Dr. M. Emin KAFKAS İnönü Üniversitesi Antrenörlük Eğitimi Bölümü 2015/Malatya

Outline (İzlence) 1. Hafta Biyokimya Nedir? Organizmadaki Organik Bileşiklerin Yapısı. 2. Hafta Enerji Sistemleri 3. Hafta Karbonhidratların Yapısı, Görevleri ve Egzersizdeki Rolü 4. Hafta Yağların Yapısı, Görevleri ve Egzersizdeki Rolü 5. Hafta Proteinlerin Yapısı, Görevleri ve Egzersizdeki Rolü 6. Hafta Vitamin ve Minarellerin Yapısı, Görevleri ve Egzersizdeki Rolü 7. Hafta Egzersizde Enzimatik Aktivite 8. Hafta Hormonları Yapısı ve Görevleri, Egzersizdeki Rolü 9. Hafta Hafif ve Şiddetli Egzersizlerde Karbonhidrat Yıkım Yolları 10. Hafta Hafif ve Şiddetli Egzersizlerde Protein Yıkım Yolları 11. Hafta Hafif ve Şiddetli Egzersizlerde Lipidlerin Yıkım Yolları 12. Hafta Serbest Radikaller, Anti-Oksidanlar ve Egzersiz İlişkisi

Biyokimya.bitki, hayvan ve mikroorganizma biçimindeki bütün canlıların yapısında yer alan kimyasal maddeleri ve canlının yaşamı boyunca sürüp giden kimyasal süreçleri.

Oksijen (O): Tüm canlıların solunumu ve uygulamada tüm yanma olaylarının gerçekleşebilmesi için gereken temel elementtir. Beyin fonksiyonları, Karbon-Azot döngüsü, İnsan vücudunun 3 / 2. Suyun 10 / 9.

Karbon (C): Dünyadaki tüm hayatın yapı taşıdır. Karbon çok sayıda organik bileşiğe sahiptir. Çünkü hem kendisi ile hem de diğer elementlerle güçlü bağlar kurabilir. Karbonhidratlar, Proteinler, Nukleik Asitler.

Hydrogen (H): Evrenin kütlesinin %75 ini oluşturan ve evrende en çok bulunan elementtir. Ph dengesini yani asit-alkali ortamını, Kanın hafif alkali ortamını, DNA yapısında,

Nitrojen (N): Havanın %78 ini kaplayan (Azot) gazıdır. Amino asitler, Amonyak, Nitrik Asit.

Geometrik şekli küre veya elipsoit olan canlının en küçük birimidir (75 milyon). Kimyasal ve fiziksel yapısı vardır. Organizmanın; Büyüme, Metabolizma, Hareket.

Hücre; Su, Elektrolit, Protein, Lipid ve Karbonhidrat. Plazma (hücre zarı), Organeller, Stoplazma, Hücre Salgı ve Depo Alanları.

Hücre kimyasal yapısının yaklaşık %75-90 sudur. Hücre içindeki sıvıya stoplazma adı verilir. Stoplazma yarı geçirgen ve içinde birçok kimyasal madde bulunduran sıvıdır. Protein, Karbonhidrat, Lipit ve inorganik maddeler bulunur, İnorganik maddeler ve karbonhidratlar suda çözünür.

Protein İnorganik maddeler (Ca, K) Yağ Stoplazma Hormonlar Karbonhidrat Enzim Vitamin

Hücre içi ve dışı olmak üzere ikiye ayrılır: Hücre içi (İntrasellüler %60), Hücre dışı (Ekstrasellüler (40). Lenf %1 Kan plazması %24 İntertisyel sıvı (doku sıvı) %75.70*%60=42*%60=25 lt,.70*%60=42*%40=17 lt.

