Konu
:
Canlıların Yapısında Bulunan Temel Bileşenler Nelerdir?
Yalnız Mesajı Göster
Canlıların Yapısında Bulunan Temel Bileşenler Nelerdir?
09-11-2012
#
3
Prof. Dr. Sinsi
Canlıların Yapısında Bulunan Temel Bileşenler Nelerdir?
1
YAĞLARIN KİMYASAL YAPI VE GÖREVLERİ
Lipitler kutupludur (polar bir yapıya sahip değildirler )
Bunun için suda çözünmezler yada çok az çözünürler
Eter
kloroform
benzen
aseton gibi organik çözücülerde çözünebilirler
Yapıları karbon
hidrojen
oksijen
elementleri oluşturur
Ayrıca yapılarında fosfor ve azot da bulunabilir
İçerdikleri karbon miktarı oksijenden fazla olduğundan
yağlar vücutta yakıldığı zaman karbonhidrat ve proteinlere göre daha çok enerji verir
Trigliserit üç molekül yağ asiti ve bir molekül gliserin ester bağları ile birleşmesinden oluşur
Bu olaya
Esterleşme
denir
Esterleşme
gliserol molekülünün hidroksil grupları ile yağ asitlerinin (OH-) gruplarının arasında birer molekül su çıkması ile oluşur
Bütün bu şekildeki doğal yağlar trigliserideler diye adlandırılır
Genellikle enerji ve yapı maddesi olarak kullanılan yağlar
trigliserit halde bulunur
Her yağ asidinin gliserol ile birleştiği yerden bir mol su çıkar
Aşağıda açıklanan bu olaya dehidrasyon sentezi denir
Yağlar vücudun en ekonomik enerji kaynağıdır
Yağları verdiği enerji aynı miktarda karbonhidrat ve proteinden sağlanan enerjinin yaklaşık iki katıdır
Yağların hücrede yanması ile metabolik su açığa çıkar
Kış uykusuna yatan
uzun göç yollarını kullanan hayvanların vücudunda depo ettikleri yağın yakılması sonucu enerji sağlanırken
açığa çıkan metabolik su da ihtiyaç duyulduğunda kullanılır
2
Yağları Çeşitleri
Değişik yağ asitlerinin kullanılması çeşitli yağların oluşumunu sağlar
Yağ asitleri
karbon atomlarının oluşturduğu uzun zincire hidrojen atomlarının bağlanması ile oluşur
Zincirin bir ucuna karboksil(COOH) grubu yer alır
Zinciri oluşturan diğer karbon atomlarına hidrojen bağlanmıştır
Yağlar doymuş ve doymamış olmak üzere iki kısımda incelenir:
a: Doymuş Yağlar
Bir yağ asidinin karbon zincirinde
karbon atomları arasında çift bağ yoksa bunlara
doymuş yağ asidi
denir
Karbon atomlarının hepsi hidrojenle doyurulmuştur
Bütirik asit
palmitik asit doymuş yağ asitlerindendir
Doymuş yağ asidi içeren yağlara doymuş yağ denir
Doymuş yağlar oda sıcaklığında katıdır
Tereyağı
kuyruk yağı
içyağı doymuş yağdır
b) Doymamış Yağlar
Yağ asidinin karbon zincirinde bir ya da daha fazla çift bağ varsa buna
doymamış yağ asidi denir
Oleik asit
linoleik asit doymamış yağ asitlerindendir
Doymamış yağ asidi içeren yağlara doymamış yağ denir
Doymamış yağlar oda sıcaklığında sıvıdır
Pamuk yağı
soya yağı
zeytin yağı
fıstık yağı
gibi bitkisel tohum yağları doymamış yağlardır
Bitkilerden elde edilen yağlardaki doymamış yağ asitleri hidrojenle doyurularak
margarinler
elde edilir
3
Yağları İnsan Vücudu için Önemi
yağlar hücrede yapı ve enerji maddesi olarak kullanılır
