BİLİMSEL ÇALIŞMA
BİYOLOJİ: Terim anlamı canlı bilimidir (bio= canlı, loji= bilim), yani kısaca canlıları inceleyen bir bilimdir. Canlıların yapısını, davranışlarını, çeşitliliklerini, vücutları içerisinde geçen temel hayat olaylarını, canlıların birbirleriyle ve çevreleriyle olan ilişkilerini inceleyen bilimdir.
A – LABORATUVAR ÇALIŞMALARI
Biyoloji, gözlem ve deneylere dayanan bir bilimdir. Bu nedenle laboratuvar çalışmaları biyoloji için önemlidir.
Laboratuvar çalışmalarının iki temel amacı vardır.
İnsanların bilimsel araştırmalara etkin olarak katılmasını sağlayarak bilimsel yöntem basamaklarını kullanma pratiği kazandırmak. Başlıca biyolojik teorileri destekleyen kanıtlardan bazılarını göstermek ve uygulamaktır.
a- Laboratuvarlarda Uyulması Gereken Kurallar
(http://www.laboratuvar.8m.com/kurallar.htm)
(http://mebk12.meb.gov.tr/meb_iys_dosyalar/68/01/709639/icerikler/fen-ve-teknoloji-lab-uyulmasi-gereken-kurallar_34887.html)
Laboratuvarların belirli bir çalışma düzeni vardır. Her laboratuvarın çalışma düzeni ve kuralarına uymak gerekir.
1- Laboratuvara gelmeden önce yapacağınız çalışma ile ilgili notları dikkatlice okuyunuz. İzlenecek yolu ve çalışmaya özgü tehlike yaratacak durumları öğreniniz.
2- İlkyardım gereçlerinin yerini ve kullanımını öğreniniz.
3- Astım ve alerji gibi sağlık sorunlarınızı öğretmeninize önceden bildiriniz.
4- Laboratuvarda herhangi bir şey yiyip içmeyiniz.
5- Laboratuvar çalışmalarınızda önlük (tercihen beyaz) giyilmelidir. Laboratuvar dışında bu önlüğü kullanılmayınız.
6- Laboratuvara gereksiz kişisel eşyalar getirmeyiniz. (Kitap, defter, çanta v.s.)
7- Öğretmenleriniz tarafından koruyucu gözlük kullanmanız söylenildiğinde, buna uyunuz. Laboratuarda çalışırken lens yerine, gözlük tercih ediniz.
8- Çalışmaya başlamadan önce ve sonra eller mutlaka özenle yıkanmalı ve gerekliyse dezenfekte edilmelidir Çalışmalar sırasında eller, vücudun diğer kısımlarına temas ettirilmemelidir.
9- Asla kırık veya çatlak cam kapları kullanmayınız.
10- Cam boruların içine tıpaları yerleştirirken zorlamayınız.
11- Sıvı maddeleri, pipete almak için daima özel alet (puar) kullanınız.
12- Isıttığınız cam ve porselen malzemeleri elinizle tutmayınız; bunlar için tüp maşası veya pota pensi kullanınız.
13- Isıttığınız bir test tüpünün açık ucunu, kesinlikle yanınızda bulunan kişilere doğru tutmayınız.
14- Maddeleri alev kullanarak cam bir kap içerisinde ısıtırken, camı ısıdan korumak için özel koruyucu (amyant) kullanınız.
15- Kimyasalların neden olduğu gaz ve kokuları solumayınız. Eğer bir koku fark edilmiş ise, laboratuvarı havalandırınız ve oradan uzaklaşınız.
16- Laboratuvarda kesinlikle el şakası yapmayınız ve koşmayınız.
17- Laboratuvarda meydana gelen herhangi bir kaza veya kaza ihtimalini derhal öğretmeninize söyleyiniz.
18- Güvenlik konusunda her zaman bilinçli davranınız. Laboratuvar faaliyetlerinde kazalara karşı dikkatli ve tedbirli olmalısınız.
19- Kimyasal maddelere elle dokunmayınız, tadına ve kokusuna bakmayınız.
20- Çalışmaların bitiminde kullanılan kirli materyal kendilerine ait kaplara bırakılmalıdır.