Oksijen solunum organına alınır. Kan yoluyla hücrelere taşınır. Enerji üretim sürecinde kullanılır. Kullanılmış oksijen karbondioksit oluşturur ve yine kan yoluyla solunum organına taşınır ve dışarıya atılır.

https://www.youtube.com/watch?v=5ljlfrmktsa

Outline (İzlence) 1. Hafta Biyokimya Nedir? 2. Hafta Organizmadaki Organik Bileşiklerin Yapısı. 3. Hafta Vücuttaki Organellerin Görevleri 4. Hafta Enerji Sistemleri 5. Hafta Karbonhidratların Yapısı, Görevleri ve Egzersizdeki Rolü 6. Hafta Yağların Yapısı, Görevleri ve Egzersizdeki Rolü 7. Hafta Proteinlerin Yapısı, Görevleri ve Egzersizdeki Rolü 8. Hafta Vitamin ve Minarellerin Yapısı, Görevleri ve Egzersizdeki Rolü 9. Hafta Egzersizde Enzimatik Aktivite 10. Hafta Hormonları Yapısı ve Görevleri, Egzersizdeki Rolü 11. Hafta Egzersiz Sırasında Karbonhidrat, Yağ, Lipidlerin Yıkım Yolları 12. Hafta Serbest Radikaller, Anti-Oksidanlar ve Egzersiz İlişkisi

İnorganik maddelerin çoğu iyon formunda bulunmaktadır (NA +, K +, CA ++, Mg ++, CI - ). Bu maddeler asit, baz ve tuzdur. (+) katyon, (-) anyon. Görevleri; - Kemik komposizyonlarında, - Sinir, - Kas hücrelerinde elektriksel fonksiyonlar..

Su ve mineraller hücrenin inorganik sınıfını oluşturlar. Metabolik reaksiyonların kontrolü, Kan pıhtılaşması, Kas kasılması, Sinir uyarılarının iletimi, Hücre formasyonu.

Hücre yapısının %1 lik bölümünü oluştururlar. Hücreler için en önemli enerji kaynaklarıdır.

Hücrede lipidler kimyasal açıdan 3 e ayrılır. Nötral, Fosfolipidler, Kolesterol.

Hücre membranı ve organellerin membranları fosfolipit yapılıdır. Nötral (Trigiliseritler) yağlar 1-2 veya 3 gliserol içeren yağ asitleridir, Steroitler, doğada serbest halde veya lipid asitleri ile esterleşmiş halde bulunan kristalsi alkollerdir.

Sudan sonra canlıda bulunan en çok bileşiklerden biridir. Hücre yapısının yapı taşı, Hücre ve organellere biçim verir, İmmun sistem, Hormon aktivitesi, Enzim aktivitesi.

Hücre zarı, Mitakondria, Lizozom, Golgi kompleksi, Endoplazmik retikulum, Nükleus, Ribozom, Sentriol.

Hücre (Membran) Zarı; Stoplazmik hücre zarı, Seçici geçirgen, İçte ve dışta protein (%65), Ortada lipid (%35) katmanı, Hücre biçimini, Besin ve artık maddelerin giriş-çıkışı, Ozmotik denge, Enzim taşıyıcı, Uyarı iletimi, Hücrenin koruyucusudur.

Nukleus (Çekirdek); Ökaryat hücrelerde bulunan zarla kaplı organel, Genetik bilgiler (DNA ve kromozom), Çekirdek genom, Genlerin bütünlüğünü ve gen ekspresyonu,

Mitokondria (iplik+ tane); Bölünüp çoğalma, Ökaryatik (oksijen soluyan) hücrelerde, Enerji üretimi, Ribozom, RNA ve DNA vardır, Çift zarları vardır.

Lizozom; Hücre içi ve dışı sindirim, Yaşlanmış molekül ve organelleri parçalar, Hareketsiz kasların erimesi, Alyuvarların ve mikropların yok edilmesi.

Golgi kompleksi (Camillo Golgi); Çoğu ökaryatik hücrede, Proteinlerin hedef noktalara gitmeden önce işlenip paketlendiği nokta, Endo-membran sistemin bir bölümünü oluşturur, Lipitlerin hücre içinde taşınması,

Endoplazmik retikulum; Proteinlerin katlanması ve taşınması, Kalsiyum depolama, Lipit ve bazı makromoleküllerin depolanması,

Ribozom; Protein ve (rrna), Hücrenin protein sentez yerleri.

Sentriyol; Varil biçiminde hücre organeli, Hücre bölünmesinde, Replikasyonda.