Enerji kaynağı olarak öncelikle karbonhidratlar
ikinci derecede de yağlar kullanılır
Yağlar fazla alındıklarında kolayca yağ dokusu içinde depolanır
Deri altında ve iç organları çevresindeki depo yağlar
canlıyı soğuktan ve darbelerden korur
Kadınlar
erkeklerden daha kalın bir yağ tabakasına sahip olma eğiliminde olduklarından soğuğa karşı daha dayanıklıdırlar
Yağlar
yağda eriyen vitaminlerin(A
D
E
K) vücuda alınmasında kullanılır
4
Yağ Bakımından Zengin Besinler
Bitkisel ve hayvansal kaynaklı yiyeceklerde az ya da çok miktarda yağ bulunurç
En çok yağ bulunduran bitkiler ayçiçeği
zeytin
susam
pamuk çekirdeği
soya fasulyesi
ceviz
fındık
fıstktır
Sebze ve meyveler de az miktarda yağ bulunur
Hayvanlarda yağlar yağ doku bulunduğu gibi etin içinde de vardır
Diğer yağ kaynakları kuyruk yağı
tere yağı ve iç yağdır
Süt ve yumurtada da yağ bulunur
Yumurtanın yağı daha çok sarı kısmındadır
C
PROTEİNLER
Organik bileşiklerin büyük bir grubu protein molekülleridir
Proteinler oldukça büyük ve kompleks yapılı organik bileşiklerdir
Proteinlerin bir kısmı hücrenin yapısına katılır
Diğerleri hücrede düzenleyici ve hücre işlevlerini kontrol edici olarak görev yapar
Proteinler
aminoasit denilen birimlerin birbirine bağlanması ile oluşur
Doğada bugün bilinen 20 farklı aminoasit çeşidi olmasına rağmen temel yapıları aynıdır
1
Proteinlerin Kimyasal Yapıları
Proteinler hücrenin yapısında yer alan önemli organik bileşiklerdir
Organik bileşiklerde bulunan karbon
hidrojen
oksijen atomları proteinlerin yapısında da bulunur
Bundan başka proteinlerin yapısında azot da vardır
Ayrıca kükürt ve fosfor elementleri de bulunabilir
Proteinlerin yapı taşları aminoasitlerdir
Her aminoasidin bir temel karbon atomu
bir karboksil
(-COOH)grubu
bir amino (NH2) grubu
bir R(radikal) grubu vardır
Değişken Grup
R
H__
N_____
C___
C__
OH
H
H
O
n (Amino asit) Protein + (n-1)Su
2
Proteinlerin Görevleri
Proteinlerin vücutta yapım ve onarım görevi vardır
Hücrenin esas yapısını oluştururlar
Başlangıçta tek hücreden oluşan zigot annenin aldığı proteinli besinlerle birlikte büyür
gelişir
Vücudun dışından gelen mikroplara karşı vücudun savunmasında görevli antikorlar da proteinlerden yapılmıştır
3
Proteinlerin İnsan Vücudu İçin Önemi
Proteinler vücudun en küçük birimi olan hücrelerin yapı taşını oluşturduğundan proteinsiz canlılık düşünülemez
Ancak vücutta önemli bir protein deposu bulunmamaktadır
Protein yetersizliğinde büyüme yavaşlar hatta zamanla durabilir
Karaciğer hücreleri protein yetersizliğinden dolayı yenilenemeyeceğinden siroz hastalığı daha çok görülür
4
Protein Bakımından Zengin Besinler
Hayvansal kaynaklı proteinler: süt ve süt ürünleri
her çeşit et
balık
sakatat
yumurta gibi besinlerde bulunur
Bitkisel kaynaklı proteinler:kuru baklagiller
tahıllar
kuruyemişler gibi besinlerde bulunurlar
D
ENZİMLER
Canlı hücrelerde gerçekleşen yapım ve yıkım tepkimelerinin tümüne metabolizm denir
