Geçen hafta solunum sisteminin organlarını sırayla tanıdık ve diyafram kasıyla soluk alıp vermenin nasıl gerçekleştiğini öğrendik. Bu hafta bir adım daha ileri gidiyoruz: Her organın görevini yapabilmesini sağlayan yapısal niteliklerini inceleyecek, alveollerde ve dokularda gazların difüzyonla nasıl yer değiştirdiğini keşfedecek, ardından birer bilim insanı gibi modeller üzerinde gözlem yapıp verilerimizi kaydedeceğiz. Solunum sayımızı ölçecek, göğüs çevremizdeki değişimi mezura ile belirleyecek ve verdiğimiz havada karbondioksit olduğunu kireç suyuyla kanıtlayacağız.
Solunumun İki Aşaması: Soluk Alıp Verme ve Hücresel Solunum
Günlük konuşmada "solunum" denince çoğumuzun aklına yalnızca nefes alıp vermek gelir. Oysa bilimsel olarak solunum, birbirine bağlı iki aşamadan oluşur. Birinci aşama olan soluk alıp verme, solunum sistemi organları sayesinde dış ortamdaki havanın akciğerlere alınması ve akciğerlerdeki havanın dışarı verilmesidir. Bu aşamada alveollerde kan ile hava arasında gaz alışverişi gerçekleşir; kana oksijen geçer, kandan karbondioksit ve su buharı ayrılır.
İkinci aşama olan hücresel solunum ise vücudumuzdaki her canlı hücrenin içinde gerçekleşir. Hücreler, sindirim sistemiyle elde edilip kanla taşınan besinleri (özellikle glikozu) oksijen yardımıyla parçalar ve yaşamsal faaliyetleri için gereken enerjiyi üretir. Bu olay hücrenin enerji santrali olarak bilinen mitokondri organelinde gerçekleşir ve sonucunda atık olarak karbondioksit ile su oluşur.
Bu iki aşama birbirinden ayrı düşünülemez: Soluk alıp verme olmadan hücreler oksijen bulamaz; hücresel solunum olmadan da oksijenin vücutta bir anlamı kalmaz. İki aşama arasındaki köprüyü ise dolaşım sistemi kurar. Kısacası akciğerlerimiz oksijeni "teslim alır", kanımız bu oksijeni hücrelere "taşır", hücrelerimiz de onu "kullanarak" enerji üretir.
| Karşılaştırma Ölçütü | Soluk Alıp Verme | Hücresel Solunum |
|---|---|---|
| Gerçekleştiği yer | Solunum yolları ve akciğerler (alveoller) | Tüm canlı hücreler (mitokondri) |
| Temel olay | Havanın akciğerlere alınıp verilmesi, gaz alışverişi | Besinlerin oksijenle parçalanarak enerji üretilmesi |
| Kullanılan maddeler | Dış ortamdaki hava | Besin (glikoz) ve oksijen |
| Ortaya çıkan ürünler | Kana geçen oksijen, dışarı verilen karbondioksit ve su buharı | Enerji, karbondioksit ve su |
| Rol alan yapılar | Diyafram, kaburgalar arası kaslar, akciğerler | Hücre ve mitokondri |
Yapı-Görev İlişkisi: Solunum Yollarını Koruyan Nitelikler
Vücudumuzdaki her organın şekli ve yapısı, yaptığı göreve uygundur; buna yapı-görev ilişkisi denir. Burun boşluğunun iç yüzeyi düz değil, kıvrımlıdır. Bu kıvrımlar havanın burunda daha uzun yol almasını ve yüzeye daha çok temas etmesini sağlar. Böylece havadaki tozlar kıllara ve yapışkan mukusa takılır, hava yüzeydeki kılcal damarlar sayesinde ısınır ve nemlenir. Mukus, burunla birlikte solunum yollarının iç yüzeyini kaplayan zar tarafından salgılanan kaygan ve yapışkan bir sıvıdır.
