Canlıların Temel Bileşenleri

CANLILARIN TEMEL BİLEŞENLERİ

  • Evrende bulunan canlı ve cansız varlıkların yapısını çeşitli kimyasal maddeler oluşturur.
  • Canlı hücrelerini oluşturan maddelerin bir bölümü doğadan karşılandıktan sonra her canlıda kendine özgü yeniden sentezlenir. Bir bölümü ise doğadan alındığı biçimiyle kullanılır.
  • Tüm canlılarda temel yapı birimi olan hücredir. Dolayısıyla hücreyi oluşturan maddeler atomlardan meydana gelir.
  • Canlıların yapısını oluşturan maddeler yapılarına göre organik ve inorganik olmak üzere iki grupta toplanır.
  1. İNORGANİK BİLEŞİKLER
  • Canlıların hücrelerinde sentezlenemeyen ve her canlının dış ortamdan (doğadan) hazır olarak almak zorunda olduğu bileşiklerdir.
  • Kemosentetik canlılar hariç, enerji elde etmek amacıyla kullanılmazlar. (Kemosentetik canlılar inorganik maddelerden oksi- dasyon sonucu enerji üretir ve kullanırlar.)
  • Hidrolize (sindirime) uğramazlar. Doğrudan veya taşıyıcı proteinler aracılığıyla hücre zarından geçerler. Hayvanlarda bağırsaklardan emilip kana verilebilir.
  1. SU
  • İyi bir polar çözücüdür. Bu sayede;

+ Zehirli atıkların çözünerek seyreltilmesi ve zehir etkisinin azaltılması

+ Besin maddelerinin çözünerek hücrelere kadar taşınması

+ Bitkilerde minerallerin çözünerek bitki köklerinden emilmesi ve hücrelere kadar taşınması

+ Besinlerin sindirilmesine yardımcı olması

  • Enzimlerin çalışması için en az %15 oranında suya gereksinim duyulur. %15’in altındaki su oranında enzimler çalışmaz. Bu sayede tohumlar uzun süre çimlenmeden ve çürümeden saklanabilir. Bal reçel gibi besinler bozulmadan uzun süre saklanabilir. Ya da kurutulan sebze ve meyveler uzun süre saklanabilir.
  • Amfoter özellik gösterir. Bu özelliği sayesinde ortam pH’ının dengede tutulmasında etkili olmaktadır. Böylelikle pH belirli sınırlar içinde kalır.
  • Canlının vücut ağırlığının %65 ile 99’unu oluşturur. Canlılarda yaşa bağlı olarak farklılık gösterir. Canlı yaşlandıkça su oranı azalır.
  • Fotosentez ve kemosentez olaylarında organik besin sentezlemek amacıyla kullanılır. Fotosentezde havaya verilen oksijenin kaynağı ve klorofilin elektron kaynağı sudur.
  • Canlının vücut sıcaklığının düzenlenmesinde etkilidir. Ayrıca canlı vücudunun her yerine ısının dağıtılmasında etkilidir.
  • Çevre sıcaklığının düzenlenmesinde etkilidir. Su öz ısısının özelliğinden dolayı (öz ısısı yüksektir) geç ısınır ve geç soğur. Bundan dolayı büyük su kütlelerinin çevresi geceleri daha sıcak olur.
  • İklimlerin oluşmasında ve yağışların oluşmasında etkilidir.
  • Yeryüzünde canlıların dağılışında da etkilidir.
  • Adhezyon ve kohezyon kuvvetlerine sahiptir. Adhezyon; su moleküllerinin bulunduğu yüzeye tutunma kuvvetidir. Kohezyon; su moleküllerinin birbirine tutunma kuvvetidir. Kohezyon kuvveti sayesinde su bir bütünlük oluşturur. Bu sayede su çok yüksek bitkilerin gövdelerinde yerçekiminin tersi yönünde taşınır. Adhezyon kuvveti sayesinde su moleküllerinin çözücülük özelliği ortaya çıkar. Kohezyon kuvveti sonucunda yüzey gerilimi ortaya çıkar. Bu sayede küçük böcekler suyun üzerinde batmadan yüzebilirler.
  • Su moleküllerini bir arada tutan kohezyon kuvveti hidrojen bağı sayesinde gerçekleşir. Bu hidrojen bağının kırılmasıyla su buharlaşır.
  • Su sayesinde oluşan turgor basıncı sayesinde hücreler belirli bir şekil alır. Tek yıllık bitkiler ayakta durur. Bazı organlar (göz küresi, kalp, böbrekler vb) belirli şekil kazanır.
  • Turgor basıncı etkisiyle bitkilerde nasti hareketleri meydana gelir.
  1. ASİTLER
  • Suda çözündüklerinde suya hidrojen (H+) iyonu veren maddelerdir.
  • pH’ları 0 ile 7 arasında değişir. pH 0’a yaklaşıldıkça asidik özellik artar. pH 7’ye yaklaşıldıkça asidik özellik azalır.
  • Asitlerin tatları ekşidir. Mavi turnusol kâğıdını kırmızıya çevirirler.
  • Asitler organik veya inorganik yapılı olabilirler. Yapısında karbon atomu içeren asitlerin çoğunluğu organik yapılıdır.
  • Asetik asit (CH3-COOH) ve laktik asit (GH3-CHOHCOOH) organik yapıda, hidroklorik asit (HCl) ve sülfürik asit (H2SO4) inorganik yapıdaki asitlere örnek verilebilir.
  1. BAZLAR
  • Suda çözündüklerinde suya hidroksil (OH) iyonu veren maddelerdir.
  • pH’ları 7 ile 14 arasında değişir. pH 7’ye yaklaştıkça bazik özellik azalır. pH 14’e yaklaştıkça bazik özellik artar.
  • Bazların tatları acıdır. Kırmızı turnusol kâğıdını maviye çevirirler.
  • Bazlar organik veya inorganik yapılı olabilirler. Yapısında karbon ve azot atomu içeren bazların çoğunluğu organik yapılıdır.
  • Metil amin (CH3NH2), bikarbonat (HCO3) ve etil amin (C2H5NH2) organik yapıda, sodyum hidroksit (NaOH) ve amonyak (NH3) inorganik yapıdaki bazlara örnek verilebilir.
  1. TUZLAR
  • Asitlerle bazlar karıştırıldığında tuzlar oluşur. Asidin hidrojen (H+) ve bazın hidroksil (OH) iyonları birleşerek su oluşturur.
  • Hücrenin içinde ve hücreler arası sıvıda hücreler arası sıvıda çeşitli mineral tuzları bulunur. Tuzlar vücut sıvılarının ozmotik basıncının dengelenmesinde etkili olurlar.
  • Canlı vücuduna alınan mineraller genellikle o mineralin tuzu şeklinde alınırlar.
  • Doku sıvısının ve kanın ozmotik basıncının ayarlanmasında etkili olurlar.

NaOH + HCl àNaCl + H2O

  1. MİNERALLER
  • Mineraller çeşitli organik maddelere bağlı bulunabileceği gibi tuzlar halinde de bulunabilen inorganik besinlerdir.
  • Enzimlerin yapısına kofaktör olarak katılan çeşitleri vardır. Bu nedenle düzenleyici görev yaparlar.
  • Vücut ve hücre sitoplâzmasının ozmotik basıncını düzenler.
  • Minerallerin bir kısmı vücuttan boşaltımla dışarı atıldığından vücuda mineral alınması gerekmektedir. Mineral içeriği yetersiz besinlerle beslenmek birçok hastalığın ortaya çıkmasına sebep olmaktadır.

