Endosimbiyoz Kuramı Hakkında Bilgi
Kelimenin kökenine baktığımızda, “endo” iç, içteki, içindeki anlamına; “simbiyoz” ise birlikte yaşam anlamına gelmektedir. Kelime bütünü olarak da, birbirinin içinde beraber yaşama anlamındadır. Bu hipotezin ortaya çıkışı, kloroplast ve mitokondri organellerinin kendi genetik materyallerine sahip oluşlarının bulunması ile olmuştur. “Hücrenin içerisindeki her olay hücrenin kendisi tarafından yönetiliyorsa, bu organellerde bağımsız genetik materyal olmasının nedeni ne olabilir?” sorusundan yola çıkılarak ortaya atılan bu hipoteze göre;
Evrim sürecinin erken aşamalarında, aerobik (oksijenle solunum yapan) bir bakteri, ilkel bir hücrenin içine girmiştir. Bu bakteri, konakçı hücre tarafından sindirilmesini engellemiş, bundan sonra da konakçı hücrenin içerisinde ondan bağımsız bir şekilde bölünmeyi ve çoğalmayı sürdürerek, onunla ortak yaşamaya devam etmiştir. Belirli bir zaman içerisinde de, birbirlerinin genetik materyallerine uyum yapmışlar ve günümüzde yaşayan canlılar da bu şekilde evrimleşmiştir.
Sentriollerin, bazal cisimciklerin ve omurgasızlarda bulunan “nematosit” isimli yakıcı kapsüllerin de, benzer bir şekilde endosimbiyotik kökenle oluştukları varsayılmaktadır. Ancak bu görüş, daha az desteklenmektedir.
“Endo” iç, içteki, içindeki; “simbiyoz” birlikte yaşam; "Endosimbiyoz" da birbirinin içinde beraber yaşama anlamında kullanılmaktadır.Bu kuram kloroplast ve mitokondrinin kendi genetik materyallerine sahip oluşlarının bulunması ile önerilmiştir. “Hücrenin içerisindeki her olay hücrenin kendisi tarafından yönetiliyorsa, bu organellerde bağımsız genetik materyal olmasının nedeni ne olabilir?” sorusundan yola çıkılarak ortaya atılan bu kurama göre; ilkel bir hücrenin içine yaklaşık iki milyar yıl önce bugün mitokondri olarak tanımlanan fakat geçmişte oksijen fikse eden bir bakterinin girdiği önerilmiştir.
“Endo” iç, içteki, içindeki; “simbiyoz” birlikte yaşam; "Endosimbiyoz" da birbirinin içinde beraber yaşama anlamında kullanılmaktadır.
Bu kuram kloroplast ve mitokondrinin kendi genetik materyallerine sahip oluşlarının bulunması ile önerilmiştir. “Hücrenin içerisindeki her olay hücrenin kendisi tarafından yönetiliyorsa, bu organellerde bağımsız genetik materyal olmasının nedeni ne olabilir?” sorusundan yola çıkılarak ortaya atılan bu kurama göre; ilkel bir hücrenin içine yaklaşık iki milyar yıl önce bugün mitokondri olarak tanımlanan fakat geçmişte oksijen fikse eden bir bakterinin girdiği önerilmiştir. Bakterinin bu tür bir endosimbiyotik ilişkiye girmesinin nedeni, bakterinin ilkel ökaryotun hücre içini korumalı bir çevre ve besin maddesini devamlı sağlayabileceği bir ortam olarak kabul etmesi olabilir. Bu bakteri, konak hücre tarafından sindirilmemiş, konak hücrenin içerisinde ondan bağımsız bir şekilde bölünmeyi ve çoğalmayı sürdürmüş, onunla ortak yaşamaya devam etmiştir. Belirli bir zaman sonra da birbirlerinin genetik materyallerine uyum sağlamışlar ve günümüz kompleks canlıların evrimleştiği atası haline gelmiştir.
