|
Prof. Dr. Sinsi
|
Canlıların Temel Bileşenleri Nedir?
Canlıların Temel Bileşenleri Nedir?
Canlıların Temel Bileşenleri Nedir?
Canlıların Temel Bileşenleri Nelerdir?
Canlıların Temel Bileşenleri
Canlının temel yapı ve işlev birimi hücredir Hücreyi oluşturan maddeler de atomlardan meydana gelmiştir Her atom elektron ,proton ve nötron denilen daha küçük parçacıkların değişik sayılarda bir araya gelmesiyle oluşur Bunlardan elektron negatif(-), proton(+), nötron ise nötr yani yüksüzdür
Bir cins atomdan oluşan saf maddelere element denir Su molekülü iki hidrojen ve bir oksijen atomunun birleşmesiyle meydana gelmiştir Bir bileşik kendini oluşturan elementlerin özelliğinden tamamen ayrı, kendine özgü özelliğe sahiptir Moleküller organelleri , organeller de canlılığın temel birimi olan hücreyi oluşturur
Bir molekül içindeki atomları birbirine bağlayan bağlara kimyasal bağlar denir Atomlar kendi aralarında çeşitli kimyasal bağlarla bağlanır Atomların arasında tek bağ veya çift bağ bulunabilir
Atomların kimyasal bağlarla bağlanması ya da bağların kopması kimyasal tepkime olarak açıklanır Birçok kimyasal tepkime iki yönlüdür
Canlıda bulunan maddelerin bir kısmı hücrenin içinde yapılırken bir kısmı da dışarıdan alınır Miktarı hücrenin görevine göre farklılık gösteren bu maddeler inorganik ve organik bileşikler olmak üzere iki grupta incelenir
CANLILARIN TEMEL BİLEŞENLERİ
ORGANİK BİLEŞİKLER ORGANİK BİLEŞİKLER
SU KARBONHİDRATLAR
MİNERALLER YAĞLAR
ASİT PROTEİNLER
BAZ VİTAMİNLER
TUZ NÜKLEİK ASİTLER
1CANLILARDAKİ İNORGANİK BİLEŞİKLER
İnorganik bileşikleri canlı kendi vücudunda sentezleyemeyip dışarıdan hazır olarak alır
A SU
Yeryüzündeki yaşam için su son derece önemli bir inorganik bileşiktir Bir molekülü iki hidrojen atomu ile bir oksijen atomunun birleşmesinden oluşur Hücrenin yaşamsal faaliyetlerini sürdürmesinde suyun önemi büyüktür Bilim adamlarının diğer gezegenlerde yaşam arayışları için aradıkları ilk maddelerden biri sudur
1CANLILAR İÇİN SUYUN ÖNEMİ
Su, yaşamak için gerekli olan etkenlerden biridir Bir insan, yiyeceksiz haftalarca yaşayabilir Ancak susuz birkaç gün yaşayabilir Vücut için gerekli olan su miktarı günlük çalışma durumumuza göre değişir Günde ortalama 15-25 l su almamız gerekir
Canlı organizmanın büyük kısmı su moleküllerinden oluşur Organizmaların yapısındaki su oranı %65-95 arasındadır
Su , yeşil bitkilerde meydana gelen besin üretiminde (fotosentez) karbondioksit ile birleşerek şekeri oluşturur
Hücrelerde su , kimyasal tepkimelerde rol alan önemli bir çözücüdür Besilerin sindirimi su yardımıyla olur Su pek çok organizmanın vücudunda taşıyıcı ortam olarak görev yapar Maddelerin vücutta bir bölgeden diğer bölgeye taşınması suyla sağlanır Su aynı zamanda metabolizma sonucu ortaya çıkan zararlı artıkların atılmasında rol oynar
B ASİT BAZ VE TUZLAR
Asitler: Su içerisinde çözündüğünde H iyonu veren bütün bileşikler asit özelliğindedir
Asitler turnusol kağıdının rengini maviden kırmızıya dönüştürür
Asitlerin tatları ekşidir Yapılarında karbon içeren asitlerin çoğu organik asittir
Bazlar: Suda çözündüğü zaman hidroksil iyon veren bileşikler bazik özellik gösterir
Bazlar turnusol kağıdının rengini kırmızıdan maviye dönüştürür