Soluk borusu ve bronşların iç yüzeyinde mikroskopla görülebilen çok sayıda titrek tüy (sil) bulunur. Bu tüyler sürekli ve aynı yöne doğru dalgalanarak toz ve mikropları yakalamış olan mukusu yukarıya, yutağa doğru taşır; biz de bu mukusu yutarız ya da balgam olarak dışarı atarız. Soluk borusunu açık tutan kıkırdak halkaların arka kısmı tam kapalı değildir; "C" harfi gibi arkası açıktır. Soluk borusunun hemen arkasında yemek borusu bulunur; halkaların açık kısmı, yutulan lokma yemek borusundan geçerken yemek borusunun genişleyebilmesine olanak tanır.
Solunum yollarının bir de "acil durum" savunması vardır: Öksürme ve hapşırma refleksleri. Burnumuza toz kaçtığında hapşırır, soluk borusuna yanlışlıkla su ya da besin kaçtığında öksürürüz. Bu olaylar istemimiz dışında gerçekleşir ve güçlü bir hava akımıyla yabancı maddeyi dışarı atar. Bronşcuklarda ise kıkırdak bulunmaz; onların duvarında düz kas yer alır. Bu kaslar bronşcukların çapının daralıp genişlemesini sağlar.
| Yapı | Yapısal Niteliği | Sağladığı Fayda |
|---|---|---|
| Burun boşluğu | Kıvrımlı iç yüzey, kıllar, mukus, kılcal damarlar | Havayı süzer, nemlendirir ve ısıtır |
| Gırtlak kapağı | Hareketli, kıkırdak yapılı kapak | Yutkunurken soluk borusunu kapatır |
| Soluk borusu | Arkası açık C şeklinde kıkırdak halkalar | Boruyu açık tutar; yemek borusunun genişlemesine izin verir |
| Titrek tüyler | Aynı yöne dalgalanan mikroskobik uzantılar | Mukusla yakalanan tozları yutağa doğru süpürür |
| Bronşcuklar | Kıkırdaksız, düz kaslı ince duvar | Çapını ayarlayarak havayı alveollere dağıtır |
Alveollerin Gaz Değişimine Uygun Nitelikleri ve Difüzyon
Alveoller, solunum sisteminin asıl iş yerleridir ve bu göreve son derece uygun niteliklere sahiptir. Bir yetişkinin iki akciğerinde yüz milyonlarca alveol bulunur. Tek bir alveol mikroskobik boyutta olsa da hepsinin iç yüzeyleri toplandığında yaklaşık 70 metrekarelik bir alan ortaya çıkar; bu, bir sınıfın tabanından bile geniştir. Gaz değişimi yüzey üzerinden gerçekleştiği için yüzey ne kadar genişse aynı sürede o kadar çok gaz yer değiştirebilir.
Alveol duvarı tek hücre tabakası kadar incedir ve onu saran kılcal damarların duvarı da aynı şekilde çok incedir. Gazların geçeceği mesafe kısaldıkça gaz değişimi hızlanır. Alveollerin iç yüzeyi sürekli nemlidir; oksijen önce bu ince sıvı tabakada çözünür, sonra kana geçer. Ayrıca her alveolün çevresi bir file gibi yoğun kılcal damar ağıyla sarılıdır ve bu damarlardaki kan sürekli akar.
Gazların alveol ile kan arasındaki hareketine difüzyon denir. Difüzyonda maddeler, çok yoğun oldukları yerden az yoğun oldukları yere kendiliğinden geçer. Sınıfın bir köşesinde açılan parfüm kokusunun zamanla tüm sınıfa yayılması da bir difüzyon örneğidir. Taze havayla dolan alveolde oksijen yoğunluğu, kılcal damardaki kirli kandan fazladır; bu yüzden oksijen kana geçer. Kirli kanda ise karbondioksit yoğunluğu alveoldekinden fazladır; bu yüzden karbondioksit alveole geçer. Soluk alıp vermenin sürekli devam etmesi ve kanın sürekli akması bu yoğunluk farkının hiç bitmemesini sağlar.