Endosimbiyoz olayı ile bağlantılı olarak yapılan moleküler dizi analizleri mitokondrinin Agrobacterium, Rhizobium, riketsia türlerine dahil bir bakteriden türevlendiklerini göstermiştir. Bu bakterilerin günümüzde de ökaryotik hücre içinde yaşabilme özelliklerinin olması bu postulatı destekler niteliktedir
Benzer şekilde fotosentetik bir bakteri olarak yaşayan kloroplastın da endosimbiyotik yaşamı seçerek ilkel hücrenin içine girdiği belirlenmiştir (mitokondri örneğinde olduğu gibi yapılan moleküler dizi analizleri, kloroplast ile modern siyanobakterilerin de ortak bir atadan evrimleştiklerini göstermiştir). Bu organellerin bakteri kökenli olduğuna ilişkin olarak:
1- Mitokondri ve kloroplastın prokaryotlardakine benzer (70S) ribozomlar içermelerini (Ökaryotlarda 80S),
2- Bu organellerin prokaryotlardakine benzer küçük dairesel bir DNA molekülü (plazmidler) içermelerini (Ökaryotlarda doğrusal, heliks yapılı DNA), DNA’yı saran “histon” proteinlerinin prokaryotlardaki gibi bulunmamasını (Ökaryot çekirdek DNAsında var),
3- Organellerin rRNA moleküllerinin baz dizileri ile prokaryotlarınki arasında birçok benzerliklerin bulunmasını,
4- İki organelde iki ya da daha fazla membrana sahiptir. En içte bulunan zar kompozisyonları hücredeki diğer zar yapılarıyla karşılaştırıldığında farklılık, prokaryot hücre zarıyla ise benzerlik göstermesini,
5- Mitokondri ve kloroplastlar prokaryotlardaki gibi “binary fission”a benzeyen bir süreçle bölünmelerini gerçekleştirmelerini (Ökaryotlarda mitoz),
6- Tilakoid, klorofil gibi iç yapıların siyanobakterilerin yapısına benzerliğini,
7- Transkripsiyonlarda başlangıç amino asitinin ökaryotlardaki gibi Metionin değil, prokaryotlardaki gibi Metioninin modifiye hali olan fMet aminoasiti olmasını,
8- Prokaryotlar gibi 1-10 mikron arasında boyuta sahip olmalarını gösterebiliriz (Ökaryotlar 50-500 mikron arası).
ARKELER
1990'larda yapılan çalışmalarla sistematik üzerine çalışan bilim insanları bu canlıları bakterilerden ayırmayı önermişlerdir. Bu ayrımı arkelerin hücresel, metabolik ve filogenetik özellikleri ile gen yapılarına bakarak yapmışlardır.
Günümüzde arkeler ile ilgili olarak yapılan çalışmaların çoğu bu canlıların sistematik özellikleri ile ilgili değil, ekolojik özellikleri ile ilgilidir. Prokaryot hücreli canlılar olan arkeler yaşadıkları zorlayıcı şartlar nedeniyle ilgi odağı olmuştur.
Arkeler, kaynayan jeotermal kaynaklardan, yanardağ bacalarının etrafına, derin deniz termal çukurlarından, tuz göllerine, yüksek asit ve yüksek bazik özelliğe sahip sular ve topraklara kadar son derece zorlayıcı şartlarda (aşırı tuzluluk, yüksek sıcaklık, düşük pH vb.) yaşayabilen canlılardır.
Yakın zamana kadar arkelerin sadece diğer canlıların bulunmadığı şartlarda yaşayabildikleri düşünülmesine rağmen günümüzde ılımlı koşullarda (ortalama tuzluluk, sıcaklık ve pH vb.) başka gruplar ile birlikte de yaşayabildikleri saptanmıştır.
Zorlayıcı şartlara uyum sağlamış bu canlıları yaşadıkları çevresel koşullara bağlı olarak dört grupta inceleyebiliriz.
Metanojenik arkeler (metanojenler): CO2'i hidrojen ile birleştirip metan (CH4) gazı oluşturarak enerji elde ederler. Zorunlu anaerob olan bu gruba oksijen zehir etkisi yapar. Bataklıklarda, kirli sularda, çiftlik gübresinde, çöplerde ve otçul canlıların sindirim sistemlerinde bol miktarda bulunur.
Buralarda çürümekte olan artık maddelerde beslenirler.
Bazıları karbon dioksit ve hidrojen kemosentez yoluyla besin üretir. Metanojenlerin bazı türleri otçul canlıların sindirim sisteminde yaşarlar ve selülozun parçalanmasında etkilidirler. Bazı türlerinin volkanik bölgelerde 110 derecede yaşadıkları görülmüş ve 84 derecenin altında yaşayamadıkları tespit edilmiştir.
Aşırı tuzcullar (halofiller): Bu grupta yer alan arkebakteriler, çok tuzlu ortamda yaşayabilirler. Tuz gölü ve Kızıldeniz gibi tuzlu yerlerde yaşar. Tuzluluk derecesi %36 olan ortamlarda rahatça yaşadıkları tespit edilmiştir. Bazı türler gelişebilmek için deniz suyundan on kat fazla tuz oranına ihtiyaç duyar. Klorofilleri bulunduğu için fotosentez yaparlar.
Aşırı termofiller: Sıcak ortamlarda yaşar. Bu canlılar için en uygun sıcaklıklar 65-85 °C arasında değişmekle birlikte bazı türler 105 °C ve daha yüksek sıcaklıklardaki yanardağ bacalarının etrafında ve derin deniz termal çukurlarında da gelişme gösterebilir.
Soğuk seven (psikrofilik arke): Bu grubun üyelerinin %80'inden fazlası sıcaklığı 5 °C'un altındaki alanlarda yaşar. Soğuk seven arke türleri neredeyse suyun donma noktasındaki zorlayıcı yaşam şartlarına direnç gösterir. Bu şartlarda yaşayabilmek için enzim aktivitesini, hücre zarı akışkanlığını, protein yapılarını, besin maddelerinin ve artık ürünlerin hücreye giriş çıkışını değiştirebilir. Soğuk seven arkelerin sahip oldukları bu özellikler sayesinde biyoteknolojik çalışmalardaki yerleri her geçen gün artmaktadır.
Arkelerin Gram boyanmaları, şekilleri, solunum ve beslenmeleri gibi fiziksel ve kimyasal özellikleri bakterilere benzer. Arkeler yukarıdaki gruplamanın dışında bu özellikleriyle de gruplandırılabilir.
Biyolojik ve ekonomik özellikleri açısından bakıldığında arkeler, özellikle ılıman şartlarda yaşayan bakterilerin yaşayamadığı koşullarda yaşayabilirler ve bozulmadan kalabilen dirençli enzimlere sahiptir. Bu enzimler, endüstride pek çok tepkimenin gerçekleşmesinde, atık metallerin zehirli özelliklerinin azaltılmasında, kalitesi düşük metal cevherlerinin biyolojik yollarla kullanılabilir hale getirilmesinde vb. kullanılmaktadır. Ayrıca metallerin bulaşması ile kirlenmiş suların yeniden kullanılabilir hale gelmesinde ve boya endüstrisinin anaerobik arıtma tanklarında bulunan atık suyun yeniden temizlenmesinde de arkelerden yararlanılmaya başlanmıştır. Çiftliklerde çöpler ve hayvan gübresi üzerinde gelişebilen metanojen arkeler ise biyogaz olarak adlandırdığımız metan gazını oluşturur. Ayrıca otçul canlıların bağırsaklarında selüloz sindiriminde etkilidir.
BİYOLOJİ ÖDEV YARDIM
-
Mercanlar ve Mercan resifleri hakkında bilgi
-
Kulak Nedir? Kulağın Yapısı ve Görevleri Nelerdir?
-
Göz nedir ? Gözün görevleri nelerdir ? Canlılarda göz ve görme organı
-
Boğaz nedir ? Boğazın kısımları nelerdir ?
-
Omurga, columna vertebralis nedir ? Görevleri nelerdir ?
-
Doğal gübreler nelerdir
-
Kimyasal (yapay) gübreler nelerdir
-
Kortizol Nedir
-
Semantik Nedir ?
-
Karasal Ve Sucul Biyomların Özellikleri Nelerdir ?
-
Kaç çeşit biyom vardır
-
Bitki Ve Hayvanların Yeryüzündeki Dağılımını Etkileyen Faktörler Nelerdir?
-
Bitkisel dokular hakkında bilgi
-
Ekosistemde besin zinciri ve besin ağının önemi nedir ?
-
Genetik Algoritmalar