21- Kullanılan tek kullanımlık alet ve malzeme tedbirsizce çöpe gönderilmemeli, gerekli tedbirler alındıktan sonra duruma göre çöpe gönderilmeli ve/veya imha edilmelidir.
22- Laboratuvardan çıkarken, çalışması gerekli olmayan cihazlar kapatılmalı, pencereler, gaz ve su vanaları kontrol edilmelidir.
LABORATUVAR KAZALARINA KARŞI DİKKATLİ VE TEDBİRLİ OLUN!!!!
b- Laboratuvar Çalışmalarının İnsana Kazandırdıkları
1- Planlı çalışmalardan verimli sonuçlar alınabileceğini görme
2- El becerilerini geliştirme
3- Duyu organları arasındaki işbirliği ve etkileşimi sağlama
4- Duyarlı ölçmelerin gerekliliğini görme
5- Doğru gözlemler yapabilme alışkanlığı kazanma
6- Fikir alışverişinde açıklık ve kesinlik olması gerekliliğini anlama
7- Mikroskop, terazi, asitler, bazlar vb. araç gereçleri kullanırken dikkatli davranma becerisi kazanma
8- Çözümünün zor olduğu sanılan bazı problemlerin çok kolay çözüm yollarının olabileceğini görmeyi sağlar.
c- Laboratuvar Teknikleri
Laboratuvar çalışmalarında uygun yöntemler kullanmak çalışmanın doğru sonuçlanmasını sağlar. Bu amaçla, laboratuvar da canlıların doku ve hücrelerini incelemek için aşağıdaki tekniklerden yararlanılır:
1- Vital (canlı) inceleme: Bir canlının doğrudan doğruya sıvı bir ortam içinde incelenmesidir.
2- Doku kültürü: Özellikle embriyonik dokulardan alınan küçük parçaların uygun ortamlarda saklanıp, geliştirilmesidir.
3- Kesit alma: Katı veya dondurulmuş ya da mürver özü gibi maddeler içine gömülmüş yapılardan bistüri veya jilet gibi keskin aletlerle kesit alınmasıdır.
4- Fiksasyon: Hücrenin yapısının kimyasal ve morfolojik yönden en az değişikliğe uğramasını sağlamak amacıyla, hücrenin birdenbire öldürülmesidir.
5- Boyama: Hücrenin ve bir mikroorganizmanın değişik kısımları, farklı kimyasal yapı gösterdiği için farklı boyanma yeteneğine sahiptir. Boyalar bazik veya asidik yapıdadır. Asidik boylar hücrede bazik yapı gösteren kısımları boyarken, bazik boyalar hücrede asidik yapı gösteren kısımları boyar.
6- Dondurma-kurutma yöntemi: Doku hızla dondurulup, daha sonra kurutulmaya bırakılır.
7- Dondurma-buzla yer değiştirme yöntemi: Hızla dondurulan dokunun etanol, metanol ya da aseton gibi buz kristallerini eriten sıvılarda saklanmasıdır.
d- Biyoloji Laboratuvarında Kullanılan Araç-Gereçler
Biyoloji laboratuvarında kullanılan başlıca araç-gereçler şunlardır:
Biyoloji laboratuvarındaki en temel araç ise "mikroskoptur”. Herhangi bir mikroskobu kullanmadaki temel amaç, incelenecek cismi büyütmek ve netleştirmektir.
İlk mikroskop 1595 yılında Zacharias ve Hans Jansesea tarafından yapılmıştır. Zacharias o zamanlarda çocuk yaştaydı ve babası Hans’ın yardımıyla uçlarında mercek bulunana üç tüpü iç içe geçirerek çok basit bir mikroskop yapmıştır. Bu mikroskop incelenecek örneği 3-10 kat büyütebiliyordu.
Mikroskopta ilk biyolojik gözlem ise bir biyolog tarafından değil, ünlü astronom Galileo Galilei tarafından yapılmıştır.17. yüzyılın başlarında Galileo bir silindir ve iki mercekten oluşan, kendi yaptığı mikroskopta bir böcek incelemiştir.
