+ Yorum Gönder
Eğitimle ilgili Bilgiler ve Misafir Soruları Arşiv Forumunda Biyoelektrik: Biyoelektrik nedir biyoelektrotlar kullanım alanları Biyoelektrik üretim şekilleri Konusunu Okuyorsunuz..
  1. MEGASXL
    Devamlı Üye

    Biyoelektrik: Biyoelektrik nedir biyoelektrotlar kullanım alanları Biyoelektrik üretim şekilleri








    biyoelektrotlar nedir biyoelektrotlar kullanım alanları biyoelektrotlar üretim şekilleri
    Canlı varlıkların ürettiği elektrik. – Canlı varlıkların vücutlarında yaratılmış olan elektrik. (Bu elektriğin varlığı, hususi âletlerle anlaşılır).







  2. MEGASXL
    Devamlı Üye





    Canlılarda oluşan ya da canlılarca üretilen elektrik gerilimleri ve akımlarına "biyoelektrik" denir. Biyoelektrik, gerilimleri çeşitli biyolojik süreçler sonucunda ve genellikle birkaç yüz milivolt aşamasında gerçekleşir; ancak yüksek gerilim üreten balıklarda vardır, örneğin ; elektrikli yılanbalığı 600 - 800 voltluk gerilim ve 1 amperlik akım üretebilir.

    Biyoelektriğin varlığı Nil yayınbalığı ya da elektrikli yılanbalığı gibi çarpan balıklar nedeniyle eski çağlardan beri biliniyordu. 18. yy' da Galvani ve Volta'nın , kurbağalarda ve başka hayvanlarda kas kasılması ile elektrik arasındaki ilişkiyi ortaya çıkaran deneyleri, fiziğin ve fizyolojinin gelişmesinde önemli rol oynamıştır.

    Biyoelektrik gerilimler ile pillerin ya da üreteçlerin ürettiği gerilimler nitelikçe aynıdır. Yalnız, aydınlatmada, iletişimde ve mekanik güç elde edilmesinde yararlanılan elektrik akımının elektronların hareketinden doğmasına karşılık, biyoelektrik akımı genellikle iyonların akışından doğar. Belirli bir iyonun farklı derişimlerde bulunduğu iki çözelti, iyonların geçmesini engelleyen bir zarla ayrılırsa ,derişim dengesizliği iki çözelti arasında yeni bir elektrik potansiyel farkının oluşmasına yol açar. Çözeltilerde genellikle artı ve eksi yüklü iyonlar birlikte bulunur, dolayısıyla çözeltinin toplam net yükü sıfırdır. Farklı derişimlerdeki iki çözelti, iki tür iyondan birini geçiren, öbürünü geçirmeyen bir zarla ayrıldığında, zardan geçebilen iyonların yayınımı sonucunda zarın iki yanında iyon derişikliği eşitlenir. Canlı vücudundaki biyoelektrik bu süreçte, hücrenin içindeki ve dışındaki iki ayrı çözelti hücre zarıyla ayrılmıştır; bu zar iyonlardan bazılarını geçirir, bazılarını geçirmez. Özellikle sinir ve kas hücrelerinin zarları, artı yüklü potasyum iyonlarını az da olsa geçirir; yayınım yoluyla hücrenin dışına çıkan bu iyonlar da hücre içinde eksi elektrik yükünün oluşmasına yol açar. Hücre zarının iki yanında oluşan ve dinlenme ya da durgunluk potansiyeli denen potansiyel farkı 50 milivolt dolaylarındadır. Her hücre, metobolizma süreçlerini yürütmek ve denetlemek için bir biyoelektrik potansiyelden yararlanır; ama bazı hücreler belirli fizyolojik işlemlerini biyoelektrik potansiyel ve akım aracılığıyla yerine getirebilecek biçimde özel olarak ayarlanmıştır. Örneğin; sinir ve kas hücreleri bu türdendir. İletilen uyarı ve yanıtlar, aksiyon potansiyeli denen elektrik darbeleriyle sinir lifleri boyunca yayılır; benzer elektrik darbeleri kaslarda kasılmaya neden olur. Sinir ve kas hücrelerinde, kimyasal yada elektrokimyasal uyarımlar sonucunda hücre zarının geçirgenliği geçici olarak değişir, böylece zarın iç yanı ile dış yanı arasındaki potansiyel farkı, bir akım oluşturacak şekilde boşalır; bu akım sinir lifleri boyunca ilerler, ya da kas lifleri kasılma mekanizmasını harekete geçirir. Aksiyon potansiyelinin oluşmasında sodyum iyonlarının taşınması önemli rol oynar. Sinir lifleri boyunca iletilen sinyal bir darbeler dizisi biçimindedir. Hücre zarı, bir darbenin geçmesini izleyen birkaç milisaniye içinde ilk durumuna dönebildiğinden, saniyede birkaç yüz darbenin üretilmesi mümkündür.