ATP-Adenozin Trifosfat: Kas kasılması ve hücre fonksiyonları için gerekli olan hızlı enerji kaynağıdır. Hücreler enerjiyi doğrudan besinlerden elde edemezler. Besinlerin ATP olarak parçalanıp depolanması gerekir.

ATP-PC Sistem Adenozin Trifosfat Fosfo-Kreatin Laktik Asit Sistem Anaerobik Glikolitik Oksijen Sistem Aerobik oksidatif

Fosfo-Kreatin ADP/ATP hızlı dönüşüm dengesi, En düşük toplam enerji kapasitesi, Kas kasılması için gerekli olan tüm enerji formu.

Kas ve karaciğerde hızlı enerji kaynağı, Sinir uyaranları ATP nin ADP ye yıkımını başlatır.

ATP-PC Sistem En yüksek enerji üretim hızı, En düşük toplam enerji kapasitesi, Kas kasılması için gerekli olan tüm enerji formu.

Anaerobik Glikolisiz Sistem Kas ve karaciğer glikojen, Kan glikoz, Yüksek ATP üretimi, Sprint tip aktivitelerde ana enerji kaynağı.

Aerobik Oksidatif Sistem Glikojen, glikoz, yağ, protein. İnsan vücudunun en önemli enerji kaynağı, Kan laktat seviyesi düşük, 10 dk ve üzeri egzersizlerden ana enerji (%75-90) kaynağı.

Karbonhidratlar, çeşitli kombinasyonlardaki karbon (C), hidrojen (H) ve oksijen (O2) içeren organik bileşiklerdir.

Monosakkarit; Su ile daha küçük birimlere parçalanamadıklarından basit şekerler, tek şekerler veya monoz denir. (glikoz, fruktoz, galaktoz)

Disakkaritler; İki molekül monosakkaritin glikozit bağı ile bağlanmasıyla oluşur. Bu bağlanma sırasında bağ sayısı kadar su ortaya çıkar. Maltoz (arpa şekeri), Sakkaroz (sükroz, çay şekeri), Laktoz (süt şekeri)

Polisakkarit; Temel yapı birimi glikoz molekülüdür. Kolloid yapıda olan bir bileşiktir. Bitkilerde, ozmotik basınç yükselteceğinden dolayı şekerler monosakkarit halde depolanamaz, bu nedenle polisakkaritlere çevrilerek saklanırlar. (Nişasta, Selüloz, Glikojen)

İnsan organizmasında depo edilen karbonhidratların; %70 (kas, kg kasta 12-14 gr), %20 (karaciğer 70-100 gr), %4,5 (kan 5 gr).

Karaciğer de yaklaşık 70-100 gr glikojen bulunur ve kan şekeri düzeyini belli bir düzeyde tutabilmek için kanın içine devamlı şeker bırakır. Bir saat süre ile yapılan bir egzersizde karaciğer glikojeninin yarısı kullanılır, ayrıca açlık durumunda azalır, karbonhidrattan zengin bir diyet alındığında artar.

Vücudumuzda depolanan karbonhidratların en büyük bölümü kas glikojenidir. Çünkü vücudumuzdaki kas kitle oranı karaciğer e göre daha fazladır. Kastaki glikojen doğrudan kas hücresinde biriktirilerek kas kasılması sırasında ATP sentezinde görev üstlenir.

Kas glikojeni tükendiğinde kan glikozundan yararlanılır. Buna karşın kan glikozundaki düşme merkezi sinir sistemi için bir tehlike oluşturmaktadır. Baş dönmesi, soğuk terleme, titreme ve göz kararması gibi hipoglisemi belirtileri görülür.