Antony van Leeuwenhoek ise ilk gelişmiş mikroskobu yapmıştır. Mikroskop üzerine yapmış olduğu çalışmaları onu mikroskop alanında uluslararası bir otoriteye oturtmuştur ve 1680 yılında Royal Society tarafından burs verilmiştir. Yapmış olduğu mikroskop ~ 5cm uzunluğunda ve 2.5cm eninde idi: İki yassı ve metal levhayı birbirine perçinleyip, levhalar arasına dışbükey merceği yerleştirerek oluşturmuştur. Bu mikroskop incelenecek örneği 70-250 kat büyütebiliyordu.
Günümüzde farklı alanlarda kullanılan çeşitli mikroskoplar vardır. Bunlardan başlıcaları; Işık Mikroskobu, faz kontrast mikroskobu, Karanlık alan mikroskobu (ultra mikroskop), polarizasyon mikroskobu, ultraviyole mikroskobu, interferens mikroskobu, elektron mikroskobu (scanning electron mikroskobu ve transmission elektron mikroskobu….) gibi. Okuldaki Biyoloji laboratuvarlarında kullanılan en yaygın mikroskop ise "bileşik ışık mikroskobudur”. Işık mikroskobunda ışığın kırılıp odaklanması için mercekler kullanılırken, elektron mikroskoplarında ise ışık ışınları yerine elektron dalgaları ve mercekler yerine, elektromıknatıslar kullanılır. Elektron mikroskobu ile 500 bin – 2 milyon kez büyütme sağlanabilir.
* Faz-kontrast ışık mikroskobu
* Işık mikroskobu
* Transmission elektron mikroskobu
* Tarayıcı(scanning) elektron mikroskop
1- Mikroskop Kısımları
Işık Mikroskobu: Mikroskop dört farklı kısımdan oluşur:
a) Optik kısımlar: Mercek ve aynadan oluşur. Işık mikroskobunda üç set mercek bulunur;
1) Oküler: Mikroskobun üst tarafında gözle objeye bakılan kısımdır.Oküler bir veya iki tane olabilir. Okülerin üzerinde büyütme gücünü gösteren 5X, 10X, 15X gibi numaralar bulunur.Bu numaraların anlamı okülerin objeyi kaç kez büyüttüğüdür. Mikroskop oküleri genellikle 10X’dir.Yani objeyi 10 kez büyüttüğünü gösterir. Oküler çıkartılabilir niteliktedir.
2) Objektifler: Döner levha ( revolvingnosepiece) üzerinde bulunan merceklerdir.İki veya daha fazla bulunur. Objektiflerin üzerinde de büyütme gücünü gösteren numaralar vardır; 4X, 10X, 40X, 100X gibi.
Mikroskopta incelenen bir objenin ne kadar büyütülerek incelendiği oküler ile objektifin büyütme değerleri çarpılarak bulunur:
Oküler Objektif Büyütme değeri
10X 4X 40X
10X 10X 100X
10X 40X 400X
10X 100X 1000X
3) Kondansör: Tabla ortasındaki açıklığın altında yer alan tek bir mercek veya mercekler sisteminden oluşur. Görevi, geniş bir ışık konisini incelenecek örneğe yansıtmaktır.
4) Işık kaynağı: Tablanın altında objeyi aydınlatan bir lamba veya aynadır.Işık kaynağından objeye odaklanan ışığın miktarı tablanın altında yer alan diyafram ile sağlanır.
b) Mekanik Kısımlar: Ayar düğmeleri ve destek elemanlarından oluşur.
1) Ayar düğmeleri:
a) Kaba ayar düğmesi: Tablayı yukarı-aşağı indirerek odak noktasını ayarlar.Net olmayan, yaklaşık bir görüntü elde edilir.
b) İnce ayar düğmesi: Kaba ayar düğmesi ile bulunana görüntü, ince ayar düğmesi ile netlik kazanır.
2) Destek elemanları:
a) Ayak; mikroskobun masa üzerine oturtulduğu taban kısmıdır.
b) Gövde; mikroskobu tutup taşımaya yarayan kol ve incelenecek örneğin hazırlandığı preperatın konulduğu tabladan oluşur.