Demir (Fe)

  • Hemoglobin, hemoeritrin ve kloroküorin yapısına katılır. Kanda oksijen taşınmasında görev alır. Ayrıca myoglobin yapısına katılarak kaslarda oksijen depolanmasında görev alır.
  • Bitkilerde klorofil sentezinden sorumlu enzimlerin yapısına katılır. Böylece klorofil sentezinde görev alır.
  • Eksikliğinde insanlarda kansızlık (anemi) ve buna bağlı halsizlik, sürekli yorgunluk, fazla uyuma gibi sorunlar ortaya çıkarır. Fazlalığı çocuklarda karaciğer iltihabı ve zehirlenmelere yol açabilir.
  • Eksikliği bitkilerde klorofil sentezinde sorunlara yol açar. Böylece bitkilerde fotosentezin azalmasına bağlı gelişme geriliği, ürün veriminde azalma gibi sorunlar ortaya çıkarır.

Magnezyum (Mg)

  • İnsanlarda kemik ve dişlerin yapısına katılır. Sinirsel iletim ve kas kasılmasında görev alır.
  • Karbonhidrat ve yağ metabolizmasında kofaktör olarak görev alır.
  • Kasların güçlenmesi, hücrelerin onarılması, hücrelerin büyümesinde görev alır.
  • Eksikliğinde insanlarda kısırlık, menstural döngüde düzensizlik meydana getirir.
  • Fazlası uykusuzluk, refleks yitirilmesi, koma ve ölüm gibi sonuçlara neden olmaktadır.
  • Bitkilerde klorofil molekülünün yapısına katılır. Bitkilerdeki birçok enzimin aktifleşmesinde görev alır. Hücre zarı geçirgenliği ve bölünmesini etkiler.
  • Topraktaki magnezyum azlığı klorofil sentezinde yavaşlamaya, bitkilerde büyüme ve ürün kayıplarına sebep olur. Bitkinin yaprakları sararır ve düşer.

Kalsiyum (Ca)

  • Kemik ve dişlerin yapısına katılır. Sertlik ve dayanıklılık kazandırır.
  • Kas kasılması, kan pıhtılaşması, sinirsel iletim, enzim aktivasyonu gibi birçok olayda görev alır.
  • Kandaki kalsiyum oranları azalırsa baygınlık geçirmeye ve ölümlere sebep olabilir. Vücut sıvıları içerisinde iyonların taşınmasında rol oynar.
  • Eksikliğinde kaslarda ağrılı kasılmalar ve kramplar, titreme, kemik ve diş gelişiminde bozulma, büyümede gerileme ortaya çıkar.
  • Eksikliği çocuklarda raşitizm, yetişkinlerde osteomalazi (kemik yumuşaması ve kırılganlığının artması) gibi anormal durumlara yol açar.
  • Fazlalığında kas güçsüzlüğüne, iştahsızlığa, böbrek taşı oluşumuna, kireçlenmelere ve vücut sıcaklığının yükselmesine (ateşlenme) sebep olur.
  • Bağırsaklardan kalsiyumun emilmesi için D vitaminine ihtiyaç vardır.

Sodyum (Na)

  • Sinirsel uyartıların iletilmesinde görev alır. Kas ve sinir fonksiyonlarının düzenlenmesinde, kasların kasılmasında görev alır.
  • Sitoplazmanın, hücreler arası sıvı, taşıma sıvılarının osmotik basınçlarının düzenlenmesi ve pH’ın düzenlenmesinde görev alır.
  • Eksikliğinde yorgunluk, ishal, su kaybı, kas krampları ve aşırı tansiyon düşmesinden kaynaklı ölümlere yol açabilir. Fazlalığında ödem, böbrek hastalıkları ve yüksek tansiyona yol açar.

Potasyum (K)

  • Hücre sitoplazması, hücreler arası sıvı ve taşıma sıvılarının osmotik basıncının ve pH’ının düzenlenmesinde görev alır.
  • Sinirsel iletim, kas kasılması ve kalp fonksiyonlarının gerçekleşmesinde görev alır.
  • Eksikliğinde yorgunluk oluşurken fazlalığında anormal kalp atışı, soluk ve renksiz deri görünümü, kas yorgunluğu ve güçsüzlük gibi durumlar ortaya çıkar.

֎ Sinirsel iletim sırasında Na-K pompası görev yapar.

Çinko (Zn)

  • Hemoglobin sentezi ve klorofil sentezinde görev alan enzimlerin kofaktör kısmını oluşturur.
  • Büyüme, üreme ve bağışıklık sisteminin gelişiminde rol oynar.
  • Kas ve sinir fonksiyonlarının iyileşmesinde rol oynar.
  • Fazlalığında kramplar meydana gelir. Mide bulantısına sebep olur. Ayrıca bakırın emilmesini azaltır.
  • Eksikliğinde eşeysel gelişim yavaşlar, yaralar geç iyileşir, bağışıklık sistemi zayıflar. Sık hastalanmalar ortaya çıkar.
  • Ayrıca eksikliğinde hücresel metabolizma düşer. Böylece halsizlik ve uzun süreli konsantrasyon zayıflar.

Fosfor (P)

  • Kemik, diş, kan ve diğer vücut sıvılarında bulunur. Fosforik asit olarak her hücrede DNA, RNA ve ATP moleküllerinin yapısında bulunur.
  • Hücre zarının temel bileşeni olan fosfolipit yapısına katılır. Bazı aminoasitlerin yapısına katılır.
  • Diş ve kemik gelişmesinde ve pH düzenlenmesinde görev yapar.
  • Eksikliğinde kemik yumuşaması, alyuvar üretiminde düzensizlik, büyüme ve onarımda gerileme ve metabolik bozukluklar oluşur.
  • Fazlası kas kasılmalarında anormallikler ve kemiklerde kırılganlığa neden olur.

Klor (Cl)

  • Sodyum ile birlikte dokularda su tutulmasını ve su dengesinin oluşturulmasını sağlar.
  • Kas ve sinir sisteminin işlevlerini gerçekleştirmesinde rol oynar.
  • Sitoplazmanın ve hücreler arası sıvıların elektrolit dengesinin kurulmasında görev alır.
  • Mide salgısının yapılmasında görev alır. Mideye salgılanan mide sıvısında sindirimin en hızlı ve kolay yoldan gerçekleşmesi için uygun ortam oluşturur.
  • Eksikliğinde vücut sıvıları bazikleşir. Kabızlık, bebeklerde hızlı kilo kaybı gibi sorunlara yola açar.
  • Fazlalığında zehirleyici etki yapar ve kusmaya neden olur.
  • Su, bitkisel besinler ve yemek tuzu tüketimi ile vücuda alınabilir.

İyot (I)

  • Tiroit bezinden salgılanan hormon olan tiroksinin yapısına katılır.
  • Hücresel solunumun düzenlenmesinde görev alır.
  • Eksikliğinde guatr hastalığı (tiroit bezi büyümesi) ortaya çıkar.
  • Tiroksin hormonunun eksik salgılanmasından kaynaklı olarak halsizlik, iştahsızlık, metabolizmada düşme, hızla kilo alma ve kilo verememe gibi sorunlar ortaya çıkar.
  • Kalp kası zarar görmesi durumunda kalp yetmezliği ortaya çıkmaktadır.
  • Karotenin karaciğerde A vitaminine dönüştürülmesinde sorunlar ortaya çıkmaktadır.

