BİYOLOJİ KONU ANLATIMI

ORGANİK BİLEŞİKLER

ORGANİK BİLEŞİKLER

Bakterilerden insanlara kadar tüm canlıların temel yapısı inorganik bileşiklerin yanı sıra karbonhidrat, lipit, protein ve nükleik asit olarak adlandırılan organik bileşiklerden oluşur.

 Organik bileşiklerin yapısında karbon ve hidrojen elementleri bulunur.Organik bileşikler, inorganik bileşiklerin aksine canlılar tarafından üretilir. Besinlerle alınan organik bileşiklerin çoğu hücre zarından geçemeyecek kadar büyük olduğundan sindirilerek kana geçer.

Bazı karbonhidratlar ile protein ve nükleik asitler polimer adı verilen büyük moleküllerdir. Polimerler, monomer adı verilen birbirinin aynı yada benzeri yapı taşlarının birleşmesi ile oluşur. Monomerler, dehidrasyon tepkimesi ile birleşirler.

1.Karbonhidratlar

  • Şekerler olarak bilinen karbonhidratlar, hücrede birinci derecede enerji kaynağı olarak kullanılan hücre zarının ve çeperinin ayrıca nükleik asitlerle ATP’ nin yapısına katılan, yapıcı, onarıcı organik bileşiklerdir.
  • Şekerler glikozit bağı kurarak bileşik oluşturur.
  • Sakkaritler olarak bilinen karbonhidratlar, içerdiği birim şeker molekülü sayısına göre monosakkarit, disakkarit ve polisakkarit olarak ayrılırlar.

a.Monosakkaritler

  • Monosakkaritler üç ile yedi arasında karbon atomu içerebilen en basit karbonhidratlardır.
  • Kapalı formülleri Cn H2n On’dir.
  • Monosakkaritler daha küçük birimlere ayrılmazlar.
  • Pentozlar beş karbonlu şekerlerdir.
  • Heksozlar altı karbonlu monosakkaritlerdir.
  • En önemli heksozlardan biri olarak bilinen glikoz tüm canlı hücrelerde bulunuır.

b.Disakkaritler

  • İki adet heksoz, dehidrasyon tepkimesi ile glikozit bağı kurarak disakkaritleri oluşturur.
  • Disakkaritler, hidroliz edildiğinde açığa çıkan monomerler hücre
    zarından geçebilir.
  • Laktozun monomerleri glikoz ve galaktozdur. Laktoz memeli canlıların süt salgısı içerisinde bol miktarda bulunurlar.

c.Polisakkaritler

  • Polisakkaritler, çok sayıda glikozun glikozit bağıyla birleşmesi sonucunda
    oluşan polimerlerdir.
  • Nişasta, glikojen, selüloz ve kitin polisakkarit örnekleridir.
  • Depo polisakkaritlerinden olan nişasta. bitkiler tarafından fotosentez ile üretilen lökoplastlarında depolanmasıyla oluşur.
  • Karbonhidratların fazlası insanda yağa dönüştürülerek depolandığından
    çok tüketilmesi şişmanlığa neden olur. Ayrıca insülin direncine sebep olarak diyabetin (şeker hastalığı) gelişmesine zemin hazırlar.
  • Vücut enerji ihtiyacını öncelikle karbonhidratlardan karşıladığından, az karbonhidrat tüketildiğinde hâlsizlik, yorgunluk ve baş dönmesi meydana gelir.

2.Lipitler

  • Lipitler, suda çözünmeyen hidrokarbonlardır.
  • Alkol ve eter gibi organik çözücülerde çözünür.
  • Lipitler karbon, hidrojen ve oksijen elementlerinden oluşur.
  • Yapılarına azot ve fosfor elementleri de katılabilir.
  • Lipitler; yapıcı, onarıcı  ve düzenleyici role sahip olduğundan canlılar için büyük öneme sahiptir.

a) Yağlar (Trigliseritler)
Yağlar, küçük moleküllerin bir araya gelmesiyle oluşan ancak polimer yapılı olmayan büyük moleküllerdir. Yağlar yağ asitleri ve gliserol olmak üzere iki çeşit molekülden oluşur. Gliserol üç karbonlu bir alkoldür. Yağ asitleri karbon atomu sayıları genelde 4 ile 24 arasında değişen uzun zincirlerdir.

