2. ENZİMLER Hücrelerdeki biyolojik katalizörlerdir, biyokimyasal tepkimelerin gerçekleşmesinde görevlidirler. Katalizörler, kimyasal tepkimelerin hızını arttıran ve tepkimeden etkilenmeden çıkan moleküllerdir. Vücuttaki biyokimyasal tepkimelerin başlayabilmesi için, tepkimeye girecek moleküllerin aktifleşmesi gerekmektedir. Bunun için harcanacak en düşük enerji miktarına başka bir deyişle kimyasal bir tepkimenin başlayabilmesi için gerekli minimum enerjiye aktivasyon enerjisi denir. Enzimler tepkimeyi hızlandırır. Ancak tepkimeyi başlatmaz ya da tepkimeye enerji vermez. Enzimlerin Özellikleri a) Protein yapılıdırlar: Hücrede, genlerin kontrolünde, ribozomda sentezlenirler. Bazı enzimler yalnızca proteinden oluşmuştur. Böyle enzimlere basit enzim denir. Bazılarında ise protein kısımla birlikte, mineral ya da vitaminden oluşmuş bir grup daha vardır. Bir enzimin, bu şekilde tek başına iş göremeyen protein kısmına apoenzim; yardımcı olan kısmına, vitamin ise koenzim; metal iyonu ise kofaktör denir. Bu şekilde proteinden başka gruplar da taşıyan enzime bileşik enzim ya da holoenzim adı verilir. O halde bileşik enzimler: O halde bileşik enzimler: Holoenzim = Apoenzim + Koenzim (Kofaktör) ya da Bileşik enzim = Protein + Vitamin (Mineral) şeklinde gösterilebilir. b) Her apoenzim kendine özel bir koenzimle ya da kofaktörle çalışır ancak bir koenzim ya da kofaktör farklı apoenzimlerle çalışabilir. c) Daha önce de belirtildiği gibi aktivasyon enerjisini düşürürler ve tepkimeyi hızlandırırlar. d) Enzimler, substrata ve tepkimeye özeldir. Substrat, enzimin etki ettiği maddedir. Enzimler substratlarıyla anahtarkilit uyumuna sahiptir. Enzimin substratı tanıyan ve onunla bağlanan bölgesine aktif bölge adı verilir. Nasıl her anahtar bir kilide özelse, enzimler de kendilerine özel substratla tepkimeye girerler. Hücredeki tepkime çeşidi kadar, enzim çeşidi vardır. Canlılar ne kadar çok gelişmişlerse, enzim çeşitleri de o kadar fazladır. e) Enzimler, tersinir çalışırlar. Birçok enzim, bir tepkimeyi iki yönlü katalizler. Ancak sindirim enzimlerinde bu özellik görülmez. Enzim A B f) Enzimler, tepkimeden etkilenmeden çıkarlar. Bir başka deyişle tekrar tekrar kullanılabilirler. g) Enzimler, takımlar halinde çalışır. Ya da, bir enzimin son ürünü, kendisinden sonraki enzimin substratıdır. A E1 B E2 C Yukarıda da görüldüğü gibi Enzim 1 in ürünü olan B maddesi Enzim için substrattır. h) Enzimler, çok hızlı çalışırlar. i) Enzimler, hücre dışında da çalışabilirler. Örneğin, çürükçül beslenen canlılarda sindirim enzimleri dış ortama salgılanır. j) Enzimler, substrata dış yüzeyinden başlayarak etki ederler. k) Enzimler isimlendirilirken; etki ettiği substratın ya da katalizlediği tepkimenin sonuna, enzim aktifse -az, pasifse (inaktif) -jen eki getirilir. Örneğin lipaz, aktif; pepsinojen, pasif bir enzimdir. Enzimlerin Çalışmasına Etki Eden Faktörler: 1) Sıcaklık: Enzimler protein yapıda olduklarından sıcaklıktan etkilenir. En iyi çalıştıkları sıcaklığa optimum sıcaklık denir. (30 o C-35 o C). Soğuk bozulmalarına neden olmaz. Hızlarını yavaşlatır. Çoğunlukla 0 o C de inaktif olurlar. Aşırı sıcaklık yapılarını bozar (denatürasyon) ve tepkimeyi geri dönüşü olmaksızın durdurur. 2) ph: Enzimler genellikle nötr ph ta çalışırlar. Ancak her enzimin kendine özel bir ph aralığı vardır. Örneğin sindirim sisteminde, ağızda iş gören enzimler nötr (ph:7), midedekiler asidik (ph:2), bağırsaktakiler bazik (ph:8,5) ortamda çalışırlar. 3) Su: Enzimlerin çalışması en az %15 sulu ortamda gerçekleşir. Tohumların içindeki nem miktarı yaklaşık %5 olduğu için kuru ortamlarda çimlenme gerçekleşemez. 4) Substrat Yüzeyi: Enzimler etkiye substratın dış yüzeyinden başladığı için, substrat yüzeyi ne kadar geniş olursa tepkime hızı o kadar artar. 