BİYOLOJİDE TEKNİK YÖNTEMLER

Moleküler Biyoloji

Canlı maddenin karmaşık yapısının anlaşılması amacıyla, organizmanın gözlenmesine, sınıflandırılmasına ve deneyden geçirilmesine dayanan tekniklere, çok ileri bir teknolojinin  ve tamamlayıcı bilimlerin işbirliği de eklenmiştir. Deneyler tıpkı cansız varlıklara uygulanan biçimde gerçekleştirilir; ama, canlıların son derece karmaşık yapılı olmaları, çok sayda deney yapılmasını gerektirir. Olasılık hesabından ve modern istatistik yöntemlerinden yararlanılarak açıklanan sonuçlar, “özdeş” bireylerin örnek olarak seçilmesindeki güçlük nedeniyle, güvenilirliği sınırlı, ortalama yanıtlar oluşturur.

Biyolojideki araç kullanılarak yapılan çalışmalardaki ilerleme, temel de fizik ve kimya bilimlerindeki ilerlemeye bağlıdır. Gözlem konusunda  gerçekleştirilen ilk önemli araç büyüteçtir. Büyütecin hemen arkasından yapılan mikroskop, incelenen nesne beyaz ışıkla aydınlatıldığında,  0,25 “m uzaklıktaki ögelerin birbirinden ayrı olarak fark edilmesini sağlar; daha kısa dalga boyundaki (2-300 nm) mor ya da mor ötesi ışınların kullanılması 0,1,m’lik bir ayırım sağlayabilir. Elektron mikroskobu  bu sınırı nanometrenin  onda biri dolylarına indirmiştir; çünkü iyice hızlandırılmış elektronlar, çok kısa bir dalga boyundaki ışımanın karşılığıdır. Ayrıca ültramikroskop , polarıcı mikroskop, karşıt fazlı mikroskop, proton mikroskobu gibi özel mikroskoplar da kullanılır; tayfçekerlerden (spektograf), fotokolorimetreden, X ışını üreten aygıtlardan, vb, yararlanılır. Değişik  nitelikteki filtreler, gittikçe daha hızlı olan santrifüjörler, hücrenin çeşitli ögelerini (bileşenlerini) birbirinden ayırmayı sağlarlar.

Biyolojide fizik alanındaki araçlardan yararlanılmasının yanı sıra kimyasal tepkimelerden de yararlanılır. Canlı maddenin yapılarını ortaya çıkaran   boyar maddeler ve ışığı ya da elektronları geçirmeyen elementler de saptanmıştır. Ayrıca belli bir molekülün içine uygun bir radyoaktif element konmasıyla, bu molekülün canlı varlıktaki dönüşümleri izlenebilmiş, böylece biyokimya alanındaki büyük ilerlemeler gerçekleştirilmiştir.

GENEL DÜZENLEME

Biyoloji özel bir bilim dalı olan anatominin konusunu oluşturan çok hücreli gözle görülen düzenlemeleriyle ilgilenmez. Ama bitki ve hayvanlarda temel anatomi birimi olan hücrenin incelenmesinde durum farklıdır; elde edilen yeni bilgiler, hücrelerin hayvanlarda ve bitkilerde farklı görünümde yansıyan özellikler taşımalarına karşın,  bütün hücrelerde temel fizyolojik ve biyokimyasal birimler  bulunduğu düşüncesini büyük ölçüde sağlamlaştırmıştır. Hücrenin bileşenlerinin (ögelerinin) elektron mikroskobunda yapılarının incelenmesi, çok önemli bir bilim dalı olan hücre biliminin (sitoloji) konusunu oluşturur. Hücre bilim yaorganitlerin  (hücreyi oluşturan ögeler) ışın kırma özelliklerinin farklı olmasından yararlanarak ya da boyalı maddeler den yarım alarak, söz konusu ögelere  özgü bazı kimyasallardan tepkimelerden faydalanarak  oldukça fazla hücre ögesini meydan çıkarır. Yöntem, ayrıca hücre içi ögelerin kimyasal yapısını ve hücre içinde gerçekleşen tepkimeleri araştıran hücre kimyasının (sitokimya) doğmasını sağlamıştır. Hücrenin bütün ögeleri (bileşenleri) biçimsel bakımdan ayırt edilebilirler  ve her birinin bir ya da daha çok görevi vardır.

BİYOLOJİNİN YERİ

Elde edilen bilgiler arttıkça, biyoloji ek bilim dallarına ayrıldı. Bu bilim dalları, özel yöntemler ve özgün teknikler sayesinde, biyolojiye koşut olarak, ama ancak ondan bağımsız bir biçimde geliştiler: Fizyoloji; biyokimya; anatomi; genetik; vb. Günümüzde genel biyoloji, aralarında az çok ilişki olmakla birlikte her biri özerk olan bu bilim dalları arasında bağlantı kurulmasını sağlamakta, yalnızca yaşamın temel olaylarının ve bunlardan doğan büyük sorunların araştırılması, genel biyolojinin alanı içinde kalmaktadır.

HÜCRE FARKLILAŞMASI

Hücre ya da doku düzeyinde farklılaşma, bazı özelliklerin kazanılması ya da  bazı yeteneklerin gelişmesi sonucunda gerçekleşir.  Farklılaşma genellikle, özgül bir davranış biçimine yol açan morfolojik ve biyokimyasal değişiklerle geçekleşir; bir hücrenin bir işlev türü için  yeteneklerini geliştiren, ama farklılaşmadan önce hücrenin kalıtım yoluyla edinmiş olduğu öbür olanakları kısıtlayan bir özelleşmedir. Hücre farklılaşmasının incelenmesi, çok hücreli canlıların dokularını araştıran doku bilime (histoloji), farklılaşmış bir hücrenin yola çıkarak  özelleşmiş dokular halinde düzenlenmeden sorumlu olan etmenleri ve yasaları araştıran embriyobilime ve kanser araştırmalarına kadar uzanır.