2- Mikroskobun Kullanımı
Mikroskopta doğru inceleme yapmak ve net bir görüntü sağlayabilmek için dikkat etmeniz gereken bazı noktalar vardır. Bunlar şu şekilde özetlenebilir:
a) Mikroskobunuzu düz ve temiz bir zemine yerleştiriniz. Mikroskobunuzun kolunu kendinize doğru çeviriniz.
b) Mikroskobunuza bakarken gözünüz okülere ne çok yakın ne de çok uzakta olmalıdır.
c) Kullandığınız lam ve lamel uygun kalınlıkta olmalıdır.
d) İncelediğiniz preparat uygun koşullarda hazırlanmalıdır. Mikroskobik bir inceleme için uygun bir kalınlıkta olmalıdır.
e) Işık ayarını yaparken her zaman en düşük objektifi kullanmaya özen gösteriniz.
f) Işık ayarının tam yapılmış olduğundan emin olunuz.
g) Mikroskobunuzun objektifi sıkıca vidalanmış olmalı ve yerine tam olarak oturmalıdır.
3- Mikroskobun Bakımı
a) Mikroskobunuzu daima bir elinizle gövde kolu üzerinden tutup diğer elinizle alttan destek vererek taşıyınız.
b) Mikroskobunuzun merceklerini her zaman temiz tutunuz.
c) Mikroskobunuzu nemli ve doğrudan güneş ışığı alan bir yerde saklamayınız.
d) Aydınlatma sistemini kapatmayı unutmayınız.
e) Toz, mikroskop ve optik aksamın en kötü düşmanıdır. Bu nedenle mikroskobun hassas iç bölümlerine tozun girmesini engellemek için herhangi bir objektifi veya oküleri kesinlikle mikroskop üzerinden çıkartmayınız.
f) Eğer mikroskobunuzun gövdesi ve tablası tozlu ise tozun silinmesi için yumuşak pamuklu bez parçası kulanınız.
g) Objektifi tüpteki oküler ile birlikte en düşük büyütme seviyesine getirip bırakınız.
h) Çalışmanız bittikten sonra mikroskobunuzun üzerine koruma örtüsünü örtünüz ve yerine yerleştiriniz.
4- Mikroskop kullanımından sonra dikkat edilmesi gereken hususlar:
a) Objektifi tüpteki oküler ile birlikte en düşük büyütme seviyesine getirip bırakınız.
b) Aydınlatma sistemini kapatmayı unutmayınız.
c) Çalışmanız bittikten sonra mikroskobunuzu temizleyiniz. Üzerine koruma örtüsünü örterek yerine yerleştiriniz.
e- İndikatörler (Ayıraçlar) ve Ölçü Birimleri
Laboratuvar çalışmalarında çözelti içeriklerinin yapısını bilmek önemlidir. İncelenecek materyalin içeriğindeki maddelerin varlığını tespit etmek amacıyla indikatör (ayıraç) denilen maddeler kullanılır. Biyoloji laboratuvarında en sık kullanılan indikatörler şunlardır.
NOT:
1. Ca(OH)2, Ba(OH)2, NaOH ve KOH karbondioksit (CO2) tutucudur.
2. Oksijen yakıcı bir gazdır. Yanan mumu alevlendirir.
3. K2CO3 suda iyi çözündüğü için bulanık renk oluşturmaz. CO2, NaOH tarafından da tutulur. Kireç suyu diğer asitlerle bir renk değişimi tapmaz.
4. Fenol kırmızısı; çimlenmekte olan tohum, canlı böcek, gece yeşil bitki, canlı mantar, maden suyu, HCl, amino asit, yağ asidi, yoğurt bakterisi, bira mayası özütü, bira mayası çözeltisine batırılmış kurutma kâğıdı ile açık sarı renk oluşturur.
5. Kuru tohum, gündüz yeşil bitki, ölü böcek, kaynatılmış bira mayası çözeltisi, protein, yağ, nişasta gib uygulamalarda fenol kırmızısı açık sarı renk oluşturmaz. Kireç ise yalnızca CO2 gazı çıkaranlarla bulanık renk oluşturur ve CO2 gazını tutar (Soluk verdiğimizde CO2 veririz. Bu nedenle kireç suyuna üflediğimizde su bulanık renk verir.
Biyolojide kullanılan ölçü birimleri:
