|
Prof. Dr. Sinsi
|
Yaşam İçin Gerekli Olan Elementler Nelerdir
Yaşam için gerekli olan elementler nelerdir
Yaşayan hücreler içinde hemen tüm elementler bulunabilirse de, aslında, doğadaki 92 elementten yalnızca birkaçı organizmanın değişmeyen yapı öğeleridir (ya da metabolizmasında temel rol oynarlar) Biyolojik önem taşıyan elmentlerin çoğunun atom ağırlıkları ve atom sayıları küçüktürBunlardan karbon, karbon atomlarının oluşturduğu uzun zincirler ya da halkalar biçiminde, kendi başına görev yaparBu zincir ve halkalar bazen, büyük ve karmaşık organik moleküllerin temel yapısıdır ve yalnızca yaşama özelliklerinden biri değil, aynı zamanda bir parçasıdır; öteki temel elementlerin çoğu, karbonla tepkimeye girerek, organik bileşiklerin bir bölümünü oluştururlar
Yaşayan varlıkların hemen tüm organik bileşikleri, hücre içinde çok bol miktarlarda bulunan üç elementi (karbon, hidrojen ve oksijen) kapsarBu üç element, insanın beden ağırlığının ortalama yüzde 93’ünü oluştururKarbonhidrat ve yağlar, yalnızca bu üç elementten oluşur: Bunlardan türeyen bazı maddelerse, bazı başka elementleri de kapsayabilirlerYaşam için vazgeçilmez olan su, yalnızca hidrojen ve oksijenden oluşur
Azot da, yaşayan varlıklar için aynı önemi taşırProteinleri oluşturan aminoasitlerin, genetik madde dezoksiribonükleik asitin (DNA) ve birer protein olan enzimlerin bireşimlerinde görevli ribonükleik asitin (RNA) yapısına girerKarbon, hidrojen, oksijen ve azot, insanın beden ağırlığının yaklaşık yüzde 97’sini oluştururlarGeriye kalan yüzde 3’ü, öteki çeşitli elementler oluştururBunlardan bazıları, yüzlerce yıllık kaba kimyasal analiz yöntemiyle ortaya konabilecek kadar çok miktarlardadırBu elementlere, “ birincil besleyiciler ” denir” ikincil besleyiciler” ise, varlıkları ancak modern kimyanın çok hassas yöntemleriyle belirlenebilecek kadar küçük miktarlarda bulunurlarBazen iz miktarlarda bulunduklarından, bunlara “ iz elementler ” de denir
BİRİNCİL BESLEYİCİLER
Kalsiyum, fosfor, potasyum, kükürt, klor, magnezyum, sodyum ve demir birincil besleyicilerdirHayvanların sodyuma ihtiyaçları vardır ama, bitkilerin sodyuma ihtiyaç duyup duymadıkları bilinmemektedirDemir ihtiyacı, birincil besleyicilerin çoğu ile ikincil besleyicilere duyulan ihtiyaçlar arasındaki bir miktardadır; bu yüzden de demir bazen, ikincil besleyiciler grubuna sokulmuştur
Kalsiyum, hayvanların kemik ve dişlerini, bitkilerin de hücrelerini birarada tutan yapıştırıcı ara maddesinin en büyük bölümünü oluştururKalsiyumun ayrıca, kanın pıhtılaşmasında da önemli bir görevi vardırBatıda süt ve sütten yapılmış besinler başlıca kalsiyum kaynağıdırTropikal bölgelerde ve Doğu’da küçük balıkların kemikleri, belirli bazı tahıllar, sebzeler ve deniz tuzları, iyi birer kalsiyum kaynağıdırlar
Fosfor, tüm canlı hücrelerde bulunan birçok bileşimin yapısına girer: Nükleik asitler (hem DNA, hem de RNA); enerji taşıyan bir bileşim olan adenozin trifosfat (ATP); birçok koenzim ve hücre zarının yapısına giren fosfolipitlerFosfor aynı zamanda , kemiğin önemli bir yapı öğesidir
Bir birincil besleyici olan potasyum organik bileşimlerin yapısına girmezEnzimleri harekete geçirici bir rolü olduğu sanılmaktadır
Kükürt, üç aminoasitin (sistein, sistin ve metionin) bir bölümünü oluşturduğu gibi, birçok proteinin de yapısına girerAynı zamanda koenzim A’nın da temel yapı öğesidir
Sodyum ve klor, hayvansal hücrelerde uygun bir geçişme dengesinin sürmesini sağlar ve sinir akımlarının iletilmesinde rol alırlar
Magnezyum, bitkilerin klorofil molekülünün bir parçasıdır: Bu yüzden, fotosentez olayında temel bir rol oynarHayvan ve bitki hücrelerinde, enzimleri harekete geçirici bir element görevi yapar; kemiğin yapısına giren öğelerden biridirAyrıca, ribozomların önemli bir yapı öğesidir
Demir, solunumda rol oynayan birçok enzimin, özellikle hemoglobin ve sitokromların bir bölümünü oluşturan hem molekülünün merkezinde yer alırDemirin son zamanlarda, hem kapsamayan bir protein olan ve fotosentez olayını bir basamak ileriye götüren ferrodoksinin bir parçası olduğu bulunmuştur