Yapılarında genellikle karbon , azot bulunduran bazlar organik bazlardır
Asit-Baz dengesi
Ortamın hidrojen iyon yoğunluğunun (-) logaritması asitliğin, hidroksil iyon yoğunluğunun
(-)logaritması ise bazikliğin derecesini verir H iyonu arttıkça ortam asidiktir ve pH 0 ile7 arasında bir değer gösterir OH iyonu arttıkça ortam baziktir ve pH 7 ile 14 arasında bir değer gösterir H ve OH iyonları eşit miktarda ise ortam nötrdür ve pH 7’dir
PH değeri organizma için çok önemlidir Biyokimyasal tepkimelerin gerçekleşebilmesi için pH’ın belirli bir düzeyde tutulması gerekir pH’daki çok az bir değişiklik bile biyokimyasal tepkimeleri olumsuz etkiler Bu nedenle pH değerinin sabit kalması gerekir İnsan kanının pH’ı 74 ‘tür
İnsan kanının pH’ı 7’ye düşerse ya da 7,8’in üzerine çıkarsa ölüm meydana gelir
Tuzlar : asitlerle bazlar karıştırıldığında asitin H iyonu ile bazın OH iyonu birleşir Bu birleşim sırasında bir molekül su açığa çıkar ve tuz meydana gelir
HCl + NaOH H2O + NaCl
Hidroklorik asit+ Sodyum hidroksit su + Sodyum klorür
Hücrenin içinde ve hücrelerin arasında çeşitli mineral tuzları vardır Bunlar içinde en önemlileri sodyum, potasyum, magnezyum ve kalsiyumdur
C CMİNERALLER
Mineraller hücrede protein karbonhidrat, yağ gibi organik maddelere bağlı bulundukları gibi hücrede tuz halinde de bulunabilirler mineraller vitamin , hormon, enzim vb moleküllerin yapısına katılır 70 kg ağırlığında bar insanda ortalama 3 kg mineral tuzları vardır
1MİNERALLERİN İNSAN VÜCUDU İÇİN ÖNEMİ
Organizmanın yapısında az da olsa minerallere ihtiyaç vardır Mineraller kanın osmotik basıncının ayarlanmasında , kas kasılmasında ve sinirlerde uyartının iletilmesinde önemli role sahiptir
Mineraller bazı enzimlerin yapılarına katılarak katalizör görevi yapar
Yeterli mineral içermeyen besin maddeleri ile beslenilirse , tuz atılması devam edeceğinden kas krampı gibi bazı bozukluklar görülür Fırın , kazan dairesi gibi sıcak yerlerde çalışanlar ve sıcak ülkelerde yaşayanlar daha fazla terledikleri için dışarıdan yeterince tuz almalıdır
Sodyum ve klor bütün vücut sıvıları içinde iyon olarak bulunur Ancak kan gibi hücre dışı sıvılar içindeki bu iyonların miktarı daha fazladır Sodyum ve klor kas ve sinir sistemi için de gereklidir Ancak bazı böbrek hastalıklarında , yüksek tansiyonu olan insanlarda tuzun az alınması gerekir Sodyumla birlikte vücut sıvılarında olan ve hücrelerin çalışmasını kontrol eden mineral potasyumdur
Vücutta hücre ara sıvısı ile hücre sıvısı arasında bir sodyum potasyum oranı vardır
Sodyum gibi potasyumun da büyük bir kısmı , tüketilen besinlerden kolayca emilir İshal gibi, su kaybının fazla olduğu durumlarda potasyum kaybı büyük olur
Vücutta en bol bulunan mineral kalsiyumdur Kalsiyumun büyük bir kısmı fosforla birlikte kemiğin ve dişin yapısına katılır
Geri kalan kısmı kasların kasılmasında , sinirlerde, kanın pıhtılaşmasında ve bazı enzimlerin çalışmasında görev yapar Vücuda alınan kalsiyumun bir kısmı emilir Emilmeyen kısmı dışkı ile atılır D vitamini kalsiyumun emilmesine etki eder
Küçük çocuklarda kalsiyum ve D vitamini yetersizliğine bağlı olarak raşitizm denilen hastalık görülür Yetişkinlerde ise osteomalazi denilen kemik yumuşaması görülür