Kimyasal tepkimenin başlayabilmesi ver devam edebilmesi tepkimeye girecek moleküllerin aktivasyon enerjisi denen enerji engelini aşması gerekir
Canlı sistemindeki katalizöre enzim denir
1
Enzimlerin Yapı ve Görevleri
Enzimler
canlı hücrelerde üretilen özel proteinlerdir
Proteinler hücrede
DNA daki kalıtsal bilgiye göre sentezlenir
Enzimlerin proteinden oluşan kısmına apoenzim denir
Pepsin
üreaz gibi bazı enzimler yalnızca proteinden oluşur
Enzimlerin çoğunda ise vitamin ya da mineralden oluşan
aktifleştirici kısım vardır
Bu kısım vitaminden oluşmuş ise koenzim
mineralden oluşmuş ise kofaktör adını alır
Apoenzim ve koenzimin birlikte oluşturduğu gruba tam enzim anlamına gelen holoenzim denir
Aktif enzim(holoenzim) Apoenzim +koenzim ya da kofaktör
Enzimlerin Özellikleri:
1
Enzimlerin etki ettiği maddelere substrat denir
Enzimler substratın dış yüzeyinden etki eder
Substrat bir ya da iki ürüne dönüşür
2
Enzimler genelde çift yönlü çalışır
3
Her hücrede tepkime çeşidi kadar enzim çeşidi vardır
4
Belirli bir apoenzim çeşidi belirli bir koenzim ya da kofaktör ile birlikte çalışır
5
Enzimler çok hızlı çalışır
6
Enzimler kimyasal tepkimeden değişmeden çıkar;tekrar tekrar kullanılır
7
Enzimler hücrede takım halinde çalışır
8
Enzim aktif ya da inaktif olmalarına göre adlandırılır
2
Enzimlerin Biyolojik Önemi
Diğer canlılarda olduğu gibi insan da organik ve inorganik maddelerden oluşur
Hücrede organik ve inorganik maddeler biyokimyasal tepkimelerle sürekli değişir
Bu yüzden enzimler canlı yaşamında çok önemlidir
Eğer enzimler olmasaydı biyokimyasal tepkimelerin çoğu ya hiç olmazdı ya da çok yavaş olurdu
Enzimler hücrede üretilmesine rağmen hücre dışında da kullanılabilir
3
Enzimlerin Çalışmasına Etki Eden Faktörler
Sıcaklık:Enzimler protein yapısında oldukları için ortamdaki sıcaklık değişimlerinden etkilenir
Enzimler belirli sıcaklıklarda çalışır
Enzimlerin en iyi çalışacakları sıcaklığa optimum sıcaklık denir(30-35oC)
Daha yüksek ya da daha düşük sıcaklıklar enzimlerin çalışma hızını yavaşlatır
Enzimlerin yapısı yüksek sıcaklıkta tamamen bozulurken düşük sıcaklıkta bozulmaz
pH derecesi: Her enzimin optimum çalıştığı bir pH aralığı vardır
Genellikle enzimler pH ın 7 olduğu ortamlarda en iyi çalışırken bazıları farklılık gösterir
Enzim yoğunluğu: Ortamda yeterli substrat varsa enzim yoğunluğu artıkça enzimin hızı da artar
Substrat Yoğunluğu: enzim miktarının sabit tutulduğu bir ortamda substrat yoğunluğu arttıkça tepkimenin hızı da artar
Tepkime hızı en yüksek noktaya eriştikten sonra sabit kalır
Substrat yüzeyi: Enzim etkinliği substratın dış yüzeyinden başladığı için
substrat yüzeyi arttıkça tepkimenin hızı da artar
Su: Enzimler etkilerini su içinde gösterdiklerinden su yoğunluğu enzimlerin etkinliğini değiştirir
Su yoğunluğu %15’in altında olan ortamlarda enzimler çalışmaz
E
VİTAMİNLER
Vitaminler suda eriyen ve yağda eriyen olmak üzere ikiye ayrılır
