Canlı hücrelerin moleküler yapısındaki bileşikler organik ya da inorganik olabilir. Bu bileşikler örneğin hücre zarının yapısında, genetik bilginin aktarımında, hücrede kimyasal tepkimelerin gerçekleştirilmesinde ve enerjinin depo edilmesinde rol oynar.
İnorganik Bileşenler
►Su
►Mineraller
►Tuzlar
►Asitler
►Bazlar
Organik Bileşenler
►Karbonhidratlar
►Lipitler
►Proteinler
►Enzimler
►Vitaminler
►Nükleik asitler
►ATP
Enerji verenler: Karbonhidratlar, lipitler, proteinler
Düzenleyiciler: Proteinler, vitaminler, su ve mineraller
Yapıcı ve onarıcı olanlar: Karbonhidratlar, proteinler, lipitler, su ve madensel tuzlar
İnorganik Bileşikler
Canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için gerekli olan mineral, tuz, su gibi inorganik molekülleri dışarıdan alırlar. Canlıların dışardan aldıkları bu moleküllere inorganik bileşik denir. Bu bileşikler ;
1-Su
2-Asit – Baz ve Tuzlar
3-Minerallerdir.
İnorganik bileşikler:
►Hücrenin yapısına katılır.
►Düzenleyicidir.
►Yıpranan dokuların onarılmasını sağlar.
►Sindirime uğramazlar ve hücre zarından direk geçerler.
►Hücre tarafından sentezlenmezler. Dışarıdan hazır alınırlar.
►Enerji vermezler.
1-) SU
Vücudumuzun en önemli maddelerinden biridir. Suyun olmadığı yerde hiçbir canlı yaşayamaz. Bir insan besin almadan haftalarca yaşayabilir; ancak su almadan yalnızca birkaç gün yaşayabilir. Dünyanın 3/4'ü sudan oluşur. Genel olarak organizmaların vücutlarının %70’i sudur. Su oranı dokulara ve canlıya göre değişir. Örneğin; insanda su yüzdesi kemikte %20 beyin hücrelerinde %85’tir. Bütün hücreler bir sulu çözeltide bulunur. Canlı vücudunda su birçok işleve sahiptir. Bir hücreli canlıların genel olarak yaşam ortamıdır. Suyun en önemli grevi ise fotosentezle besin yapımıdır.
CO2 + H2O ------> Besin + O2
SUYUN ÖNEMİ
1- Kimyasal tepkimelerde çok iyi bir çözücüdür.
2- Pek çok canlıda taşıyıcı molekül olarak görev yapar. (Kanın %90’ı sudur.)
3- Metabolizma olaylarını hızlandırır. Enzimler sulu ortamlarda etkindirler.
4- Vücut için zararlı olan artık maddelerin seyreltilmesi ve vücuttan atılmasını sağlar. (Boşaltım)
5- Besinlerin sindiriminde parçalayıcı görev yapar. Hücrelerdeki büyük moleküllerin, küçük moleküllere dönüşmesini sağlar. (Hidroliz)
6- Vücut ısısını düzenlemede faydalı olur.
7- Yağlayıcı olarak da suyun öneli özelliği vardır. Organların birbirine sürtünerek aşınmasını sıvı ortam önler. Kemiklerin eklem yerlerindeki sıvı ortamda su vardır.
8- Suyun katısı sıvısından daha az yoğunluktadır. Bu nedenle suda yaşam mümkündür.
9- Suda hidrojen bağları sayesinde su molekülleri ayrılmaz. Sıvı haldeki suda hidrojen bağları kırılır ancak yerine hemen yenisi yapılır. Böylece moleküller birbirinden kopmaz. Buna kohezyon kuvveti denir. ( Bazı böcekler bu sayede suda yürür.)
2-) ASİT – BAZ VE TUZLAR
ASİTLER; Suda çözününce Hidrojen ( H ) çıkaran bileşiklerdir. Turnusol kağıdını maviden kırmızıya çevirirler, tatları ekşidir. HCL (hidroklorik asit), H2 SO4 (sülfürik asit) inorganik asitlerdir. Ancak asetik asit ve laktik asit organiktir. Asit suda çözündüğünde elektriği iletirler. pH aralığı 0-7 dir.
BAZLAR; Suda çözününce (OH) iyonu çıkaran bileşiklerdir. Turnusol kağıdını maviye çevirirler. Tatları acıdır ve kayganlık hissi verirler. NaOH (sodyum hidroksit) ve KOH (potasyum hidroksit) inorganik bazlardır. Bir sıvının asitlik ve bazlık derecesi pH terimi ile ifade edilir. Bir çözeltinin H iyon yoğunluğu ile OH iyonu yoğunluğu eşit ise çözelti nötrdür ve pH derecesi 7’dir.(Saf su.) pH derecesi 7 den küçük olan çözeltiler asit (0-7) , pH derecesi 7 den büyük olan çözeltiler baziktir (7-14). Biyokimyasal tepkimelerin gerçekleşebilmesi için ortam pH değerinin belli sınırlar içinde tutulması gerekir. Ayrıca pH'taki ufak bir değişim ölüme neden olabilir. İnsan kanının pH'ı 7,4'tür. Bu oran 7'ye düşerse veya 7,8'e çıkarsa ölüm gerçekleşir.
ASİT VE BAZLARIN ÖNEMİ
1- Canlıda gerçekleşen reaksiyonların yürütücüsü enzimler belirli bir pH derecelerinde etkinlik gösterirler. pH derecesindeki en küçük değişiklik büyük olumsuzluklar yaratabilir. Bu sebeple pH derecesinin sabit kalması gerekir. Bunun için insanda özel yapılar bulunur.
2- Asitlerle bazların birleşmesinden tuzlar oluşur.
TUZLAR;
HCI + NaOH --- > NaCI + H2O ile gösterilir.
TUZLARIN ÖNEMİ
İnorganik tuzlar hücreyle çevresi arasındaki su alış verişinde önemli rol oynar. Eğer hücre içinde tuz oranı yüksekse hücreye su girer. Hücre dışındaki tuz oranı yüksekse hücre su kaybeder.
3-) MİNERALLER
Vücudumuzun kendi kendine oluşturamadığı su ve besinler yoluyla aldığımız inorganik tuzlardır. Bunlar vücutta ya tuz halinde bulunur ya da organik maddelerin (yağ, protein, karbonhidrat vb. ) yapısına katılır. . Mineraller sağlıklı yaşam için gereklidir. Onlar olmadan vücut yaşaması için gerekli fonksiyonları sağlıklı bir şekilde sürdüremez. Sağlığımız için çok önemli olan 15'ten fazla mineral vardır. Bunlardan bazıları;
KALSİYUM:
Sağlıklı vücut yapısı için gerekli önemli minerallerden biridir. Bu mineral büyük oranda vücudumuzdaki kemiklerde bulunur. Eksikliği yüksek oranlara vardığında diş ve sırtta ağrılar, kemiklerde zayıflama, çatlama ve kolay kırılma görülür. Vücuttaki kalsiyum miktarı sadece kemikler için önemli değildir. Aynı zamanda vücuttaki bütün fonksiyonlarda görev alır.
Özellikle vücuttaki demirin kullanımı ve alınan gıdaların hücre zarından geçebilmesi için gerekli olan bir mineraldir. Stres, egzersiz yetersizliği, aspirin, mineral yağ, fazla yağ alımı ve diğer faktörler nedeniyle vücuttaki kalsiyum miktarı azalır.
BAKIR:
Karaciğerde depolanan önemli minerallerden biridir. Vücut dokusunun yeniden oluşması için gereklidir. . Hemoglobine bağlı demirin korunması ve C vitamininin kullanımı için gereklidir. Beyin sinirlerimiz ve bağ dokusu için bakır miktarı önemlidir.
KROM:
Vücuttaki basit şekerin parçalanmasında rol oynar. İnsülin oluşumuna, kandaki şeker ve kolesterol düzeyinin kontrolüne yardım eder. Krom; vücuttaki enzim ve hormonlar için çok önemlidir.
İYOT:
Tiroid bezlerinin içeriğinde yer alır. Tiroid ve tiroid kontrol mekanizmasında, zihinsel fonksiyonlarda, enerji ve kilo almada önemli bir rol oynar. Eksikliğinde guatr hastalığı başgösterir.
DEMİR:
Vücut için gerekli esansiyel minerallerden biridir. Hemoglobin (kırmızı kan hücresi), miyoglobin (kas pigmenti) ve enzim üretimi için gereklidir. Demir vücutta büyümeye yardım eder, yorgunluğa karşı ve hastalıklardan korunmada kullanılır. Demir özellikle kadınlar için daha önemlidir. Çünkü kadınlar 1 ay içinde erkeklerin kaybettiklerinden 2 kat daha çok miktarda demir kaybederler. Bugün demir kadınlarda eksikliği en çok görülen mineraldir. Ayrıca demir, vücuttaki B-grubu vitaminlerinin kullanımını arttırır.
MAGNEZYUM:
Sinir sisteminin ve kasların gevşemesini sağlayan mineraldir. Sakinleşmeye yardımcı olduğu için " Anti-stres Minerali " olarak bilinir. Magnezyum kandaki şekerin enerjiye dönüştürülmesinde önemli bir rol alır. Bu hayati mineral vücudumuzun Vitamin C, kalsiyum, fosfor, sodyum ve potasyum'u daha etkili bir şekilde kullanabilmesi için gereklidir. Magnezyum sağlıklı dişler ve sindirim sisteminin rahatlığı için gereklidir.
FOSFOR:
Sadece fizyolojik kimyasal reaksiyonlarda yer almakla kalmaz, aynı zamanda vücuttaki bütün hücrelerde bulunur. Normal kemik ve diş yapısı, kalp düzeni ve normal böbrek fonksiyonları için gereklidir. Vitamin D ve Kalsiyum; Fosfor'un işlevini sürdürmesine yardımcı olur. .
POTASYUM:
Hayati minerallerden biridir. Vücuttaki potasyumun %98'i hücre duvarlarının içinde bulunur. Potasyum, sodyumla birlikte vücuttaki su dengesinin sağlanmasına yardımcı olur ve gıdaların hücre içine geçişini sağlar. Potasyumun önemli görevlerinden biri de sinir sistemindeki mesajları iletmesidir. Beyne oksijenin gönderilmesi beyin için önemlidir. Her gün bu mineral vücutta kullanılır ve tekrar yeri doldurulur. Kalbimiz ve vücuttaki diğer kaslarımızın sağlıklı yapısını koruması potasyuma bağlıdır. Fazla şeker, diüretikler, laksatifler, fazla tuz, alkol ve stres bu mineralle birlikte vücuttan atılır.
SODYUM:
Bu mineral sinir ve kas fonksiyonlarının devamı için çok önemlidir. Asıl görevi sıvı pompalanmasını sağlamak ve gıdaların hücre zarından geçişini sağlamaktır. Bol miktarda sodyum yüksek kan basıncına katkıda bulunur.
ÇİNKO:
Bu esansiyel mineral vücutta her şey için gereklidir. Vücudun sağlıklı bir yapıda tutulması için her şeyi harekete geçiren bir kıvılcım gibi çalışır. Vücuttaki pek çok fonksiyonda görev alır. RNA ve DNA oluşumu ve proteinlerin enerjiye dönüştürülmesi için çok önemlidir. Vücuttaki her hücrede Çinko vardır. Zihinsel fonksiyonlarda, vücudun kendi kendini iyileştirmesi ve yenilemesi gereken durumlarda, kanın stabilizasyonunda, vücuttaki alkali dengesinin muhafazasında önemli roller üstlenir. Bu mineralin varlığına ihtiyaç duyan organlar; kalp, beyin ve üreme sistemidir. Yemeklerin pişirilme yöntemleri, stres, alkol alımı ve diğer faktörlerle vücuttaki çinko oranı azalır.
MİNERALLERİN ÖNEMİ
1- Birçok enzimin ve hemoglobin gibi moleküllerin yapısını oluştururlar. Bunlar Fe ve P gibi elementlerdir.
2- Özelikle hücreler arası sıvının ve kanın su oranını düzenlerler.
3- Bazı mineraller ATP, DNA ve RNA’nın yapımında rol oynar.
4- Vücudun iyon dengesini sağlarlar.
5- Bazı mineraller doku ve organların oluşmasında ve çalışmasında etkilidir.
6- Mineraller çoğunlukla vitaminlerle birlikte çalışarak vitaminlerin en fazla ihtiyaç duyulan bölgeye ulaşmalarını sağlarlar.
7- Mineraller aynı zamanda kan basıncı, kalp ritmi, kas fonksiyonları, vücuttaki sıvı dengesinin muhafazası, üreme ve daha pek çok fonksiyonda önemli rol oynarlar.
MİNERAL BAKIMINDAN ZENGİN BESİNLER
Kalsiyum ; Süt, süt ürünleri , deniz ürünleri , yumurta , içme suyu ve koyu yeşil sebzelerde
Demir ; Et, bira mayası, ıspanak, baklagiller, yeşil sebzeler , kuru meyve ve pekmezde
Fosfor ; Süt , süt ürünleri , yumurta , tahıllar, baklagiller ve kuru meyvelerde
Sodyum ; Süt, süt ürünleri , yumurta, et, yemek tuzu , ekmek, zeytin, maydanoz ve ıspanakta,
İyot ; Deniz ürünleri ve yemek tuzunda bol bulunur.
Organik Bileşikler
Canlı hücrelerin moleküler yapısında inorganik bileşiklerin dışında organik bileşiklerin olduğunu da söylemiştik. Bu sayfamızda genel olarak organik bileşiklerden bahsedeceğiz. Detaylı şekilde diğer sayfalarımızda bulacaksınız.
Organik bileşikler; karbonhidratları, lipitleri, proteinleri, enzimleri, nükleik asitleri, vitaminleri ve ATP'yi içerir.
Genel olarak karbon(C), hidrojen(H) ve oksijenden(O) oluşurlar. Ancak yapılarına farklı maddelerde girebilir.
Enerji sağlayıp yapıya katılanları vardır, genetik bilgiyi taşıyanları vardır ve düzenleyici görev yapanları vardır. Şimdi bunları gruplandırarak bakalım:
►Enerji verenler :
1-)Kullanım sırasına göre:
Karbonhidratlar - Lipitler - Proteinler
2-)Enerji verme sırasına göre:
Lipitler - Proteinler - Karbonhidratlar
3-)Yapıya katılma sırasına göre:
Proteinler - Lipitler - Karbonhidratlar
►Uzun süre açlık durumunda şu sıra ile
kullanılırlar;
Karbonhidratlar>Lipitler>Eşeysel organ proteini>Kas proteini>Sinirsel hücre proteini
►Düzenleyiciler:
Proteinler, enzimler ve vitaminler düzenleyici görev yaparlar.
►Kalıtım Bilgisi Taşıyanlar:
Proteinler, enzimler, nükleik asitler kalıtım bilgisi taşıyan gruptur.
Organik bileşikler canlıların karşılama durumuna göre ikiye ayrılırlar:
⇒Ototrof Canlılar
⇒Heterotrof Canlılar
Organik bileşikler yapısına göre ikiye ayrılırlar:
⇒Monomer (Basit) Organik Bileşikler
⇒Polimer (Kompleks) Organik Bileşikler olarak inceleyelim.
1-) Monomer (Basit) Organik Bileşikler
►Polimerlerin yapıtaşıdırlar.
►Hücre zarından geçebilirler.
►Yapıya katılmak veya depo edilmek üzere polimerlere dönüşürler.
►Aynı zamanda birbirlerine dönüşebilirler.
►Suda çözünebilirler ve hücresel solunumda enerji verirler.
⇒Organik bileşiklerin monomerleri farklıdır.
►Karbonhidratların monomer türleri (Monosakkaritler): Glikoz, fruktoz ve galaktozdur.
►Lipitlerin monomer türleri: Yağ asidi ve gliseroldür.
►Proteinlerin monomer türü: Aminoasitler
►Nükleik asitlerin monomer türü: Nükleotitler
2-) Polimer (Kompleks) Organik Bileşikler
Monomerlerin kimyasal bağlar yaparak bir araya gelmesiyle oluşan organik bileşiklerdir. Monomerler bir araya gelirken enerji gerekir ve su açığa çıkar. Bu tür olaylara dehidrasyon denir.
dehidrasyon
(Monomer) n -------------> Polimer + ( n-1 ) H2O
enzim
Tersi olay ise hidroliz adını alır.
►Polimerler ise hücre zarından geçemezler.
►Bunlar da su harcayarak (hidroliz) monomerlere dönüşebilirler.
►Polimerler hücre içinde sentezlenirler.
KARBONHİDRATLAR
Hem canlının yapısına katılan hem de enerji sağlayan; karbon, hidrojen ve oksijen elementlerinden oluşan organik bileşiklerin genel adıdır. Bütün canlı hücrelerde bulunur. Doğada genellikle büyük moleküller halindedir. Vücuda alınan bu büyük moleküllerin hücrelere iletilmesi için canlı tarafından sindirilmesi ve uygun molekül büyüklüğüne kadar parçalanması gerekir.
Karbonhidratların Özellikleri:
►Karbonhidratlar birinci dereceden enerji verici olarak kullanılırlar.
►Karbonhidratlar en çok ekmek, makarna, fasulye, patates, kepek, pirinç ve tahıl içinde bulunurlar.
►Karbonhidratlar vücutta en çok bulunan üçüncü besin maddesidir.
►Açlık anında ilk tüketilen besin maddesidir.
►Yapıtaşları glikozdur.
►Depo şekli glikojendir.
►Kimyasal sindirimi ağızda başlar.
►DNA, RNA, hücre çeperi ve ATP'nin yapısına katılır.
►Karbonhidratta bulunan besinlerin sindirimi ağızda başlayarak kalın bağırsakta son bulur. Ağızdaki tükürük bezlerinin salgıladığı Amilaz enzimi sayesinde kimyasal sindirim, dişler sayesinde de mekanik sindirim başlar. Vücudumuzda karbonhidratların kimyasal sindirimi ince bağırsakta pankreas tarafından salgılanan pankreas öz suyu sayesinde biter.
NOT: Hücre zarının yapısına yağlar ve proteinlerle birleşerek katılabilirler.
Karbonhidrat + Yağ = Glikolipit
Karbonhidrat + Protein = Glikoprotein
Üç Grupta İncelenir;
1. Monosakkaritler
2. Disakkaritler
3. Polisakkaritler
Monosakkaritler
En basit karbonhidratlardır. Su ile daha küçük birimlere parçalanamadıklarından "basit şekerler, tek şekerler, monozlar olarak da bilinirler. En küçük (ve hücreden en rahat geçen) karbohidrattır. (CH2O)n genel formülü ile gösterilir. Zincir veya halkalı yapıya sahip olup, genellikle 3-6 arasında karbon (C) atomu taşırlar.
Moleküllerindeki karbon sayılarının latincelerinin sonuna -oz eki getirilerek gruplandırılırlar:
3C'li şekerler (Triozlar): Fosfogliseraldehit (Laktik Asit), Pirüvik Asit
5C'li şekerler (Pentozlar): Riboz, Deoksiriboz
6C'li şekerler (Heksozlar): Glikoz, Galaktoz, Fruktoz
Not: Kanda glikoz seviyesi normalin altına düşerse böbrek üstü bezler tarafından adrenalin ve pankreas tarafından glukagon salgılanır ve karaciğerde depolanan glikojen, glikoza dönüşür ve kana verilir. Eğer kandaki glikoz seviyesi normalin üstüne çıkarsa bu kez pankreas tarafından insülin hormonu fazla glikozu, karaciğere gönderir ve glikojen şeklinde depo edilir.
Disakkaritler
Disakkaritler çift şekerlerdir. Bir disakkarit iki monosakkarit molekülünün glikozit bağı ile bağlanması sonucu oluşur. Bu bağlanma sırasında bağ sayısı kadar su ortaya çıkar. Buna dehidrasyon sentezi denir.
İnsan ve hayvanların yedikleri disakkaritler, sindirim sisteminde monosakkaritlerine ayrılarak kullanılır.
Canlılarda en çok bulunan disakkaritler; maltoz (arpa şekeri), sakkaroz (ya da sükroz) (çay şekeri), laktoz (süt şekeri)dir.
Glikoz+Glikoz→Maltoz+H2O (bitkilerde-arpa)
Glikoz+Fruktoz→Sakkaroz+H2O (bitkilerde-şeker kamışı,şeker pancarı)
Glikoz+Galaktoz→Laktoz+H2O (hayvanlarda-süt)
Polisakkaritler
Çok sayıda (n tane) monosakkaritin, “n-1” adet su molekülü kaybetmesiyle meydana gelen büyük moleküllü bileşiklerdir. “Kompleks şekerler” de denir. Glikoz birimlerinin farklı şekilde bağlanması, polisakkaritler arasında farklı özelliklerin doğmasına neden olur. Bu da kohezyonu destekler. Polisakkaritler tatsız olup, çoğu suda erimez.
Polisakkaritler ikiye ayrılır:
►Depo polisakkaritler (nişasta ve glikojen)
►Yapısal polisakkaritler (selüloz ve kitin)
Nişasta: Bitkilerde depo edilir. Hayvan hücrelerinde sentezlenmez. Etçillerde nişastayı sindiren enzimler yoktur. Fakat otçul memelilerde ve insanlarda nişastayı sindiren enzimler vardır. Mısır, buğday, pirinç ve patateste bol miktarda bulunur.
Fotosentez sonucu oluşan glikozun büyük bir kısmı lökoplastlarda nişastaya dönüştürülür ve depolanır.
Suda çözünmez. İyota mavi ya da mor renk verir.
Glikojen: Hayvan karaciğer ve kas hücrelerinde depolanır.
Omurgalılarda insülin hormonu karaciğerde ve kaslarda glikojen oluşumunu hızlandırır. Glikojenin yıkımına ve glikoz açığa çıkmasına neden olan hormonlarsa glükagon ve adrenalin (epinefrin) hormonlarıdır.
Gerektiğinde karaciğerdeki glikojen sindirilerek glikoza dönüştürülür. Eğer glikojen biterse diğer organik bileşikler glikoza dönüştürülür. Buna glikogenezis denir.
Suda çözünür. İyota kahverengi verir.
Selüloz: Bitkinin sert ve kuvvetli olmasını sağlar. Otçul hayvanlar bağırsaklarında yaşayan simbiyot bakterileri, protozoa türleri ve odun yiyen bazı böcek türlerinin salgıladıkları selülaz enzimi seyesinde selülozu sindirebilirler.
Suda çözünmez. İyota etki etmez.
Kitin: Selüloza benzer ancak farkı azot içermesidir. Eklem bacaklıların (böceklerin ve kabukluların) dış iskelet yapısına katılarak desteklik görevi görür. Sağlam ve esnek olduğundan ameliyat ipliği olarak kullanılır. Mantarların hücre duvarlarında selüloz yerine kitin bulunur.