Trigliseritlerin sentezi sırasında bir molekül gliserol ve üç molekül yağ asidi, esterleşme tepkimesi ile birleşir. Bu tepkime, bir dehidrasyon olayıdır. Tepkime sırasında gliserol ile yağ asitleri arasında üç adet ester bağı kurulur ve üç molekül su açığa çıkar. Trigliseritlerin yapısına katılan yağ asitleri, doymuş ve doymamış yağ asitleri olarak iki gruba ayrılır.

Doymuş yağ asitleri içeren trigliserite doymuş yağ denir. İçyağı, tereyağı  gibi hayvansal yağların çoğu doymuş yağ olup oda sıcaklığında katı hâldedir.

Zeytinyağı, mısır özü yağı, ayçiçeği yağı gibi bitkisel yağlar ile balık yağı, bir ya da birden fazla doymamış yağ asidi içerir. Bu yağlar doymamış yağ olarak adlandırılır ve oda sıcaklığında sıvı hâldedir.

Doymamış yağlar sağlık açısından daha yararlıdır. Hayvansal yağların fazla tüketilmesi, kan damarlarının iç çeperlerinde plak oluşturup kan akışına engel olduğundan kalp-damar rahatsızlıklarına yol açabilir.

b) Fosfolipitler
Fosfolipitler; gliserole bağlı iki yağ asidi ve bir fosfat grubundan oluşan lipit çeşididir. Fosfolipitler hücre zarının yapısına katılır. Fosfolipitlerin fosfat uçları hidrofilik (suyu seven) ancak yağ asitlerinden oluşan kuyruk kısımları hidrofobiktir (suyu sevmeyen). Bu nedenle sulu ortamda fosfolipitlerin hidrofobik kısımları içeri, hidrofilik baş kısımları da dışarı bakacak şekilde çift katlı tabaka oluşturur. Hücre zarında bulunan fosfolipitler bu şekilde düzenlenmiştir.

c) Steroitler
Monomer yapılı bir yağ çeşidi olan steroitlere kolesterol ve omurgalı hayvanların eşeysel hormonları örnek verilebilir. Kolesterol, hayvan hücre zarlarının bileşeni olup zarın akışkanlığını artırırken esneklik ve dayanıklılığını da sağlar. Ayrıca bazı steroitler testosteron, östrojen gibi hormonların öncül maddesidir.

Kolesterol omurgalılarda karaciğerde sentezlendiği gibi besinlerle de alınır. Safranın yapısına katılır. Yumurta sarısı, tavuk derisi, sakatat ile ıstakoz, karides gibi deniz kabuklularını fazla tüketmek kanda kolesterol seviyesini yükseltir. Bu durum damar sertliği ve tıkanıklığına yol açar.

3. Proteinler
Proteinler, canlıların yapısında en fazla bulunan organik moleküllerdir. Organizmanın gerçekleştirdiği tüm yaşamsal faaliyetlerde görev alan ve yapılarında; karbon, hidrojen, oksijen, azot elementleri ile birlikte kükürt elementi bulundurabilen polimerlerdir.

 Proteinlerin monomerleri amino asitlerdir. Bir amino asidin yapısında,
merkezdeki karbon atomuna bağlı; bir hidrojen atomu, bir amino grubu, bir karboksil grubu ve “R” ile sembolize edilen değişken (radikal) grup vardır. 

 Canlılarda bulunan 20 farklı amino asidin değişken grupları birbirinden farklıdır. Bu amino asitlerin büyük bir kısmı insan vücudunda üretilebilir. İnsan vücudunda üretilemeyenler dışarıdan besinlerle alınmak zorundadır.
Bunlara temel (zorunlu) amino asitler denir.

