamanda ve uygun miktarda kullanırdım.

Üretimde şu uygulamalara yer verilebilir:

• Bitkinin gelişimi düzenli olarak gözlenerek gereksiz uygulamalardan kaçınılması,
• sentetik giberellin ve benzeri düzenleyicilerin yalnızca gerekli durumlarda kullanılması,
• uygulama miktarı ve zamanının dikkatli biçimde belirlenmesi,
• aynı alana gereğinden fazla bitki gelişim düzenleyicisi uygulanmaması,
• ürün kalitesi ve verimin yanında toprak, su ve çevrenin korunmasının da dikkate alınması,
• uygulamaların kayıt altında tutulması ve sonuçlarının izlenmesi,
• üretim sırasında oluşabilecek atıkların çevreye zarar vermeyecek şekilde uzaklaştırılması

gibi önlemler alınabilir.

Böylece çekirdeksiz üzüm üretiminde istenilen ürün özellikleri elde edilmeye çalışılırken gereksiz kimyasal kullanımı azaltılmış ve doğal kaynakların korunmasına önem verilmiş olur.

Cevap: Tarımsal üretimde hormon ve bitki gelişim düzenleyicilerinin kullanılması yalnızca ürün miktarı ve ekonomik kazanç açısından değerlendirilmemelidir. İnsan sağlığının, çevrenin ve diğer canlıların korunması da dikkate alınmalıdır.

Bu nedenle etik bir tarımsal uygulamada;

• bitki gelişim düzenleyicileri gereksiz yere kullanılmamalı,
• önerilen miktarların dışına çıkılmamalı,
• insan sağlığını ve çevreyi riske atabilecek aşırı uygulamalardan kaçınılmalı,
• toprak ve su kaynaklarının kirlenmemesine dikkat edilmeli,
• ürünü tüketen insanların güvenliği gözetilmeli,
• tarım çalışanlarının güvenliği için gerekli önlemler alınmalı,
• uygulamalarda bilimsel bilgiler ve ilgili kurallar dikkate alınmalıdır.

Üretimi artırmak amacıyla çevreye veya insan sağlığına zarar verebilecek uygulamalara yönelmek etik değildir. Üreticinin sorumluluğu, verim elde ederken tüketiciyi, ekosistemi ve gelecek nesillerin doğal kaynaklarını da korumaktır.

a) Ölçüt – Uyaranın yönüne bağlı olma:

Bitkinin oluşturduğu hareketin yönü, uyaranın geldiği yöne göre belirleniyorsa bu tepki tropizma; hareket uyaranın geldiği yönden bağımsız gerçekleşiyorsa nasti olarak sınıflandırılır.

b) Ölçüt – Uyarı sonunda oluşan hareketin niteliği:

Hareket, bitkinin iki tarafındaki büyüme hızının farklılaşması sonucunda oluşuyor ve genellikle yavaş ve kalıcı gerçekleşiyorsa tropizma; hücrelerdeki iyon ve su miktarının değişmesine bağlı turgor değişimleriyle kısa sürede gerçekleşen açılma, kapanma gibi bir durum değişikliği ise nasti olarak sınıflandırılır.

Örnek karşılaştırma: Fototropizma – Fotonasti

Benzerlikler:

• Her iki hareketin oluşmasında da ışık uyaranı etkilidir.
• Her ikisi de bitkinin çevredeki değişikliklere verdiği bir tepkidir.
• Her iki tepki de bitkinin çevre koşullarına uyum sağlamasına katkı sağlayabilir.