5) Enzim Yoğunluğu: Ortamda yeterli substrat varsa, enzim miktarı arttıkça tepkime hızı da artar. 6) Substrat Yoğunluğu: Ortamda enzim miktarı sabit ise substrat eklendikçe tepkime hızı da bir süre artar daha sonra sabitleşir. Çünkü hızın maksimum olduğu noktada tüm enzimler substrata doymuş ve çalışıyor durumdadır. 7) Aktivatör Maddeler: Bu maddeler, enzimlerin etkinliğini artıran maddelerdir. Örneğin pepsinojeni aktifleştiren HCI gibi. Panzehirler de enzime bağlanmış olan zehri kendine bağlayarak, enzimin serbest kalmasını ve tepkimenin normale dönmesini sağlar. Ayrıca vitamin ve bazı mineraller koenzim ve kofaktör olarak çalışırlar. 8) İnhibitör Maddeler: Arsenik, siyanür gibi zehirler; kurşun, cıva gibi ağır metaller inhibitörlere örnektir. Substrata çok benzeyen bu maddeler, enzimlerle birleşerek çalışmalarına engel olurlar ve tepkimeye olumsuz etki ederler. 3. NÜKLEİK ASİTLER Nükleik asitler, yapılarında C, H, O, N ve P bulunduran ve hücreler tarafından sentezlenen büyük organik moleküllerdir. Görevleri: Genel olarak, kalıtsal bilgiyi taşımak, aktarmak ve hücre yönetimini sağlamaktır. Yapıları: Nükleik asitlerin yapı taşları nükleotidlerdir. Bir nükleotidde, azotlu organik baz (B), 5C lu şeker (Ş) ve fosfat (P) olmak üzere 3 kısım bulunur Bu yapılar birbirlerine glikozit ve ester bağlarıyla bağlanmışlardır. (Sadece baz ve şekerden oluşan yapıya nükleozit denir.) BAZ Nükleik asitlerin yapısına katılan azotlu organik bazlar iki çeşittir. 2015-2016 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 9. Sınıflar Biyoloji Notu II Sayfa:1
a. Pürin Bazları: Çift halkalı bazlardır. 2 çeşittir: Adenin (A) Guanin (G) b. Pirimdin Bazları: Tek halkalı bazlardır. 3 çeşittir: Urasil (U), Timin (T), Sitozin (S veya C) Üç tane tek halkalı baz, timin, Urasil ve Sitozin, pirimidin; iki çift halkalı baz, adenin ve Guanin pürindir. Adenin, Guanin ve Sitozin hem DNA da hem de RNA da bulunurken, timin sadece DNA da bulunur. RNA da ise onun yerini Urasil alır. Nükleik asitler içerdikleri pentoz çeşidine göre 2 ye ayrılırlar: A. Deoksiribonükleik asit (DNA) B. Ribonükleik asit (RNA) A. DEOKSİRİBONÜKLEİK ASİTİN (DNA) YAPISI VE GÖREVLERİ Watson ve Crick e Göre DNA Modeli İki iplikten oluşmuş, sarmal yapılı bir moleküldür. Adenin, Guanin, Sitozin ve Timin nükleotidlerini taşır. (DNA da Urasil bulunmaz.) İçerdiği 5C lu şeker deoksiriboz dur. Bir zincirdeki Adenin nükleotidin karşısına diğer iplikte Timin, Guanin nükleotidin karşısına diğer iplikte Sitozin gelir. Yani bir pürin bazının karşısında daima bir pirimidin bazı bulunur. DNA için, ü Ş DNA molekülü oluşurken, bir zincirdeki nükleotidler birbirlerine fosfodiester, karşılıklı nükleotidler birbirlerine hidrojen bağıyla bağlanırlar. Adenin ve timin arasında 2, Guanin ve Sitozin arasında 3 hidrojen bağı bulunur. O halde hidrojen bağı sayısı = 2(A) + 3(G) = toplam nükleotid sayısı + Guanin (Sitozin) sayısı DNA kendini eşleyebilir. Bu olaya replikasyon denir. Ökaryot hücrelerde; çekirdek, mitokondri ve plastidlerde bulunur. Hücrelerin genetik bilgisini taşır ve sonraki döllere aktarır. Protein ve RNA sentezini yönetir. DNA polimeraz ve ligaz enzimleri tarafından sentezlenir. Mutasyon denen kalıtsal değişikliklere neden olur. DNA nın Kendini Eşlemesi (Replikasyon) Çok hücreli bir canlının aynı tip hücrelerinde DNA nın niceliği ve niteliği aynıdır. Bunun nedeni hücrenin bölünmeye hazırlandığı evrede DNA nın kendini eşlemesidir. DNA sentezlenirken; Hücredeki organik baz, deoksiriboz ve fosfattan çok, sayıda nükleotid sentezlenir. DNA nın ipliklerini bir arada tutan hidrojen bağları kopar ve iplikler fermuar gibi birbirinden ayrılır. Açılan ipliklerin nükleotidlerinin karşısına DNA polimeraz enzimi sayesinde