Flor (F)

  • Kemik ve diş yapısına katılır. Aynı zamanda kemik ve dişlerin sertleşmesini sağlar.
  • Eksikliğinde diş çürümeleri ve kemiklerde dayanıklılığın azalması ortaya çıkar.
  • Yüksek oranda flor içeren sular tüketildiğinde dişlerde sararmalar meydana gelir.

Azot (N)

  • Protein, fosfolipid, vitamin, DNA, RNA, ATP, klorofil gibi organik bileşiklerin yapısına katılır.
  • Bitkiler topraktan genellikle nitrat (NO3) formatında alırlar.
  • Eksikliğinde bitkilerde büyüme ve gelişmede azalma, ürün veriminde azalmaya sebep olur. Bitkilerin hücre bölünme hızları düşer.
  1. ORGANİK BİLEŞİKLER
  • Canlı organizmalar tarafından üretilen bileşiklerdir. Hepsinin yapısında karbon, hidrojen ve oksijen atomları bulunur. Ayrıca bazılarının yapısında kükürt, fosfor ve azot gibi diğer atomlar da bulunabilir.
  • Canlı vücudunda yapıcı, onarıcı, enerji verici veya düzenleyici olarak görev yaparlar.
  • Monomer, dimer veya polimer yapılı olabilirler.
  • Heterotrof organizmaları genellikle inorganik maddelerden organik madde sentezi yapamayabilir.
  1. KARBONHİDRATLAR
  • Canlı hücrelerde bulunan organik bileşiklerdendir. Parçalanmaları kolay olduğundan enerji elde etmek amacıyla birinci sırada kullanılırlar.
  • Fotosentez ve kemosentez sonucu sentezlenirler.
  • Karbon, hidrojen ve oksijen atomlarından oluşurlar. Genel formülleri CnH2nOn şeklindedir.
  • Canlı vücudunun günlük enerji ihtiyacının büyük bir kısmı karbonhidratlardan karşılanır.
  • Hücre zarı, hücre çeperi, nükleik asitler gibi birçok organik bileşiğin yapısına katılabilir.
  • Vücuttaki karbonhidratların aşırı fazlası yağa dönüştürülerek depolanır.
  1. Monosakkaritler
  • Basit şekerler olarak adlandırılırlar. Karbonhidratların yapıtaşlarını oluştururlar.
  • Sindirim yoluyla daha küçük parçalara ayrılamazlar. Hücre zarında taşıyıcı proteinler aracılığı ile hücreye alınarak, hücre metabolizmasında kullanılabilirler.
  • İçerdikleri karbon atomu sayısına göre gruplandırılırlar. 3-7 arasında karbon atomuna sahiptirler.
  • En çok pentozlar ve heksozlar tanınmış olanlarıdır.
  1. Pentozlar
  • Yapılarında beş tane karbon atomu içeren monosakkaritlerdir.
  • Canlı organizmada enerji elde etmek amaçlı kullanılmazlar. Yapısal monosakkaritlerdir.

Riboz: RNA, ATP, NAD, NADP, FAD gibi moleküllerin yapısına katılırlar.

Deoksiriboz: DNA yapısına katılır.

֎ Deoksiribozda riboza göre bir oksijen eksiktir.

  1. Heksozlar
  • Yapısında altı karbon atomu bulunduran monosak- karitlerdir.
  • Genel formülleri C6H12O6 şeklindedir. Canlı vücudunda enerji verici olarak kullanılabilir ya da yapısal bileşiklerin yapısına katılabilir.
  • Glikoz, fruktoz ve galaktoz olmak üzere çeşitleri vardır. Bunlar izomer yapıdadırlar. Enzimler yardımıyla kolaylıkla birbirlerine dönüştürülebilirler.
  • İzomer; kimyasallar formülleri aynı fakat üç boyutlu yapıları ve davranışları farklı olan bileşiklerdir.
  • Hücre zarından geçiş hızları galaktoz > glikoz > fruktoz şeklindedir.

Glikoz

  • Kan şekeri olarak bilinir. Beyin ve sinir hücreleri enerjilerini sadece glikozu kullanarak karşılarlar.
  • Hücrelerdeki enerji üretiminde kullanılan en önemli monosakkarittir. Normal bir insanın 100ml’lik kanında 90-100mg glikoz bulunur.
  • Kandaki glukoz oranı pankreastan salgılanan insülin ve glukagon hormonlarıyla düzenlenir.
  • Hücre zarının yapısına katılarak hücre zarına özgünlük kazandırır.
  • Bütün disakkarit ve polisakkaritlerin yapısında bulunur.

Fruktoz

  • Meyve şekeri olarak bilinir. Üzüm, bal gibi besinlerde bol bulunur.
  • Spermlerin beslenmesinde ve çok hızlı hareket etmesinde enerji verici olarak kullanılır.
  • Bitkisel kökenli bir monosakkarit olarak bilinir.

Galaktoz

  • Süt şekeri olarak bilinir. Memeli hayvanların dişi bireylerinde sentezlenir. Bu bireylerin emzirme dönemlerinde sentezlenen bir monosakkarittir. Normal dönemlerde sentezlenmez.

֎ Fotosentezde sentezlenen ana ürün glikozdur. Diğer tüm karbonhidratlar glikozdan dönüşüm yoluyla elde edilirler. Glikoz ve fruktoz bitkisel, galaktoz ise hayvansal kaynaklıdır.

Spermlerde bol miktarda fruktoz bulunur. Fakat bu fruktoz bitkisel besinlerle alınan furktozdan bir bölümdür. Hayvansal hücrelerde fruktoz sentezlenmediği düşünülmektedir.

 

 

 

 

  1. Disakkaritler
  • İki monosakkaritin glikozit bağıyla birleşmesi soncu oluşurlar. Bu esnada bir molekül su oluşur.
  • Disakkaritler hücre zarından taşıyıcı proteinler aracılığıyla hücreye alınamazlar. Hidrolize uğradıktan sonra monomerleri hücre zarından geçebilir.
  • İki monosakkaritin birleştirilmesine dehidrasyon, parçalanmasına da hidroliz adı verilir.
  • Canlılarda üretilen disakkarit çeşitleri maltoz, sukroz ve laktozdur.
  1. Maltoz
  • Arpa şekeri olarak bilinir. Bitkisel kökenlidir. Nişasta ile birlikte bulunur.

Glikoz + Glikoz à Maltoz + H2O

  1. Sukroz
  • Meyve şekeri olarak bilinir. Meyvelerde şeker pancarında, şeker kamışında bol olarak bulunur. Halk arasında çay şekeri olarak bilinir.
  • Bitkisel kökenli bir disakkarittir.

Glikoz + Fruktoz à Sukroz + H2O

III. Laktoz

  • Süt şekeri olarak bilinir. Memeli hayvanların emzirme döneminde sentezlenir.
  • Laktoz sentezlenebilmesi için Prolaktin (LTH) hormonunun kanda belirli bir seviyede olması gerekir.
  • İnsanlarda doğumdan 10-15 gün önce sentezlenmeye başlar ve doğumdan sonra 2-3 yıl kadar süreyle sentezlenebilir.

Glikoz + Galaktoz à Laktoz + H2O

֎ Disakkarit çeşitlerinden maltoz ve sükroz bitkisel kaynaklı, laktoz ise hayvansal kaynaklıdır.