| Alveolün Niteliği | Gaz Değişimine Katkısı |
|---|---|
| Çok sayıda olması | Toplam yüzey alanını büyük ölçüde artırır |
| Duvarının tek hücre kalınlığında olması | Gazların geçtiği mesafeyi kısaltır, değişimi hızlandırır |
| İç yüzeyinin nemli olması | Oksijenin çözünerek kana geçmesini kolaylaştırır |
| Yoğun kılcal damar ağıyla sarılı olması | Kanla temas eden yüzeyi artırır |
| Sürekli havalanması ve kanın akması | Yoğunluk farkını korur, difüzyonun sürmesini sağlar |
Gazların Kanla Taşınması ve Dokularda Gaz Değişimi
Alveollerden kana geçen oksijenin çok büyük kısmı alyuvarların içindeki hemoglobin adlı kırmızı renkli maddeye bağlanarak taşınır. Oksijen bağlamış hemoglobin, kana parlak kırmızı bir renk verir; bu nedenle oksijence zengin kan daha açık ve parlak kırmızıdır. Oksijeni azalmış kan ise koyu kırmızı renktedir. Hemoglobin, oksijenin bol olduğu akciğerlerde oksijeni bağlar, oksijenin az olduğu dokulara geldiğinde ise oksijeni serbest bırakır.
Kalbin pompaladığı oksijenli kan, atardamarlar yoluyla vücudun her yanına dağılır ve dokuların arasındaki kılcal damarlara ulaşır. Burada ikinci bir gaz değişimi gerçekleşir: Hücreler hücresel solunumda oksijeni sürekli harcadığı için hücre içinde oksijen yoğunluğu düşüktür; bu yüzden oksijen kandan hücreye difüzyonla geçer. Hücrelerde sürekli üretilen karbondioksit ise yoğunluğun yüksek olduğu hücreden kana geçer.
Kana geçen karbondioksidin büyük bölümü kan plazmasında, bir kısmı da alyuvarlarda taşınarak toplardamarlarla kalbe, oradan da akciğerlere getirilir ve soluk vermeyle dışarı atılır. Böylece vücudumuzda iki ayrı gaz değişimi noktası oluşur: Akciğerlerde (alveollerde) kan oksijen alıp karbondioksit verir; dokularda ise kan oksijen verip karbondioksit alır. İki olayda da gazların hareketini belirleyen tek kural yoğunluk farkıdır.
| Gaz Değişiminin Yeri | Oksijenin Hareketi | Karbondioksidin Hareketi | Sonuçta Kan |
|---|---|---|---|
| Akciğerler (alveol - kılcal damar) | Alveolden kana geçer | Kandan alveole geçer | Oksijence zenginleşir (temizlenir) |
| Dokular (kılcal damar - hücre) | Kandan hücreye geçer | Hücreden kana geçer | Karbondioksitçe zenginleşir (kirlenir) |
Model Üzerinde Bilimsel Gözlem: Maket, Hayvan Organı ve Gözlem Formu
Solunum organlarımız vücudumuzun içinde olduğu için onları doğrudan göremeyiz. Bilim insanları bu tür durumlarda model kullanır. Model; bir yapıyı, olayı ya da sistemi daha kolay anlamamızı sağlayan basitleştirilmiş temsildir. Sınıfta kullanabileceğimiz modeller arasında insan gövdesi (torso) maketi, sökülüp takılabilen akciğer maketi, üç boyutlu dijital modeller ve öğretmen gözetiminde incelenen koyun akciğeri ve soluk borusu gibi gerçek hayvan organları sayılabilir.
Bilimsel gözlem, duyu organlarımızı ve ölçme araçlarını kullanarak kişisel yorum katmadan veri toplamaktır. Gözlemde elde edilen bilgiler ikiye ayrılır: Renk, şekil, doku, koku gibi sayıyla ifade edilmeyen nitel veriler ve uzunluk, kütle, sayı gibi ölçülerek elde edilen nicel veriler. Örneğin "soluk borusu halkalıdır ve dokunulduğunda serttir" nitel bir gözlemdir; "soluk borusunun uzunluğu 18 cm" ise nicel bir gözlemdir. Gözlemden yola çıkarak yaptığımız yorumlara çıkarım denir: "Halkalar borunun kapanmasını önler" bir çıkarımdır.