    biyoelektrotlarnedir.png
    Ama genelde bir saniyede üretilen darbe sayısı bu rakamın oldukça altında kalır. Darbelerin sinir liflerinde yayılma hızı 1-100 m/sn arasında değişir. Biyoelektrik potansiyelin özel işlevler yüklendiği öbür hücre türleri arasında, ışık, ses ya da dokunmaya duyarlı doku hücreleri ile hormon ya da başka maddeler salgılayan hücreler sayılabilir.

    Gerek denizde, gerek tatlı sularda yaşayan 200'ü aşkın balık türünde savunma ya da saldırı amacıyla büyük elektrik boşalmaları oluşturabilen özel biyoelektrik organları bulunur; bazı balıklarda sudaki çok zayıf elektrik alanlarını algılayabilecek dokular gelişmiştir. Uyuşturan balığın(Torpedo marmorata), avını uyuşturarak kımıldayamaz duruma getirmek ya da öldürmek amacıyla kullandığı, gövdesinin iki yanında yer alan iki büyük disk biçimindeki elektrik organları bilinenlerin en güçlülerindendir.

    Elektrikli yılanbalığının (Electrophorus electricus) üç çift elektrik organı vardır; bu organlar balığın ağırlığının büyük bir bölümünü ve boyunun beşte dördünü oluşturur. Bu balık, insanı sersemletmeye yetecek kadar şiddetli elektrik üretebilir.

    Biyoelektrik organı , elektrik pulu denen yassı hücrelerden çok sayıda elektrik pulu seri ve paralel bağlanmış biçimde bir araya gelerek gerilim ve akım üretir. Bu hücrelerin tümünün aynı anda harekete geçirilerek güçlü bir elektrik boşalımı oluşturabilmesi hücreleri uyaran sinir darbelerinin uygun biçimde zamanlanmasıyla sağlanır.


    Bazı balıkların biyoelektrik organlarını ,başka balıkların varlığını sezmek amacıyla duyu organı olarak kullandıkları sanılmaktadır. Köpekbalıkları (Mustelus mustelus) ile vatozların (Torpedo), 0.01 mikrovolt/metre gibi çok zayıf elektrik alanlarını algılayabilecek duyarlıkta organları vardır. Bazı balıkların organları, deniz suyunda kendi dışlarında oluşan elektrik alanlarını algılarken , bazıları da kendilerinin oluşturdukları elektrik akımını algılayarak çevrelerindekilere ilişkin bilgi edinirler. Bu balıklar sahip oldukları elektrik organları sayesinde, bir yandan hemcinslerine kolayca ulaşabilir, öte yandan da birbirlerini tehlikelere karşı haberdar edebilir. Bunun yanında türe, yaşa, büyüklüğe cinsiyete ilişkin bilgileri de alıp verebilir. Bu algılayıcı elektrik duyu organları derinin altında bulunur.

    Her elektrikli balık türünün kendine özgü bir sinyali vardır. Hatta aynı türdeki balıkların sinyallerinde bile bazı farklılıklar gözlenebilir, ancak genel yapı aynıdır. Fakat bazı ayrıntılar her bireye özeldir. Bir dişi balık bir erkekle karşılaştığında sinyallerdeki bu farklılığı hemen algılar ve karşısındakinin cinsiyetini öğrenerek ona göre davranır.