  1. Polisakkaritler
  • Çok sayıda glikozun birleşmesiyle oluşan büyük moleküllü karbonhidratlardır.
  • Hirolize uğradıktan sonra oluşan monosakkarit hücre zarından taşıyıcı proteinler yardımıyla hücreye alınabilir.
  • Tek çeşit monosakkaritten (glikoz) oluşurlar.
  • Genellikle yapısal ve depo olmak üzere canlılarda iki çeşit polisakkarit bulunur.

(n) glikoz à Polisakkarit + (n-1)H2O

  1. Yapısal Polisakkaritler
  • Canlı yapısına katılan polisakkaritlerdir. Bu polisakkaritler enerji ihtiyacını karşılamak amacıyla kullanılmazlar.
  • Suda çözünmezler ve hayvanların sindirim sistemi tarafından sindirilmezler veya çok az sindirilebilir.

Selüloz

  • Bitkilerde ve alglerin hücre çeperinin yapısını oluşturur.
  • Hücre zarındaki enzimlerce ve golgi aygıtı yardımıyla sentezlenir.
  • Suda çözünmez. Bu sayede bitkisel hücrelerin aşırı su alıp patlamalarını engeller.
  • Hücrelerin endositozla besin almalarını engeller.
  • Hücreye desteklik sağlar ve hücreye şekil verir.
  • Omurgalı hayvanlarda selülozu sindiren enzimler bulunmaz. Bundan dolayı hayvanlar besinlerle aldıkları selülozu doğurudan kullanamazlar. Büyük bir kısmı dışkıyla dışarı atılır. Otçul canlıların bağırsaklarına yaşayan mutualist canlılar selülozu sindirebilir.
  • Sindirlmeyen selüloz lifleri bağırsak yüzeyini aşındırarak mukus üretmesi hususunda uyarır. Böylece bağırsak tembelliği ortadan kalkar. Kolon kanserini de engellediği bilinmektedir.
  • Selüloz molekülleri düz zincir halindeki glikozlardan oluşur. Glikozlar arasında beta-glikozit bağı bulunur.
  • Bitki gövdelerinde lignin ile birlikte odunu, süberin ile birlikte de mantar dokuyu oluşturur. İyotla renk oluşturmazlar.
  • Bitkilerde en fazla bulunan organik bileşiktir. Bitkilerin birçok kısmı selüloz liflerinden oluşur.

Kitin

  • Yapısında glikozdan başka azotlu bileşikler bulunur.
  • Kitin N-asetilglikozamin birimlerinin tekrarlanmasıyla oluşur.
  • Suda çözünmezler. Hayvanlar tarafından sindirilmezler. Dışkıyla doğrudan atılırlar. Böylece hayvanların bağırsaklarını çalıştırdığından kolon kanserini ve bağırsak tembelliğini engellediği bilinmektedir.
  • Böcekler, örümcekler ve kabuklular gibi hayvanların dış iskeletini oluştururlar.
  • Saf haldeki kitin yumuşaktır. Fakat yapısına kalsiyum karbonat katılmasıyla sertleşirler.
  • Mantarların hücre çeperini oluştururlar.
  • Memeli hayvanların bağırsaklarında lifler halinde bulunur. Bu bağırsakların dayanıklılığını arttırır. Bu kitin liflerinden ameliyat ipliği elde edilir. Özellikle estetik cerrahi ve iç ameliyatlarda bu iplik kullanılır.
  • Kitinin golgi aygıtında sentezlendiği düşünülmektedir.
  1. Depo Polisakkaritler
  • Glikozun fazlasının canlı hücrelerinde yedek besin olarak depolanmasıyla oluşur.

Nişasta

  • Bitkilerde glikozların fazlası nişasta şeklinde depolanır.
  • Koloroplast ve lökoplast organellerinde sentezlenen bir polisakkarittir.
  • Amiloz ve amilopektin olmak üzere iki formu vardır. Amiloz form düz glikoz zincirlerinden oluşur. Amilo- pektin formu ise dallanmış glikoz zincirlerinden oluşur.
  • Hayvanlar tarafından besin olarak alınıp bağırsaklarda sindirilebilir. Fakat hayvan hücrelerinde nişasta molekülleri bulunmaz.
  • Nişasta suda ya çok az çözünür ya da çözünmez. İyot ile mavi renk meydana getirir.
  • Bitkilerde kök, gövde ve tohumlarda en fazla depolandığı yerlerdir.

Glikojen

  • Hayvanlarda, mantarlarda ve bakterilerde glikozun fazlası glikojen olarak depolanır.
  • Glikojen hayvan ve mantarlarda granülsüz endop- lazmik retikulumda, bakterilerde ise sitoplazmada sentezlenir.
  • Hayvanlarda glikojen en çok karaciğer ve çizgili kaslarda sentezlenir ve depolanır.
  • İnsülin hormonu glikojen miktarını arttırır. Gluka- gon hormonu ise glikojen miktarını azaltır.
  • Karaciğerde depolanan glikojen kan şekeri düştüğünde glikoza çevrilerek kana verilirken, kas glikojeni glikoza çevrilip sadece kasta kullanılır. Kana verilmez.
  • Polimer yapılı olan glikojen sadece hücre içinde bulunur. Kanda glikojen bulunmaz.
  • Glikojen bir miktar suda çözünebilir. İyotla mor renk verir.

֎ Kanın damar içinde pıhtılaşmasını engelleyen heparin karmaşık yapılı bir polisakkarit molekülüdür.

  1. LİPİTLER (YAĞLAR)
  • Yağlar temel olarak C, H, ve O atomlarından oluşur. Ayrıca yapılarında P, S ve N atomları da bulunabilir.
  • Yağların yapılarındaki hidrojen miktarı fazla olduğundan oksijenli solunumla yıkılmaları durumunda fazla oranda enerji açığa çıkar.
  • Yağların solunumda yıkılmaları uzun sürer. Bu nedenle enerji elde etmede ikinci sırada kullanılırlar.
  • Yağlar suda çözünmez veya çok az çözünür. Eter, klorofom, benzen, aseton, alkol gibi organik çözücülerde çözünürler.
  • Öz kütleleri düşüktür. Bu nedenle özellikle sucul canlılarda yüzmeyi kolaylaştırır.
  • Yağlar vücutta yapısal olarak ve enerji verici olarak görev alabilirler. Canlı hücrelerdeki hücre zarının, bazı vitaminlerin (D vitamini), bazı hormonların (eşeysel hormonlar) yapısına katılırlar.
  • Yağlar yağda eriyen vitaminler (A, D, E, K) vücuda alınmasında etkilidir.
  • Enerji verimleri çok yüksektir. 1gr yağın yakılmasıyla yaklaşık 9,8 kcal enerji açığa çıkar.
  • Yağlar ökaryot hücreli canlılarda golgi aygıtında ve prokaryot hücreli canlılarda sitoplazmada sentezlenir.
  • Yağların canlı vücudunda depo edilmesinin nedenleri;

+ Vücudun ısı yalıtımında ve vücudun dış mekanik etkilerinin korunmasında etkili olması (Hamilelerde karın bölgesindeki deri altlarındaki yağ depolanması),

+ Oksijenli solunumla yıkılmaları sonucunda bol miktarda metabolik su oluşturması (Çöl hayvanlarının ve göçmen kuşların su ihtiyacını karşılaması),

+ Oksijenli solunumla yıkılmaları sonucunda daha fazla enerji açığa çıkarmaları (Göçmen kuşların daha uzun süre uçmaları için enerji sağlamaları),