Suda çözünmez.
NOT: Bir de mukopolisakkaritler vardır. Detaylı olarak işlemesek de ufak bir bilgi verelim. Mukopolisakkaritler karmaşık yapılı polisakkaritlerdir.
Amino şeker ve sülfirik asit içerirler. Hücreler arası madde olarak görev yaparlar.
Tek başlarına olabildikleri gibi proteinlerle birlikte de bulunabilirler.
Örnek: Heparin; kanın pıhtılaşmasını önleyen mukopolisakkarittir.
Bunun dışında Kondrodinsülfat ve Hiyaluranik asit de örnek olarak verilebilir.
LİPİTLER(YAĞLAR)
Yağlar; benzen, aseton, eter, kloroform gibi organik çözücülerde çözünebilen, ancak suda çözünemeyen organik moleküllerdir. Biyolojik önemi olan yağlar; yağ asitleri, nötral yağlar, fosfolipitler ve steroitlerdir.
Lipitlerin kimyasal yapısı ve görevleri:
Yağlar suda çözünmezler ya da çok az çözünürler, bunun sebebi kutuplu bir yapıya sahip olmalarıdır. Yapısında karbonhidratlarda olduğu gibi karbon (C), hidrojen(H) ve oksijen (O) bulunur. Bazılarının yapısında fosfor, kükürt ve azot da bulunabilir.
Yağların monomerleri yağ asidi ve gliseroldür. Bu monomerleri birbirine bağlayan bağa ester bağı; olaya ise esterleşme denir. (Yağ molekülü oluşumunu nötral yağlarda göreceğiz.)
Lipitlerin Özellikleri
►Suda çözünmezler. Bu yüzden de sindirimleri uzun sürer.
►Diğer bileşiklere göre daha fazla hidrojen bulundururlar. Bu sayede daha fazla enerji verirler. Ayrıca yapılarındaki oksijen miktarı diğer bileşiklere göre daha azdır.
►En çok enerjiyi yağlar verir; fakat karbonhidratlardan sonra kullanılırlar çünkü;
⇒Yıkımları uzun zaman alır.
⇒Vücutta depolanırlar.
⇒Ve yanmaları için daha fazla oksijene gereksinim duyulur.
►Yedek besin deposudurlar ve ayrıca hafiftirler. Bu yüzden de göç eden kuşlarda vücudu hafifleterek uçmayı kolaylaştırır.
Lipitlerin Görevleri
►Enerji eldesinde kullanılırlar. Aynı zamanda yapıcı-onarıcıdırlar.
►Çeşitli moleküller oluşturarak hücre zarının yapısına katılırlar.
►Isı kaybını önler.
►Vücudu mekanik etkilere karşı korur.
►Oksijenli solunumda enerji için yakıldıklarında bol metabolik su açığa çıkar. Bu nedenle göç eden kuşlarda, kuş uykusuna yatan veya çölde yaşayan hayvanlarda su ihtiyacını karşılar.
►Yağda çözünen vitaminlerin (A,D,E,K) bağırsakta emilmesini kolaylaştırır.
►İç organların etrafında birikerek organları bir izolasyon aleti gibi basınç ve darbelerden korur.
Lipit Çeşitleri;
Nötral Yağlar (Trigliseritler)
Doğada lipitlerin en çok bulunduğu çeşididir. Hayvan ve bitki hücrelerinde depo edilmiş yağlardır.
►3 yağ asidi ve 1 gliserolün ester bağıyla bağlanması sonucu oluşur. Bunun sonucunda 3 molekül su açığa çıkar.
►Trigliseritler uzun karbon zincirinden oluşurlar.
►Zincirin bir ucunda karboksil grubu (COOH) grubu bulunur. Diğer karbon atomlarıyla arasında hidrojen vardır.
►Bazı yağlar vücutta yapılamazlar; fakat mutlaka alınması gerekir. Bunlara esansiyel (zorunlu) yağlar denir. Örnek: Zeytin Yağı
3 Yağ Asidi + Gliserin(Gliserol => Trigliserit +3 Su
R1- COOH
R2-COOH
R3-COOH + CH2OH


CHOH


CH2OH => R1-COO-CH2


R2-CO - CH + 3H2O


R3-COO-CH2
Gliserolle aynı yağ asitleri bağnabileceği gibi farkılı yağ asitleri de bağlanabilir.
Bu yağlar doymuş ve doymamış olarak da ikiye ayrılır.
A-) Doymuş Yağlar
Bu yağ asidi çeşidinde karbon atomlarıın hepsi hidrojenle doldurmuştur. Bütirik asit ve palmitik asit bunlara örnektir. Bütirik asit tere yağında vardır. Doymuş yağ asidi içeren yağlara doymuş yağlar denir. Genelikle katıdırlar ve hayvansal kaynaklıdırlar.
OH
/
C8H17-- CH2--CH2--CH2--CH2--CH2--CH2--C


O
B-) Doymamış Yağlar
Yağ asidinin karbon zincirinde bir ya da birden fazla çift bağ varsa buna doymamış yağ asidi denir. Oleik asit ve linoeik asit örnek verilebilir. Doymamış yağ asidi içeren yağlara da doymamış yağlar denir. Genelde bitkisel kaynaklıdırlar ve sıvıdırlar. Pamuk yağı, soya yağı, mısır yağı örnek olarak verilebilir.
O
/
C10H21--CH = CH--CH2--CH2--CH2-- CH2--CH2 --C


O
NOT: Bitkilerden elde edilen yağlardaki doymamış yağ asitleri hidrojenle doyurularak margarinler yapılır.
Fosfolipitler
Yapılarında gliserol ve yağ asitlerine ek olarak fosforik asit ve azot bulunur. Hücre zarının en önemli yapısal elemanını oluştururlar. Fosfat kısmı içeren bir baş kısmı ve iki yağ asitinden oluşur. Fosfolipitlerin fosfat kısmı suyu sever. Yağ asitleri sie sevmez. Bu neden hücre zarında fosfat grubu hücre zarının suyla temas eden iç ve dış yüzeyinde yer alır.
Steroidler
Steroidleri maddeler halinde inceleyelim:
►Hayvan hücrelerinde önemli biyolojik etkileri vardır.
►Hücre zarının yapısına katılırlar ve zarın geçirgenliğini ve dayanıklılığını arttırırlar.
►D vitamini yapımında kullanılırlar. Erkek ve dişi cinsiyet hormonlarında ve böbrek üstü bezlerinin yapısında bulunurlar. Aynı zamanda korteks hormonları ve kolesterol hayvansal steroidlerdir.
►Bitkisel steroidlere örnek verelim: Reçine, eterik yağ, mentol vs.
►Sinir hücrelerinde yalıtım görevi yaparlar.
PROTEİNLER
Canlıların vücudunda yapısı ve özellikleri bireyden bireye değişen organik bileşiklerdir.
Proteinlerin Özellikleri
►Proteinler; karbon(C), hidrojen(H), oksijen(O), azot(N), kükürt(S), ve fosfor(P) den oluşurlar. Tüm proteinlerde kükürt ve fosforun olduğunu söyleyemeyiz.
►Enerji eldesinde son sırada kullanılırlar. Yapıcı-onarıcı ve aynı zamanda düzenleyici görevdedirler.
►Yapıtaşları (monomerleri) aminoasitlerdir.
►Basit bir protein onlarca aminoasitten meydana gelir. Bir aminoasitte aynı karbon atomuna bir hidrojen, bir karboksil grubu (COOH), bir radikal(değişken) grup ve bir de amino grubu(NH2) bulunur.
