Biyologlar - Biyolojiye Gerçekçi Yaklaşım

BESİNLER VE KİMYASAL ENERJİ

---

Besinler kimyasal enerjilerine göre organik ve inorganik besinler olmak üzere iki’ye ayrılır. Görevlerine göre enerji verici, yapıcı onarıcı ve düzenleyici olmak üzere 3’e ayrılır.
Enerji verici Yapıcı onarıcı Düzenleyici
Karbonhidratlar + + -
Yağlar + + -
Proteinler + + +
Vitaminler - - +
Minareler ve su - + +

Organik Moleküller (Bileşikler)

1-)Karbonhidratlar
2-)Yağlar
3-)Proteinler
4-)Vitaminler
5-)Nükleik asitler
Organik moleküller sadece canlı organizmalar tarafından sentezlenebilen ve kullanılabilen moleküllerdir. Günümüzde bazı vitaminler sentetik olarak üretilmektedirler.
Bütün organik besinlerin yapısında C,H ve O atomları bulunur. Karbonhidrat,yağlar ve proteinler enerji elde etmek için kullanılabilir.Hücre zorunlu olmadıkça proteinleri enerji kaynağı olarak kullanmaz,çünkü proteinlerin esas görevi canlı yapısına katılmak ve enzim olarak görev yapmaktır.
Nükleik asitler organik yapılı bileşikler olup canlı vücudunda kalıtım materyali olarak ve genetik bilgi deposu olarak iş görürler. Her canlı kendi nükleik asitini kendisi üretir.
1 gr karbonhidrat yıkılırsa 4,2 Kcal
1 gr protein yıkılırsa 4,3 Kcal
1 gr yağ yıkılırsa 9,5 Kcal enerji verir.
Not:İnorganik maddelerden organik madde üretimini ototrof canlılar başarabilirken ;Organik maddelerden organik madde üretimini tüm canlılar gerçekleştirebilir.Tüm canlı türleri tüm organik besin çeşitlerini üretemeyebilir.
Monomer ; Organik moleküllerde yapıtaşına denir.(Glikoz,fruktoz, galaktoz, riboz,deoksiriboz ,aa,gliserol ,yağ asiti).
Polimer ; Monomerlerin birleşerek oluşturdukları organik bileşiklerdir. (Nişasta ,glikojen,selüloz,protein,yağ ,pepton).
Dehidrasyon ;İki veya daha fazla organik besin yapıtaşının (Monomer birleşerek daha büyük organik besin (polimer) oluşturması oluşturması olayıdır. Bu olayda ATP harcanır ve oluşan bağ sayısı kadar su açığa çıkar.
X +Y A+H2O
X+Y+Z B+2H2O
Not:Dehidrasyon olayında kurulan bağ sayısı ve açığa çıkan su sayısı hesaplanırken sorunun sorulma tarzı önemlidir.Örneğin ;Yapımı devam eden bir polipeptid zincirine 20 molekül daha katılırsa 20H2O açığa çıkar ve 20 yeni bağ kurulur veya moleküller halka şeklinde bir yapı oluştursa kullanılan molekül kadar su ve bağ oluşur.
Hidroliz ; Büyük moleküllü (Polimer) bileşiklerin su ile parçalanarak daha küçük parçalara ayrılmasıdır.
Organik moleküllerin enerji verme sırası :
Karbonhidratlar Yağlar Proteinler(Eşey hücre proteinleri
Kas hücre proteinleri Sinir hücre proteinleri).
Not: Enerji hammaddesi olarak kullanım sırası :
Karbonhidrat Yağ Protein
Enerji potansiyeli sırası :
Yağ Protein Karbonhidrat
Yapı maddesi olarak önem sırası :
Protein Yağ Karbonhidrat

1-) KARBONHİDRATLAR
C,H ve O elementlerinden oluşurlar.En önemli görevi enerji hammaddesi olarak kullanılmasıdır.Bazı karbonhidratlar DNA,RNA,ATP;hücre zarı,hücre duvarı iskelet gibi bazı yapılara katılırlar.Diğer bileşiklere göre az enerji verirler, fakat ilk enerji kaynağı olarak kullanılırlar çünkü parçalanmaları daha kolaydır.

Monosakkaritler Disakkaritler Polisakkaritler
-Glikoz -Sükroz -Nişasta
-Fruktoz -Laktoz -Selüloz
-Galaktoz -Maltoz -Glikojen
-Kitin
1-)Monosakkaritler (Tek şekerler)
Hidroliz ile daha küçük birimlere parçalanamazlar.Hücre gecebilirler. Yapılarındaki mevcut karbon atomuna göre isimlendirilirler.
Triozlar : 3 karbonlu şekerlerdir.Glikoz ve fotosentezin karanlık devre reaksiyonlarında ara ürün olarak oluşurlar.Örnek:Pirüvik asit (C3H6O3), gliseraldehit.
Pentozlar :5 karbonlu şekerdir.Riboz ve deoksiribozdur. Riboz(C5H10O5)=RNA,ATP,NAD,FAD’ın yapısında mevcuttur.
Deoksiriboz(C5H10O4)=DNA’nın yapısına katılır.
Hekzozlar:6 karbonlu şekerlerdir.(Glikoz,Fruktoz,Galaktoz)
Glikoz(Üzüm şekeri) Bal,üzüm ve incirde bol bulunur.
Fruktoz(Meyve şekeri) Olgun meyvelerde ve balda bulunur.
Laktoz(Süt şekeri) Süt ve süt ürünlerinde bulunur.
Hepsinin formülü C6H12O6’dır.Yalnız bunlar moleküllerindeki atomların farklı dizilişleri bakımından ayırt edilirler.Kapalı formülleri aynı,açık formülleri farklı bileşiklere izomer bileşikler denir.Glukoz ,fruktoz ve galaktoz birbirinin izomeridir.
Hücre zarından geçme sıraları:Galaktoz Glukoz Fruktoz dur.
2-)Disakkaritler (Çift şekerler)
İki monosakkaritin aralarında bir molekül su açığa çıkarıp Glikozit bağı ile bağlanması sonucu oluşur.Genel formülleri C12H22O11’dir.
C6H12O6+C6H12O6 C12H22O11 +H2O

Glikoz+Fruktoz Sakkaroz(Sükroz)(Çay şekeri)+H2O=Bitkisel
Glikoz+Galaktoz Laktoz(Süt şekeri)+H2O=İnsan ve memeli sütü
Glikoz+Glikoz Maltoz(Arpa şekeri)+H2O=Bitkisel

3-)Polisakkaritler(Çok şekerler)
Çok sayıda glikozun glikozid bağları ile bağlanması sonucu oluşurlar.
n(C6H12O6) OH-(C6H10O5)n-H+(n-1)H2O
100(C6H12O6) OH-(C6H10O5)100-H + 99 H2O

Polisakkaritler ikiye ayrılır.

1-)Depo polisakkaritleri:Nişasta ve Glikojendir.
2-)Yapısal polisakkaritler:Selüloz ve kitindir.

Nişasta ; Bitkilerde karbonhidratların depo şeklidir.Çok sayıda glikozun (Glikozit Bağı) bağlanması ile oluşur.Hayvan hücrelerinde bulunmaz ançak sindirime uğrar.Esas olarak Löloplastlarda depo edilir.Suda erimez ;Alkolde erir.Buğday,patates,mısır,bakla……vb bulunur.
Not : Nişasta suda çözünmediği için hücre içi basıncı artırmaz.
Glikojen ;Hayvanlarda karbonhidratların depo şeklidir.Karaçiğer ve kasda bol miktarda bulunur.Suda çözünür.Hayvan insan ,mantar ve bakteri hücrelerinde bulunur.Glikojen etçillerde hem hücre içinde ; hem de hücre dışında sindirilebilir.
Selüloz ; Bitki hücrelerinde hücre çeperinin yapısını oluşturur.Selolüzu oluşturan glikozlar birbirine ters bağlandığı için memeli canlıların sindirim sistemlerinden salgılanan enzimler ile yapıtaşlarına ayrılmazlar.Hayvan hücrelerinde bulunmaz.İnsan ve omurgalı hayvanlarda selülozu sindiren enzimler bulunmaz.Geviş getiren memelilerde bazı kuşlarda ve termitlerde (Beyaz karıncalar) sindirilerek kullanılır.Ağaçların % 50’si selolüzdur.
Kitin ;Omurgasız hayvanlarda özelikle eklem bacaklılarda (Böcek) dış iskeleti oluşturur.
Lignin;Selülozla birlikte destek dokuda bulunur.Sindirimi gercekleşmez.
Daha karmaşık yapıdaki polisakkaritlerin arasında kanın pıhtılaşmasını önleyen ‘Heparin’ de bulunur.


2-) YAĞLAR (LİPİTLER)

Yapılarında C,H,O atomları yer alır.Ancak bazı yağların yapısında P ve N gibi atomlarda bulunabilir.Yapılarındaki O2 oranı karbonhidratlara göre daha düşüktür bu nedenle de yapılarındaki hidrojen ve karbon oranı yüksek olur. Parçalanmaları sonucu daha fazla su oluşur.
Yapılarındaki mevcut hidrojen ve karbon iyonu fazlalığı nedeniyle daha fazla enerji verirler.Ançak oksijen azlığı nedeni ile zor yanarlar.
Deri altında birikerek vücudun ısı kaybını önler ve mekanik darbelere karşı korur.Daha hafif olması nedeniyle göçmen kuşlarda depo maddesi olarak kullanılırlar.Glikolipit ve lipoprotein‘lere katılarak hücre zarında görev alırlar.
Doğal yağlar trigliserit diye adlandırılırlar.3 yağ asiti ve bir mol gliserolün ester bağı ile bağlanması ile oluşurlar.
Yağların kullanımı ve yıkımı uzun sürdüğün den , hücrelerde ikinci enerji kaynağı olarak iş görürler.Bazı doymamış yağ asitleri vücut da sentezlenmez besin ile alınması gereklidir.Bunlara temel yağ asitleri denir.
En önemli yağlar ; -yağ asitleri
-yağlar(nötr yağlar)
-steroidler
-fosfolipitler
Yağ asitleri ; Karbonlar arasındaki bütün bağlar tekli ise doymuş yağ asiti (Bütürik asit,Palmitik asit) denir.Bunlar hayvansal kaynaklı (iç yağı,tere yağı)’dırlar.Yağ asitinin durumuna göre yağlarda isim alır.Karbonlar arasında çift bağ varsa doymamış yağ asiti (Oleik asit,Linoleik asit) denir.Bunlar bitkisel kaynaklıdır.
Not : Doymamış yağlar hidrojen ile doyurularak katı hale geçirilirler. Böylece margarinler oluşur.Ayrıca insan vücudu yapısında bir çift bağ bulunan oleik asiti yapabilmektedir.Linoleik asiti yapamaz
Nötral yağlar ;yağların en önemli depo şeklidir.
3 yağ asiti + 1 gliserol Yağ +3 H2O

Yağ asitleri gliserol ile ester bağları ile bağlanır.Bir gliserole bağlanan yağ asitleri farklı olabilir.Bundan dolayı yağların bir çok türevi oluşur.
Steroidler ; Zarların yapısına katıldığı gibi vitamin ve hormon olarak ta görev yapar.
Fosfolipitler ;Hücre zarının yapısına katılır.Fosfor içeren yağlardır.
Kolesterol ;Hayvansal hücre zarının yapısına katılır fakat fazlalaşır ise damar sertliğine neden olur.

3-) PROTEİNLER
C,H,O ve N elementlerinden oluşurlar.Bazı proteinlerde kükürt(S) ve fosfor(P)’da bulunabilir.Proteinler ribozom organelin de her canlı türü tarafından sentezlenebilir.Proteinler DNA tarafından sentezlettirildiği için her canlının proteini farklıdır.Aminoasit diziliş sırasını genler belirler. Aminoasitlerin dizilişleri türlere özgüdür.
n.(Amino asit) Protein+(n-1) H2O

Proteinlerin parçalanması sonucu CO2,H2O,NH3 gibi artık ürünler oluşur. Proteinlerin yapı taşı amino asitlerdir.Tabiat da 20 çeşit amino asit vardır. Ototrof canlılar 20 çeşit aa sentezlerken,hetetrof canlılar bir kısmını kendisi üretir,bir kısmını dışardan alır. 12 tanesini kendisi üretir,8 tanesini dışardan alır. Bu 8 çeşit amino asite esensiyal(Temel) aa’lar denir.Mecbur kalındığı takdirde enerji verici olarak kullanılabilirler.
Her bir aa’de amino grubu ile karboksil grubu aynıdır.aa’lerde farklı olan Radikal (R) gruplardır.20 farklı radikal grup vardır.
Amino asitler birbirine amino (NH2) ve karboksil (COOH) grubları ile bağlanır.1.aa’in COOH grubundaki karbon atomu ile 2.aa’in amin (NH2) grubundan azot atomu arasında peptid bağı kurulur.Bu arada bir molekül su açığa çıkar.
Not : Proteinlerin birbirlerinden farklı olmasının nedeni içerdikleri aa’lerin
-sayısına ,-çeşidine,-dizilişine,-kullanım miktarına bağlıdır.
Amino asitlerin parçalanabilmesi için ilk önce amino gruplarını kaybetmesi gerekir.Bunun sonucu olarak oluşan NH3 oldukça zehirli bir artık ürün olup bazı hayvan gruplarında bolca su ile seyreltilerek doğrudan dışarı atılırken bazı hayvan gruplarında üre yada ürik asite dönüştürülerek dışarı atılır.
Amino asitlerin yapısında bulunan amino grubu bazik,Karboksil grubu asidik özellik gösterdiği için amfoter özellik gösterir.Böylece hücrede meydana gelen pH değişimleri tamponlanır.
Canlı vücudunda protein eksikliği durumunda bazı anormalliler ortaya çıkar.Bu anormallikler yaraların geç iyileşmesi,alyuvar yapımında bozukluklar, enfeksiyonlara karşı bağışıklığın zayıflaması,kanda ozmotik basıncın azalması, büyümenin yavaşlaması sayılabilir.
Enzimler,antijen,antikor,hormonların bir kısmı,hemoglobinin globin kısmı protein yapıdadır.
Gliserol Amino asitler diğer organik bileşiklere
Yağ asidi dönüşürken NH2(amino grubu)’lerini kaybederler buna deaminasyon denir.

Glikoz Aminoasit

Kasların kasılmasını sağlayan aktin ve miyozinler protein yapıdadır.Hücre içi ve hücre dışı ortamın ozmotik dengesinin korunmasında proteinlerde görev alır.

VİTAMİNLER

Vücutta düzenleyici fonksiyon görürler.Bazıları enzimlerin (Koenzim) yapısına katılır.Sindirime uğramazlar.Sindirim sisteminden doğrudan kana emilirler.Vücutta enerji verici olarak kullanılmazlar.
Yeşil bitkiler ihtiyaç duydukları vitaminleri kendileri sentezlerler.İnsan ve hayvanlarda vitamin sentezi çok azdır.Vitaminler sentezleyemeyenler için vitamindir.Bir canlı için vitamin olan bir diğeri için vitamin olmayabilir.Örnek:C vitamini insan,maymun ve kobaylar için vitamin olmasına rağmen diğer hayvanlarda sentezlenebildiği için vitamin değildir.İnsanlar yalnız bazı provitaminleri vitaminlere çevirirler.
Hetetrof canlılarda her vitamin,yalnızca kendine özgü reaksiyonun gerçekleşmesinde rol oynar.
Not :Havuçta bulunan karoten(Provitamin-A) karaciğerde A vitaminine ,besinler ile alınan provitamin-D güneşin ultraviyole ışınları ile deride D vitaminine dönüştürülür.
A,C,D,E vitaminleri oksijenden ,A,B,E,K vitaminleri ışıktan,C ve E vitaminleri ise demir ve bakır gibi maddelerle temastan bozulur.

Vitamin Eksikliğindeki anormallikler

A vitamini Gece körlüğü, büyümede gerileme, deride pullanma ve kuruma.
D vitamini Raşitizm, osteomalazi,kemik ve dişlerde bozulmalar.
E vitamini Kısırlık, erken ve ölü doğumlar, alyuvarlarda bozukluk ve halsizlik. E vitamini A vitaminin vitamin özelliklerini kaybetmesini önler.
K vitamini Kanın pıhtılaşma sürecinde uzama.
B vitamini Beriberi(B1) ,pellegra(B3) ve pernisiyoz(B12) anemi.
C vitamini Vücut direnci azalması, diş etlerinde iltihaplanma ve çekilme şeklinde gözlenen skorbüt oluşur.

Uzun süreli bekletmek, ısıtma,kurutma,kuvvetli ışık,metaller ile temas özellikle suda eriyen vitaminlerin yapısının bozulmasına neden olur.
ÖSS Sorusu : Vücutta K vitamini eksikliğine;
1-Sindirim kanalında etkili emilimin olmaması
2-Besin içeriğinde yeterli yağın bulunmaması
3-Bağırsaktaki yararlı mikroorganizmaları öldüren ilaçların uzun süre kullanılması.Gibi sebepler neden olur.

Vitaminler suda ve yağda eriyenler olmak üzere 2’ye ayrılır.
-A,D,E,K vitaminleri yağda erirler,yani çözünürler.Uzun süre bozulmadan kalabilirler.Bunun için karaciğerde depolanırlar.
-B ve C vitaminleri suda erirler.Suda çözünen vitaminler vücutta depo edilmediği için fazlası idrar ile dışarı atılır.
-Vitaminlerin bazıları insan kalın bağırsağında yaşayan bazı bakteriler tarafından üretilebilir.B ve K vitaminleri.
Not : E vitamini yağ dokusu ve az miktarda üreme organlarında depolanır.

Vitaminlerin yararları :
Hastalıklara karşı vücut direncinin artması ;enzimlerin çalışmasının sağlanması; sinir ve sindirim sistemlerinin düzenli çalışması.Büyümenin sağlanması.

---