CANLILARDAKİ İNORGANİK BİLEŞİKLER
SU:Dünyadaki yaşam suya bağlıdır ve su yaşamın kaynağıdır.Yaşayan tüm hücrelerin yaklaşık %60-90'ı sudur.
Suyun önemi:
-yaşamsal tepkimelerin (biyokimyasal olaylar) tümü su içeren ortamlarda olur.
-Su, mükemmel bir çözücüdür.Bu özelliği birçok maddenin suda çözünerek taşınmasını ve bazı zehirli maddelerin seyreltilmesini sağlar.
-Su sindirimde doğrudan kullanılır.
-suyun özgül ısısı yüksektir.Bu durum hem vücut ısısının ayarlanmasında hem de dünyadaki canlıların dağılımındaki en önemli faktör olan iklimin oluşmasında gereklidir.
CO2:Canlı yapısına katılan karbonun temel inorganik kaynağıdır.Atmosferin yaklaşık olarak %0,033'ünü oluşturan karbondioksit, ototrof organizmalar tarafından organik bileşiklerin yapısına katılır.
ASİTLER:Suda çözündüklerinde H+iyonu veren bileşiklerdir.Tatları ekşidir ve mavi turnusolu kırmızıya dönüştürürler.
BAZLAR:Suda çözündüklerinde hidroksit (OH-) iyonu veren bileşiklerdir.Tatları acıdır ve kırmızı turnusol kağıdını maviye dönüştürürler.
TUZLAR:Asitlerle bazların ya da asitlerle bazı metallerin birleşmesiyle oluşmuşlardır.
NOT:Tuzlar,hücre ile hücreler arası sıvı arasındaki osmotik dengenin korunmasında önemlidir.
MİNERALLER:Vücudumuzda ya mineral tuzları şeklinde ya da bazı organik besinlerin yapısına katılmış halde bulunurlar.düzenleyici ve yapıtaşı olarak görev yaparlar.
CANLILARDAKİ ORGANİK BİLEŞİKLER
KARBONHİDRATLAR
Karbon(C), oksijen(O) ve hidrojenden(H) oluşmuş en basit yapılı organik bileşiklerdir.Yıkımları seri ve kolay olduğundan öncelikli olarak enerji elde etmede kullanılırlar.Hücre zarı ve nükleik asitlerin yapısına katılarak yapıtaşı olarak da kullanılırlar.
Karbonhidratlar taşıdıkları şeker birimi sayısına göre üçe ayrılırlar:
Monosakkaritler:Tek şeker biriminden oluşurlar.genel formülleri CnH2nOn şeklindedir ve tatlıdırlar.Taşıdıkları karbon atomu sayısına göre (3 ile  adlandırılırlar.En önemli olanları;
Triozlar
Üç karbonludurlar.
Örn:Gliseraldehit
Pentozlar
Beş karbonludurlar.
Örn:Riboz,Deoksiriboz
Heksozlar
Altı karbonludurlar.
Örn:Glikoz,Fruktoz,Galaktoz
Disakkaritler:İki monosakkarit biriminin aralarında birleşmesiyle oluşurlar.Birleşmede şeker birimleri arasında glikozit bağı oluşur.
Örneğin:
Glikoz+Glikoz = Maltoz (arpa şekeri) + H2O
Glikoz + Fruktoz = Sükroz (Çay şekeri) + H2O
Glikoz + Galaktoz = Laktoz (Süt şekeri) + H2O
Polisakkaritler:Birçok monosakkarit biriminin dehidrasyon sentezi ile (polimerizasyon)birleşmesinden oluşmuş karmaşık yapılı karbonhidratlardır.
Önemli polisakkaritler şunlardır:
Nişasta:Bitkilerdeki depo polisakkaritidir.Kök,gövde tohum ve meyve yapısında depo edilir.Suda çözünmez, bol miktarda, patates ve tahıllarda bulunur.
Glikojen:Hayvanlardaki depo polisakkaritidir.Karaciğer ve kaslarda depolanır.Mantarlar ve bakterilerde glikojen depo ederler.Glikojen suda çözünebilir.
Selüloz:Bitkilerde hücre çeperini oluşturur.Suda çözünmez ve hayvanlarda sindirimi olmaz.Selüloz ancak otçul hayvanların sindirim sistemindeki simbiyotik bakteriler tarafından sindirilir.
Kitin:Bazı omurgasız hayvanların dış iskeletini oluşturur.Yapısı selüloza benzer ve suda çözünmez.Böceklerde su kaybının önlenmesinde rol alır.
YAĞLAR
(C),(H) ve (O) içeren karbonhidratlara göre daha karmaşık yapılı bileşiklerdir.Azot ve fosfor da içerebilirler.Canlılarda; yapıtaşı, enerji verici ve düzenleyici olarak işlev yaparlar.Suda çözünmezler; ama alkol, eter ve aseton gibi organik çözücülerde çözünürler.
Yağ molekülleri bir molekül gliserol ile üç molekül yağ asidinin birleşmesiyle oluşurlar.Birleşme sırasında gliserol ve yağ asitleri arasında ''ester'' bağları kurulur.
Gliserol+Yağ asidi = Trigliserit + 3H2O
(nötral yağ)
Yağlar, doymuş yağ ve doymamış yağ olmak üzere iki kısımda incelenir.
Doymamış Yağlar:Doymamış yağ asitleri oda sıcaklığında sıvı halde bulunur.Bağların tümü hidrojenle doldurulmamıştır.Karbon atomları arasında çift bağ vardır.Zeytinyağı, pamuk yağı ve ayçiçek yağı doymamış yağlara örnek verilebilir.
Doymuş Yağlar:Doymuş yağ asitleri oda sıcaklığında katı halde bulunurlar.Bağların tümü hidrojen ile doldurulmuştur.Tereyağı, iç yağı ve kuyruk yağı doymuş yağlara örnek olarak verilebilir.Doymuş yağlar, hayvanlarda ısı yalıtımının sağlanmasında ve yedek enerji deposu olarak işlev görür.
PROTEİNLER
Karbonhidratlar ve yağlara göre daha karmaşık yapılı olan organik bileşiklerdir.Proteinler temelde;karbon, hidrojen, oksijen ve azot elementlerinden oluşmuşlardır.Bunlardan başka; kükürt, fosfor, demir gibi elementlerde protein yapısına katılırlar.Canlılarda öncelikli olarak
yapıtaşı ve düzenleyici, gerektiğinde ise enerji verici olarak kullanılırlar.
Proteinler, aminoasit birimlerinin ribozomlarda dehidrasyon sentezi ile birleşmesinden oluşurlar.Canlılarda protein yapısına katılan 20 çeşit aminoasit vardır.Bir aminoasit; karbon atomuna bağlı hidrojen,amino, karboksil ve değişken gruplarından oluşur.Aminoasitlerin birleşmesiyle aralarında peptit bağları kurulur.Peptit bağı bir aminoasitin amino grubu ile diğerinin karboksil grubu arasında kurulur.
H H O H H
ı ı ıı ı
NH2 - C - COOH NH2 - C - C - OH + N - C - COOH
ı / ı
R H R
H O H H
ı ıı ı ı
NH2 - C - C - N - C -COOH
ı ı
R R
(n)Aminoasit = Protein + (n-1) H2O
Proteinler; pH, sıcaklık ve radyasyondan etkilenirler.Yüksek sıcaklıklarda protein yapısı bozulur.Organik bileşiklerin işlevleri açısından sıralanışı:
.Enerji elde etmede; karbonhidratlar - yağlar - proteinler
.Yaptaşı olarak; Proteinler - yağlar - karbonhidratlar
.Düzanleyici olarak;Proteinler - yağlar - karbonhidratlar
.Enerji verimi açısından (Bir gramının yıkılmasıyla); yağlar - proteinler - karbonhidratlar şeklindedir.
VİTAMİNLER
Canlılardaki metabolik olayların devamı için mutlaka gerekli olan organik bileşiklerdir.Enzim yapısına katılarak düzenleyici rol oynarlar.Vitaminlerin vücuda yetersiz alınışı hastalıklara neden olur.Sindirilmeden kana karışırlar.Suda çözünürler (C ve B grubu) ve yağda çözünürler (A, D, E, K) olmak üzere iki gruba ayrılırlar.
Bazı Organik ve İnorganik Bileşiklerin Tespiti
Nişasta =İyot ile koyu mavi - mor renk oluşturur.
Glikojen =İyot ile kahverengi - kırmızı renk oluşturur.
Selüloz =İyotklu çinko klorür ile açık mavi - yeşil renk oluşturur.
Glikoz = Benedict ya da fehling ile kiremit kırmızısı renk oluşturur.
Protein = Nitrik asit ile sarı renk oluşturur.
= Biüret ayıracı ile eflatun - mor renk oluşturur.
Yağ=Sudan ııı ile kırmızı renk oluşturur
= Kağıda sürüldüğünde saydam leke oluşturur.
Asit = Fenol kırmızısını ve bromtimol mavisini sarı renge dönüştürür.
= Turnusol kağıdını kırmızıya dönüştürür.
Baz = Fenol kırmızısı ve kongo kırmızısını pembeye dönüştürür.
= Turnusol kağıdını maviye dönüştürür.
= Bulundukları ortamda CO2 tutar.
CO2 = Asit özellik gösterir.
= Kireç suyunu bulandırır.
ENZİMLER
Yaşam, hücre içerisinde meydana gelen biyokimyasal olayların toplamıdır.Hücredeki kimyasal tepkimelerin oluşması için belli koşullar gereklidir.Bilindiği gibi bazı kimyasal tepkimeler gerçekleşirken çevreden devamlı enerji alınması gerekir.Bu tip tepkimelere endergonik tepkimeler denir.Bazıları ise gerçekleşirken dışarıya enerji verirler.Bu tip tepkimelerede ekzergonik tepkimeler denir.
Kimyasal tepkimeler ister endergonik isterse ekzergonik olsun tepkimenin başlaması için ilk başta ortama belli bir miktar enerji verilmesi gerekir.Tepkimeye girecek maddeleri aktifleştiren bu enerjiye aktivasyon enerjisi denir. Aktivasyon enerjisi çoğunlukla ısı şeklinde ortama verilir.Bu olay canlı sistemlerde hücre yaşamını tehlikeye sokar. dolayısı ile canlılarda, aktivasyon enerjisi miktarını düşüren katalizörler kullanılır.Canlı sistemlerde biyokimyasal tepkimelerde görev alan protein yapılı katalizörlere enzim denir.Enzimler, kullanılacak aktivasyon enerjisini düşürerek canlıya avantaj sağlar.
Enzimler iki grupta incelenir:
1. Basit Enzimler: Yalnızca proteinli kısımdan oluşurlar.
2.Bileşik Enzimler:Proteinli kısım ve kısma gevşek olarak bağlanmış işlevsel kısımdan ibarettir.Bileşik enzimde proteinli kısım enzimin hangi maddeye etki edeceğini belirler ve apoenzim olarak adlandırılır.İşlevsel kısım ise asıl etkili kısımdır.Vitaminden oluşmuşsa koenzim, hafif metal iyonlarından oluşmuşsa kofaktör adını alır.Apoenzim ve işlevsel kısımların birleşmesiyle oluşan yapıya holoenzim denir.
Hücrelerde enzimlerle gerçekleşen bir biyokimyasal olay şematik olarak,
Substrat + enzim =( Substrat - Enzim
Kompleksi ) --Ürün--Enzim
şeklinde gösterilebilir.
Enzimlerin özelliklerini şöyle sıralayabiliriz:
Enzimler hücre içinde DNA daki şifrelere göre ribozomlarda üretilirler.Hem hücre içinde hemde uygun koşullarda hücre dışında etkilidir.
Enzimler tepkimede kullanılan aktivasyon enerjisini düşürüp, tepkime hızını düzenler.Enzimler tepkime sonucunda değişmeden kalır.
A + B + E = EAB kompleksi = C + H2O + E E = Enzim
Enzimler tekrar takrar kullanılır.
Tepkime sonucu oluşan ürün miktarınna etki etmezler.
Enzimler substrata özgüdür.Enzimler substrat arasında anahtar kilit uyumu vardır.
Enzimler çift yönlü çalışabilir.
Örnek: CO2 + H2O = H2CO3
Aynı şekilde : H2CO3 = CO2 + H2O
Enzimler çoğu zaman takım halinde çalışır.
Enzimlerin çalışması fiziksel ve kimyasal etkenlerce belirlenir.
a) Sıcaklık: Enzimler protein yapılı olduklarından yüksek sıcaklıkta bozulur, düşük sıcaklıkta ise çalışmaz.
b) pH: Enzimler belirli pH da çalışır. Enzimlerin çoğu nötr ortamda, bazıları asidik, bazıları ise bazik ortamda etkilidir.
c) Su: Enzimler ortamdaki su oranı %15 ' in altına düştüğünde çalışamaz.Tohumların susuz ortamda uzun süre metabolik faaliyetlerini minimumda tutmalarının nedeni, su oranlarının düşük olmasıdır.Su oranı düşük olduğu için reçel ve balda mikroorganizma üreyemez.
d) Enzim ve substrat ilişkisi:
. Enzim sınırlandırılıp substrat artırılırsa, subsatratın yoğunluğu artar ve zamanla sabit kalır.
. Substrat sınırsız konulup enzim artırılırsa enzimin yoğunluğu orantılı olur.
. Substrat yüzeyi artırılırsa substrat yoğunluğu orantılı olur.
e) Enzim İnhibitör İlişkisi:
İnhibitörler, ortamda bulunduklarında enzime bağlanarak enzimin etkinliğini engelleyen maddelerdir.Zehir olarak da bilinirler.
f) Enzim Aktivatör İlişkisi:
İnhibitörleri bloke ederek enzim etkinliğini artıran maddelerdir.Panzehir olarak da bilinirler.
ATP ( ADENOZİNTRİFOSFAT )
Bütün canlı sistemlerde enerjinin kimyasal bağlarda korunduğu moleküldür.Canlıların tümü doğrudan ATP deki fosfat bağlarının kopmasıyla açığa çıkan enerjiyi kullanır.Çekirdek asitleri yapısındaki ATP ; riboz şekeri, organik adenin bazı ve üç fosfat grubundan oluşur.
ATP'deki enerji fosfatlar arasındaki bağların kopmasıyla serbest kalır.ATP nin parçalanması defosforilasyon yapımı ise fosforilasyon olarak adlandırılır.
METABOLİZMA
Canlı sistemlerde gerçekleşen biyokimyasal reaksiyonların toplamına metabolizma denir.Metabolizma, anbolizma (asimilasyon = özünleme = yapım) ve katbolizma (disimilasyon = yadımlama = yıkım) olarak iki gruba ayrılır.
Anabolizma küöçük moleküllerin birleşmesiyle gerçekleşen yapım tepkimeleridir.Anabolik tepkimelerin gerçekleşmesi için ortama dışardan enerji verilmesi gerekir.
Katabolizma büyük moleküllerin daha küçük moleküllere parçalnmasıdır.Katabolik tepkimeler gerçekleşirken dışarı enerji verilir.
Canlılarda metabolizma hızı: yaş, cinsiyet, kilo, boy ve aktivite gibi bünyesel faktörlerin yanı ısra çevre sıcaklığına da bağlıdır.Canlılığın devamı için gerken en az enerji miktarına bazal metabolizma denir.Bazal metabolizma birim zamanda tüketilen kalori ile ifade edilir.
|
adlandırılırlar.En önemli olanları;