Farklılıklar:

Cevap: Koleoptil üzerinde farklı yıllarda yapılan deneyler birbirini tamamlayan sonuçlar ortaya koymuştur:

• 1880'lerde koleoptil ucunun ışığı algıladığı ve alt bölgelere bir sinyal gönderdiği belirlenmiştir.
• 1913'te bu sinyalin hareketli bir kimyasal madde olabileceği düşünülmüş ve yapılan deneyler bu düşünceyi desteklemiştir.
• Daha sonraki deneylerde koleoptil ucunun kesilip yan tarafa yerleştirilmesi sonucunda koleoptilin ters yöne kıvrılması, uç kısmında büyümeyi sağlayan kimyasal bir maddenin bulunduğunu göstermiştir.
• 1926'da bu kimyasalın difüzyonla taşınabilen bir büyüme hormonu olduğu gösterilmiş ve maddeye oksin adı verilmiştir.
• Sonuç olarak ışığa yönelmenin, oksinin koleoptilde asimetrik dağılması sonucunda gerçekleştiği anlaşılmıştır. Oksin gölge tarafta birikerek bu taraftaki hücrelerin daha fazla uzamasına ve sürgünün ışığa doğru kıvrılmasına neden olur.

Cevap: Bitkilerin sürgünlerinin ışığa doğru yönelmesi, bitkinin ışık kaynağından daha iyi yararlanmasına yardımcı olur.

Koleoptil deneylerinde gölge tarafta oksin etkisiyle daha fazla uzama meydana gelmesi sonucunda sürgünün ışığa yöneldiği görülmüştür. Bu yönelme sayesinde bitkinin ışık alan kısımları uygun konuma gelir ve büyüme ile yaşamını sürdürme açısından avantaj sağlanır.

Örnek deneysel süreç: Koleoptil deneylerinde izlenen yaklaşıma benzer şekilde kontrollü bir deney tasarlanabilir.

1. Aynı tür ve gelişim düzeyindeki bitkiler seçilir.
2. Bitkilere tek yönden ışık, su veya başka bir çevresel uyaran verilir.
3. Bir grup hiçbir işlem yapılmadan kontrol grubu olarak bırakılır.
4. Deney gruplarında yönelmeyi sağlayabileceği düşünülen bitki bölgesi çıkarılır, engellenir veya bu bölgeden elde edilen maddeler farklı biçimlerde uygulanır.
5. Aday madde bir gruba eşit, başka bir gruba ise bitkinin yalnızca bir tarafına uygulanabilir.
6. Bitkilerin büyüme miktarı ve yönelme açıları düzenli olarak ölçülerek kontrol grubuyla karşılaştırılır.
7. Belirli bir maddenin uygulanmasıyla büyüme veya yönelmede düzenli bir değişiklik görülürse deney farklı bitkilerle tekrar edilir.
8. Sonuçlar tekrarlanabiliyorsa bu maddenin yönelme hareketindeki göreviyle ilgili yeni bir açıklama geliştirilebilir.

Cevap: Koleoptil deneyleri oksinin bitki hücrelerinin uzamasını artırarak büyümeyi düzenlediğini göstermektedir. Bu özellikten tarımsal üretimde bitki büyümesini ve gelişimini istenilen yönde desteklemek amacıyla yararlanılabilir.

Örneğin oksin veya benzer etki gösteren bitki gelişim düzenleyicileri, uygun bitkilerde ve uygun gelişim dönemlerinde kontrollü miktarlarda uygulanarak büyüme süreçlerinin desteklenmesinde kullanılabilir.

Ancak hormonların etkisi miktara bağlı olduğundan uygulamanın doğru dozda, doğru zamanda ve uygun bitki üzerinde yapılması gerekir. Gereğinden fazla uygulama bitkinin normal gelişim dengesini bozabilir.

Kontrol grubunda oksin içermeyen agar kullanıldığı için belirgin bir uzama ve yönelme görülmez.

1. deney grubunda oksinli agar blok koleoptilin tam ortasına yerleştirildiği için oksin iki tarafa yaklaşık eşit dağılır. İki taraftaki hücreler benzer miktarda uzar ve koleoptil düz olarak büyür, yönelme görülmez.

2. deney grubunda oksinli agar blok koleoptilin sol tarafına yerleştirilmiştir. Sol taraftaki hücreler daha fazla uzadığı için koleoptil sağa doğru kıvrılır.

Cevap: 3 numaralı kontrol düzeneğinde koleoptilin ucu kesilmiş ve üzerine oksin içermeyen agar yerleştirilmiştir. Bu nedenle belirgin bir büyüme görülmez.

4 numaralı deney düzeneğinde ise koleoptilin ucu yine kesilmiş olmasına rağmen üzerine oksin içeren agar blok yerleştirilmiştir. Oksin gövde hücrelerine ulaştığı için koleoptil uzamaya devam eder. Oksin ortadan verildiği için iki taraf eşit uzar ve yönelme oluşmaz.

Bu sonuçlar, koleoptil ucunun oksin üreten ve büyüme sinyalini sağlayan bölüm olduğunu; asıl uzamanın ise gövdedeki hücrelerde gerçekleştiğini gösterir.

Dolayısıyla yönelmede uç bölüm sinyalin kaynağı olması bakımından önemlidir ancak bükülmeyi oluşturan olay gövdenin iki tarafındaki hücrelerin farklı miktarda uzamasıdır.

Cevap: 5 numaralı düzenek karanlık ortamda bulunmasına rağmen oksinli agar blok koleoptilin yalnızca bir tarafına yerleştirildiği için oksin dağılımında eşitsizlik oluşur.

Oksinin daha fazla bulunduğu taraftaki gövde hücreleri daha fazla uzar. Diğer taraftaki hücrelerin uzaması daha az olduğu için iki taraf arasında büyüme farkı oluşur ve koleoptil kıvrılır.

Görselde oksinli agar blok sol tarafta bulunduğundan sol taraftaki hücreler daha fazla uzar ve koleoptil sağa doğru yönelir.

Bu deney, yönelmenin oluşabilmesi için ışığın doğrudan gerekli olmadığını; oksinin bitkinin iki tarafında eşit olmayan dağılımının da yönelme hareketi oluşturabileceğini gösterir.

Seçilen ölçüt: Duyu organı

Ölçütün tanımı: Olay kartları, uyaranı algılayan reseptörlerin bulunduğu duyu organına göre gruplandırılmıştır.

30. soruda seçilen “duyu organı” ölçütüne göre örnek etiketleme:

Cevap: Bir görüntünün algılanabilmesi için yalnızca ışığın alınması yeterli değildir. Alınan ışığın elektriksel sinyale dönüştürülmesi, ilgili merkeze iletilmesi ve burada işlenmesi gerekir.

Gözde retina ışığı algılar ve elektriksel sinyallere dönüştürür. Bu sinyaller optik sinir aracılığıyla beyne taşınır ve beyinde değerlendirilerek anlamlı bir görme algısı oluşturulur.

Dijital fotoğraf makinesinde de benzer biçimde sensör ışığı algılayıp elektriksel veriye dönüştürür. Ancak bu verinin kullanılabilir bir görüntüye dönüşebilmesi için görüntü işlemcisi ve yazılım tarafından işlenmesi gerekir.

Bu karşılaştırma, görmenin yalnızca gözün ışığı algılamasıyla tamamlanmadığını gösterir. Algılama, iletim ve işleme basamaklarının birlikte sağlıklı çalışması gerekir.

Cevap: Uyarı akson ucuna ulaştıktan sonra sinaptik iletim aşağıdaki sırayla gerçekleşir:

1. Uyarı akson ucuna ulaşır.
2. Akson ucundaki sinaptik kesecikler harekete geçer.
3. Keseciklerde bulunan nörotransmitter maddeler sinaps boşluğuna salgılanır.
4. Nörotransmitter maddeler sinaps boşluğunda ilerleyerek diğer nöronun dendritindeki uygun reseptörlere bağlanır.
5. Reseptörlerin uyarılmasıyla sonraki nöronda yeni bir elektriksel değişim oluşturulur ve bilgi aktarımı devam eder.