sitoplazmadan uygun nükleotidler gelir. Örneğin Guaninin karşısına Sitozin gibi Sırasıyla, fosfat şeker bağları ve hidrojen bağları kurulur. B. RİBONÜKLEİK ASİTİN (RNA) YAPISI VE GÖREVLERİ Tek iplikten oluşmuş nükleotid zinciridir. Adenin, Guanin, Sitozin ve Urasil nükleotidlerini taşır. (RNA da Timin bulunmaz.) İçerdiği 5C lu şeker ribozdur. Kendisini eşleyemez. DNA üzerinden sentezlenir. Ökaryot hücrelerde çekirdek, mitokondri, plastitler, ribozom ve sitoplazmada bulunabilir. DNA dan aldığı bilgiyle protein sentezini sağlar. RNA polimeraz enzimiyle sentezlenir, RNaz tarafından parçalanır. Miktarı, bir canlının aynı tip hücrelerinde bile farklı olabilir. Protein sentezinin fazla olduğu hücrelerde RNA miktarı fazladır. Görevlerine göre 3 çeşit RNA vardır. Messenger RNA (mrna = mesajcı RNA = elçi RNA) Hücrede en az bulunan RNA çeşididir. Toplam RNA ların %5 ini oluşturur. DNA çekirdekten çıkamadığı için, protein sentezi için gerekli şifreyi DNA dan alıp ribozomun küçük alt birimine getirir. Hücrede, her farklı protein için farklı bir mrna sentezlenir. Transfer RNA (trna = taşıyıcı RNA) Hücredeki RNA ların %15 ini oluşturur. Sitoplazmada çözelti halinde bulunduğundan eriyebilir RNA da denir. Görevi, protein sentezinde kullanılacak aminoasitleri ribozomun büyük alt birimine taşımaktır. Her trna, bir defada sadece bir aminoasidi ribozoma taşıyabilir. Canlılarda 20 değişik aminoasite özgü en az 20, en çok 61 çeşit trna bulunur. Ribozomal RNA (rrna) Hücredeki RNA ların %75-85 ini oluşturur. Proteinlerle birlikte ribozomun yapısına katılır. DNA ve RNA nın özellikleri arasında pek çok farklılıklar vardır. Ancak her iki nükleik asitte ortak olan özellikler de vardır. Örneğin, -Sitozin bazı taşımaları -Bulundurdukları pürin bazı çeşitleri (Adenin, Guanin) -Fosfat grubu (H 3 P0 4 ) -Nükleotidleri birbirine bağlayan fosfodiester bağlar. 2015-2016 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 9. Sınıflar Biyoloji Notu II Sayfa:2
4. YAĞLAR (LİPİTLER) Karbon (C), Hidrojen(H) ve Oksijen (O) atomları içerirler. Yapılarında ayrıca Fosfor (P) ve Azot (N) bulunabilir. Suda çözünmez. Alkol, eter, kloroform gibi organik çözücülerde çözünürler. Hidrojen oranlan karbonhidrat ve proteinlere göre fazla olduğu için bu moleküllerden daha çok enerji verirler. Yağların, yağ asitleri, nötral yağlar(trigliserit) steroid, fosfoslipit ve kolesterol gibi çeşitleri vardır. Şimdi bu yapıları inceleyelim. a. Nötral Yağlar (Trigliserit) 3 molekül yağ asidiyle 1 molekül gliserolün(gliserin) birleşmesiyle oluşurlar. Dehidrasyon tepkimesi sırasında yağ asidi ve gliserolün birleşimini sağlayan bağa ester bağı, bu bağın kurulduğu tepkimeye de esterleşme tepkimesi denir. b. Steroidler İnsanda bulunan bazı hormonlar (erkeklik ve dişilik hormonları gibi) ve kolesterol steroidlere örnektir. c. Fosfolipitler Gliserol ve yağ asidi dışında fosforik asit de içeren yağlardır. Hücre zarının yapısında bulunurlar. d. Glikolipitler Sinir hücrelerinde yer alan miyelin kılıfın ve hücre zarının yapısına katılırlar. Yağ molekülleri taşıdıkları yağ asidinin çeşidine göre ikiye ayrılırlar. 1. Doymuş Yağlar Doymuş yağ asidi içerirler. Şöyle ki; yağ asitlerinin karbonları birbirine tek bağla bağlanmıştır. Diğer bağlar hidrojenle doyurulmuştur. Oda sıcaklığında katıdırlar. Doymamış yağlara göre daha çok hidrojen içerirler. Genellikle hayvansaldırlar. Örneğin tereyağı, kuyruk yağı... 2. Doymamış Yağlar İçerdiği yağ asidinin karbon zincirinin bazı karbonları arasında çift veya üçlü bağ bulunur. Bu yağ asitlerinin karbonları hidrojen alabilecek durumdadır. Oda sıcaklığında sıvıdırlar. Genellikle bitkiseldirler. Örneğin zeytinyağı gibi Yağların Canlı Vücudu İçin Önemi Hücre zarının yapısına katılırlar. Bazı hormonların