A:Yağda Eriyen Vitaminler
A
D
E ve K vitaminleri yağda eriyen vitaminlerdir
Fazla alındığında karaciğerde depo edilir
Bu vitaminler depo edildiklerinden eksiklik belirtileri geç görülür
A vitamini: Yiyeceklerimizde A vitamini iki şekilde bulunur
A vitamini halinde; karaciğer
balık yağı
tere yağı ve yumurta sarısında bulunur
Provitamin A(Karoten) şeklinde; Vücuda alındıktan sonra ince bağırsak ve karaciğerde A vitamini haline gelir
A vitamini E vitamini ile birlikte vücudun büyümesi için gereklidir
A vitamini eksikliğinde gözde önemli bozukluklar ortaya çıkar
D Vitamini: D vitamininin ön maddesi
bitkisel ve hayvansal besinlerle vücuda alınır
Bu ön maddeler
güneşin ultraviole ışınları ile D vitaminini oluştururlar
Ayrıca D vitamini balık yağı gibi besinlerden alınabilir
D vitamini eksikliğinde kemiklerde ve dişlerde bozukluklar çocuklarda raşitizm
büyüklerde osteomalazi hastalığı ortaya çıkar
E Vitamini: Günlük yiyeceklerde bulunduğundan eksikliği fazla hissedilmez
Bitkisel yağlarda
tahıl tanelerinde ve yeşil yapraklı sebzelerde bolca bulunur
E vitamini eksikliğinde karaciğer
kalp
damar hastalıkları ve kısırlık görülür
K vitamini: k vitamini bakımından en zengin yiyecekler yeşil yapraklı sebzelerdir
Balık
et ve sütte de yeterli miktarda bulunur
K vitamini eksikliğinde kan pıhtılaşması
b
SUDA ERİYEN VİTAMİNLER
B grubu vitaminler: B grubu vitaminler karbonhidrat
protein ve yağ metabolizmasında düzenleyici görev yaparlar
Çoğunlukla birbirine benzer yiyecekler içinde bulunurlar ve suda erirler
Depo edilemezler fazlası idrarla atılır
Thiamin vitamini: Thiamin ısıya karşı duyarlıdır
Uzun süre bol su içinde pişirilirse vitaminin bir kısmı suya geçer
Yeterince vücuda alınmazsa karbonhidrat metabolizması yavaşlar
Sinir sistemi işlevlerinde düzensizlik görülür
Riboflavin vitamini: Riboflavin karbonhidrat
yağ ve proteinlerden enerji elde edilmesinde kullanılır
Görmede etkilidir
Demir emilmesini kolaylaştırır
Eksikliğinde ciltte beyazlıklar
yaralar
sinir sistemi bozuklukları ve kansızlık görülür
Niasin(PP): Niasin diğer B vitamini gibi yiyeceklerden enerji elde edilmesinde görevlidir
Yetersizliğinde pellegra hastalığı görülür
Pantotenik asit: Pantotenik asit
protein
yağ metabolizması ve protein metabolizması için gereklidir
Bu vitamin yiyeceklerde yeteri kadar bulunduğu için eksikliği görülmez
Pridoksin: Pridoksin karbonhidrat
protein
yağ metabolizması ve hemoglobin sentezi için gereklidir
Eksikliğinde anemi
havaleler
merkezi sinir sisteminde düzensizlikler ve ciltte yaralar görülür
Biotin: Ürenin oluşumunda yağ asitleri ve aminoasitlerin metabolizması için gereklidir
Folik asit: Aminoasit metabolizması ve kan hücrelerinin yapımı için gereklidir
Nükleik asitlerin yapısına katılır
Kobalamin vitamini: Aminoasit ve protein metabolizması için gereklidir
Kemik iliğinde bulunan kan hücrelerinin yapımında rol oynar
Ayrıca böbrek ve karaciğer hastalıklarını önler
Eksikliğinde kansızlık
sinir sistemi bozuklukları
baş ağrıları görülür
C vitamini: C vitamini bağ doku liflerinin yapısında bulunan kollegen adı verilen proteinin sentezi için gereklidir
Bazı aminoasit metabolizması ve folik asitin etkin duruma geçmesinde rol oynar
Eksikliğinde dişetlerinde kanama
eklemlerde şişlik ve ağrılar
yaraların geç iyileşmesi görülür
2
VİTAMİNLERİN İNSAN VÜCUDU İÇİN ÖNEMİ
a
Vücudu hastalıklardan korur
b
Vücudu kanamalardan ve kansızlıktan korur
c
Büyüme
gelişme ve üremede etkilidir
d
Kemik dokunun oluşmasında ve sertleşmesinde rol oynar
3
VİTAMİN BAKIMINDAN ZENGİN BESİNLER
A vitamini: Balık yağı
tere yağı
yumurta
havuç
yeşil sebzeler
B vitamini: Tahılların kabuklarında
et
süt
karaciğer
yumurta
fındık
ceviz
sebze ve meyveler
C vitamini: Kuşburnu
kırmızı biber
koyu yeşil yapraklı sebzeler
portakal
limon gibi turunçgiller
domates
çilek
kızılcık ve patates gibi yiyecekler
D vitamini: Balık yağı
tereyağı
karaciğer
E vitamini: Yeşil sebzeler
bitkisel yağlar
et
süt
karaciğer
tahıllar
K vitamini: Süt
yumurta
karaciğer
lahana
ıspanak
domates
bitkisel yağlar
F
NÜKLEİK ASİTLER
Nükleik asitler tüm canlılarda bulunan bir moleküldür
Nükleik asitler hücrenin kalıtım maddesidir
Canlılardaki enerji üretimi
protein sentezi
büyüme
üreme gibi tüm yaşamsal olaylar nükleik asitlerdeki bilgilerle kontrol edilir
Nükleik asitlere bu nedenle yönetici moleküller denir
1
Nükleik Asitlerin Yapısı
Organik moleküllerin oldukça kompleks yapıda olanıdır
Karbon
hidrojen
oksijen
azot ve fosfor elementlerinden yapılmıştır
Bu elementlerin birbirine düzenli şekilde bağlanmasıyla nükleotid denilen yapı birimleri oluşur
Nükleik asitlerin yapı birimleri nükleotitlerdir
Nükleotitlerin yapısında riboz ve deoksiriboz olmak üzere iki çeşit şeker katılır
DNA’ nın yapısında deoksiriboz şeker
RNA’nın yapısında riboz şeker vardır
Her ikisi de beş karbonlu şekerlerdir
Riboz şekerde karbon atomuna (-OH) grubu bağlanmıştır
Deoksiriboz şekerde ise aynı karbon atomuna (-H) atomu bağlanmıştır
Nükleik asitlerin yapısına katılan organik bazlar pürin ve primidin olmak üzere ikiye ayrılır
Adenin ve guanin pürin grubu
sitozin
timin ve urasil primidin grubu bazlardır
DNA molekülünün yapısı: DNA molekülü sarmal şekilde kıvrılmış merdivene benzer bir yapıdadır
Merdivenin kenarlarını şeker ve fosfat molekülleri
basamaklarını da organik bazlar oluşturur
Karşılıklı yer alan nükleotid zincirinde guanin sitozinin
adenin de timinin karşısına gelir
Karşılıklı gelen bazlar birbirlerine hidrojen bağları ile bağlanır
Adenin ve timin arasında iki
guanin ve sitozin arasında ise üç zayıf hidrojen bağı kurulur
Bu nedenle DNA zincirlerinden birinin dizilişi biliniyorsa
diğerinin baz dizilişi bulunabilir
DNA molekülleri gerektiği zaman kendini eşler
Böylece kalıtsal bilgilerin hücreden hücreye aktarılmasını sağlar
RNA molekülünün yapısı: RNA