+ Diğer enerji verici besinlere göre daha hafif olmaları ve az yer kaplamaları (Göçmen kuşlarda uçmayı kolaylaştırır, taşınacak canlı kütlesini azaltır),

  • Biyolojik açıdan önemli olan yağlar; yağ asitleri, trigliseritler, fosfolipidler ve steroidlerdir.
  • Trigliseritler yağ asitleri ve gliserolden oluşur. Trigliseritlerde yağ asitleri trigliseritin çeşitliliğini belirler.
  1. Gliserol
  • Üç karbonlu bir alkol çeşididir. Nötral yağların çatısını oluşturur.
  1. Yağ Asitleri
  • Genel olarak 16-18 karbon atomu içeren bir karbon iskeletine sahiptirler. Bu karbon iskeletine asidik özellik kazandıran grup karboksil grubudur. (COOH)
  • Yağ asitlerinin karbonları arasındaki bağlar tekli ise doymuş yağ asitlerini oluşturur. Yağ asitlerinin karbonları arasındaki bağlarda en az bir tane çiftli bağ var ise doymamış yağ asitlerini oluşturur.
  • Palmitik asit ve stearik asit doymuş yağ asitleridir. Oleik asit ve linoleik asit ise doymamış yağ asitleridir.
  • Doymamış yağ asitleri hidrojene doyurularak margarinler elde edilir.
İnsan vücudunda sentezlenemeyip, besinlerle beraber alınması zorunlu olan yağ asitlerine temel (esansiyel) yağ asitleri denir. Omega-3, omega-6 temel yağ asitlerindendir.

 

Yağların Çeşitleri

  1. a) Trigliseritler (Nötral Yağlar)
  • Canlılarda en fazla bulunan yağ çeşitlerindendir. Yağ asitleri ile gliserol arasında üç tane ester bağı kurulur. Bu olaya esterleşme adı verilir.

Gliserol + 3 Yağ asiti à Trigliserit + 3H2O

  • Triglisertlerin çeşitliliği yağ asitlerine bağlıdır.
  • Bütün trigliseritlerde gliserol bulunurken yağ asitleri farklılık gösterebilir. Bir nötral yağda en az bir en fazla üç çeşit yağ asiti bulunabilir. Dolayısıyla bir nötral yağda en az iki, en fazla dört çeşit monomer bulunur.
  1. Doymuş Yağlar
  • Doymuş yağ asiti içerirler
  • Genellikle hayvansal kökenlidir.
  • Doğal ortamlarında katı halde bulunurlar.
  • Tereyağı, iç yağı, kuyruk yağı ve kakao yağı örnek verilebilir.
  1. Doymamış Yağlar
  • Doymamış yağ asiti içerirler
  • Genellikle bitkisel kökenlidir.
  • Doğal ortamlarında sıvı halde bulunurlar.
  • Zeytin yağı, ayçiçeği yağı, kanola yağı ve balık yağı örnek verilebilir.
  1. b) Steroitler
  • Halkasal yapıya sahip olan yağ çeşitleridir. Hücre zarının yapısına katılır. Zarın dayanıklılığını arttırır. Hücre zarı geçirgenliğinde etkili olurlar.
  • Vücutta eşeysel hormonların ve bazı vitaminlerin (D vitamini) yapısını oluştururlar.
  • Sinir hücrelerinde myelin kılıf yapısına katılarak yalıtımı sağlarlar.
  • Hayvanlarda bulunan kolesterol ve safra tuzu, bitkilerde dış salgı olan kauçuk, eterik yağ, reçine ve haşhaş sütü steroit yapılı moleküllerdir.
  • Steroit yapıda olan kolesterol hücre zarı yapısına katılır ve hücre zarı dayanıklılığını arttırır. Hücre zarı geçirgenliğini arttırır. Aynı zamanda deri hücrelerinde bulunarak derinin direncini arttırır. Su kaybının engellenmesinde etkili olur.
  • Kolesterol vücuda fazla miktarda alınacak olursa veya bazı metabolik problemlere bağlı olarak dokulara geçemeyecek olursa kanda miktarı artarak birikmeye başlar. Bu durumda damarın iç yüzeyine yapışarak damarın iç çeperinin daralmasına ve esnekliğinin yitirilmesine neden olur. Bu duruma damar sertliği (arterioskleroz) adı verilir.
  1. c) Fosfolipitler
  • Bir gliserol molekülüne iki tane yağ asiti ve bir tane fosforik asit eklenmesi ile fosfolipitler oluşur.

Gliserol + 2 Yağ asiti + H3PO4 à Fosfolipit

  • Fosfolipitler proteinlerle birlikte hücre zarının yapısına katılırlar. Fosfolipitler çift sıra halinde hücre zarının yapısında bulunurlar.
  • Fosfolipitlerin fosfat grupları suda çözündüğünden dışa bakan kısımlarda, yağ asitleri suda çözünmediğinden birbirine dönük olarak bulunur.

 

  1. PROTEİNLER
  • Yapısında C, H, O ve N ayrıca S ve P atomları da içerebilir.
  • DNA’dan alınan şifreye göre ribozomlarda sentezlenirler.
  • DNA kontrolünde sentezlenen organik bileşikler olduklarından her canlının protein yapısı kendine özgüdür. Bu nedenle iki canlının protein benzerliği canlıların akrabalık derecelerini ortaya koyar.
  • Proteinler hücrenin temel yapısını oluştururlar. Bu nedenle vücutta en fazla bulunan organik bileşiklerdir. Hayvanların vücudunda bitkilere oranla daha fazla protein bulunur.
  • Proteinler bitkisel ve hayvansal besinlerle vücuda alınabilirler. Ancak hayvansal besinler daha üstün kaliteli, bitkisel besinler daha düşük kaliteli proteinleri içerirler.
  • Besinlerle alınan proteinler sindirime uğradıktan sonra kullanılabilirler. Vücuttaki proteinlerin fazlası karbonhidrat ve yağa çevrilerek depolanabilir.
  • Hayvan vücutlarında protein depolanmaz. Proteinler ancak yapısal ve fonksiyonel (enzim, hormon) olarak bulunur.
  • Doğada proteinlerin yapısına katılan 20 çeşit aminoasit bulunur. Bu aminoasitlerden 8 çeşidi insan vücudunda sentezlenmez. Vücudun işlevini yerine getirebilmesi için besinlerle dışarıdan hazır olarak alınması gerekir. Bu aminoasitlere temel aminoasitler adı verilir. Temel aminoasitler bitkiler, bakteriler, algler ve mantarlar tarafından sentezlenir. Hayvanlar tarafından sentezlenemez.
  • Hayvanlar 12 çeşit aminoasiti diğer organik besinlerden dönüştürerek elde eder. Bu dönüşüm olayları granülsüz endoplazmik retikulum organelinde gerçekleşir.
  • Proteinlerin yapıtaşı aminoasitlerdir. Bitkilerde aminoasitler kloroplastta sentezlenir.
  • Proteinlerin çeşitliliği aminoasitlerin; sıra, sayı ve çeşidine bağlı olarak değişir.
  • Aminoasitler birbirine peptit bağlarıyla bağlanırlar.
  • Aminoasitlerin çeşitliliği aminoasitlerdeki değişken (radikal) gruplara bağlıdır.