yapısına katılırlar. Enerji kaynağı olarak karbonhidratlardan sonra ikinci sırada kullanılırlar. Eşit miktarları yakıldığında proteinlerden de karbonhidratlardan da fazla enerji verirler. Ancak oksijen sayıları az olduğu için zor yanarlar. Vücutta fazla yağ deri altında depolanır. Bu sayede canlıyı soğuktan korur. Soğuk ortamda yaşayan kuş ve memelilerde daha kalın yağ tabakasına rastlanır. Vücudu basınç ve darbelerden korur. Hidrojen bakımından zengin moleküller oldukları için yıkımları sonucu bol miktarda su oluşur. Bu da develer ve göçmen kuşlar ya da kış uykusuna yatan canlıların su gereksinimlerinin karşılanmasını sağlar. Kuşların enerji kaynağı olarak yağ depolamaları, yoğunluklarının düşük olmasından dolayı canlıya hafiflik sağlar ve uçmayı güçleştirmez. Yağda çözünen vitaminler olan A, D, E, K vitaminlerinin vücuda alınmasında rol oynar. Yağlar fazla alınırsa, Şişmanlık görülür. Damar tıkanmaları kalp ve dolaşım rahatsızlıkları ortaya çıkar. 5. KARBONHİDRATLAR Yapılarında karbon (C) hidrojen (H) ve oksijen (O) atomu bulundururlar. 3 grupta incelenirler, a) Monosakkaritler Basit ya da tek şekerler olarak da adlandırılırlar. Genel formülleri C n H 2n O n dir. Karbon sayısı 3-8 arasında değişir. En küçük karbonhidratlardır. Sindirilemezler. Karbon sayılarına göre isimlendirilirler. Şöyle ki; 3C lu olanlara trioz denir. (Örneğin PGAL) 5C lu olanlara pentoz denir. (Örneğin riboz, deoksiriboz) 6C lu olanlara heksoz denir. (Örneğin glikoz, galaktoz, ) Pentozlardan, riboz RNA'nın ve ATP'nin yapısına katılır. Deoksiriboz ise DNA'nın yapısında bulunur. Riboz ve deoksiriboz arasında sadece oksijen sayılarında farklılık gözlenir. Deoksiribozun bir tane oksijeni eksiktir. Heksozların, genel formülü C 6 H 12 0 6 'dır. Çeşitleri glikoz (üzüm şekeri), fruktoz (meyve şekeri) ve galaktoz (süt şekeri)dir. Üç çeşidin de kapalı formülleri aynı ancak açık formülleri farklıdır. Heksozlar arasında canlılarda enerji verici olarak en fazla kullanılan molekül glikozdur. İnsan kanında gözlenebilen tek monosakkarit glikozdur. Besinlerle alınan fruktoz ve galaktoz karaciğerde glikoza dönüştürülerek kana verilir. Heksozların tümü suda çözünebilir ve tatlıdır. Ancak en tatlı şeker fruktozdur. b) Disakkaritler İki monosakkaritin birleşmesiyle meydana gelirler. Disakkarit örnekleri maltoz ( arpa şekeri ), laktoz ( süt şekeri ) ve sükroz ( sakkaroz ) ( çay şekeri ) dir. Genel oluşum tepkimesi Monosakkarit + Monosakkarit Disakkarit + H 2 O İki monosakkarit birleşip bir disakkarit oluştururken su açığa çıkar. Böyle tepkimelere dehidrasyon tepkimeleri denir. (1 nolu ok yönü) Dehidrasyon tepkimelerinde açığa çıkan su sayısı kadar bağ kurulur. Karbonhidrat monomerleri arasında kurulan bağa glikozit bağı denir. O halde disakkaritlerde 1 tane glikozit bağı "bulunur diyebiliriz. Dehidrasyon tepkimelerinin tersine yani büyük organik moleküllerin, 1 2 2015-2016 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 9. Sınıflar Biyoloji Notu II Sayfa:3
su katılarak küçük organik moleküllere parçalanmasına hidroliz (sindirim) tepkimeleri denir. (2 nolu ok yönü) Dehidrasyon ve hidroliz tepkimeleri birbirine zıt tepkimelerdir. Disakkaritlerden, maltoz ve sakkaroz bitkilerde, laktoz hayvanlarda sentezlenebilir. Dehidrasyon tepkimelerinde ATP harcanır. Hidroliz tepkimelerinde ATP tüketimi ya da üretimi gözlenmez. c) Polisakkaritler Çok sayıda (100-10000) glikozun dehidrasyonuyla oluşmuş büyük yapılı karbonhidratlardır. Bir polisakkaritin oluşum tepkimesi şu şekilde gösterilebilir. n(glikoz) -----------> Polisakkarit + (n-1) su Görüldüğü gibi (n-1) su oluşmuştur. O halde polisakkaritlerde (n-1) glikozit bağı bulunur. Bütün polisakkaritlerin yapı taşı glikoz olduğu halde, glikozların bağlanma şeklinin farklılığından dolayı farklı polisakkarit çeşitlerine rastlanır. 