Uyarı → Akson ucu → Sinaptik kesecikler → Nörotransmitter salgılanması → Sinaps boşluğu → Reseptör → Dendritte yeni uyarının oluşması

Cevap: Nörotransmitter maddeler sinaps boşluğuna salgılanmış olsa bile karşı hücrenin zarındaki reseptörler çalışmıyorsa nörotransmitterlerin reseptöre bağlanarak etkisini gösterdiği basamakta iletim durur.

Bu durumda nörotransmitter sinaps boşluğuna ulaşır ancak sonraki nöron tarafından uygun şekilde algılanamaz. Dolayısıyla dendritte gerekli elektriksel değişim oluşturulamaz ve uyarı bir sonraki nörona aktarılamaz.

Cevap: Öğrencinin gündüz renkleri ve şekilleri normal görebilmesine rağmen loş ortamda ciddi görme güçlüğü yaşaması, çubuk hücrelerinin işlevinde sorun olabileceğini düşündürür.

Retinada bulunan çubuk hücreleri düşük ışık şiddetinde görmede önemli görev yapar. Koni hücreleri ise özellikle aydınlık ortamda renklerin ve ayrıntıların algılanmasını sağlar.

Bu nedenle çubuk hücreleri yeterince çalışmadığında kişi gündüz veya parlak ışıkta büyük bir sorun yaşamazken, karanlıkta ve loş ortamlarda görmede zorlanabilir. Bu durum gece veya loş ortam görmesinin azalmasına neden olur.

Cevap: Güneşli ve aydınlık bir ortamda ışık miktarı fazla olduğu için özellikle koni hücreleri etkin çalışır. Bu nedenle görüntüler daha ayrıntılı ve net algılanır, renkler birbirinden daha iyi ayırt edilir.

Loş ortamda ise ışık miktarı azaldığından çubuk hücrelerinin görevi artar. Çubuk hücreleri düşük ışığa duyarlıdır ancak renklerin ayırt edilmesinde görev yapmaz. Bu nedenle normal bir kişide bile loş ortamda renk algısı azalır ve ayrıntıları seçmek zorlaşır.

Verilen öğrencide çubuk hücrelerinin işlevinde sorun olduğu düşünüldüğünden, loş sınıfta görüntü algısı normal bir kişiye göre çok daha fazla bozulur. Buna karşılık güneşli açık alanda koni hücrelerinin çalışması sayesinde netlik ve renk algısı büyük ölçüde normal kalır.

Cevap: Duyu reseptörleri, organizmanın iç ve dış çevresindeki değişiklikleri algılar ve bu uyaranları sinir sisteminin değerlendirebileceği sinyallere dönüştürür.

Oluşan sinyaller sinirler aracılığıyla merkezî sinir sistemine iletilir. Beyin ve omurilik gelen bilgileri değerlendirerek uygun kas veya bezlerin çalışmasını sağlar. Böylece çevredeki değişikliğe uygun bir tepki ortaya çıkar.

Örneğin parlak ışık algılandığında göz bebeğinin küçülmesi göze giren ışık miktarının düzenlenmesini, sıcaklık artışının algılanması sonucunda terlemenin başlaması ise vücut sıcaklığının dengelenmesini sağlar.

Bu nedenle reseptörler ile sinir sisteminin birlikte çalışması, canlının çevresel değişiklikleri fark etmesini, uygun tepki oluşturmasını, iç dengesini korumasını ve yaşamını sürdürmesini sağlar.

Cevap: Hayvanlardaki sinir sistemi organizasyonu, elektrik devrelerinin basitten karmaşığa doğru gelişmesine benzetilebilir.

Bu sıralamada sinir sistemi geliştikçe merkezileşme, bağlantı sayısı, özelleşme ve bilgiyi değerlendirme kapasitesi artmaktadır.