DNA gibi çok sayıda nükleotitin fosfodiester bağlarıyla birleşmesiyle oluşur
Bir RNA nükleotiti riboz
fosfat grubu ve organik bazlardan oluşur
Organik bazlar adenin
guanin
sitozin ve ursildir
RNAtek ipliklli yapıdır ve hücrenin protein sentezinde görevlidir
Hücrede yapı ve görevlerine göre üç çeşit RNA bulunur:
1
Mesajcı RNA : DNA’da bulunan kalıtsal bilgiyi sitoplazmadaki ribozomlara taşır
2
Ribozomal RNA: Proteinlerle birlikte ribozomların yapısını oluşturur
3
Taşıyıcı RNA : Hücre içindeki aminoasitleri tanır ve bunları ribozomlara taşır
DNA
RNA
Bulunduğu yer
Çekirdek
mitokondri
kloroplast
Sitoplazma
çekirdek
Primidin bazları
Sitozin
timin
Sitozin
urasil
Pürin bazları
Adenin
guanin
Adenin
guanin
Şekerleri
Deoksiriboz
Riboz
Hücredeki görevi
Yöneticidir
Protein sentezinde görevlidir
İplik şekli
Çift iplikli
Tek iplikli
Yapılışı
Kendini eşleyerek
DNA tarafından
Sentezlenmesini sağlayan enzim
DNA polimeraz
RNA polimeraz
Hücredeki sentez yeri
Prokaryot hücrede sitoplazmada
ökaryot hücrede çekirdekte ve bazı organellerde
Prokaryot hücrede sitoplazmada
ökaryot hücrede çekirdekte
Çeşidi
Bir çeşit
Üç çeşittir: mRNA
tRNA
rRNA
lll
ENERJİNİN TEMEL MOLEKÜLÜ ADENOZİN TRİFOSFAT
A
ATP’NİN YAPISI
Hücrede meydana gelen yaşamsal olaylar için gerekli olan enerji ATP’den sağlanır
p
Riboz
Adenin
p
p
Yüksek Enerji Bağları
ATP
hücrenin kolaylıkla kullanabileceği yüksek enerjili bağlara sahiptir
Solunumla elde edilen enerji
hücrede ATP şeklinde
kimyasal bağ enerjisine dönüştürülür
Bir molekülü oluşturan atomlar arasındaki bağlarda bulunan enerjiye kimyasal bağ enerjisi enerjisi denir
ATP molekülü
riboz denilen beş karbonlu bir şeker
adenin adı verilen organik bir baz ve üç fosfat grubundan meydana gelir
Adenin ile ribozun birleşmesi nükleoziti yapar
Buna adenozin denir
Nükleozitin ilk fosfatla birlikte meydana getirdiği bileşik adenozin mono fosfat ( AMP ) adını alır
Fosfat grupları arasındaki bağlar
yüksek enerji bağları diye adlandırılır
Yüksek enerjili fosfat bağlarının hidrolize olmasıyla 7300 kalorilik bir enerji açığa çıkar
Pi
Enerji(7300cal
)
ADP
H2O
ATP
Tersinir
+ + +
ADP’ye yüksek enerjili fosfat grubunun bağlanmasıyla ATP elde edilir
B
ATP’NİN CANLI İÇİN ÖNEMİ
Hücre tüm yaşam olaylarının yapıldığı biyolojik bir sistemdir
İçinde sürekli kimyasal bağ kurma ve çözme olayları gerçekleşmektedir
Bu sırada büyük enerji dönüşümleri olmakta ve fazla enerji açığa çıkmaktadır
Çünkü hücre
enerji dönüşümlerini denetim altında kademeli olarak gerçekleştirir
Bu enerji ATP’de depolanır
ATP’nin asıl enerji kaynağı güneştir
ATP fotosentez sırasında besin moleküllerinin yapılmasında da enerji kaynağı olarak kullanılır
ATP’nin ne kadar önemli olduğu şöyle gösterilebilir:
Besin molekülleri
Güneş enerjisi
ATP
Büyüme
üreme
hareket
Prof. Dr. Sinsi
Kullanıcının Profilini Göster
Prof. Dr. Sinsi Kullanıcısının Web Sitesi
Prof. Dr. Sinsi tarafından gönderilmiş daha fazla mesaj bul