►Amino asitler peptit bağlarıyla birbirlerine bağlanaral proteinleri oluştururlar ve olayın adı peptitleşmedir. Bir dehidrasyon olayıdır ve bağlanma sırasında su açığa çıkar.
n(aminoasit)------------------> protein + (n-1) H2O
Bir aminoasitin açık formülüne bakalım:
H


(Amino grup) NH2--C--COOH (karboksil grubu)


R (radikal grup)
►Örneğin radikal grup da Hidrojen yer alırsa bu aminoasitin adı glisin olur. Veya radikal grup metil (CH3) olursa aminoasitin adı alanin olur.Yani radikal grup aminoasitin çeşidini belirler.
►Peptit bağı bir aminoasitin karboksil grubuyla diğer aminoasitin amino grubu arasında oluşur ve aminoasitin sayısının bir eksiği kadar su açığa çıkar.
H H
| peptit bağı |
NH2--C--COOH -----------------NH2--C--COOH


H =>Radikal grup CH3=>Radikal grup
Glisin ve alanin amino asitleri arasında oluşan bağ gösterimi.
1 molekül su açığa çıkar.
►2 aminoasit bağlanınca ismi dipeptit olur. 3 tane bağlanınca ise tripeptit adı verilir. Daha fazla aminoasit bağlanırsa bunlara da polipeptit denir.
►Aminoasitler farklı sıra, sayı, çeşit ve dizilişte olabilirler ve bu sayede farklı proteinler oluşur. Ayrıca bunlara canlıdaki genlerin baz dizilişi karar verir. Hiçbir insanın protein yapısı benzemez. Sadece tek yumurta ikizlerinin aynıdır.
►Doğada 20 çeşit aminoasit bulunur. Bunların 12 tanesi hayvanlarda temel aminoasittir. Ancak 8 tanesini bitkilerden alırlar. Bunlara esansiyel aminoasitler denir. Bitkiler ise tüm aminoasitlere sahiptirler.
Deaminasyon:
Canlılardaki organik bileşikler birbirlerine dönüşebilirler. Proteinin yapı taşlarından biri olan amino grubu proteinden ayrılırsa geriye organik asit kalır. Ve bu da diğer organik madde monomerlerine dönüşür. Buna deaminasyon denir. Bu olay hidroliz olayı sayesinde gerçekleşir.
►Aminoasitlerin amino grubu baz gibi davranır. Karboksil grubu ise asit gibi davranır. Bu sayede her iki ortama da ayak uydurabilirler ve olumsuz şartlardan az etkilenirler. Bu özelliğe amfoterik olma denir.
►Proteinler vücutta pH ayarlanmasında etkilidir.
►Isıtma, yüksek basınç gibi etmenler proteinlerin yapısını bozar ve bunadenatürasyon denir. Eğer protein bunu karşılayıp geri dönüyorsa buna darenatürasyon denir.
Proteinlerin Görevleri
►Enzimlerin yapısına katılırlar.
►Hormonların yapısına katılırlar.
►Kana kırmızı rengini veren hemoglobinin yapısında bulunur.
►Antikorların yapısında vardır.
►Kaslarda bulunun aktin ve miyozinin yapısında bulunur.
►Hücre zarının yapısında bulunur.
►Saç, tırnak, deri, diş vb. yerlerde bulunan proteinler yapıya dayanıklılık katar.
⇒Bir bireyde protein eksikliğinde yaralar geç kapanır. Hastalık ağır seyreder. Büyüme ve gelişme geriler, yavaşlar. Kanın yapısı bozulur. Antikorsuzluk baş gösterir.
Yapısına göre 2 tane protein çeşidi vardır.
1-) Basit Proteinler
Hidroliz edildiklerinde yalnızca aminoasitlere ayrışan proteinlerdir. Örnek : Albümin, globülin, histon...
2-) Bileşik Proteinler
Hidroliz edildiklerinde aminoasit ve glikoprotein gibi aminoasit olmayan maddelere ayrışan proteinlerdir.
Şekline göre de yine 2 tane protein çeşidi vardır.
1-) Lifsel Proteinler: Çekilmeye ve gerilmeye dayanıklıdırlar. (Kaslardaki aktin-miyozin)
2-) Küresel Proteinler: Enzim ve hormonların yapısına katılırlar.
ENZİMLER
Hücrede yaşamsal faaliyetlerin gerçekleşmesi için gerekli olan maddelerin yapım ve yıkımının temelde kimyasal reaksiyonlara dayandığı bilinmektedir. Bir hücrede meydana gelen yapım ve yıkım reaksiyonlarının tümüne metabolizma adı verilir.
Kimyasal bir reaksiyonun başlayabilmesi için reaksiyona girecek olan maddelerin yeterince birbirlerine yaklaştırılması ve aktifleşmeleri gerekir. Tepkimenin başlamasını sağlayan enerji düzeyine aktivasyon enerjisi denir. Dolayısıyla her kimyasal reaksiyonun önünde bir enerji engeli vardır. "Aktivasyon enerjisi" denilen bu enerji engeli aşılmadan reaksiyon başlamaz. Molekülleri etkileşime sokmak için aktivasyon enerjisini düşürmek gerekir. Reaksiyonların gerçekleşmesi iki şekilde olur.
A-) Reaksiyona girecek maddelerin ısıtılması aktivasyon enerjisine ulaşmayı sağlayarak tepkimeyi hızlandırır. Ancak canlıların yapıları yüksek ısıda yapısı bozulan proteinlerden oluştuğu için yüksek ısı kullanılamaz.
B-) Katalizör kullanılması ile biyokimyasal reaksiyonlara girecek moleküller aktifleşir ve aktivasyon enerjisi düşürülür. Böylece tepkimenin düşük enerji düzeyinde gerçekleşmesini sağlanır.
Katalizör, reaksiyonlara girerek reaksiyonları hızlandıran ve hiçbir değişikliğe uğramadan reaksiyondan çıkan maddelere denir. Canlılarda kullanılan biyolojik katalizörlere ise enzim adı verilir.
Enzimlerin Yapısı
Enzimler canlılarda DNA şifresine uygun üretilen özel protein yapıda moleküllerdir. Enzimin protein kısmına apoenzim denir.
Bazı enzimler sadece protein kısımdan oluşur. Bu tip enzimlere basit enzimlerdenir.
Örnek: sindirim enzimleri
Enzimlerin çoğu ise esas ve yardımcı kısım olmak üzere iki bölümden oluşur. Esas kısım proteinden (apoenzim) oluşmuştur. yardımcı kısım ise vitamin (koenzim) veya minerallerden (kofaktör) oluşur.
Protein kısım enzimin hangi maddeyi etkileyeceğini belirlerken koenzim veya kofaktör ise enzimin iş gören kısmını oluşturur. Yardımcı kısım protein kısma göre daha küçüktür.
Holoenzimler ancak esas ve yardımcı kısım birarada iken çalışabilirler. Koenzim ve kofaktörler apoenzimlerle reaksiyon boyunca bereberlerdir. Reaksiyon bitiminde ayrılırlar.
Bileşik enzimlerin protein kısmı her enzim çeşidinde farklıdır. Ancak farklı bileşik enzimlerin yapısında aynı kofaktör veya koenzim çeşidi bulunabilir. Bu nedenle hücredeki enzim çeşidi koenzim ve kofaktör çeşididen daha fazladır.
NAD, FAD ve NADP gibi hidrojen taşıyan moleküller koenzim olarak görev yapar. Koenzimlerin esas bileşenleri özellikle B grubu vitaminleridir.
Ca, Mg, Zn, K, Na, Cu ve Fe gibi metal iyonları birçok enzimle kofaktör olarak iş görür.
Enzimlerin Özellikleri
►Her enzim bir genin kontrolünde meydana gelir.
(bir enzim bir gen hipotezi)
►Enzimler sitoplazmada, serbest olarak bulunabilecekleri gibi belli hücre organellerinde de (mitokondri, kloroplast gibi) bulunabilirler.
►Enzim sentezinin kontrolünü sağlayan mekanizmaya feed-back denir. Bu mekanizma sayesinde hücrede gereksiz madde yığılmasının önüne geçilir.
►Enzimlerin etki ettiği maddeye substrat denir.
►Enzimlerin etkilerini substratın dış yüzeyinden başlattığı için yüzey genişledikçe enzimlerin etkinliği artar.
►Enzim ile substratı arasında yüzey uyumu vardır. Bu nedenle sadece belirli substratlara etki ederler. (anahtar-kilit modeli)
Enzimin protein kısmında aktif bölge adı verilen özel bir bölüm bulunur. Bu kısım substrat ile yüzey uyumuna sahiptir. Enzim, aktif bölgesinden substratına bağlanır ve geçici bir bileşik (enzim-substrat kompleksi) oluşur. Enzim, substrat üzerinde değişiklik yaparak onu ürünlere dönüştürürken kendisi hiç bir değişime uğramadan reaksiyondan çıkar.
►Enzimler, reaksiyonlardan etkilenmeden çıktıkları için tekrar tekrar kullanılabilirler. Ancak yapısı bozulan enzimler parçalanır ve hücrede yeniden üretilir.
►Her enzim sadece bir çeşit kimyasal reaksiyonu gerçekleştirir. Bu nedenle hücredeki tepkime çeşidi kadar enzim çeşidi bulunur. Örnek: lipaz enzimi sadece yağları sindirebilirken, maltaz enzimi ise maltoz moleküllerini hidroliz eder.
►Enzimler hücre içinde üretilmesine rağmen hem hücre içinde hem de hücre dışında aktif olarak çalışabilirler.
Örnek: Solunum enzimleri hücre içinde, sindirim enzimleri mide ve bağırsak boşluğunda çalışır.
►Tüm canlılar enzim üretir ve kullanır.
►Bazı enzimler çift yönlü çalışır.
►Aktivasyon enerjisini düşürüp başlamış reaksiyonu hızlandırırlar.
►Enzimler genellikle takım halinde çalışırlar. Bu durumda bir enzimin ürünü bir başka enzimin substratı olabilir.
Aktif durumdaki enzimler genellikle substratın sonuna -az eki getirilerek adlandırılır. Örnek: lip-az
Pasif durumdaki enzimler ise substratın veya katalizlediği tepkimenin sonuna -jen eki getirilerek adlandırılır. Örnek: pepsinojen, tripsinojen
Enzimlerin çalışmasına etki eden faktörler
Enzimlerin çalışması ve enzimatik reaksiyonların hızı çeşitli faktörlere bağlı olarak değişebilir.
a-) Sıcaklık
Bir enzimin en iyi çalıştığı sıcaklığa optimum sıcaklık denir. Sıcaklığın düşürülmesi enzimin çalışmasını yavaşlatır ancak protein yapıyı bozmaz. Bu nedenle optimum sıcaklığa yüksenildiğinde enzimler tekrar hızlanır. Enzimler protein yapıda oldukları için sıcaklığın yükseltilmesi belirli bir değerden sonra enzim yapısının bozulmasına neden olur. Enzimin protein yapısı bozulmuşsa sıcaklık optimum değere indirilse dahi enzimler çalışamaz.
b-) Enzim Yoğunluğu
Substrat miktarı sınırlı ise enzim yoğunluğu sürekli arttırıldığında reaksiyon hızı bir süre artar sonrasında azalır ve sona erer.
Substrat miktarı yeterli ise enzim yoğunluğu arttıkça reaksiyon hızı da doğru orantılı olarak artar.
Eğer substrat miktarı sabit ise reaksiyon hızı enzim yoğunluğundaki artışa paralel olarak önce artar sonra sabit hızla devam eder.
c-) Substrat Yoğunluğu
Enzim miktarı sabitken substrat yoğunluğu arttırılırsa reaksiyon önce hızlanır sonra sabit hızla devam eder.
Enzim miktarı yeterli olduğunda substrat yoğunluğu arttırılırsa reaksiyon hızı doğru orantılı olarak artar.
d-) Substrat Yüzeyi
Enzimler etkilerini substratın dış yüzeyinden başlattıklarından dolayı substrat yüzeyi arttıkça enzimin çalışma hızı da artar.
e-) pH Derecesi
Her enzimin optimum çalıştığı bir pH değeri vardır. Ortamın pH derecesinin değişmesi enzimlerin kimyasal yapısını geri dönüşümsüz olarak bozabilir.
f-) Ortamdaki Su Miktarı
Enzimler ancak sulu ortamda çalışır. Genellikle su yoğunluğunun %15'in altında bulunduğu ortamlarda çalışmazlar.
g-) İnhibitörler
Enzimlerin çalışmasını yavaşlatan veya durduran maddelerdir. Örnek: siyanür, kurşun, civa gibi metal iyonları
h-) Aktivatörler
Enzimlerin çalışmasını hızlandıran maddelerdir. Örnek: HCl, Ca, Mg ve B grubu vitaminleri
VİTAMİNLER
Öncelikle vitaminler hakkında bazı gerekli bilgiler verelim ve daha sonra da vitaminler tablosunu inceleyelim.
Vitaminlerin Yapısı, Özellikleri ve Görevleri
►Vitaminler yapılarında karbon(C), hidrojen(H) ve oksijen(O) bulunduran organik bileşiklerdir. Bazılarında azot(N), kükürt(S) ve fosfor(P) da bulunur.
►Düzenleyici ve direnç verici özellikleri vardır.
►Enerji veremezler ve hücrenin yapısına katılmazlar. Küçük oldukları için sindirilmeden kana karışırlar.
►Enzimler konusunda göreceğimiz enzimlerin bir parçası olan kohenzimlerin yapısına katılabilirler.
►Bitkiler ihtiyaç duydukları vitaminleri sentezleyebilir; fakat hayvanlar dışardan alırlar. İnsanlarda ise A ve D vitaminleri sentezlenebilir. Ve bazı simbiyotik bakteriler de B ve K vitaminleri üretebilirler.
►Hastalıklara karşı canlıyı korur.
►Polimerleri yoktur.
►Bazı vitaminlerin öncü maddeleri (provitamin) vücutta esas vitamine dönüşebilirler. Örnek: Provitamin D güneş ışığı ile D vitaminine dönüşebilir.
►Vitaminler bazı durumlarda çok kolay etkilenip bozulabilir.
Örneğin A,B,E,K vitaminleri ışıktan; C,E vitaminleri demir ve bakırdan; A,C,D,E vitaminleri ise oksijenden etkilenirler.
⇒Vitaminleri suda çözünenler ve yağda çözünenler olarak iki gruba ayrımak mümkündür.
Suda Çözünenler Yağda Çözünenler
(B ve C vitaminleri) (A,D,E,K vitaminleri)
Günlük alınmalıdır çünkü; Fazlası karaciğerde depolanır.
Fazla alınırsa depo edilemez. Bu yüzden eksiklikleri geç görülür.
İdrar veya terle atılır. Alınmazsa gece körlüğü ve kan
Eksikliğinde beriberi, pellagra hastalıkları gibi şeyler görülebilir.
gibi hastalıklar görülür.
Vitamin Tablosu
Bulunduğu
Besinler
Faydaları
Eksiklik Belirtileri
Günlük İhtiyaç
A
Karaciğer
Yağsız Et
Süt
Tereyağı
Yumurta
Yeşil Sebzeler
Vücutta bulunan örtücü yüzeylerin mikroplardan korunması ve normal çalışmasını sağlar.
Kemik gelişimi ve üremeye yardımcıdır.
Gözün ışık durumuna göre ayarlanmasını sağlar.