100 gr kastaki kas glikojeni; 1. Antrenmansız Kas: 13 2. Antrenmanlı Kas: 32 3. Karbonhidrat Yüklenmiş Kas: 35-40

KAN GLİKOZ SEVİYESİNİN DÜZENLENMESİ Vücuttaki her hücre glikoza ihtiyaç duyar, Beyin ve sinir sisteminin çalışması, Kandaki glikoz seviyesinin düzenlenmesi (70-120 mg/100 ml), Kan glikoz seviyesi insülin ve glukagon hormonları, Pankreas düzenler,

KAN GLİKOZ SEVİYESİNİN DÜZENLENMESİ Sindirim sonrası glikoz artışı pankreastan insülin salgılanması, İnsilün glikozun hücrelere alınmasını sağlar, Karaciğer ve kas glikojen olarak depolar, Karaciğer fazla glikojeni yağa dönüştürür, Kandaki glikoz seviyesi düştüğünde pankreas glukagon hormonu salgılar, Glukagon, karaciğer hücrelerini glikojenin yıkımı ve açığa çıkan glikozu kana vermesi için uyarır,

KARBONHİDRAT YÜKLEMESİ Karbonhidratlar yağa göre anaerobik olarak 4 kat ve aerobik olarak 2 kat daha hızlı enerji üretirler, Bütün maksimal ve yüksek şiddetli egzersizler ve yüklenmeler için taşıdığı önem görülebilir.

Lipidler; Enerji üretimi dışında soğuğa karşı yalıtımı, vücutta yağda eriyen vitaminlerin (A, D, E, K) taşınmasını, vücut dokularının yapımını ve sürdürülmesini de sağlamaktadır. Süt ve süt ürünleri, et ve et ürünleri, kuru yemişler.

Basit Yağlar: (Monogliserid, Digliserid, Trigliserid) Birleşik Yağlar: (Fosfolipitler, Glukolipitler, Lipoproteinler) Türemiş Yağlar: (Steroller Kolestrol)

Basit yağlar bir mol gliserol molekülü ile bir, iki, üç ünite yağ asidinin bileşimi ile oluşmaktadır. Monogiserit, Digliserit, Trigliserid. Yağların besinlerin %90 ından fazlasında, insan vücudunun % 95 inden fazlasında trigliserit şeklinde bulunmaktadır.

Yağ asitleri kimyasal yapılarına göre üç grupta sınıflandırılır; Doymuş (saturated), Tekli doymamış (mono unssaturated), Çoklu doymamış (poly unsaturated)

Doymuş yağlar: (tereyağı, margarin, vb...) Doymamış yağlarda ikiye ayrılmaktadır: Tekli doymamış yağlar; (zeytin yağı, soya yağı, balık yağı, vb...) Çoklu doymamış yağlar ise; (ayçiçeği, mısır özü, vb... )

Doymuş yağda karbon atomları hidrojen atomları birbirleri ile tek bağla zincir oluşturmuştur. Hayvansal kaynaklı besinlerde; (et, tam yağlı süt, tereyağı, peynir, vb...) yağ alımının %10 undan fazla olmayacak şekilde doymuş yağ asidi

Doymamış yağ asitleri; Tekli doymamış yağ asitlerinde bir çift bağ bulunmaktadır. Zeytinyağı, konola yağı, fındık yağı, avakado yağı, fıstık yağı, susam yağı, vb.. Yağlar sağlığa en faydalı olan yağlardır.

Çoklu doymamış yağ asitleriyle karbon zincirleri arasında iki ya da daha çok çift bağ bulunmaktadır. Mısır yağı, soya yağı, ayçiçeği yağı, fındık yağı, vb...

Omega 3 yağ asidi: Yüksek miktarda lif içerdiğinden kanser önleyici olarak kullanılmaktadır. Önerilen miktar kadınlar için 1.1 gr, erkekler için 1.6 gr dır. Omega 6 yağ asidi: Mısır, ayçiçeği yağı gibi... Birçok yağda bulunmaktadır ve omega 3 e göre 10-20 defa daha fazla alınmalıdır. Omega 6 yağ asitleri hücre sağlığı için önemlidir. Eksikliğinde deri hastalıkları görülmektedir.

Kolestrol; Vücudumuzun temel bir bölümüdür, bütün hücre zarlarının bir bölümünü yapar ve bazı hormonların üretimine yardımcı olmaktadır. Yağların bütün türlerinin toplamı kalori alımının %15-30. LDL, HDL

Proteinler; 70 kg erkek (12 kg) 200-220 g Free Aminoacid, İskelet kasının %40-45 (miyofibril), Organların %25 Cilt ve kan içerisinde, Yağdan sonra en büyük enerji deposu Glikojen, Amino asitler.