Cevap: Omurgalılarda sinir sistemi geliştikçe beynin farklı bölümleri belirli görevlerde daha fazla özelleşir ve gelen bilgilerin işlenmesi daha düzenli hâle gelir.

Bu durum, basit bir elektrik devresinin zamanla sensörler, mikroişlemciler ve entegre devrelerle geliştirilmesine benzetilebilir.

• Duyu organları, çevreden bilgi alan sensörlere benzetilebilir.
• Sinirler, bilgiyi taşıyan bağlantı hatları gibi düşünülebilir.
• Beynin farklı bölümleri, belirli görevleri yerine getiren özelleşmiş işlem birimlerine benzetilebilir.
• Merkezî sinir sistemi, farklı bilgiler arasında bağlantı kurarak uygun cevabın oluşturulmasını sağlayan merkezî kontrol birimi gibi görev yapar.

Dolayısıyla her iki sistemde de yapı karmaşıklaştıkça daha fazla bilgiyi aynı anda alma, değerlendirme ve uygun yanıt oluşturma kapasitesi artar.

Cevap: Sinir sisteminin organizasyonu karmaşıklaştıkça canlı, çevreden gelen daha fazla uyaranı algılayabilir ve bu bilgileri daha ayrıntılı biçimde değerlendirebilir.

Bunun sonucunda;

• uyaranlara verilen tepkiler daha çeşitli hâle gelebilir,
• farklı duyu organlarından gelen bilgiler birlikte değerlendirilebilir,
• hareketlerin eş güdümü gelişebilir,
• öğrenme ve deneyimlerden yararlanma kapasitesi artabilir,
• değişen çevre koşullarına daha uygun ve esnek tepkiler oluşturulabilir.

Bu nedenle sinir sistemi daha gelişmiş canlılarda davranışların genellikle daha çeşitli, kontrollü ve çevre koşullarına uyarlanabilir olması beklenir.

Cevap: İnsan sinir sisteminin yüksek düzeyde organize olması, vücudun farklı bölgelerinden gelen çok sayıda bilginin hızlı ve düzenli biçimde değerlendirilmesini sağlar.

Bu organizasyon sayesinde;

• farklı duyu organlarından gelen bilgiler birlikte değerlendirilebilir,
• uyaranlara hızlı ve uygun tepkiler oluşturulabilir,
• kasların ve organların çalışması eş güdümlü biçimde düzenlenebilir,
• reflekslerle tehlikelere karşı hızlı korunma sağlanabilir,
• denge ve hareket kontrolü gerçekleştirilebilir,
• vücudun iç dengesi yani homeostazi korunabilir,
• öğrenme, hafıza, karar verme ve problem çözme gibi daha karmaşık davranışlar gerçekleştirilebilir.

Böylece insan, çevresindeki değişiklikleri algılayıp bunlara uygun tepkiler verirken aynı zamanda vücudundaki sistemlerin uyumlu ve kontrollü biçimde çalışmasını sağlayabilir.

Cevap: Sıcak bir nesneye dokunulduğunda elin hızla geri çekilmesi üç nöronlu refleks yayına örnektir. Olay şu sırayla gerçekleşir:

1. Sıcak nesnenin oluşturduğu uyaran deride algılanır.
2. Oluşan uyarı duyu nöronu aracılığıyla merkezî sinir sistemine taşınır.
3. Burada ara nöron, duyu nöronundan aldığı bilgiyi değerlendirerek motor nörona aktarır.
4. Motor nöron, oluşan cevabı kol kaslarına taşır.
5. Kasların kasılması sonucunda el sıcak nesneden hızla çekilir.

Uyaran → Duyu nöronu → Ara nöron → Motor nöron → Kasın kasılması → Elin geri çekilmesi

Cevap: Üç nöronlu refleks yayında duyu, ara ve motor nöronlar birbirini tamamlayacak şekilde görev yapar.

• Duyu nöronu: Uyaran sonucu oluşan bilgiyi merkezî sinir sistemine taşır.
• Ara nöron: Duyu nöronundan gelen bilgiyi alır, değerlendirir ve uygun cevabın oluşturulması için motor nörona aktarır.
• Motor nöron: Oluşturulan cevabı kas gibi tepki verecek organa taşır.

Bu nöronların ardışık ve uyumlu çalışması sayesinde uyaran kısa sürede uygun bir tepkiye dönüştürülür.

Cevap: Refleksler, vücudun tehlikeli veya ani uyaranlara karşı hızlı ve istemsiz tepki vermesini sağlayarak zarar görme riskini azaltır.

Örneğin sıcak bir cisme dokunulduğunda elin düşünmeden geri çekilmesi, dokuların daha fazla zarar görmesini önlemeye yardımcı olur.

Refleksler yalnızca dış tehlikelere karşı korunmada değil, vücuttaki bazı faaliyetlerin düzenli sürdürülmesinde de önemlidir. Böylece vücudun iç koşullarının belirli sınırlar içinde tutulmasına, yani homeostazinin korunmasına katkı sağlar.

Cevap: Hareketin oluşabilmesi için kas, kemik ve eklemlerin birlikte ve uyumlu çalışması gerekir.

Kaslar kasılıp gevşeyerek kuvvet oluşturur. Bu kuvvet kemiklere aktarılır. Kemikler hareket sırasında kaldıraç gibi görev yaparken eklemler de kemiklerin belirli yönlerde hareket etmesini sağlar.

Örneğin ağırlık kaldırırken kolun bükücü ve açıcı kasları, dirsek eklemi ve kol kemikleri birlikte çalışır. Benzer şekilde futbolcunun topa vurmasında bacak kasları, diz eklemi ve bacak kemikleri eş güdümlü çalışır.

Bu yapılardan herhangi biri görevini yeterince yerine getiremezse hareketin kuvveti, hızı ve kontrolü olumsuz etkilenir.

Cevap: Kas, kemik ve eklemlerin kaldıraç sistemi gibi çalışması, kasların oluşturduğu kuvvetin etkili biçimde harekete dönüştürülmesini sağlar.

Bu sistem sayesinde insan;

• kol ve bacaklarını kontrollü biçimde hareket ettirebilir,
• yürüme, koşma, ağırlık kaldırma ve çiğneme gibi farklı hareketleri gerçekleştirebilir,
• hareketin yönünü ve hızını ayarlayabilir,
• gerektiğinde güçlü, gerektiğinde daha hassas hareketler yapabilir,
• vücut bölümlerini birbiriyle uyumlu şekilde kullanabilir.

Böylece kasların oluşturduğu kuvvet doğrudan değil, kemik ve eklemler aracılığıyla düzenli ve kontrollü bir harekete dönüştürülür.

Cevap: Farklı hareketlerde görev alan kas, kemik ve eklemler aynı özellikte değildir. Yapıları, gerçekleştirdikleri hareketin gerektirdiği kuvvet, hareket açıklığı ve görev biçimine uygun özellikler gösterir.

Bu örnekler, farklı hareketlerde görev alan yapıların yapı ve çalışma biçimlerinin gerçekleştirilecek harekete uygun olduğunu gösterir.

Cevap: Görseldeki perde modeli, sarkomerin kasılma ve gevşeme sırasında geçirdiği değişimi açıklamak için kullanılabilir.

Perdenin iki taraftan ortaya doğru çekilerek kapanması, kasılma sırasında aktin ipliklerinin miyozin iplikleri arasına doğru kaymasına benzetilebilir. Bu kayma sonucunda sarkomerin iki ucundaki Z çizgileri birbirine yaklaşır ve sarkomer kısalır.

Gevşeme sırasında ise perde yeniden yanlara doğru açılır. Buna benzer şekilde sarkomer gevşeme durumuna döner ve uzunluğu artar.