  • Proteinler canlılarda yapıcı, onarıcı ve düzenleyici olarak görev alır.
  • Hücre zarının yapısında bulunan proteinler, maddelerin tanınması
    ve taşınmasını sağlar.
  • Biyolojik tepkimeleri hızlandıran ve katalizör olarak görev yapan enzimler protein yapılıdır.
  • Protein yapısında olan insülin, glukagon gibi hormonlar düzenleyici olarak görev yapar.
  •  Antikor gibi savunma proteinleri vücut içerisine giren yabancı
    maddeleri tanır ve mikroorganizmaları etkisiz hâle getirir.
  • Kırmızı kan hücrelerinin yapısında bulunan hemoglobin, protein yapılı olup solunum gazlarını taşır.
  • Kanın pıhtılaşması proteinler sayesinde gerçekleşir. Kollojen gibi yapısal proteinler, kemik, kıkırdak ve eklemlerin yapısına katılır.
  • Saç, tırnak, tüy, boynuz  gibi yapılarda protein bulunur. Kas kasılması yine protein iplikler tarafından gerçekleştirilir.
  • Proteinler, enerji verici olarak kullanıldığında boşaltım atığı olarak karbondioksit ve su dışında amonyak da meydana gelir.
  • Vücutta önemli role sahip protein açısından zengin besinler; et, süt, peynir, yoğurt, yumurta, baklagiller, tahıllar ve kuru yemişlerdir.
  • Vücuda gerektiği kadar protein alınmadığında büyüme aksar; hâlsizlik, tüm vücutta kuruma, büzülme, saç dökülmesi ve ödem görülür.
  • Proteinler vücutta doğrudan depolanamaz, dışarıdan besinler yoluyla alınan proteinlerin fazlası yağa dönüştürülerek depolanır. Bu durum şişmanlığa neden olur, böbrekler ve karaciğerde hasara yol açar. Ayrıca idrarla kalsiyum atılmasına ve gut hastalığına neden olur.

4. Enzimler

Canlı veya cansız tüm ortamlarda kimyasal bir tepkimenin başlayabilmesi
için tepkimeye girecek maddelerin belirli bir enerji düzeyine ulaşması gerekir. Herhangi bir kimyasal tepkimenin başlayabilmesi için gerekli olan en düşük enerji miktarına aktivasyon enerjisi denir.

Katalizörler, tepkimenin gerçekleşmesi için gerekli olan aktivasyon enerjisini düşürerek tepkimeleri hızlandırır ve tepkimelerden etkilenmeden çıkar. Canlı sistemlerde gerçekleşen tepkimeleri hızlandıran biyolojik katalizörlere enzim denir.

Enzimler, hem hücre içinde hem de hücre dışında çalışabilir. Örneğin besinleri parçalayan sindirim enzimleri, hücre içinde ve hücre dışında çalışabilmektedir.

Enzimler, tepkimelerden değişmeden çıkar. Bu yüzden tekrar tekrar kullanılabilir. Zamanla yapısı bozulan enzimler amino asitlerine kadar yıkılır ve yerine yenisi sentezlenir. Koenzim ve kofaktörler de tekrar tekrar kullanılabilir.

Enzimlerin Çalışmasına Etki Eden Faktörler

1.Sıcaklık 

2. pH derecesi

3.Enzim ve Substrat Miktarı

4. Su

5. Subrast Yüzeyi

6. aktivatörler

7. inhibitörler

Enzimlerin Kullanım Alanları ve Önemi

  • Gıda endüstrisi enzimlerin en fazla kullanıldığı alandır.
  • Enzimler, peynir ve ekmek yapımında; et ürünlerinin işlenmesinde; laktozsuz sütün, hipoalerjik bebek mamalarının, glikoz ve fruktoz şekeri
    içeren tatlandırıcıların ve alkollü içeceklerin üretiminde; meyve sularının berraklaştırılmasında kullanılır.
  • Biyoteknolojik araştırmalarda; teşhis ve tedavi amacıyla tıpta; eczacılıkta ilaç üretiminde; enfeksiyonları engellemek için kontak lens ve yara temizleme solüsyonlarında enzimler kullanılır.
  • Hazım kolaylaştırıcı bazı ilaçların yapısında protein, lipit ve karbonhidratları parçalayan enzimler kullanılmaktadır.
  • Deriden tüy veya kılların uzaklaştırılması ve derinin yumuşatılması
    amacıyla deri sanayinde ve dokuma ipliklerinin işlenmesin kolaylaştırmak için tekstilde enzimler kullanılmaktadır.

5. Hormonlar

Hormonlar; belirli hücre tiplerinden salgılanan ve hedef hücreler üzerinde düzenleyici etki gösteren, amino asit, protein ve steroit yapılı organik bileşiklerdir.