1. Nişasta Bitki hücrelerinde bulunan depo polisakkarittir. Bitkiler fazla glikozu nişasta haline getirerek depo ederler. Hücre içinde, lökoplast adı verilen organellerde depolanır. Suda az çözündüğü için tadı ve kokusu algılanamaz. Buğday, mısır gibi tahıllarda ve patates yumrusunda bolca bulunur. Nişasta içeren besine iyot (ya da lügol) çözeltisi damlatıldığında lacivert-mor renk oluşur. 2. Glikojen Hayvan nişastası olarak da adlandırılır. Çok sayıda glikozdan oluşmuş hayvansal depo polisakkarittir. Hayvanların karaciğer ve kaslarında depo edilir. Gerektiğinde karaciğerdeki parçalanır ve oluşan glikozlar kana verilir. Suda bir miktar çözünür. Mantar ve bakteri hücrelerinde de gözlenen polisakkarit çeşididir. Üzerine iyot damlatıldığında kahverengi renk oluşur. 3. Selüloz Çok sayıda glikozun birbirine ters bağlanmasıyla oluşmuştur. Bitkilerde hücre çeperinin temel maddesini oluşturur. Genellikle hayvanlarda selüloz sindiren enzimlere rastlanmaz. Ancak otçul beslenen canlıların sindirim sisteminde bu enzimi üreten mikroorganizmalar yaşar. İnsanların sindirim sisteminde bu mikroorganizmalardan yeterince bulunmadığı için selüloz büyük bir değişikliğe uğramadan sindirim sisteminden dışarı atılır. Suda erimez, iyotla boyanmaz. Ancak iyotlu çinko klorür ile yeşil renk verir. 4. Kitin Yapısı selüloza benzer. Omurgasız hayvanlardan eklem bacaklılarda (örneğin: böceklerde) dış iskeleti oluşturur. Azotlu bir polisakkarittir. Karbonhidratların Canlı Vücudu İçin Önemi Hücrede enerji verici olarak ilk sırada kullanılırlar. Beyin hücrelerinin tek enerji kaynağı glikozdur. Glikoz, proteinlerle birleşerek glikoproteinleri, yağlarla birleşerek glikolipitleri oluşturur ve bu moleküller hücre zarının yapısına katılır. Pentoz çeşitleri olan riboz ve deoksiriboz, nükleik asitlerin ve ATP nin yapısına katılır. Memelilerin sütünde bulunan laktoz, yavru canlıların beslenmesinde etkilidir. Karbonhidratlar fazla alınırsa; Yağa çevrilerek depolanır, şişmanlığa neden olur. Ağızdaki bakteri etkinliğini artıracağından diş çürümelerine neden olur. 6. PROTEİNLER Çok sayıda aminoasitin dehidrasyonuyla oluşmuş büyük organik bileşiklerdir. Aminoasitlerde karbon (C), hidrojen (H), oksijen (O) ve azot (N) elementleri bulunur. Ayrıca kükürt (S) ve fosfor (P) da bulundurabilirler. Proteinlerin özelliklerine geçmeden önce yapıtaşları olan aminoasitleri tanıyalım: Aminoasitlerin yapısında üç grup bulunur. Bunlar: 1-amino grubu (-NH 2 ) 2-karboksil grubu (-COOH) 3-radikal grup (-R) tur. Tüm aminoasitlerde aynı gruplar bulunur. Ancak radikal (değişken) grup her aminoasitte farklı atom ya da atom grubu olabilir. Bilinen 20 çeşit aminoasitten her birinin -R grubu birbirinden farklıdır. Bitki hücreleri, bütün aminoasit çeşitlerini kendileri sentezler. Hayvan hücreleri ise 12 çeşit aminoasiti sentezleyebildikleri halde, 8 ini dışarıdan almak zorundadırlar. Vücutta üretilemeyip, dışarıdan alınan aminoasitlere temel (Esansiyel) aminoasitler denir. Aminoasitler birbirlerine peptit bağlarıyla bağlanarak proteinleri oluştururlar. n(aminoasit) ------------------ Protein + (n-1) Su Peptit bağları aminoasitlerin, amino ve karboksil grupları arasında kurulur. Bir aminoasitin amino grubunun hidrojeniyle, diğer aminoasitin karboksil grubunun hidroksili birleşerek H 2 O oluştururlar. Bu suyun çıktığı yerde peptit bağı kurulur. Sonuçta oluşan iki aminoasitli yapıya da dipeptit adı verilir. Oluşan molekül tepkimeye giren aminoasit sayısına göre tripeptit, polipeptit gibi isimler alır. Proteinler hücrede, genlerin kontrolünde ribozom organelinde sentezlenirler. Her canlının proteini kendine özeldir. Çünkü kendi genlerinden gönderilen şifrelerle