Vücudun yapısına katılan minerallerden biri de demirdir Vücudumuzdaki demirin yarıdan fazlası kana kırmızı rengini veren hemoglobinin içinde bulunur Bebek doğmadan önce karaciğerinde depo edilen demir ilk 6 aylık dönemde, bebeğin demir ihtiyacını karşılar Demir eksikliğinde , hemoglobin yapılamaz ve kansızlık görülür
İyot troid bezi hormonu olan tiroksinin yapısına katılır Eksikliğinde tiroksin hormonu az salgılanır Bu da guatr hastalığına sebep olur Vücudumuzdaki diğer mineraller:
Magnezyum kemiklerin yapısına katılır
Sülfatlar kaslarda bulunur
Flüor dişlerin yapısına katılır
Bakır bazı enzimlerin yapısına katılır
2 MİNERAL BAKIMINDAN ZENGİN BESİNLER
Hayvanlar minerallerini dışarıdan alırlar Mineralleri , su hayvanları vücut yüzeyi ile ve besinlerle, kara hayvanları ise besinlerden sağlar Minerallerden kalsiyum süt ve süt ürünlerinde ve koyu yeşil yapraklı sebzelerde bulunur
Fosfor süt ve süt ürünleri , yumurta, et ve et ürünleri gibi besinlerde bulunur
İyot deniz ürünleri ve sofra tuzunda bol miktarda bulunur
Demir bakımından zengin besinler karaciğer, kırmızı et kuru üzüm gibi yiyeceklerdir
Sodyum ve klor yiyeceklerde az miktarda bulunur
2 CANLILARDAKİ ORGANİK BİLEŞİKLER
Canlılarda bulunan organik bileşikler karbonhidratlar , yağlar, proteinler, nükleik asitler ve vitaminlerdir
Organik bileşiklerden bazıları hücrede enerji verici , bazıları yapı maddesi , bazıları da metabolizmada düzenleyici rol alarak görev yaparlar Organizmada yapı maddesi olarak kullanılan organik bileşikler öncelik sırasına göre proteinler , yağlar, karbonhidratlar, vitaminler ve nükleik asit olarak sıralanabilir Enerji hammaddesi olarak kullanılışa göre ise karbonhidratlar , yağlar, proteinler şeklinde sıralanabilir
A KARBONHİDRATLAR
Karbonhidratlar hem canlının yapısına katılan hem de enerji sağlayan organik bileşiklerin bir grubudur 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
1 Karbonhidratların Yapı ve Görevleri
Karbonhidratlar, karbon , hidrojen , oksijen elementlerinden oluşur Çeşitli görevleri vardır
· Nükleik asitlerin ve ATP’nin yapısına katılır
· Monosakkaritlerin bir kısmı hücre zarının yapısına katılır
· Enerji veren organik bileşikler olarak kullanılır
2 Karbonhidratların Çeşitleri
a Monosakkaritler
En basit karbonhidratlardır Basit şekerler olarak adlandırılırlar Daha küçük birimlere parçalanamazlar Karbon sayısı 3-8 arasında değişir Riboz ve Deoksiriboz 5 C’lu şekerlerdir Glikoz , fruktoz, galaktoz ise 6 C’lu şekerlerdir
Monosakkaritler suda çözünürler ve tatlıdırlar Canlılarda en çok kullanılan yakıt maddesi glikozdur
bDisakkaritler
Disakkaritler çift şekerlerdir Bir disakkarit iki molekül monosakkaritin glikozit bağı ile bağlanmasıyla oluşur Bu bağlanma sırasında bir molekül su açığa çıkar
Küçük moleküllerin birleşirken su açığa çıkarması olayına dehidrasyon sentezi denir
Moleküllerin arasında glikozit bağı oluştuğu için bu olaya glikozitleşme de denir
Canlılarda en çok bulunan disakkaritler maltoz , sükroz, ve laktozdur İnsanların ve hayvanların yedikleri disakkaritler, sindirim sisteminde monosakkaritlerine ayrılarak kullanılır
Büyük moleküllerin su katılarak yapı birimlerine ayrılmasına hidroliz denir Hidroliz olayı dehidrasyon olayının tersidir