İKİNCİL BESLEYİCİLER
İkincil besleyiciler, yaşayan organizmaların yalnızca yüzde 1’lik bölümünü oluştururlarEnzimlerin bir parçası olarak ya da enzimleri harekete geçirici görev yaptıkları sanılırBunlar arasında manganez, bakır, krom, çinko, kobalt, molibden, boron, vanadyum, selenyum, iyot ve flor sayılabilirAma tüm organizmaların, bunların tümüne ihtiyacı yokturŞimdiki bilgilerimize göre molibden ve borona, hayvanlar değil bitkiler ihtiyaç duyarlar; vanadyuma da, yalnızca birkaç bitki ile omurgasızların ihtiyacı olabilir
Birçok iz element, hücre içinde iz miktarlardan daha yüksek düzeylere ulaşırlarsa, zehirli etki gösterirlerBunların zehirli özelliklerinden bazen yararlanılırSözgelimi, bakır bileşimleri havuzlarda üreyen yosunları öldürmede, çinko kapsayan bazı merhemler de yara-berelerde mantarların gelişmesini önlemede kullanılmaktadır
1) SU
Yaşamın kökeni konusunda ancak birkaç ayrıntının bilinmesine karşılık, su içinde başladığına kuşku yok gibidirTüm canlı ve etkin hücrelerin büyük bir bölümü (çoğunun yüzde 65’ten çoğu) sudan oluşur Bir hayvan ne kadar gençse, kapsadığı su miktarının o kadar çok olduğu bilinmektedirAyrıca, hayvan ne kadar şişmansa, kapsadığı suyun yüzde miktarının da o kadar az olduğu gösterilmiştirAğırlığı 70 kg olan yetişkin bir insanın vücudunda toplam 40 lt kadar su vardırBu suyun % 62’si intrasellüler sıvı ve % 38’i de ekstrasellüler sıvıyı meydana getirir Ekstrasellüler sıvı başlıca intersitisiyel sıvı (dokular arası sıvı), plazma serebrosipinal sıvı göz içi sıvısı, sindirim kanalından salınan sıvı ve periton içi, palavra zarları arası, perikard zarları arası, sinovyal boşluklar gibi gerçekte içlerinde çok az sıvı ihtiva eden özel boşlukları dolduran sıvılardan oluşur Kartilaj ve kemikler de bünyelerinde su ihtiva ederlerKan plazması 3 litre kadar sıvıyı içerir, alyuvarlar ve diğer kan hücreleri de 2 litrelik bir hacim oluştururlar
Gerek serebrosipinal sıvı, gerek göz içi sıvısı ve diğerleri karakter itibariyle intersitisiel sıvıların genel özelliklerini taşırlar, aralarında doğal olarak bazı farklılıklar bulunurMide bağırsak sıvısına gelince, bu su günün belirli saatlerine ve alınan besinlere göre büyük değişikler gösterir
Hem hücre dışı sıvının kompartmanları arasında, hem de hücre içi sıvısı ile hücre dışı sıvısı arasında devamlı bir dengelenme söz konusudurOrganizma suyun dengelenmesinde başlıca iki mekanizmadan yararlanırSusama ve idrar çıkartma, bunun yanında çevre şartlarına bağlı olarak terleme yolu ile su dengesi düzenlenebilir
Çok sıcak havalarda özellikle, terleme mekanizması bu dengenin sağlanmasında en önemli rolü oynar
Su, çok çeşitli maddeleri içinde erittiği için, genel eritici olarak adlandırılmıştır
Canlı varlıklardaki hemen tüm kimyasal tepkimeler su aracılığıyla olur; tepkimeye giren ve bu tepkime sonucu oluşan maddeler de, suda erirlerBirçok maddenin beden boyunca iletilmeleri için de, önce beden sıvılarının suyu içinde erimiş olmaları gerekirOrganizmanın (bitki ya da hayvan) yaşamıyla çok yakın ilişkisi olan tüm kimyasal tepkime dizileri, eriyik içinde oluşan değişiklerle birlikte gider
Besinlerin sindirimi su yardımı ile olurSu pek çok organizmanın vücudunda taşıyıcı ortam olarak görev yaparMaddelerin vücutta bir bölgeden diğer bölgeye taşınması suyla sağlanırSu ayrıca vücut ısısının düzenlenmesine yardımcı olur
2) MİNERALLER
Canlı organizmasının fonksiyonlarını sağlıklı bir şekilde yerine getirebilmesi daha doğrusu yaşamını sürdürebilmesi için, besin maddeleri su ve vitaminler yanında minerallere de ihtiyacı vardırBazı minerallerin vücut fonksiyonları yönünden önemi, vitaminlerin ve hormonların ki kadar fazladırGenel olarak bu mineral maddeler besin maddeleri içerisinde kolaylıkla sağlandığından çoğu kez yokluk halleri ile karşılaşılmamaktadırMineraller arasında bir bölümü, biyokimyasal görevleri yönünden büyük önem taşırlarBunlar özellikle, başta sodyum, potasyum, klor, kalsiyum, magnezyum, fosfor, kükürt olmak üzere demir, mangan, bakır, iyot, kobalt, çinko, flour, kadmium gibi minerallerdir
|