Kasılma sırasında aktin ve miyozin ipliklerinin kendi uzunlukları değişmez. Değişen, bu ipliklerin birbirleriyle örtüşme miktarıdır.

Örnek model: Makara ve hareketli şerit modeli

Bir karton üzerine ortada sabit duran kalın bir şerit yerleştirilebilir. Bu şerit miyozini temsil eder. İki yandan merkeze doğru hareket edebilen iki ince şerit ise aktinleri temsil eder.

Aktin şeritlerine ip bağlanıp küçük bir makara sisteminden geçirilir. İpler çekildiğinde iki aktin şeridi merkeze doğru hareket eder. Böylece aktin ile miyozinin örtüşme miktarı artar ve modelin iki ucu birbirine yaklaşır.

İpler bırakıldığında şeritler yeniden dışarı doğru hareket ettirilir ve model gevşemiş duruma döner.

Bu modelde şeritlerin kendi boylarının değişmemesi, kasılma sırasında aktin ve miyozin ipliklerinin de kısalmadığını göstermeye yardımcı olur.

Örnek karşılaştırma:

Cevap: Perde modeli sarkomerin kısalıp uzamasını göstermede yararlıdır ancak aktin ve miyozin arasındaki ilişkiyi tam olarak göstermez. Modeli bilimsel modele daha uygun hâle getirmek için bazı eklemeler yapılabilir.

• Perdenin iki yanında bulunan hareketli bölümler aktin, ortadaki sabit bölüm ise miyozin olarak ayrı renk veya etiketlerle gösterilebilir.
• Model üzerinde Z çizgileri işaretlenerek kasılma sırasında bunların birbirine yaklaştığı gösterilebilir.
• Aktin ve miyozin parçalarının boyları sabit tutulmalı, yalnızca birbirleri üzerinde kaymaları sağlanmalıdır.
• Miyozin üzerinde küçük hareketli parçalar kullanılarak miyozin başlarının aktine tutunması temsil edilebilir.
• Kasılmış ve gevşemiş durum yan yana gösterilerek iki durum arasındaki fark daha açık hâle getirilebilir.
• Model üzerinde kasılma sırasında örtüşmenin arttığını gösterecek işaret veya ölçüler kullanılabilir.

Böylece perde modeli yalnızca kasın kısalıp uzamasını gösteren bir benzetme olmaktan çıkar ve kayan iplikler mekanizmasını daha doğru temsil eden bir modele dönüşür.

Cevap: Bağışıklık, vücudun hastalık etkenlerine ve yabancı maddelere karşı kendini korumasını sağlayan savunma özelliğidir.

Metinden hareketle bağışıklığın temel nitelikleri şöyle açıklanabilir:

• Koruyucudur: Vücudu patojenlere karşı savunur.
• Doğuştan gelen savunmalar bulunur: Deri, mukoza, fagositoz yapan hücreler, doğal katil hücreler ve ateş gibi savunmalar doğuştan vardır.
• Özgül savunma oluşturabilir: Bağışıklık sistemi daha önce karşılaştığı belirli bir etkene karşı ona özgü cevap verebilir.
• Hafıza özelliği gösterebilir: Daha önce karşılaşılan etken yeniden vücuda girdiğinde daha hızlı ve güçlü cevap oluşabilir.
• Antijen-antikor etkileşimi önemlidir: Belirli antijenlere karşı uygun antikorlar oluşturulabilir.
• Aktif veya pasif yollarla kazanılabilir: Hastalık geçirmek ve aşı olmak aktif; serum ve anne sütü yoluyla hazır antikor almak pasif bağışıklığa örnektir.