Koyun akciğeri incelendiğinde akciğerin pembe renkli, yumuşak ve süngerimsi olduğu, soluk borusunun ise sert kıkırdak halkalardan oluştuğu görülür. Akciğerden kesilen küçük bir parça suya bırakıldığında su yüzeyinde kalır; bu gözlemden akciğerin içinde çok sayıda hava boşluğu bulunduğu çıkarımı yapılır. Hiçbir model gerçeğin tamamen aynısı değildir; her modelin sınırlılıkları vardır. Örneğin pet şişe modelinde kaburgaların hareketi gösterilemez, balonlarda alveol bulunmaz ve gaz değişimi gözlenemez. İyi bir gözlemci, kullandığı modelin neyi gösterip neyi gösteremediğini de raporuna yazar.
| İncelenen Yapı | Gözlem (Nitel / Nicel Veri) | Çıkarım |
|---|---|---|
| Soluk borusu | Halka halka, dokununca sert; uzunluğu yaklaşık 18 cm | Kıkırdak halkalar boruyu açık tutar |
| Gırtlak | Soluk borusunun üst ucunda, kapakçıklı ve kıkırdaklı yapı | Kapak besinlerin soluk borusuna kaçmasını önler |
| Bronşlar | Soluk borusu alt uçta ikiye ayrılıyor | Her kol bir akciğere hava taşır |
| Akciğer | Pembe, yumuşak, süngerimsi; parçası suda yüzüyor | İçinde çok sayıda hava boşluğu (alveol) vardır |
| Pet şişe modeli | Zar aşağı çekilince balonlar şişiyor | Diyafram inince akciğerlere hava dolar |
Nicel Gözlem Verileri: Solunum Sayısı, Göğüs Çevresi ve Soluk Verme Havası
Solunum sistemini kendi vücudumuz üzerinde de güvenle gözlemleyebiliriz. Dakikadaki soluk sayısını ölçmek için bir arkadaşımız sessizce oturur, biz de onun göğsünün kaç kez kalkıp indiğini kronometreyle sayarız. Pratik bir yol olarak 15 saniyedeki soluk sayısı bulunup 4 ile çarpılabilir. Dinlenme hâlindeki bir öğrencide bu sayı genellikle dakikada 12-20 arasındadır. Aynı öğrenci bir dakika yerinde koştuktan sonra ölçüm tekrarlandığında soluk sayısının belirgin şekilde arttığı görülür.
Göğüs çevresi ölçümünde mezura, kolların altından geçecek şekilde göğsün etrafına sarılır. Önce derin bir soluk verildikten sonra, ardından derin bir soluk alındıktan sonra ölçüm yapılır. Soluk alındığında göğüs çevresinin birkaç santimetre arttığı görülür; bu nicel veri, soluk alırken göğüs boşluğunun genişlediğini destekler. Bilimsel ölçümlerde hata payını azaltmak için ölçüm en az üç kez tekrarlanır ve sonuçların ortalaması alınır. Ortalama, bütün ölçümlerin toplamının ölçüm sayısına bölünmesiyle bulunur.
Verdiğimiz havanın içeriğini de basit deneylerle gözlemleyebiliriz. Berrak kireç suyuna pipetle yavaşça üflendiğinde kireç suyu bulanıklaşır; bu değişim, verilen havada karbondioksit bulunduğunu gösterir. Karşılaştırma için ikinci bir tüpteki kireç suyuna pompa ile oda havası gönderilir; bu tüpteki bulanıklaşma çok daha geç ve az olur. Soğuk bir aynaya ya da cama hohlandığında yüzeyin buğulanması ise verilen havada su buharı bulunduğunun kanıtıdır. Bu gözlemler, alınan havada yaklaşık %21 olan oksijenin verilen havada yaklaşık %16'ya düştüğünü, karbondioksidin ise belirgin şekilde arttığını gösteren ölçümlerle uyumludur.