    Elektrik sinyalleri balıkların yaşlarıyla ilgili bilgileri de kapsar. Yumurtadan yeni çıkan bir elektrikli balığın sinyalleri yetişkinlerden çok farklıdır. Sinyaller doğumu izleyen on dördüncü güne dek bu 'çocuksu' biçimlerini korur, daha sonra ergin balığın normal sinyallerine dönüşür. Yeni doğmuş balıklara özgü olan bu sinyaller, balıkların çok karmaşık olan analık-babalık davranışlarının düzenlenmesinde önemli rol oynar. Baba, kaybolan yavrusunu sinyallerinden tanıyarak yuvaya geri getirebilir.

    Balıklar, cinsiyet ve yaşla ilgili bilgilerin yanında, daha karmaşık olan başka bilgileri de yine elektriksel sinyallerle ulaştırabilir. Elektrikli balık türlerinin tümünde korkutma mesajları, frekansın birden bire artması ile verilir. Örneğin normal zamanlarda 10 hz.'lik, yani saniye başına 10 sinyal yayan Mormydae'ler, bazen kısa bir süre içinde, yayma ritimlerini 100-120 hz.'e ulaşıncaya kadar hızlandırabilir. Hareketsiz bir Mormydae, yayınladığı korkutucu elektriksel sinyalleri ile düşmanına üzerine saldırmak üzere olduğunu anlatır. Bu davranış, saldırıya hazırlanan bir insanın yumruğunu sıkması gibidir. Bu korkutma sinyali çoğu zaman karşı tarafı caydıracak kadar etkilidir: Düşman, kısa bir süre için kendi sinyalini keserek baş eğdiğini gösterir. Aralarında kavga olduysa ve düşman yaralandıysa, yaralı yaklaşık 30 dakika elektriksel sessizliğe girecek, yani sinyal üretmeyi bırakacaktır. Yatışma davranışı gösteren veya kavgayı kesen balıklar, çoğu kez hareketsiz kalır. Bunun bir amacı, yerlerinin belirlenmesini zorlaştırmaktır. Diğer amaç ise, sinyal üretmeyip elektriksel olarak kör hale geldikleri için, etraftaki engellere çarpmamaktır.

    Peki acaba bir elektrikli balık, kendisiyle aynı sinyalleri üreten bir başka balıkla yan yana gelirse ne olacaktır? Sinyaller birbiri ile karışacak ve balıkların radarı işe yaramaz hale mi gelecektir? Normalde olması gereken şey budur. Ama elektrikli balıklar bu karmaşıklığa karşı doğal bir savunma sistemiyle birlikte yaratılmıştır. Uzmanlar bu sisteme "Karmaşa Engelleme Tepkisi", kısaca JAR (Jamming Avoidance Response) adını vermektedirler. Bu sistem uyarınca, balık kendisine eşit bir sinyal frekansı olan başka bir balıkla karşılaşınca, kendi yayın frekansını hemen değiştirmektedir. Karmaşaya karşı önlem, karmaşa kaynağı olan balık henüz çok uzakta iken oluşmaya başlar; böylece sinyallerdeki karışıklık, hiçbir zaman yüksek bir düzeye ulaşamaz.

    Tüm bu bilgiler, elektrikli balıkların olağanüstü derecede kompleks vücut sistemlerine sahip olduğunu göstermektedir. Bu sistemlerin kökeni ise asla evrimle açıklanamaz. Nitekim Darwin, Türlerin Kökeni adlı kitabının "Teorinin Zorlukları" başlıklı bölümünde bu canlılara değinmiş ve bunları teorisine göre açıklayamadığını kabul etmiştir. Darwin'den bu yana geçen zaman zarfında ise, elektrikli balıkların Darwin'in sandığından çok daha kompleks bir tasarıma sahip oldukları anlaşılmış bulunmaktadır.





+ Yorum Gönder


biyoelektrik,  biyoelektrik nedir,  Biyoelektrot ,  biyoelektrotlar,  biyoelektrik sinyaller nelerdit