Vücudun hastalıklara karşı korunmasında yardımcıdır.Özellikle sağlıklı cilt, gür saç, sağlıklı diş ve diş etlerinde çok önemlidir.
Gece körlüğü
Kemik ve diş gelişiminde gerilik
Böbrek bozuklukları
Deride pullanma ve kuruma
Vücut direncinin azalmasıdır.
Erkek 1.1 mg
Kadın 0.8 mg
B1
(Tiyamin)
Pirinç
Mısır
Yulaf
Darı
Çavdar
Mantar
Bira Mayası
Besin maddelerinin özellikle karbonhidratların vücutta enerjiye çevrilmeleri için gereklidir.
Ayrıca, kalp, sinir sistemi ve kasların normal fonksiyonu için de gereklidir.
İştah azalması
Yorgunluk
Kusma, baş dönmesi
Sindirim sistemi bozuklukları
Kalp yetmezliği
Erkek 1,4 mg.
Kadın 1,0 mg.
B2
(Riboflamin)
Peynir
Süt
Yoğurt
Yeşil Sebzeler
Vücutta bazı enzimlerin yapısında bulunur, enerji metabolizmasında rol alır.
Cildi korur
Yaraların iyileşmesini destekler.
Görme duyusu için önemli rol oynar
Görme bozukluğu
Deride yaralar(özellikle dudaklar, burun, ve göz kenarlarında)
Sinir sistemi bozuklukları
Kansızlık
Erkek 1.7 mg
Kadın 1.5 mg
B6
(Pridoksin)
Kümes hayvanları
Sığır ve Koyun Eti
Karaciğer
Yumurta
Süt
Protein,yağ ve karbonhidrat metabolizmasında, hemoglobin yapımı ve çeşitli tepkimlerde yardımcı enzim olarak rol alır.
Albüminin özümsemesini aktifleştirir, gelişmede önemli rol oynar, bu yüzden hamileler için önemlidir.
Deride yaralar
Kansızlık
Havaleler
Erkek 1.8 mg
Kadın 1.6 mg
D
Balıkyağı
Süt
Tereyağı
Kuvvetli diş ve kemikler için bire bir. Bağşıklık sistemini güçlendirir.
E
Buğday, Pirinç, Mısır, Darı, Çavdar
Yerfıstığı, Kabak çekirdeği, Badem, Susam, Ceviz
Zeytinyağı, Ayçiçek yağı, Mısırözü yağı, Pamukyağı
Yeşil Sebzeler
Hücre yıpranmasını ve yaşlanmayı yavaşlatır.
Erkek 12 mg
Kadın 12 mg
B12
(Kobalamin)
Karaciğer
Et
Yumurta
Kırmızı kan hücrelerinin ve kemik iliğinin oluşumu için gereklidir.
Erkek 3 µg
Kadın 3 µg
C
Portakal
Mandalina
Greyfurt
Limon
Havuç
Çilek
Kavun
Yeşil Biber
Beyaz ve Kırmızı lahana
Maydanoz
Kuşburnu
Yeşil Sebzeler
Bağışıklık sistemini destekler.
Kemiklerin, dişlerin sağlıklı kalmasına yardımcıdır.
Erkek 75 mg
Kadın 75 mg
B3
(Niacin)
(PP)
Protein, yağ ve karbonhidrat metabolizmasında yer alır.
Kalp fonksiyonları ve merkezi sinir sistemi için önemlidir.
· Sindirim sistemi bozuklukları
· Sinir sistemi bozuklukları (unutkanlık, bunama)
· Deride yaralar oluşur.
Erkek 18 mg
Kadın 15 mg
K
Et
Karaciğer
Domates
Kabak
Karnıbahar
Ispanak
Kan pıhtılaşmasını düzenleyici olarak yararlıdır.
B9
(Folik Asit)
Albüminin özümsemesini aktifleştirir.
Hücre oluşumu ve yenilenmesi için gereklidir.Özellikle de kan hücrelerinin.
Erkek 150 µg
Kadın 150 µg
B5
(Panto
tenasit)
Yağ, karbonhidrat ve amino asitlerin indirgenmesinde rol oynar.
Cilt problemleri için tavsiye edilir.
Erkek 6 mg
Kadın 6 mg
B7
(Biotin)
Yağların ve karbonhidratların özümlenmesi sırasında köprü görevini görür
Cildi ve saçları güzelleştirir. Saç, tırnak, sinir ve sindirim sistemini güçlendirir.
Erkek 100 µg
Kadın 100 µg
NÜKLEİK ASİTLER (DNA-RNA)
Nükleik asitler insan, hayvan, bitki, mikroorganizma ve virüs gibi bütün canlılarda bulunan ve kalıtsal özelliklerin nesilden nesile taşınmasını sağlayan ve hayati olayları düzenleyen ve yöneten organik moleküllerdir.
Genetik bilgiyi nükleik asitler bulundurur.
Bulunuşu
Bileşikler, 1871’de İsviçreli biyokimyacı Friedrich Miescher tarafından keşfedilmiştir.
İlk defa hücre çekirdeğinde keşfedildiğinden dolayı, "çekirdek asidi" manasında “nükleik asit” adı verildi. Sonraki araştırmalar bu asitlerin hücrenin diğer bazı kısımlarında da bulunabildiğini ortaya çıkardı. (Ribozom-mitokondri-kloroplast)
Az önce de dediğimiz gibi hücredeki hayatsal olayları (enerji üretimi, üreme, protein sentezi vs.) yönettiği için yönetici molekül de denir.
►Çekirdekte bulunur ve asit özelliği taşır.
►Virüsler dahil tüm canlı hücrelerde görülür ve kalıtım özelliklerini taşırlar.
►Proteinlerle birleşerek nükleproteinleri oluştururlar.
►Yapılarında karbon, hidrojen, oksijen, azot ve fosfor bulunur.
►Nükleik asitlerin beş karbonlu şekeri DNA'da deoksiriboz; RNA'da ise riboz şekeridir.
Nükleik Asitlerin içeriğini inceleyelim:
Nükleik asitler nükleotitlerin birbirine bağlanması ile oluşurlar. Nükleotitler ise azotlu organik baz grubuna, fosfat grubuna (H3PO4) ve beş karbonlu şeker grubuna sahiptir.
A-) Azotlu Organik Bazlar
Adenin(A), guanin(G), sitozin(S/C), timin(T) ve urasil(U) isimlerindedirler ve 2 çeşittirler.
1-) Pürinler
Çift halkalı azotlu organik bazlardır. Bu grupta Adenin ve Guanin bulunmaktadır. Her ikisi de hem DNA'da hem de RNA'da bulunabilirler.
2-) Pirimidinler
Tek halkalı azotlu organik bazlardır. Sitozin, Timin, Urasil bulunmaktadır.
Sitozin hem DNA hem de RNA'da bulunur; fakat timin ve urasil için bu geçerli değildir.
Timin yalnızca DNA'da urasil ise yalnızca RNA'da bulunur.
Kısa bir özet geçersek; DNA yapısında ==> A,T,G,S
RNA yapısında ==> A,U,G,S bulunur.
(DNA ve RNA konusunda organik bazlar hakkında daha fazla şey göreceksiniz.)
B-)Fosfat Grubu
Fosforik asit DNA ve RNA'da da bulunur. Formülü H3PO4' tür.
C-)Beş Karbonlu Şekerler
Riboz ve deoksiriboz olmak üzere iki çeşittirler.
Riboz---RNA içindedir.
Deoksiriboz----DNA içindedir.
(Nükleotid Modelleri)
Bu resimde her şeyi çok daha net görebiliyoruz.
Beşgen şekiller beş karbonlu şeker, küçük yuvarlaklar fosfat grubu ve diğerleri de azotlu organik bazlardır.