sentezlenmiştir. Proteinlerin farklılığını, kullanılan aminoasitlerin ÇEŞİT, SAYI ya da DİZİLİŞLERİNİN farklılığı sağlar. Proteinler, yalnız aminoasitlerden oluşabileceği gibi nükleik asitlerle birleşerek nükleoproteinleri ya da glikozla birleşerek glikoproteinleri oluşturabilirler. Hidrolizi sonucu yalnız aminoasitler oluşan proteinlere basit, aminoasitlerin yanı sıra nükleik asit ya da glikoz gibi farklı maddelerle oluşan proteinlere bileşik proteinler denir. Proteinlerin Canlı Vücudu İçin Önemi Canlının en küçük birimi olan hücrenin, ana yapısını oluştururlar. Yapıcı ve onarıcıdırlar. Büyümeyi, yaraların iyileşmesini, zihinsel gelişimi sağlarlar. 2015-2016 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 9. Sınıflar Biyoloji Notu II Sayfa:4
Kanda bulunan ve oksijen taşınmasını sağlayan hemoglobin gibi solunum pigmentlerinin yapısına katılırlar. Proteinden yapılmış olan antikorlar, vücudun mikroplara ya da yabancı proteinlere karşı savunmasında görev yaparlar. Bir canlıdaki yaşamsal olayların düzenlenmesini sağlayan, hormonların yapısına katılırlar. Canlının biyokimyasal tepkimelerinde görev alan enzimlerin yapısında bulunurlar. Hücrede, gerekirse, karbonhidrat ve yağlardan sonra enerji verici olarak kullanılırlar. Ancak bu vücudun kendi kendini yemesi anlamına gelir. Kasların kasılmasında görev alan aktin ve miyozinler de protein yapılıdır. Hücre içinde, hücre dışında ya da kanda osmotik basıncın dengelenmesinde etkilidirler. Proteinler içerdikleri -COOH grubundan dolayı asit, - NH 2 grubundan dolayı bazik özellik gösterirler. Böyle hem asit hem de baz özelliği gösteren maddelere amfoter maddeler denir. Bu sayede proteinler hücrede meydana gelen ph değişikliklerinde tampon görevi görürler. Karbonhidrat(l), Yağ (II) ve Proteinler(III); Hücrede enerji eldesinde kullanılma sıralarına göre I II III Verdikleri enerji miktarına göre II III I Canlının yapısına katılma miktarlarına göre III II I Şeklinde sıralanırlar. 7. VİTAMİNLER Vitaminler, hidrolize uğramayan yani sindirilmeyen organik bileşiklerdir. Hücrede enerji verici olarak kullanılmaları ya da hücre yapısına katılmaları da söz konusu değildir. Vitaminler, koenzimlerin yapısına katılarak enzimlerin çalışmasına yardımcı olurlar. Bitkiler ve diğer ototroflar vitamin sentezleyebilirler. Hayvanlar birçoğunu besinlerle dışarıdan hazır olarak alırlar. Bazılarını ise öncü maddelerini hazır aldıklarında vücutlarında vitamine çevirebilirler. Vitaminler yağda ve suda çözünenler olmak üzere ikiye ayrılır. Yağda çözünenler A, D, E, K vitaminleridir. Fazla alındıklarında karaciğerde depolanabilirler. Suda çözünenler B grubu (B 1 B 2, B 3, B 5, B e, B 7, B 9, B 12 ) ve C vitaminleridir. Suda çözündükleri için fazla alındıklarından idrarla atılırlar. Bu yüzden günlük alınması gereken vitaminlerdir. Vücutta depo edilemezler. Vitaminlerin Canlılar İçin Önemi Enzimlere yardımcı olan koenzimlerin yapısına katılırlar, düzenleyicidirler. Büyüme, gelişme ve üremede etkilidirler. Kemik oluşumu, gelişimi ve sertleşmesinde görevlidirler. Vücudu kan kaybından ve kansızlıktan korurlar. YAĞDA ÇÖZÜNEN VİTAMİNLER SUDA ÇÖZÜNEN VİTAMİNLER Vitamin Adı A D E K B1 B2 B3 B5 B6, B9 B12 Görevi Eksikliğinde Görülen Hastalıklar Görme olayında, kemik Gece körlüğü ortaya gelişimi ve üremede etkilidir. Ayrıca yaşlı hüc- kolay kırılır. Hastalık- çıkar. Kemik ve dişler relerin yerine yenilerinin lara karşı direnç azalır. yapılmasını sağlar. Kalsiyum ve fosforun emilmesini ve kemiklerde depolanmasını sağlar. Üremede etkilidir. Ayrıca A vitamininin vitamin özelliklerini kaybetmesini engeller. Kanın pıhtılaşmasında rol oynar. Karbonhidratların hücrede kullanımını sağlar. Sinir sisteminin çalışmasında etkilidir. Küçüklerde raşitizm, büyüklerde osteomalazi görülür. Kısırlık, karaciğer, kalp ve damar hastalıkları görülür. Kanın pıhtılaşmasında gecikme meydana gelir. Bir sinir hastalığı olan Beriberi, eklem yerlerinde şişlikler, kalp yetmezliği görülür. Karbonhidrat, yağ ve proteinlerden enerji eldesinde rol oynar. Demi- Ciltte lekeler, yaralar görülür. Kansızlık ortaya çıkar. rin emilimini kolaylaştırır. Görme olayında etkilidir. Besinlerden enerji elde edilmesini sağlar. Besinlerden enerji eldesinde kullanılır. Davranış anormallikleri, sindirim ve sinir sistemi bozuklukları ile kendini gösteren Pellegra hastalığı ortaya çıkar. Sinir sistemi bozuklukları saç dökülmesi, deride yaralar Hemoglobin yapımında Kansızlık, ciltte yaralar, sinir sistemi bo- görev alır, kan hücrelerinin yapımında rol oynarlarzukluklar Alyuvar yapımında görevlidir. Aminoasit ve protein metabolizması için gereklidir. Kansızlık, sinir sistemi bozuklukları, yorgunluk ortaya çıkar. Enfeksiyonlara ve zehirlenmelere karşı vücudu Diş etinde kanama ve diş dökülmelerine korur. Bağ doku liflerinin C neden olan skorbüt. yapısında bulunan proteinlerin sentezi için ge- Ayrıca, yorgunluk, tembellik reklidir. Organik Besinlerin Aranması Ekmek, süt veya et gibi bir yiyecekler, bir çeşit maddeden olmayıp birçok kimyasal bileşiğin karışımıdır. Vücudu besleyen bu kimyasal bileşiklere besinler denir. Bunlar karbonhidrat, yağ, protein, vitamin ve madensel tuzlardır. Besin maddeleri günlük yiyeceklerimizde birbirine karışmış olarak 2015-2016 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 9. Sınıflar Biyoloji Notu II Sayfa:5
bulunsa da besinlerin hiçbirini bir görüşte tam olarak tanımak mümkün değildir. Besinlerin içindeki maddeler ancak kimyasal ayraçlarla aranır. Canlılar İçin Minerallerin Önemi Fırın, kazan dairesi gibi sıcak yerlerde çalışanlar ve sıcak ülkelerde yaşayanlar diğer insanlara göre daha fazla tuz tüketmek zorundadırlar. Nedenini düşününüz. Mineraller canlının yapısına katılmakla birlikte birçok canlılık faaliyetini de gerçekleştirir. Aşağıdaki tabloda canlılar için önemli olan minerallerin özellikleri verilmiştir. MİNERAL LER Kalsiyum (Ca) Demir (Fe) Fosfor (P) Magnezyum (Mg) Sodyum (Na) Potasyum (K) Flor (F) Etkili Olduğu Olaylar ya da Katıldığı Yapı Kemik ve dişlerin yapısı, kas kasılması, kanın pıhtılaşması, enzimlerin aktivasyonu Alyuvarların (hemoglobin) yapısı, bazı enzimlerin aktivasyonu, kas proteininin (miyoglobin) yapısı Bol Bulundukları Besinler Lahana, tere, maydanoz, zeytin, kereviz, süt, peynir, yumurta, deniz ürünleri Baklagiller, pekmez, yeşil sebzeler, kuru meyveler, balık, kırmızı ve beyaz et, yumurta ATP, nükleik asit, Tahıllar, baklagiller, fındık, ceviz, kemik ve dişlerin yapısı, enzimlerin badem, süt, peynir, yumurta, kır- aktivasyonu, organ ve sistemlerin mızı et, beyaz et çalışması Kemiklerin yapısı, sinir ve kasların çalışması, enerji üretimi, klorofilin yapısı Hücrelerin su alış verişi (osmotik denge), sinir ve kasların çalışması Hücre sıvısının oluşması, protein ve glikojen sentezi, hücrenin su alışverişi, kas ve sinir sistemlerinin çalışması Dişlerin oluşması ve güçlenmesi Eksikliğinde Oluşacak Hastalıklar Raşitizm (kemik eğriliği) osteomalazi (kemik erimesi) Anemi (kansızlık) Kolay kırılan kemik ve dişler Yeşil yapraklı sebzeler, tahıllar, baklagiller, soğan, celuk hissi, kas Sinirlilik, uyuşukviz, süt, yumurta, krampları balık, kırmızı et Ekmek, zeytin, ıspanak, yemek tuzu, süt, peynir, yumurta, kırmızı ve beyaz et Buğday, baklagiller, havuç, enginar, zeytin, süt, yumurta, balık, kırmızı et Fazla alındığında yüksek tansiyon, böbrek hastalıkları İştahsızlık, hâlsizlik, kas yorgunluğu, kalp atımında sorunlar Taze meyve ve Az alınırsa dişlerde sebzeler, içme çürüme, çok alınırsa dişlerde sa- suyu, kırmızı