Proteinler, tüm yaşam hücrelerinin temel yapı taşlarıdır. Proteinler, hormonlar, kan plazma taşıma sistemi ve enzimlerin yapımında kullanılmaktadır. Proteinlerin temel yapı bileşenleri amino asitlerdir. Literatürde iki tür proteinin varlığından bahsedilmektedir. Tam Protein, Eksik Protein.

Proteinler amino asitlerden (AA) oluşur. Tüm biyolojik süreçlerde önemli rol oynar, C, H, O, N içerir. 20 AA, 9 zorunlu (essential), 11 zorunlu olmayan (non-essential).

11 amino asit vücut tarafından karbonhidrat metabolizması yoluyla üretilebilen amino asit türüdür. Amino asitler Merkezi Sinir Sistemi (MSS) başarılı bir şekilde fonksiyonlarını sürdürebilmesi için oldukça önemlidir.

Proteinler, vücuttaki tüm dokularda sentezlenmektedir. Ancak özellikle karaciğer ve kaslarda daha aktif sentezlenmektedir. Ortalama bir insan günde 300 gr protein sentezlemektedir. Sentezlenen bu oranın yaklaşık %25 i (70 gr) besinlerle alınmaktadır.

Tam proteinler vücudun yaşamsal fonksiyonlarını sürdürebilmek için ihtiyacı olan 9 adet esansiyel amino asidi içermektedir. Literatürde proteinlerin tam ya da yarım olup olmadıkları protein etki oranı (PEO) ile ölçülmektedir. En yaygın ölçüm kriteri olarak proteinlerin sahip oldukları biyolojik değer (BD) kullanılmaktadır.

Proteinin BD yükseldikçe vücut tarafından emilime daha hazır hale gelmektedir. Yumurta en yüksek BD sahip olan protein kaynağıdır (100 BD). Peynir altı suyu proteininin değeri 100 BD değerine yakındır. Fasulyenin BD değeri 49 olarak ölçülmüştür.

Tam proteinlere örnek olarak; Kırmızı et, Balık eti, Peynir, Yumurta. Tam olmayan proteinlere örnek olarak; Sebzeler, Tahıllar, Baklagiller, Kuruyemişlerdir. Bu tam olmayan amino asitler kendi kendileriyle esansiyel olan 9 amino asidi içermezler.

Ancak bu tam olmayan amino asitler karşılıklı olarak esansiyel amino asitlerle beraber birleşerek tam proteinler gibi aynı özelliği gösterebilirler. Proteinler midede sindirilmeye başlar ancak başlıca ince bağırsakta sindirilirler.

Proteinler dokuların tamiri için karaciğer tarafından metabolize olurlar. Proteinlerin her gramında 4 kalori enerji bulunur ancak bu enerjiyi vücut enerji kaynağı olarak kullanmaz. İnsan vücudu hayvansal proteinlerin %98 ini ve bitkisel proteinlerin %80 nini sindirebilir.

Çok uzun süre açlık durumlarında ve uzun süreli dayanıklılık sporlarında (maraton) vücut yaşamsal fonksiyonların devamı ve organların düzenli çalışması için proteinleri enerji olarak kullanabilir. Proteinlerin fazlası doku tamiri ve hücre büyümesi için kullanılmazlar ve vücut tarafından yağa dönüştürülüp depo edilirler.

Protein ihtiyacı bireysel durumlara ve günlük aktivite durumuna göre değişiklik göstermektedir. Yaralanma, ağırlık kaldırma egzersizleri ve hamilelik durumları protein gereksinimi üzerine etki etmektedir. Hastalık durumunda insan vücudu proteinleri hem dokuların tamiri için hem de artan enerji ihtiyacını karşılamak için enerji olarak kullanmaktadır.

Günlük alınması gereken miktar, 0.8 g/kg/day Kuvvet ve dayanıklılık sporlarında, Endurance athletes: 1.2 to1.4g/kg/day 9-10% daily energy Resistance athletes: 1.6 to 1.7g/kg/day 14-15% daily energy Ekstra protein alımı hücrelerin yenilenmesi ve tamiri için yarar sağlayabilir.