Eğitim

Su “Hayat Maddesi”

Vücudumuzun en fazla ihtiyaç duyduğu maddelerden biridir. Kimyasal reaksiyonlar sulu bir ortamda gerçekleşir. Su iyi bir çözücü olduğu için besinlerin sindiriminde, emilmesinde, taşınmasında ve artıkların atılmasında kullanılır. Vücut ısısının fazlası yine su ile atılır.

A vitamini karaciğerde, D vitamini ise deride besinlerle birlikte alınan provitaminler (öncül vitamin) den sentezlenebilirler.

B ve K vitaminleri ise, kalın bağırsakta bulunan bazı bakteriler tarafından sentezlenerek insana verilir.

Madensel Tuzlar (Mineraller)

Organizmada az da olsa 15 kadar mineral maddeye mutlaka ihtiyaç duyulur. Mineral maddelerin vücut içindeki görevlerini üç ana başlık altında toplayabiliriz.

1. Vücut içindeki birçok enzimin ve hemoglobin gibi moleküllerin yapısını oluştururlar. Bunlar, demir (Fe) ve fosfor (P) gibi elementlerdir.

2. Kemiklerin ve dişlerin normal olarak gelişmesini sağlar. Bunlar için gerekli olan madensel maddeler, kalsiyum (Ca), fosfor (P) ve magnezyum (Mg) dur.

3. Vücut ve hücre sıvısının osmotik basıncını düzenler. Bunlardan hücre içi sıvıda sodyum (Na), klor (Cl), hücre dışı sıvıda potasyum (K), magnezyum (Mg) ve fosfor (P) bulunur.

Vitaminler “Organik Düzenleyiciler”

Vitaminler, hücrenin normal metabolizması için gerekli olan organik besin maddelerindendir. Hayvanlar ve insanlar vitaminlerin çoğunu sentezleye-medikleri için dışarıdan hazır olarak alırlar.

Canlıda vitamin azlığı veya fazlalığı değişik hastalıkların ortaya çıkmasına neden olur. Vitaminler, metabolik faaliyetlerde görev yapan koenzimlerin büyük bir kısmını meydana getirir. Vitaminler sindirilmeden direkt olarak kana geçerler ve canlılarda enerji verici olarak kullanılmazlar. Genel özellikleri bakımından vitaminler iki grup altında toplanabilir.

Yağda Eriyen Vitaminler: A, D, E ve K vitaminleridir. Bu grup vitaminlerin fazlası karaciğerde depo edilir.

Suda Eriyen Vitaminler: B ve C vitaminleridir. Bu grup vitaminlerin fazlası depo edilmez, idrarla dışarıya atılır. Taze olarak alınmalıdırlar.

Yağlar (Lipidler)

Suda az veya hiç çözünmeyen, organik çözücülerde (kloroform, eter, aseton, alkol) çözünebilen kimyasal maddelerdir. Solunum sonucu parçalandıklarında karbonhidratlardan iki kat daha fazla enerji sağlarlar. Karbonhidratların fazlası, hücrede yağ moleküllerine dönüştürülerek depolanır.

Dehidrasyon

Gliserol + 3 Yağ asiti « ” Nötral yağ + 3 H2O

Hidroliz

Gliserol, üç molekül yağ asitiyle birleşerek nötral yağları meydana getirirler. Bir yağ çeşidi olan fosfolipidler, hücre zarının yapısına katılır. Steroid-ler zarların yapısına katıldığı gibi metabolizmayı düzenlemede de görev yaparlar. Steroidlerden bazıları, vitamin (B ve D vitaminleri) ve hormonların (cinsiyet hormonları) sentezlenmesinde kullanılır.

Yağ asitleri, uzun bir karbon zincirinden oluşur. Zincirin bir ucunda COOH (karboksil grubu) bulunur. Doymuş yağ asitlerinde bütün karbonlar hidrojene bağlanmıştır. Doymamış yağ asitlerinde ise bazı karbonlar arasında çift bağ bulunur.

Hayvansal yağlar genellikle doymuş olup, katıdır. Bitkisel yağlar ise genellikle sıvı olup, doymamıştır. Bitkisel yağlar yüksek ısı ve basınç altında hidrojenle doyurulursa katılaşırlar ve margarinler oluşur.

Her peptid bağına karşılık bir molekül su açığa çıkar, n tane amino asit kullanılırsa n - 1 su molekülü açığa çıkar.

Peptid bağı sayısı = su sayısı

Proteinler

Proteinler hücrede ribozom’larda sentezlenir. Hücrenin en önemli organik bileşiklerindendir. Yapısında karbon (C), hidrojen (H), oksijen (O), azot (N) ve bazılarında bunlara ek olarak kükürt (S) ve fosfor (P) da bulunabilir.

Protein moleküllerinin yapısında en fazla 20 çeşit amino asit bulunur. Bunların 12 çeşidini insan vücudu, çeşitli organik monomerlerden sentezleye-bilir. Kalan 8 tanesini dış ortamdan hazır almak zorundadır. Bunlara temel amino asitler denir. Her bir amino asitte; amino grubu (NH2) ve karboksil (COOH) grubu aynıdır. Amino asitlerde radikal gruplar (R) farklıdır. Dolayısıyla 20 çeşit amino asitte 20 farklı R grubu bulunur.

Bir organizmanın kuru ağırlığının yaklaşık % 50 sini proteinler meydana getirir. Proteinler hücrede DNA tarafından sentezlettirilen tek moleküldür.

Protein molekülleri, her canlı türüne özgü olup antijen özelliği gösterirler. Yani farklı özelliğe sahip bir canlıya aktarıldıklarında antikor oluşumuna neden olurlar. Günümüzde doku ve organ nakillerinin başarısızlıkla sonuçlanmasının nedeni, proteinlerin bu özelliklerinden dolayıdır. Doku aktarımlarının başarıyla sonuçlanabilmesi için, daha çok protein yapıları benzer kişiler seçilmektedir. Protein molekülleri sentezlenirken amino asitler birbirlerine peptid bağlarıyla bağlanırlar.

oli

Polisakkaritler: Çok sayıda glikozun dehidrasyon sentezi sonucu, glikozit bağları kurarak birleşmesiyle oluşur. Depo edilen karbonhidratlardır. Bir polisakkaritin yapısında kaç tane monosakkarit kullanılmışsa, reaksiyon sonucu bunun bir eksiği kadar su açığa çıkar. Yani n - 1 molekül su açığa çıkar. Burada n glikoz sayısıdır. Polisakkaritler hidroliz edildiklerinde mono-sakkaritlere indirgenirler. Polisakkaritleri iki grupta toplayabiliriz.

Depo Polisakkaritler

Bu tür polisakkaritlerden en yaygın olanları bitkilerde nişasta, hayvanlarda ve insanda ise glikojendir. Fazla glikoz, gerektiğinde kullanılmak üzere bu moleküllere dönüştürülerek depolanır.

Nişasta: Bitkilerde karbonhidratların depo formudur. Genellikle fotosentezle oluşan şekerin büyük bir bölümü lökoplast organellerinde nişastaya dönüştürülerek bitki dokularında depo edilmektedir. Yumru ve tohumlarda daha çok depolanır.

Glikojen: insanlarda ve hayvanlarda karbonhidratların depo şeklidir. Sindirim sonucu kana geçen monosakkaritlerin fazlası karaciğer ve kaslarda glikojene dönüştürülerek depolanır. Bakterilerde ve mantarlarda da glikojen bulunur.
Yapısal Polisakkaritler

Selüloz: Selüloz bitki hücrelerinde hücre çeperinin yapısına katılır. Selülozun yapısındaki monosakkaritler birbirlerine ters bağlandıkları için, insanların ve hayvanların sindirim sistemlerinden salgılanan enzimlerle yapı taşlarına ayrılamazlar. Ancak, bazı bir hücreli canlıların salgıladığı enzimlerle parçalanabilir. Her üç polisakkarit de glikozun polimeri olduğu halde fiziksel ve kimyasal özellikleri farklıdır. Çünkü, glikozların bağlanma biçimleri farklıdır.

Kitin: Bazı omurgasız hayvanlarda dış iskeleti oluşturur. Yapısı selüloza benzer.

Disakkaritler: iki monosakkaritin, birbirleriyle glikozit bağı kurarak meydana getirdiği karbonhidratlardır. Bu birleşme sırasında su açığa çıktığı için olaya dehidrasyon sentezi de denir.
Dehidrasyonun tersi olan su ile parçalanma olayına da hidroliz denir. Di-sakkaritlere örnek olarak maltoz (arpa şekeri), laktoz (süt şekeri) ve sükroz (sakkaroz = çay şekeri) verilebilir

Monosakkaritler: Basit ve en önemli karbonhidratlardır. Sindirime uğramadan, direkt olarak kana geçerler. Monosakkaritler, içerdikleri karbon atomlarının sayısına göre sınıflandırılır.

Altı karbonlulara (heksozlar); glikoz (üzüm şekeri), fruktoz (meyva şekeri) ve galaktoz (süt şekeri), beş karbonlulara (pentozlar) ise riboz ve deoksiriboz örnek verilebilir.

Glikoz, fruktoz ve galaktoz isimli heksozların, hücre zarındaki difüzyon hızları, “Galaktoz - Glikoz - Fruktoz” şeklindedir. Bu üç molekülün kapalı formülleri aynı olup (C6H12O6), birbirlerinin izomeridirler.

Hücre zarından en kolay geçen galaktoz olmasına rağmen tabiatta bu haliyle fazla miktarda bulunmadığından, açlık ve koma anında acil enerjiye ihtiyaç duyulduğunda glikoz kullanılır.

Karbonhidratlar

Karbonhidratlar, adından da anlaşılacağı gibi karbon (C), hidrojen (H) ve oksijen (O) atomlarından meydana gelmiştir. Organik besin maddelerinin en basit yapılı olanı karbonhidratlardır. Karbonhidratlar bütün canlı hücrelerde bulunur ve en önemli enerji kaynağıdır. Genel formülleri (CnH2nOn) dir.
Karbonhidratların canlı sistemlerde iki önemli fonksiyonu vardır. Birincisi, enerji kaynağı işlevi görmesi, ikincisi ise özellikle bitkilerde yapısal maddeler olarak kullanılmasıdır.

Örneğin; selüloz bitki hücrelerinde hücre çeperinin yapısına katılır. Az miktarda da DNA, RNA, ATP, NAD gibi moleküllerin yapısında bir karbonhidrat olan pentozlar (riboz ve deoksiriboz) bulunur.

Karbonhidratlar, yapısındaki şeker (monosakkarit) sayısına göre, değişik gruplara ayrılabilirler.

İnorganik besin maddeleri; Canlılar tarafından üretilemez. Su ve madensel maddelerdir.