 

  • Proteinler yüksek sıcaklıklarda üç boyutlu yapısı bozulur ve işlevini kaybeder. Bu olaya denatürasyon adı verilir. Düşük sıcaklıklarda proteinler işlev görmezler fakat yapılarında bir değişim olmaz. Tekrar uygun sıcaklığa getirilirse çalışmaya devam ederler.
  • Denatürasyon genellikle proteinlerdeki aminoasitleri bağlayan peptit bağını koparmaz. Bundan dolayı denatürasyon sonucunda aminoasitlerin sırasına bir değişim olmaz.
  • İki aminoasitin birleşmesiyle oluşan yapılara dipeptit, üç aminoasitin birleşmesiyle oluşan yapılara tripeptit, çok sayıda aminoasitin birleşmesiyle oluşan yapılara polipeptid adı verilir.

Aminoasit + aminoasit à Dipeptit + H2O

Aminoasit + aminoasit + aminoasit à Tripeptit + 2H2O

(n) aminoasit à Polipeptit + (n-1)H2O

  • Proteinler vücutta düzenleyici, yapıcı ve onarıcı olarak kullanılabilirler.
  • Proteinlerin görevleri;

+ Kas hücrelerindeki aktin ve myozini oluşturarark kas kasılmalarını sağlar

+ Enzimlerin tamamını ve hormonların bir kısmını oluştururlar. Bu özelliklerinden dolayı düzenleyicidirler.

+ Vücuttaki hücre içi ve hücre dışı sıvıların osmotik basıncının dengelenmesinde etkilidirler.

+ Kan proteinlerini oluştururlar. Kan pıhtılaşmasında, bağışıklıkta, kan osmotik basıncı gibi birçok görev üstlenirler.

+ Alyuvardaki hemoglobinin yapısına katılırlar. Bu sayede kanda oksijen taşınmasında görev alırlar. Kaslardaki myoglobinin yapısına katılırlar. Kaslarda oksijen depolanmasında görev alırlar.

+ Vücuttaki organların yapısına katılırlar. Canlı vücudundaki organik bileşiklerin %65 ini oluştururlar.

+ Antikorları oluşturduklarından vücut savunmasında görev alırlar.

+ Hücre zarının yapısına katılırlar. Hücre zarından madde alış-verişinde etkili olurlar. Ayrıca hücre zarında reseptör olarak görev yaparlar.

+ Nükleik asitlerle birlikte kromozomları oluştururlar. (DNA + Protein = Kromozom)

  • Proteinler yapısal ve fonksiyonel görev üstlendiklerinden vücutta 3. Sırada enerji verici olarak kullanılırlar.
  • Enerji verimleri yağlardan düşük karbonhidratlardan yüksektir.

Yapılarına Göre Proteinler

  1. a) Basit Proteinler
  • Sadece aminoasitlerden oluşan proteinlerdir. Yapısında aminoasit dışında farklı bir grup bulunmaz.
  • Kan proteinlerinden olan albumin ve globulin, kromozom yapısına katılan histon proteinleri, sindirim enzimleri basit proteinlere örnek verilebilir.
  1. b) Bileşik Proteinler
  • Bu proteinlerin yapısında aminositlere ilave olarak glikoz, fosfat, yağ molekülü gibi yapıları barındırırlar.
  • Hücre zarının yapısında bulunan glikoprotein, lipopretein ve fosfoproteinler örnek verilebilir.
  1. VİTAMİNLER
  • Tamamı monomer yapılı organik moleküllerdir. Polimer yapı oluşturmazlar.
  • Enerji eldesinde kullanılmazlar. (Enerji vermezler)
  • Canlı vücudunda az miktarda bulunması yeterlidir. Az oranda etki gösterirler.
  • Hayvanlar ya hazır olarak besinlerle alırlar ya da provitaminlerden karaciğer ve deride dönüştürebilirler.
  • Bitkiler, algler ve bakteriler ihtiyaç duydukları vitaminleri üretirler.
  • Vücutta düzenleyici ve direnç arttırıcı özellikleri vardır.
  • Enzimlerin koenzim kısımlarını oluştururlar. Bu sayede enzimleri aktif hale getirirler.

Vitamin Çeşitleri

  1. a) Yağda Çözünen Vitaminler
  • A, D, E, K vitaminleri yağda çözünen vitaminlerdendir.
  • Bu vitaminlerin fazlası karaciğerde depolanır. Eksikliğinden kaynaklı sorunlar hemen ortaya çıkmaz.
  • Yağlı besinlerle vücuda alınır. Bu vitaminler lenf yoluyla taşınarak dolaşım sistemine dâhil olurlar.

A Vitamini

  • Büyüme ve gelişme olaylarında etilidir. Ayrıca gözdeki görme pigmentlerinin yapısına katılır.
  • Doğrudan A vitamini olarak alınabilir veya provitamin A olarak alınır. Provitamin A karaciğerde A vitaminine dönüştürülür.
  • Fazlası vücutta depolandığından çok fazla miktarda alınması zehir etkisi yapar ve vücuda zarar verir.
  • Eksikliğinde gece körlüğü, kalp ve böbrek rahatsızlıkları, halsizlik, deride kuruma ve pullanma, enfeksiyonlara karşı vücudun zayıflaması, kemik ve dişlerin kırılgan hale gelmesi gibi sorunlar ortaya çıkar.
  • A vitamini süt ürünleri, karaciğer, balık yağı böbrek, tereyağı yumurta sarısı, turuncu ve sarı renkli sebzelerde ve meyvelerde bol bulunur.

D Vitamini

  • Kalsiyum ve fosforun bağırsaklardan emilimi ve kemiklerde depolanmasını sağlar.
  • Vücuda fazla miktarda alındığında bazı organlarda taş oluşumu, kan kolesterolünün yükselmesi gibi sorunlara yol açabilir.
  • Besinlerle D vitamini olarak alınabilir ya da provitamin D olarak alınır. Deride güneş ışığı varlığında D vitaminine çevrilir.
  • Kemik ve diş gelişmesinde etkilidir. Eksikliğinde vücuttaki kalsiyum ve fosfat dengesi bozulacağından kemik ve dişlerde sorunlar ortaya çıkar. Çocuklarda raşitizm, erişkinlerde kemik erimesi (osteomalazi) ortaya çıkar.
  • D vitamini balık yağı, tereyağı, karaciğer ve yumurta sarısında bol bulunur.

 

E Vitamini

  • A vitamininin vücutta bozulmasını engeller. Bu sayede A vitamininin fonksiyonunu arttırır.
  • A vitamini ile birlikte vücut büyümesinde etkilidir.
  • Bitkisel ve hayvansal besinlerde bol bulunduğundan eksikliğine çok fazla rastlanmaz.
  • Eksikliğinde karaciğer, kalp, damar hastalıkları ve kısırlık görülür. Ayrıca vücut metabolizmasında düşme meydana gelir.
  • Et, süt, yumurta sarısı, yeşil sebzeler, bitkisel yağlar ve tahıl tanelerinde bol miktarda bulunur.

K Vitamini

  • Kanın pıhtılaşmasında görevli enzimlerin yapısına katılır. Karaciğerde protrombin sentezinde etkilidir.
  • Besinlerle hazır alınabileceği gibi kalın bağırsakta yaşayan bakterilerce de sentezlenebilir.
  • Aşırı antibiyotik kullanımı kalın bağırsakta yaşayan K vitamini sentezleyen bakterileri öldürdüğünden K vitamini eksikliği ortaya çıkar.
  • Yeşil yapraklı sebzeler, balık, et ve sütte bol bulunur.
  • Eksikliğinde ciddi kan kayıpları ortaya çıkar. Özellikle regl ve lohusalık dönemindeki bayanlarda ciddi sorunlar ortaya çıkartır. Aşırı kan kayıplarından ölümlere sebep olabilir.
  1. b) Suda Çözünen Vitaminler
  • C ve B grubu vitaminler suda çözünen vitaminlerdendir.
  • Bu vitaminlerin fazlası vücutta depolanmadığından eksikliğinden kaynaklı sorunlar hemen ortaya çıkar.
  • Suda çözündüğünden dolayı kan yoluyla taşınır.

B Grubu Vitaminleri

B12 (Siyanokobalamin)

  • Kemik iliğinde alyuvar yapımında ve aminoasit metabolizmasında rol oynar.
  • Eksikliğinde kansızlık ve sinir sistemi bozulmaları ortaya çıkartır.
  • Alyuvarların olgunlaşmasında rol oynar.
  • Nükleik asit metabolizmasında görev alan enzimlerin koenzimi olarak görev yapar.
  • Beyin fonksiyonlarının düzenlenmesinde görev alır.

B9 (Folik Asit)

  • Bebeklerde gelişme esnasında beyin ve sinir sistemi gelişmesini üzerinde etkilidir.
  • Sinir ve sindirim siteminin çalışması üzerinde etkilidir.
  • Hücre yenilenmesi, büyüme, kan hücrelerinin üretimi ve bağışıklık sistemi üzerinde etkisi vardır.
  • Fıstık, yeşil sebzeler, baklagiller, tahıllar ve portakalda bol bulunur.

B7 (Biotin)

  • Vücuttaki protein metabolizması üzerinde etkilidir.
  • Sinir sistemi ve sindirim sisteminin çalışmasını düzenler.
  • Saç ve tırnak gibi keratin yapılarının sentezinde görev alır.
  • Aminoasit, yağ ve glikojen sentezinde görevli enzimlerin koenzimidir.
  • Eksikliğinde saçlarda dökülme, tırnaklarda kırılma, deride pullanma ve şişme ve kas düzensizliği oluşturur. Deride kızarıklık ve yangılar ortaya çıkar.
  • Et, baklagiller, karaciğer ve yumurta sarısında bol bulunur.
  • Çiğ yumurta bağırsaklardan biotin emilimini engeller. Bundan dolayı çiğ yumurta sık tüketilmemelidir.

B6 (Pridoksin)

  • Aminoasit üretimi, kan hücrelerinin üretimi, sodyum ve potasyum dengesinin sağlanması, bağışıklık ve sinir sisteminin çalışması için gereklidir.
  • Eksikliğinde deride yaralar, havale ve anemi ortaya çıkar.
  • Kalp ve damar sisteminin çalışmasında etkilidir.
  • Taze et ve sebzelerde, karaciğer, balık, böbrek, tohumlar ve yumurta sarısında bol bulunur.

B5 (Pantotenik Asit)

  • Strese karşı hormon üretimi, yağ metabolizması, vücudu iltihaplara karşı koruma, saç ve cilt sağlığında etkilidir.
  • Birçok besinde bulunduğundan eksikliğine pek rastlanılmaz.

B3 (Niasin)

  • Sinir sisteminin sağlığı, besinlerden enerji elde edilmesi gibi olaylarda görev alır.
  • Eksikliğinde pellegra hastalığı oluşur.
  • Sinir ve sindirim sistemi bozuklukları, deride yaralar, davranış bozukluğu gibi hastalıklar ortaya çıkar.
  • Karaciğer, böbrek, bira mayası, yumurta, bezelye ve kuru fasulyede bol bulunur.

B2 (Riboflovin)

  • Solunum enzimlerinin yapısına koenzim olarak katılır.
  • Bağırsaklardan demir emilimi ve görme olaylarında etkilidir.
  • Eksikliğinde görme bozuklukları, deri ve ağızda yaralar ortaya çıkar.
  • Karaciğer, et, süt, tahıllar ve yeşil yapraklı sebzelerde bol bulunur.

B1 (Tiamin)

  • Karbonhidrat metabolizması, kalbin çalışması, sinir sisteminin sağlığı ve zihinsel aktivitelerin düzenlenmesinde etkilidir.
  • Uzun süreli eksikliğinde kalp yetmezliği, sinir sisteminin bozulması, psikolojik sorunlar ve düzensiz kol bacak hareketi olan beriberi hastalığı ortaya çıkar.

C Vitamini

  • Bağışıklık sisteminin ve sinir sisteminin çalışması için gereklidir.
  • Bağ doku arasında bulunan kollagen proteininin sentezinde görev alır.
  • Eklem sıvılarının salgılanmasında ve kıkırdakların güçlenmesinde etkilidir.
  • Eksikliğinde diş eti kanaması olan skorbit hastalığı ortaya çıkar. Ayrıca eklemelerde iltihaplanma gibi sorunlar da baş gösterir.
  • Hava ile temas ettiğinde çabuk bozulur. Bundan dolayı C vitamini içeren besinler taze iken tüketilmelidir.
  • Taze sebze ve meyvelerde bol miktarda bulunur.

ENZİMLER

▪ Canlılarda gerçekleşen biyokimyasal reaksiyonlarda görev alan biyolojik katalizörlerdir.

▪ Enzimler biyokimyasal tepkimelerden değişmeden çıkarlar.

▪ Enzimler aktivasyon enerjisini düşürerek reaksiyon hızını arttırırlar.

▪ Enzim ile substrat arasında uyum vardır. Bu uyum anahtar kilit ilişkisi olarak da tarif edilir.

▪ Biyokimyasal bir tepkimenin başlaması için gerekli olan minimum enerjiye aktivasyon enerjisi adı verilir.

▪ Enzimler yapıları bozuluncaya kadar tekrar tekrar kullanılırlar.

▪ Bir enzim bir çeşit substrata etki ederken, bir çeşit substrat birden çok enzimle etkileşebilir.

▪ Protein yapılı bileşiklerdir. Protein kısımların yanında farklı gruplar da içerebilir. Enzimlerin protein kısımları ribozomda sentezlenir. Enzimlere yardımcı diğer grupların bağlanması granüllü ER ve golgi aygıtında gerçekleşir.

▪ Sentezlenen sindirim enzimiyse genellikle pasif salgılanır. Sebebi ise sentezlendiği hücreyi sindirmesinin önlenmesidir.

Yapısına Göre Enzimler

a. Basit Enzimler

Sadece proteinden oluşan enzimlerdir. Hidroliz enzimlerinin bir kısmı bu grupta yer alır. Pepsin, üreaz …

b. Bileşik Enzimler

▪ Protein ve yardımcı kısımdan oluşurlar. Protein kısma apoenzim adı verilir. Yardımcı kısım organik yapılı ise koenzim, inorganik yapılı ise kofaktör adını alır.

▪ Kofaktörler, enzim aktivitesinde görev yapan Fe+2, Mn+2, Mg+2 ve Zn+2 gibi iyonlar olabilirler. Koenzim- ler, vitaminler, NAD, FAD, NADP gibi moleküller olabilir.

▪ Bileşik enzimlerde apoenzim etki edeceği maddeyi (substrat) belirlerken, koenzim ya da kofaktör kısmı enzimlerin esas iş yapan bölümünü oluşturur. Bu kısım enzimin protein olan bölümünden daha küçüktür.

▪ Besinlerle beraber yeterli oranda vitamin ya da mineral alınmazsa, bazı enzimler iş göremeyeceğinden metabolik aksaklıklar sonucunda bazı hastalıklar ortaya çıkar.