cPolisakkaritler
Polisakkaritlere kompleks şekerler de denir Çok sayıda monosakkaritin dehidrasyonu ile oluşmuş büyük moleküllü karbonhidratlardır Temel yapı birimi glikoz molekülüdür
Glikoz birimlerinin farklı şekillerde bağlanması, polisakkaritler arasında farklı özelliklerin doğmasına neden olur Canlılarda en çok bulunan polisakkarit çeşitleri şunlardır
NİŞASTA, binlerce glikoz molekülünün birbiri ile bağlanması sonucu oluşan polisakkarittir Özellikle tahıllarda ve patateste bol miktarda bulunur
GLİKOJEN, nişasta gibi binlerce glikoz moleküllerinin dehidrasyon sentezi sonucu birbirlerine bağlanmasından oluşan moleküldür Hayvan nişastası olarak ta anılır
SELÜLOZ, glikoz moleküllerinin birbirine ters dönerek bağlanmasıyla oluşmuştur
Bitki hücrelerinde hücre temel maddesi selülozdur
Selülozun bitkilerdeki oranı bitkinin çeşidine göre değişir Selülozu sindirecek enzimler insan ve hayvan vücudunda bulunmadığı için sindirilemez
Kitin omurgasız hayvanlarda dış iskeleti oluşturur Yapısı selüloza benzer
3 Karbonhidratların İnsan Vücudu İçin Önemi
Karbonhidratlar memelilerin kanında bulunması gereken maddelerdir İnsan kanında 1000 ml’den yaklaşık 90 mg glikoz bulunur Glikoz beynin en önemli yakıtıdır Glikozun kandaki yoğunluğu en düşük düzeydeyken bile önce beyin beslenir
Glikoz, hücrelerde oksijenli solunum ile su ve karbondioksite kadar parçalanır Bu arada açığa çıkan enerji bağ enerjisi şeklinde depolanarak kullanılır
Glikoz proteinlerle birleşerek glikoproteini , yağlarla birleşerek glikolipiti oluşturur
Bu şekilde yapı maddesi olarak hücre zarının yapısına katılır Riboz, RNA, ve ATP ‘nin , deoksiriboz ise DNA’nın yapısına katılır Laktoz memeli sütünde bulunur ve yavrunun beslenmesinde önemli rol oynar
4 Karbonhidrat Bakımından Zengin Besinler
Çoğunlukla bitkisel yiyeceklerde bulunur En zengin kaynakları tahıllar , tahıl ürünleri, ve baklagillerdir Sebze-meyvelerde az bulunur Bunlarda dengeli beslenmeye yarayan protein vb mineraller bulunur
B YAĞLAR
Organik moleküllerden olan yağlar, lipidler olarak da bilinir Biyolojik önemi olan lipidler, yağ asitleri, nötr yağlar, fosfolipidler, setroitler vbdir yağlar insanın temel besinleri arasında yer alır
1YAĞLARIN 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 (C)(H), oksijen (O), 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
, hidrojen 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
2Yağları 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
3Yağları 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
4Yağ 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
CPROTEİNLER
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
2Proteinlerin 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
3Proteinlerin 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
4Protein 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
DENZİMLER
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
1Enzimlerin 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
3Enzimlerin 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
EVİTAMİNLER
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 eşlerBöylece 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
|