Örnek şema:

Şematik gösterim:

Bağışıklık
↓
Doğal Bağışıklık      |      Kazanılmış Bağışıklık
                                               ↓
                                 Aktif      /      Pasif
                       Hastalık, aşı      /      Anne sütü, serum

Örnek araştırma soruları:

• Alerji nedir ve neden ortaya çıkar?
• Alerjik tepkilere hangi maddeler neden olabilir?
• Alerji sırasında bağışıklık sistemi nasıl tepki verir?
• Gözlerde sulanma, burun akıntısı, hapşırma ve kaşıntı neden oluşur?
• Alerjik tepkide histaminin görevi nedir?
• Alerjinin hangi maddeye karşı geliştiği nasıl belirlenebilir?
• Alerjik belirtileri azaltmak için hangi yöntemlerden yararlanılabilir?

Doğru cevap: D) Alerji vücuda ait olmayan çeşitli etkenlerden kaynaklanır.

Alerjik tepkiler, bağışıklık sisteminin polen, toz veya bazı besinler gibi vücuda dışarıdan gelen ve normalde zararsız olabilen bazı maddeleri tehdit olarak algılaması sonucunda ortaya çıkabilir.

Cevap: Metinde öğrencinin hangi maddeye karşı alerjisi olduğu kesin olarak belirtilmemiştir. Ancak belirtilerin ilkbaharda yapılan bir piknikten sonra başlaması, çevrede bulunan bazı alerjenlerle karşılaşmış olabileceğini düşündürür.

Olası nedenler arasında;

• çiçek ve ağaç polenleri,
• çimen ve diğer bitkilere ait polenler,
• toz ve havada bulunan bazı parçacıklar

sayılabilir.

Öğrencide gözlerde sulanma, burun tıkanması, burun akıntısı, hapşırma ve kaşıntı görülmesi de çevresel bir alerjene karşı tepki oluşmuş olabileceğini destekler.

Cevap: Alerjen vücuda ilk kez girdiğinde B lenfositleri uyarılır ve plazma hücrelerine dönüşür. Plazma hücreleri alerjene karşı antikor üretir. Bu antikorlar bağ dokuda bulunan mast hücrelerinin zarına tutunur.

Aynı alerjenle sonraki karşılaşmalarda alerjen, mast hücresinin yüzeyindeki antikorlara bağlanır. Bunun sonucunda mast hücresi aktive olur ve histamin salgılar. Histaminin etkisiyle yangısal tepki gelişir; gözlerde sulanma, burun tıkanması ve akıntısı, hapşırma, kaşıntı, kızarıklık ve benzeri alerjik belirtiler ortaya çıkabilir.

Alerjenle ilk karşılaşma → B lenfositi → Plazma hücresi → Antikor → Antikorun mast hücresine bağlanması → Aynı alerjenle sonraki karşılaşma → Histamin salgılanması → Alerjik belirtiler

Cevap: Grafiğe göre aynı antijenle ilk ve ikinci karşılaşmada oluşan bağışıklık tepkileri birbirinden farklıdır.

İlk karşılaşmada bağışıklık sisteminin antijeni tanıması ve uygun hücrelerin etkinleşmesi için zaman gerekir. İkinci karşılaşmada ise daha önce oluşmuş hafıza hücreleri sayesinde antijen hızlı bir şekilde tanınır ve daha güçlü bir bağışıklık tepkisi oluşturulur.

Cevap: Hafıza hücreleri, vücudun daha önce karşılaştığı bir antijeni tanımasını sağlayan uzun ömürlü bağışıklık hücreleridir.

İlk karşılaşma sırasında oluşan hafıza hücreleri vücutta kalır. Aynı antijenle ikinci kez karşılaşıldığında bu hücreler antijeni hızlı biçimde tanır ve bağışıklık yanıtının daha kısa sürede başlamasına yardımcı olur.

Bunun sonucunda antikorlar daha hızlı ve daha fazla üretilir. Böylece hastalık etkeni, ilk karşılaşmaya göre daha kısa sürede ve daha etkili biçimde kontrol altına alınabilir.