֎ Bir apoenzim, belirli bir koenzim ya da kofaktörle çalışır. Fakat bir koenzim ya da kofaktör birden fazla apoenzimle çalışabilir. Bu nedenle hücrelerde bulunan apoenzim çeşidi, koenzim ya da kofaktör çeşidinden fazladır.

Enzimlerin Özellikleri

▪ Enzimlerin etkilediği maddeye substrat denir.

▪ Enzim molekülünün sadece belirli bir kısmı substrata bağlanır. Aktif bölge olarak adlandırılan bu kısım, apoenzim kısmındaki bir cep ya da oluk görünümündedir. Enzimin hangi substrata etki edeceği aktif bölgenin özgün şekli ile belirlenir.

▪ Enzim ve substrat arasında anahtar – kilit uyumu vardır. Bu yüzden her enzim, belirli bir substrata etki edebilir. Enzim substratına geçici olarak aktif bölgeden bağlanır ve enzim – substrat kompleksi (ES) oluşur. Enzimin etkisi ile substrat ürüne dönüşür. Enzim hiç bir değişikliğe uğramadan reaksiyondan ayrılır.

▪ Enzimler hiçbir değişime uğramadan reaksiyonlardan ayrılır. Bu nedenle aynı reaksiyon çeşidinde defalarca kullanılabilirler. Yapısı bozulan enzimler parçalanır ve yeniden sentezlenir.

▪ Enzimler genelde belirli bir reaksiyona özgüdür. Bu nedenle her hücrede tepkime çeşidi kadar enzim çeşidi bulunur.

▪ Enzimlerin çoğu tersinirdir. Reaksiyonları çift yönlü gerçekleştirirler. Alyuvar hücrelerimizde karbondioksit taşınmasında görev alan karbonik anhidraz enzimi tersinir çalışan enzimlere örnektir.

▪ Enzimler hücrede üretilir. Hücre içinde ve hücre dışında çalışabilir.

▪ Enzimler çok hızlı çalışır. İnsan vücudunda hücresel solunum sonucu zehirli bir molekül olan hidrojen peroksit (H2O2) oluşur. Karaciğer hücrelerinde katalaz enziminin varlığında saniyede beş milyon H2O2, su ve oksijene parçalanabilir. Katalaz enziminin yokluğunda aynı miktarda H2O2‘nin parçalanması üç yüz yıl sürer.

▪ Enzimler genel olarak hücrelerde takım halinde çalışırlar. Bir enzimin ürünü diğer enzimin substratı olabilir. İnsanlarda nişasta sindiriminde amilaz ve maltaz enzimleri takım halinde çalışır.

▪ Takım halinde çalışan enzimlerin aktiviteleri geri beslenme mekanizması ile denetlenir. Miktarı yeterli düzeye ulaşan son ürün ilk enzime bağlanarak tepkimeyi durdurur (son ürünün inhibitör etkisi). Hücrede son ürün tükendiğinde takımdaki enzimler yeniden çalışmaya başlar.

Geri bildirim mekanizması Takım halinde çalışan enzimlerde miktarı belirli bir düzeye gelen son ürün, ilk enzime bağlanarak substratla tepkimeye girmesini engeller ve tepkime durur.

▪ Aktif enzimler substratın sonuna –az eki getirilerek adlandırılır (Maltaz, lipaz, peptidaz gibi). Pasif enzimler genel olarak –jen ekiyle biter (Pepsinojen, tripsinojen gibi).

▪ Her enzimin yapımından bir gen sorumludur. Genin mutasyona uğraması, ilgili enzimin sentezini engeller.

Enzimlerin Çalışmasını Etkileyen Faktörler

a.Sıcaklık:

Enzimler protein yapılı olduklarından, ortamdaki sıcaklık değişimlerinden etkilenirler. Enzimin en iyi çalışabileceği sıcaklığa optimum sıcaklık denir. Enzimler genelde 30–40°C arasında maksimum etkinlik gösterirler (İnsanda optimum sıcaklık 37°C dir).

▪ Bir enzimatik tepkimenin hızı belirli bir noktaya kadar, artan sıcaklığa bağlı olarak artar. Bunun nedeni sıcaklık artışından dolayı, substratların hızlı hareket etmesi ve enzimin aktif bölgesi ile daha sık çarpışmasıdır. Ancak belirli bir sıcaklığın üzerine çıkıldığında enzimler denatüre olduğundan (aktif bölgenin şekli bozulur), enzimatik tepkimenin hızı aniden düşer. Yüksek sıcaklıkta (55–60°C) enzimlerin yapısı bozulduğundan, sıcaklık normale dönse de enzimler çalışamaz.

▪ Optimumdan düşük sıcaklıklarda enzimin etkinliği azalır, fakat yapısı bozulmaz. Bu durumda sıcaklığın belirli bir dereceye kadar artırılması enzimatik tepkimenin hızını da artırır.

b. pH derecesi:

Her enzimin optimum bir pH’ sı vardır. Bir çok enzimin optimal pH değeri 7 civarındadır.

▪ Bazı enzimler asidik, bazıları ise bazik ortamda optimal aktivite gösterebilirler. Örneğin midede protein sindiriminde görev alan pepsin enzimi pH = 2′ de yani asidik ortamda iyi çalışır. İnce bağırsakta protein sindiriminde görev alan tripsin enzimi ise pH = 8,5′ ta yani bazik ortamda iyi çalışır.

c. Enzim yoğunluğu:

▪ Sıcaklık ve pH değerlerinin optimum olduğu ortamda yeterli substrat varsa enzim yoğunluğu arttıkça tepkime hızı da artar.

  • Yeterli substrat yoksa bir süre sonra tepkime hızı azalmaya başlar.

d. Substrat yoğunluğu:

▪ Enzim miktarının sabit tutulduğu bir ortamda substrat yoğunluğu arttıkça reaksiyon hızı maksimum bir değere ulaştıktan sonra sabit kalır. Bunun nedeni enzimlerin substrata doymasıdır.

e. Substrat yüzeyi:

Enzimler substratı dış yüzeylerinden başlayarak etkiler. Bu sebeple substratın yüzey alanı arttıkça enzim etkinliği de artar ve tepkime hızlanır.

▪ Ağızda uzun süre çiğnenen besinlerin sindiriminin daha kısa sürede tamamlaması bu yüzdendir.

f. Su:

▪ Enzimlerin etkinlik gösterebilmeleri için ortamda belirli bir oranda suyun bulunması gerekir. Genellikle su yoğunluğunun %15’in altında olduğu ortamlarda enzimler görev yapamaz.

g. Kimyasal maddelerin etkisi:

Enzimlerin etkinliğini artıran maddelere aktivatör adı verilir. Aktivatör kimyasal bir madde ya da başka bir enzim olabilir. Kalsiyum ve magnezyum gibi bazı iyonlar aktivatör maddelere örnektir.

▪ Enzim etkinliğini azaltan ya da durduran maddelere inhibitör adı verilir. Siyanür, kurşun ve civa gibi ağır metal iyonları inhibitör maddelerdir. İnhibitör maddeler ikiye ayrılır.

Kompetitif inhibitörler doğrudan enzimin aktif bölgesine bağlanarak enzim ve substratın birleşmesini engeller. Kompetitif olmayan inhibitörler enzimin başka bir bölgesine bağlanıp aktif bölgenin şeklinin değişmesine neden olarak enzimlerin substrata bağlanmasını engeller.