Her bir azotlu bazın modelini de böylece görmüş oluyoruz.
►Beş karbonlu şekerin fosfatlarla yaptığı bağ ester bağıdır.Nükleotitler birbirlerine 31- 51 fosfodiester bağlarıyla bağlanırlar.(şeker-fosfat bağları)
►Organik baz ile şekerin arasındaki bağ ise glikozit bağıdır ve fosfat grubu olmadan bu ikisinin birleşmesine nükleozit denir. Fosfat grubu da dahil oluncanükleotit adını alır.
Not: Nükleotitler yapılarındaki azotlu organik baza göre isimlendirilirler.
Örnek: Adenin nükleotidi.
Şimdi de sırayla DNA ve RNA'yı inceleyelim.
DNA Yapısı ve Özellikleri
(Deoksiribonükleik asit)
DNA molekülü iki tane merdivene benzer şekilde sarmal olarak bulunan zincirden oluşmuştur.
►Prokaryor hücrelerde sitoplazmada; ökaryot hücrelerde çekirdek, kloroplast ve mitokondride bulunur.
►DNA'nın çift sarmal yapıda olduğunu Watson ve Crick bulmuştur.
►Tüm DNA'ların yapısında adenin, guanin, sitozin ve timin bazları; deoksiriboz şekeri ve fosfat grupları bulunur.
►Nükleotit zincirleri birbirlerine zayıf hidrojen bağlarıyla bağlanır.
Burada azotlu organik bazlar hakkında bazı önemli şeyler söyleyeceğiz demiştik:
⇒DNA çift sarmal yapıda olduğu için azotlu organik bazlar karşılıklı gelmek durumunda kalırlar.
►Adeninin karşısına yalnızca Timin gelir. Ve bu ikisi aralarında zayıf ikili hidrojen bağı oluştururlar. (A=T)
►Guaninin karşısına ise yalnıza Sitozin gelir. Ve bu ikisi ise aralarında zayıf üçlü hidrojen bağı bulundururlar.
►Ne kadar çok üçlü bağ varsa o kadar çok dayanıklılık vardır.
►DNA' yı bir merdiven gibi düşünürsek yan kollarda fosfat ve şeker; basamaklarda ise azotlu organik baz bulunur.
►Aynı bireyin tüm hücrelerinde DNA miktarı ve baz dizilişi aynıdır.
►DNA yıkılıp yeniden sentezlenemez. Yapısı değişirse mutasyon olur.
►RNA'ları sentezler.Hücrede kalıtım ve yönetim görevindedir. Bazı enzimlere şifre verir.
►Kendisini tamir eder ve kendini eşleyebilir. (eşleme olayı DNA polimeraz enzimi sayesinde)
n(nükleotit) --------> DNA + (n-1) H2O
DNA hakkında bazı kurallar verelim:
1-) Adeninin timine oranı daima 1'dir. ( A / T =1)
2-) Pürin bazlarının pirimidin bazlarına oranı daima 1'dir. (A + G / T + S =1)
3-) A + T / G+S = ∞ (Adenin ve timinin toplamının guanin ve sitozin toplamına oranı canlıdan canlıya değişir ve bu oran çeşitliliğe neden olur. Bu oran bir tür içindeki tüm bireylerde sabittir. Ve bu oran ne kadar küçükse o birey ısıya o kadar dayanıklıdır.)
RNA Yapısı ve Özellikleri
Ribonükleik asit veya RNA bir nükleik asittir, nükleotitlerden oluşan bir polimerdir. Her nükleotit bir azotlu baz, bir riboz şekeri ve bir fosfattan oluşur. RNA pek çok önemli biyolojik rol oynar, bunların arasında DNA'da taşınan genetik bilginin proteine çevirisi ile ilişkili çeşitli süreçlerde de yer alır.
►Tek zincirden oluşmuştur. (azotlu bazlar karşılıklı gelemezler.)
►Özel bazı urasildir. (timin yoktur.)
►Şekeri ribozdur.
►DNA tarafından sentezlenir. (sentezi sırasında RNA polimeraz enzimi kullanılır.)
►Tüm canlılarda bulunur ve görevi protein sentezidir.
►Nükleotitleri arasında fosfat-şeker bağları vardır.
►Tek zincirli olduğu için pürin = pirimidin eşitliği söz konusu olamaz.
⇒3 çeşittir.
1-) Ribozomal RNA (rRNA)
Proteinle birlikte ribozomda bulunur. Hücrede en fazla olan RNA'dır (%80)
Çekirdekten sentezlenir.
2-) Mesajcı RNA (mRNA)
Görevi taşıyıcı RNA'ya şifre yollamaktır.
DNA'dan sentezlenir ve her mRNA bir gen kontrolündedir. En az bulunan RNA çeşididir. Görevi bitince sitoplazmadan nükleiotitlere dağılırlar ve tekrar kullanılabilirler.
3-) Taşıyıcı RNA ( tRNA)
Görevi sitapolazmadaki aminoasitleri şifreye uygun olarak ribozama taşımaktır. Her tRNA bir aminoasite özeldir. Bu yüzden de en az 20 çeşit bulunur. Bunlar da tekrar tekrar kullanılabilirler.
ATP (Adenozin Trifosfat)
ATP, yüksek enerjili fosfat bağlarına sahip olan bir moleküldür. Görevi ise hücredeki enerjileri kullanmak ve kullanılır hale getirmektir. Yapısında 3 çeşit molekül bulundurur.
Bunlar; adenin organik bazı, beş karbonlu riboz şekeri ve üç fosfat grubudur.
Resim : ATP oluşumu
Adenin ile ribozun birleşmesiyle adenin nükleozidi oluşur. Buna adenozin denir. Nükleozide bir fosfat bağlanırsa adenozin monofosfat (AMP) , iki fosfat bağlanırsa adenozin difosfat (ADP), üç fosfat bağlanırsa adenozin trifosfat (ATP) olur.
NOT: Hücre enerjiye ihtiyaç duyduğu anda ATP ---> ADP + P reaksiyonu gerçekleşir.
Bu reaksiyon sayesinde 7300 kalorilik bir enerji sağlanır. Ve bu reaksiyonun tersi de vardır.
(7300 Kalori) + ADP + P -------------> ATP + H2O
enzim
Hücreler, ATP'nin sentezlendiği ve kullanıldığı enerji dönüşüm olaylarını gerçekleştirdikleri sürece yaşarlar. Bu olayların bir döngü halinde olduğunu aşağıdaki resimde de görebiliriz.
Bu döngüde enerjinin;
Üretildiği olaylar (Ekzergonik olaylar): Oksijenli solunum ve oksijensiz solunum.
Tüketildiği olaylar (Endergonik olaylar): Aktivasyon enerjisi, biyosentez reaksiyonları, aktif taşıma, hareket ve kasılma, sinirsel iletim ve dönüşümleri ve ısıdır.
ADP'den ATP sentezine fosforilasyon denir. Bu olay dört farklı şekilde gerçekleşir:
a-) Substrat düzeyinde fosforilasyon
Fermantasyonda(oksijensiz solunum), oksijenli solunumun başlangıç evresinde ve krebs devri reaksiyonlarında, ATP üretimi bu şekilde yapılır.
b-) Oksidatif fosforilasyon
Oksijenli solunumda ETS'de ( elektron taşıma sistemi ), elektronların aktarılması sırasında ADP'ye P eklenerek ATP üretilmesi yoludur.
c-) Fotofosforilasyon
Yeşil bitkilerin ve klorofilli bakterilen ışık enerjisini kullanarak ATP sentezlemesidir.
d-) Kemofosforilasyon
Kemosentetik fosforilasyon da bakterilerde kemosentez yoluyla gerçekleşir.
Kaynaklar:Derleyen By Eyyupk