| Ölçüm | 1. Ölçüm | 2. Ölçüm | 3. Ölçüm | Ortalama |
|---|---|---|---|---|
| Dinlenik soluk sayısı (soluk/dakika) | 16 | 18 | 17 | 17 |
| Bir dakika koşu sonrası soluk sayısı (soluk/dakika) | 30 | 32 | 31 | 31 |
| Derin soluk verdikten sonra göğüs çevresi (cm) | 72 | 73 | 71 | 72 |
| Derin soluk aldıktan sonra göğüs çevresi (cm) | 76 | 77 | 75 | 76 |
Örnekler
Örnek 1Elif, "Solunum yalnızca akciğerlerimizde gerçekleşen bir olaydır." diyor. Elif'in görüşünü soluk alıp verme ve hücresel solunum kavramlarını kullanarak değerlendiriniz.
Cevabı göster
1. adım: Solunumun iki aşaması olduğunu belirleyelim: soluk alıp verme ve hücresel solunum. 2. adım: Soluk alıp verme ve gaz alışverişi akciğerlerde (alveollerde) gerçekleşir; bu kısım için Elif haklıdır. 3. adım: Ancak alınan oksijen kanla bütün hücrelere taşınır ve her hücrede besinler oksijenle parçalanarak enerji üretilir; bu olay hücresel solunumdur ve mitokondride gerçekleşir. Sonuç: Elif'in görüşü eksiktir. Solunum yalnızca akciğerlerde değil, vücudumuzdaki bütün canlı hücrelerde de gerçekleşir.
Örnek 2Akciğerlerdeki alveollerin sayısı çok az olsaydı ve duvarları kalın olsaydı gaz değişimi nasıl etkilenirdi? Yapı-görev ilişkisiyle açıklayınız.
Cevabı göster
1. adım: Gaz değişimi yüzey üzerinden gerçekleşir. Alveol sayısı azalırsa toplam yüzey alanı küçülür; aynı sürede kana geçen oksijen miktarı azalır. 2. adım: Gazların geçtiği mesafe ne kadar uzunsa difüzyon o kadar yavaşlar. Duvarlar kalın olursa oksijenin kana, karbondioksidin alveole geçişi yavaşlar. 3. adım: Bu iki durumda hücrelere yeterli oksijen ulaşmaz, hücresel solunum ve enerji üretimi azalır; kişi kolay yorulur ve nefes darlığı çeker. Sonuç: Alveollerin çok sayıda ve ince duvarlı olması, gaz değişiminin hızlı ve yeterli olmasını sağlayan yapısal niteliklerdir.
Örnek 3Bir alveolde ve onu saran kılcal damarda gazların yoğunlukları şöyledir: Alveolde oksijen yoğun, karbondioksit az; kılcal damarda oksijen az, karbondioksit yoğun. Buna göre gazların hareket yönünü bulunuz. Aynı kan bir kas hücresinin yanına geldiğinde gazlar hangi yöne hareket eder?
Cevabı göster
1. adım: Difüzyon kuralını hatırlayalım: Gazlar çok yoğun oldukları yerden az yoğun oldukları yere geçer. 2. adım (alveolde): Oksijen alveolde yoğun olduğu için alveolden kılcal damara geçer. Karbondioksit kılcal damarda yoğun olduğu için kılcal damardan alveole geçer. 3. adım (kas hücresinde): Kas hücresi hücresel solunumda oksijeni harcadığı için hücrede oksijen azdır; oksijenli kandan hücreye oksijen geçer. Hücrede karbondioksit sürekli üretildiği için yoğundur; karbondioksit hücreden kana geçer. Sonuç: Akciğerde kan oksijen alır, karbondioksit verir; dokuda ise oksijen verir, karbondioksit alır.
Örnek 4Kerem, dinlenirken arkadaşının 15 saniyede 4 kez soluk aldığını, bir dakika ip atladıktan sonra ise 15 saniyede 9 kez soluk aldığını saymıştır. Arkadaşının dinlenik ve egzersiz sonrası dakikadaki soluk sayılarını ve aradaki farkı hesaplayınız.
Cevabı göster
1. adım: 1 dakika = 60 saniye ve 60 ÷ 15 = 4 olduğundan 15 saniyedeki sayı 4 ile çarpılır. 2. adım (dinlenik): 4 × 4 = 16 soluk/dakika. 3. adım (egzersiz sonrası): 9 × 4 = 36 soluk/dakika. 4. adım (fark): 36 − 16 = 20 soluk/dakika. Sonuç: Egzersiz sonrası soluk sayısı dakikada 20 artmıştır. Bunun nedeni kas hücrelerinin daha fazla enerjiye, dolayısıyla daha fazla oksijene ihtiyaç duyması ve daha fazla karbondioksit üretmesidir.
Örnek 5Koyun akciğeri ve soluk borusunu inceleyen bir öğrenci şu notları almıştır: I. Akciğer pembe renklidir. II. Soluk borusu halkalar sayesinde kapanmaz. III. Akciğerden kesilen parça suyun yüzeyinde kaldı. IV. Akciğerin içinde çok sayıda hava boşluğu vardır. Bu notlardan hangileri gözlem, hangileri çıkarımdır?
Cevabı göster
1. adım: Gözlem, duyu organlarıyla ya da ölçümle doğrudan elde edilen veridir; çıkarım ise gözleme dayalı yorumdur. 2. adım: I. ifade gözle görülen bir renktir: gözlem. 3. adım: II. ifade halkaların işlevi hakkında bir yorumdur: çıkarım. 4. adım: III. ifade parçanın suda ne olduğunu doğrudan görmektir: gözlem. 5. adım: IV. ifade, parçanın yüzmesinden yola çıkılarak yapılan bir yorumdur; hava boşlukları çıplak gözle bu şekilde doğrudan sayılmamıştır: çıkarım. Sonuç: I ve III gözlem; II ve IV çıkarımdır.
Örnek 6Verilen havada karbondioksit bulunduğunu göstermek isteyen bir öğrenci iki tüpe eşit miktarda berrak kireç suyu koymuştur. Birinci tüpe pompa ile oda havası, ikinci tüpe pipetle kendi soluğunu aynı süre göndermiştir. Deneyin beklenen sonucunu, kontrol tüpünü ve sabit tutulan değişkenleri yazınız.
Cevabı göster
1. adım (beklenen sonuç): İkinci tüpteki kireç suyu kısa sürede bulanıklaşır, birinci tüpte ise bulanıklaşma ya hiç görülmez ya da çok daha az olur. 2. adım (yorum): Kireç suyu karbondioksitle bulanıklaştığı için verilen havada oda havasına göre çok daha fazla karbondioksit bulunduğu sonucuna varılır. 3. adım (kontrol tüpü): Oda havası gönderilen birinci tüp, karşılaştırma yapmayı sağlayan kontrol tüpüdür. 4. adım (sabit tutulanlar): Kireç suyunun miktarı, tüplerin büyüklüğü ve hava gönderme süresi aynı tutulmuştur. Sonuç: Değiştirilen tek şey gönderilen havanın türüdür; bu sayede sonuçtaki farkın hava türünden kaynaklandığı söylenebilir.
Kavram Kartları
1 / 8
Karta dokunarak arka yüzündeki açıklamayı görün; yön tuşlarıyla kartlar arasında geçiş yapın.
Etkinlikler
Soruları çözün; her cevaptan sonra doğru mu yanlış mı olduğunu hemen göreceksiniz.
1Besinlerin oksijen kullanılarak parçalanması ve enerji üretilmesi olayı olan hücresel solunum nerede gerçekleşir?
Hücresel solunum, vücudumuzdaki bütün canlı hücrelerde mitokondri organelinde gerçekleşir. Alveollerde ise hücresel solunum değil, kan ile hava arasında gaz alışverişi olur.
2Aşağıdakilerden hangisi alveollerin gaz değişimine uygun niteliklerinden biri değildir?
Alveol duvarı tek hücre kalınlığında incedir ve kas içermez. Kalın bir duvar gazların geçiş mesafesini uzatır, gaz değişimini yavaşlatırdı.
3Berrak kireç suyuna pipetle bir süre soluk verilen tüpte kireç suyunun bulanıklaştığı gözleniyor. Bu gözlem, verilen havada aşağıdaki gazlardan hangisinin bulunduğunu gösterir?
Kireç suyu karbondioksitle tepkimeye girerek bulanıklaşır. Su buharının varlığı ise soğuk aynanın buğulanmasıyla gösterilir.
4Solunum sistemi modellerini inceleyen öğrencilerin kaydettiği aşağıdaki ifadelerden hangisi bir çıkarım değil, gözlem verisidir?
Cetvelle yapılan ölçüm, doğrudan elde edilmiş nicel bir gözlem verisidir. Diğer seçenekler yapıların görevleri hakkında yapılmış yorumlar yani çıkarımlardır.
5Aşağıdaki ifadelerin doğru mu yanlış mı olduğunu belirleyiniz.
- Soluk borusundaki kıkırdak halkaların arka kısmı açıktır ve bu durum yemek borusunun lokma geçerken genişleyebilmesine olanak tanır.
C şeklindeki halkaların açık kısmı arkadaki yemek borusuna bakar ve esneklik sağlar.
- Difüzyonda gazlar az yoğun oldukları yerden çok yoğun oldukları yere doğru hareket eder.
Difüzyonda gazlar çok yoğun oldukları yerden az yoğun oldukları yere geçer.
- Dokulardaki kılcal damarlarda oksijen kandan hücrelere, karbondioksit ise hücrelerden kana geçer.
Hücreler oksijeni harcayıp karbondioksit ürettiği için dokulardaki gaz değişimi akciğerdekinin tersi yönündedir.
- Soluk verirken dışarı atılan havada azot oranı alınan havaya göre büyük ölçüde azalır.
Azot solunumda kullanılmadığı için alınan ve verilen havadaki oranı hemen hemen aynıdır; azalan oksijen, artan karbondioksit ve su buharıdır.
- Pet şişe-balon modelinde kaburgaların hareketi ve alveollerdeki gaz değişimi gözlenemez; bu durum modelin sınırlılığıdır.
Her model gerçeği basitleştirir; pet şişe modeli yalnızca diyafram hareketiyle hacim değişimini gösterebilir.
- Soluk borusundaki kıkırdak halkaların arka kısmı açıktır ve bu durum yemek borusunun lokma geçerken genişleyebilmesine olanak tanır.
6Aşağıdaki kavramları doğru açıklamalarıyla eşleştiriniz.
Soldan bir öğeye, sonra sağdaki eşine dokunun.
7Aşağıdaki cümlelerde boş bırakılan yerleri uygun kavramlarla tamamlayınız.
- Hücrelerde besinlerin oksijenle parçalanarak enerji üretilmesine hücresel denir.
- Solunum yollarının iç yüzeyini kaplayan yapışkan salgısı tozları ve mikropları yakalar.
- Alveol duvarının tek hücre kalınlığında olması gazların geçiş mesafesini kısaltır.
- Bir yapı, olay ya da sistemi daha kolay anlamak için kullanılan basitleştirilmiş temsile denir.
- Ölçüm hatalarını azaltmak için ölçüm birkaç kez tekrarlanır ve sonuçların alınır.
Önce bütün boşlukları doldurun.
8Deniz, sınıf arkadaşı Can üzerinde ölçümler yapmıştır. Dinlenirken 1 dakikalık üç ölçümde soluk sayıları 15, 17 ve 16; 2 dakika yerinde koştuktan sonraki üç ölçümde ise 28, 30 ve 32 bulunmuştur. Ayrıca Can'ın göğüs çevresi derin soluk verdikten sonra 70 cm, derin soluk aldıktan sonra 74 cm ölçülmüştür. Verileri kullanarak ortalamaları hesaplayınız, göğüs çevresindeki farkı bulunuz ve sonuçları solunum sisteminin çalışmasıyla ilişkilendiriniz.
1. ipucu: 1. adım: Dinlenik ve koşu sonrası ölçümler için ayrı ayrı ortalama hesaplayınız (toplam ÷ ölçüm sayısı).
2. ipucu: 2. adım: İki ortalama arasındaki farkı ve göğüs çevresi farkını bulunuz.
3. ipucu: 3. adım: Soluk sayısındaki artışı hücresel solunumla, göğüs çevresi artışını göğüs boşluğunun genişlemesiyle ilişkilendiriniz.
Cevap: 1. adım (dinlenik ortalama): (15 + 17 + 16) ÷ 3 = 48 ÷ 3 = 16 soluk/dakika. 2. adım (koşu sonrası ortalama): (28 + 30 + 32) ÷ 3 = 90 ÷ 3 = 30 soluk/dakika. 3. adım (soluk sayısı farkı): 30 − 16 = 14 soluk/dakika artış. 4. adım (göğüs çevresi farkı): 74 − 70 = 4 cm. 5. adım (yorum): Koşu sırasında kas hücreleri daha fazla hücresel solunum yaparak daha fazla enerji üretir; bunun için daha fazla oksijene ihtiyaç duyar ve daha fazla karbondioksit üretir. Bu nedenle soluk alıp verme hızlanır. Soluk alırken diyafram ve kaburgalar arası kaslar kasılarak göğüs boşluğunu genişlettiği için göğüs çevresi 4 cm artmıştır. 6. adım (bilimsel değerlendirme): Ölçümlerin üçer kez tekrarlanıp ortalamasının alınması hata payını azaltır; elde edilen veriler nicel gözlem verileridir, yapılan yorumlar ise çıkarımdır.
Kısaca
- Solunumun İki Aşaması: Soluk alıp verme akciğerlerde gaz alışverişini sağlar; hücresel solunum ise hücrelerde besin ve oksijenden enerji üretilmesidir.
- Yapı-Görev İlişkisi: Mukus ve titrek tüyler havayı temizler, arkası açık C şeklindeki kıkırdak halkalar soluk borusunu açık tutar, öksürme ve hapşırma refleksleri yabancı maddeleri dışarı atar.
- Alveollerin Nitelikleri: Çok sayıda olmaları, tek hücre kalınlığında nemli duvarları ve yoğun kılcal ağları gaz değişimi yüzeyini büyütür ve hızlandırır.
- Difüzyon: Gazlar her zaman çok yoğun oldukları yerden az yoğun oldukları yere geçer; alveolde O2 kana, dokuda ise O2 kandan hücreye geçer.
- Bilimsel Gözlem: Model üzerinde yapılan gözlemler duyu organları ve ölçme araçlarıyla nesnel olarak kaydedilir; gözlem ile çıkarım birbirinden ayrılır.
- Nicel Veriler: Dakikadaki soluk sayısı, göğüs çevresi ve kireç suyu testi gibi ölçümler tekrarlanarak ortalaması alınır; verilen havada CO2 ve su buharı artmıştır.
Bu dersin öteki kaynakları
- 7. Sınıf Fen Bilimleri Yıllık Planı (2026-2027) Yıllık plan
- Fen Bilimleri Dersi Öğretim Programı (ortaokul) Öğretim programı
- 7. Sınıf Fen Bilimleri Ortak Yazılı Senaryoları (1. dönem, 2026-2027) Yazılı senaryosu
- Fen Bilimleri 7.Sınıf Ders Kitabı (1.Kitap) Ders kitabı
- Fen Bilimleri 7.Sınıf Ders Kitabı (2.Kitap) Ders kitabı
- 7. Sınıf Fen Bilimleri Günlük Planları (2026-2027) Ders planı
- 7. Sınıf Fen Bilimleri 1. Hafta Çalışma Kâğıdı: Türkiye ve Uzay Araştırmaları Çalışma kâğıdı