et, karaciğer, süt, yumurtrarma İyotlu yemek tuzu, İyot Tiroit hormonlarının balık, karides, ısta- Eksikliğinde guatr (I) üretimi koz gibi deniz hastalığı ürünleri Düzenli ve Dengeli Beslenme, Obezite ve İnsülin Direnci Vücudumuzun enerji ihtiyacını düzenli beslenerek karşılayabiliriz. Yaşamımız için gereken enerjiyi besinlerden sağlarız. Dengeli beslenme vücudumuza gerekli yiyecek ve içeceklerin yeterli ölçüde ve türde alınmasıdır. İnsanlar ne az ne çok yemelidir. Dengeli beslenmek için yararlı ve değişik besinler alınmalıdır. Vücut için yararlı olmayan besinleri almaktan kaçınılmalıdır. Enerjiye ihtiyacımız vardır. Besinler büyümemizi ve normal gelişmemizi sağlar. Boyumuzun uzaması, dişlerimizin ve kemiklerimizin gelişmesi, kaslarımızın güçlenmesi için besin tüketmemiz gerekir. Besinlerin içerisindeki maddeler vücudumuzu mikroplara karşı dayanıklı hâle getirir. Özellikle çok şekerli ve yağlı yiyecek ve içeceklerden uzak durmalıyız. Bunlardan oldukça az tüketmeliyiz. Çabuk servis edilen yiyecekler yerine daha sağlıklı yiyecekler tüketmeliyiz. Obezite (şişmanlık) günümüzün en önemli hastalıklarından biridir. Obezite insülin direncine yol aşabilen faktörlerin başında gelir. İnsülin direncinden söz ederken insülinin ne olduğuna, ne işe yaradığına ve insüline karşı direnç geliştiğinde ya da insülin yokluğunda ne gibi sorunlarla karşılaşabileceğimizi bilmemiz gerekir. İnsülin, pankreastan salgılanan bir hormondur. Kandaki şekeri kullanılmak için salgılanır. İnsülin hormonu yardımıyla hücre içine şeker girebilir. Bu işlem sonucunda hayati organlar kendileri ve vücut için gerekli enerjiyi sağlamak üzere şekere kavuşur. İnsülinin yeterli üretilememesi veya üretilen insülinin doğru bir şekilde kullanılamaması sonucu diyabet hastalığı (diabetes mellitus) ortaya çıkar. Diyabet, hayat boyu devam eden, kronik bir hastalıktır. İnsülin direnci, insülinin işlevine karşı vücutta bir direnç gelişmesidir. Salgılanan insülin miktarı gereken işi yeterince yerine getiremez ve bu durumda pankreastan daha fazla insülin salgılanır. Bu aşamada kan şekeri dengede tutulmaya devam etmektedir ancak kanda yapılan bazı ölçümlerle kişide insülin direnci olduğu ortaya çıkarılabilir. İnsülin direnci sonucunda kan şekerindeki bu oynamalarla beraber aşırı tatlı yeme isteği, açlık krizleri, öfkeli ve sinirli davranmak, sabırsızlık, konsantrasyon bozukluğu, unutkanlık, yemeklerden sonra uyuklamak, genel yorgunluk ve uyku hâli, enerji düşüklüğü sık gözlenmektedir. İnsülin direncinden kurtulmak için öncelikle beslenmeye dikkat etmek gerekir. Düşük şekerli ve lifli gıdalarla beslenmek, kilo vermek ve beraberinde spor yaparak sağlığa uygun bir hayat tarzını benimsemek sağlıklı yaşamın gereklerindendir. II. CANLILIĞIN TEMEL BİRİMİ HÜCRE Hücre; canlılığın, yaşama ve üreme yeteneğine sahip temel birimidir. Yani bir hücrede ifade edilen özellikler bütün canlılar için ortaktır. Bir hücre bölünerek, kendine benzer yeni hücreler meydana getirir. İlk hücre, Robert Hooke tarafından keşfedilen (1665) şişe mantarı hücresidir. Leeuwenhoek, kendi yaptığı mikroskopla, havuz suyu örneğinde mikroorganizmaları ilk kez gözlemlemiştir. 1839 yılında M. Schleiden ve T. Schwann hücre ile ilgili bilinenleri hücre teorisi adı altında toplamıştır. 1855 yılında R. Virchow, yeni eklediği bilgilerle teoriyi aşağıdaki duruma getirmiştir: Tüm canlılar hücrelerden oluşmuşlardır. Canlıların temel yapı ve görev birimi hücrelerdir. Hücreler bağımsız birimler olmalarına karşılık, birlikte iş yapabilirler. Hücreler bölünerek, içerdikleri kalıtım maddesi sayesinde, sahip oldukları özellikleri yeni hücrelere aktarırlar. 2015-2016 Eğitim Öğretim Yılı Giresun Kale Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi 9. Sınıflar Biyoloji Notu II Sayfa:6