Hormonlar; büyüme, gelişme, üreme ve homeostaziyi sağlama gibi görevleri yerine getirdiğinden canlılık için çok önemlidir. Az ya da çok salınması metabolik rahatsızlıklara yol açar.

Hayvanlarda özel bezler tarafından üretilen hormonlar, kan ve vücut sıvılarıyla hedef organlara taşınır. Örneğin insanda hipofiz bezinden salgılanan ve kan yoluyla tüm vücuda dağıtılan büyüme hormonu, vücuttaki hücreleri etkileyerek büyümeyi ve hücre yenilenmesi ile hücrenin bölünmesini uyarır. Az salınması cüceliğe, fazla salınması ise devliğe yol açar. Bitkilerde üretilen hormonlar ise büyüme, çiçeklenme, meyve oluşumu, yaprak dökümü gibi olayları düzenler.

6. Vitaminler

Sağlıklı bir yaşamın sürdürülebilmesi için proteinler, lipitler, karbonhidratlar, inorganik tuzlar, mineraller gibi maddelerin yanı sıra vitaminlere de ihtiyaç duyulur. Vitaminler, genelde insan vücudu tarafından üretilemediğinden besinler yoluyla dışarıdan hazır alınmaları gerekir. Bitkiler ihtiyaç duyduğu vitaminlerin tümünü kendileri üretir.

Vitaminler yağda ve suda çözünen vitaminler olmak üzere iki gruba
ayrılır. Yağda çözünenler A, D, E ve K; suda çözünenler ise B grubu
ve C vitaminleridir.

7. Sağlıklı Beslenme

Sağlıklı beslenme; yeterli, düzenli ve dengeli beslenmedir. Kendi bedenine saygı gösteren insanlar sağlıklı beslenmeye dikkat eder. Sağlıklı beslenme herkes için özellikle de çocuklar için çok önemlidir. Yetersiz ve dengesiz beslenen çocukların bedensel ve zihinsel gelişimleri geri kalır. Çocukluk dönemindeki hatalı beslenme alışkanlıkları; yüksek tansiyon, kalp-damar hastalıkları ve obezite için risk oluşturur.

Obezite, sağlığı bozacak ölçüde vücutta aşırı yağ birikmesidir. Gıda maddeleri dünya nüfusuna eşit bir şekilde dağılmamıştır. Dünya nüfusunun önemli bir bölümü, yetersiz ve dengesiz beslenme sonucu oluşan hastalıklarla mücadele ederken aşırı ve dengesiz beslenme sonucu oluşan obezite birçok insan için önemli bir sağlık sorunu olmaktadır.

Obezite; diyabet, hipertansiyon, kalp damar hastalıkları, solunum zorluğu, felç, karaciğer yağlanması, kas ve iskelet rahatsızlıkları, ruhsal bozukluklar gibi sağlık sorunlarına neden olmaktadır.

Obezite ile diyabet arasındaki bağlantı insülin direnci ile ilişkilidir. İnsülin direnci, insülin hormonuna karşı vücutta duyarsızlık gelişmesidir. İnsülin, pankreastan salgılanır ve kan şekeri yükseldiğinde kan şekerini düşürür. İnsülin direnci, diyabetin gelişmesine zemin hazırlayan önemli bir sorundur. Diyabetli bireylerde insülin eksik veya etkisiz olduğu için şeker hücre içine giremez ve kanda miktarı yükselir. Kan şekerinin yükselmesi; kalp-damar hastalıkları, böbrek sorunları, görme sorunları, körlük, felç, duyu kayıpları, ayak yaraları, yara iyileşmesinde gecikme gibi sorunlara neden olur.

Sağlıklı beslenme  için ihtiyaç duyulan karbonhidrat, yağ, protein, vitamin ve mineraller düzenli olarak vücuda alınmalıdır. Tüm bunları içeren günlük menüler oluşturulmalıdır. Et, süt, yumurta, yoğurt, peynir, baklagiller, tahıllar, kuru yemişler, taze sebze ve meyve düzenli tüketilmeli; günlük 8-10 bardak su içilmelidir. Şeker, tuz ve yağ içeriği yüksek yiyecek-içeceklerin aşırı tüketiminin, birçok hastalığı beraberinde getirdiği unutulmamalıdır.

 

 

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir