00220 Gıda Biyokimyası Hazırlayan: Doç.Gökhan DURMAZ 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 1 Bu notların hazırlanmasında aşağıdaki eserlerden yararlanılmıştır; Biyokimya, Engin Gözükara, Nobel Tip Kitabevi, 2010. Biyokimya, Edip Keha&İrfan Küfrevioğlu, Aktif yayınevi, 2012. Advances in Food Biochemistry, Edited by Fatih Tıldız, CRC Press, 2010. Lehninger Principles of Biochemistry, David L. Nelson, Michael C. Cox, W. H. Freeman; Fourth Edition edition. Biochemistry, Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko & Lubert Stryer, W.H.Freeman & Co Ltd; 5th Revised edition edition. Food Chemistry, H.-D. Belitz W. Grosch P. Schieberle, Springer- Verlag Berlin Heidelberg, 2009. Food Chemistry, edited by Owen R. Fennema, Marcel Dekker, Inc., 1996. 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 2 Biyokimyanın tanımı Birçok tanım yapılmıştır. Bunlardan bazıları; Biyolojik olayları kimyasal açıdan inceleyen bilim dalıdır. Canlı organizmaların kimyasal yapısını ve hayatı boyunca canlıda meydana gelen kimyasal olayları inceleyen bilim dalıdır. Gıdalar açısından canlılık sona erdikten sonra da biyokimyasal olaylar devam eder. Mesela etin olgunlaşması, meyve ve sebzelerde hasattan sonra meydana gelen değişimler vs. 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 3 1
Canlılarla cansızlar arasındaki temel farklar Her ikisi de moleküllerden oluşu ama, canlılar; Çok komplike olma, İstemli olarak hareket etme, Çoğalma, Enerji türlerini birbirine dönüştürmeleri vs. özellikleriyle cansız varlıklardan ayrılırlar. 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 4 Bazı hücre tipleri Amip Bitki hücresi Bakteri Kırmızı kan hücresi Sinir hücresi 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 5 Prokaryotik hücreler Çekirdek zarı yoktur Tekbir dairesel DNA içerir Bakteriler bu gruptandır 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 6 2
Ökaryotik Membranla çevrili organeller içerirler Mayalar, küfler, bitkiler, hayvanlarda bulunur. Bitki Hayvan 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 7 Hayvan hücresi 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 8 Bitki hücresi 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 9 3
Hücre membranı Madde elışverişini kontrol eder Çift tabakalı lipid ve gömülü proteinlerden oluşur 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 10 Hücre duvarı veya çeperi Bitki hücrelerinde ve bakterilerde bulunur Hücreye şekil verir ve korur 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 11 Hücre çekirdeği (ökaryotlar) Genetik materyali içerir Bir zarla çevrilidir 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 12 4
Endoplazmik retikulum Granüllü kısımda hücre dışı enzimler, lizozom ve membran proteinleri sentezlenir Düz kısmında ise lipid sentezi ve detoksifikasyon enzimleri bulunur. 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 13 Ribozomlar Binlerce bulunur Protein sentezinden sorumludurlar 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 14 Mitokondri Besinlerin yakılarak enerjiye dönüştüğü yerdir Stoplazmanın %20 sini kaplarlar 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 15 5
Golgi cisimcikleri Proteinlerin paketlendiği yerdir Maddelerin hücre içinde hareketini sağlar Hücre dışına maddenin atılmasını sağlar 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 16 Lizozom İçine aldığı herşeyi parçalar sindirir Parçalanmayan maddeleri hücre membranına atılmak üzere taşır Lizozom parçalanırsa hücre yok olur 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 17 Vakuoller Membrana bağlantılıdırlar Su ile doludurlar Bitki hücrelerinin şeklini korumasını sağlarlar 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 18 6
Chloroplast Bitki hücrelerinde bulunur Yeşil renkli klorofil bulundurur Fotosentezin gerçekleştiği organeldir 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 19 Biyokimyanın bir bilim dalı olarak ortaya çıkışı Üre, inorganik bir bileşik olan amonyum siyanatın ısıtılmasıyla sentezlendi. (1828) Enzimlerin katalitik fonksiyonunun ortaya çıkarılması Nükleik asitlerin kalıtsal bilgiyi taşıdığının ortaya çıkması, biyokimyanın bir bilim dalı olarak ortaya çıkmasına neden oldu 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 20 Gıda-Biyokimya ilişkisi Gıdaların hemen hemen tamamı canlı varlıklardan elde edilir Gıdaların işlenmesi ve muhafazası sırasında biyokimyasal olaylar devam eder Biyokimya; biyoteknoloji, mikrobiyoloji, ziraat, eczacılık, çevre ve tıp gibi birçok bilim dalı için disiplinler arası bir branştır. 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 21 7
Canlılarda bulunan elementler C, H, N, O, P ve S bir çok canlının toplam ağırlığının %97 sinden daha fazlasını oluşturur. Bunların ortak özellikleri kolay kovalent bağ yapmalarıdır. Karbon, canlılarda cansız çevreye göre çok daha fazla bulunur. Hemen hemen bütün biyomoleküllerde bolca bulunur. Oksiyen ve hidrojen en çok suda bulunur. Bunun yanında karbohidrat, lipid ve proteinlerde de buunur. Azot ve kükürt ise proteinlerde bol bulunur. 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 22 Canlılarda bulunan elementler 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 23 Biyomoleküller Biyomoleküllerin tamamı karbon içerir, Karbon, elektron çifti paylaşmak yoluyla stabil kovalent bağlar yapar Karbonun başka bir karbonla kolay bağ yapması ve 4 ayrı bağ yapabilme özelliği, onun oldukça fazla sayıda farklı molekül oluşturabilmesini sağlar. Biyomoleküllerin bazıları polimer yapısındadır ve monomerlerden oluşurlar. 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 24 8
Karbon atomunun yapısı ve bağları 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 25 Bazı önemli biyomoleküller Karbohidratlar Proteinler Nükleik asitler Lipidler 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 26 Fonksiyonel gruplar 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 27 9
Yaşamın kaynağı: SU Vücudumuzun 2/3 ü sudan oluşması, İyi bir çözücü olması, erime noktasının ve kaynama noktasının nispeten yüksek olması, Katısının sıvısından daha hafif olması, onu hayati bir madde haline getirir 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 28 Suyun yapısı Buz kristalinin yapısı 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 29 Su iyi bir çözücüdür 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 30 10
Polar-Apolar? Su polar bir çözücüdür ve kendisi gibi polar olan maddeleri çözer. Apolar maddelerle karıştırıldığında ise fazlar ayrılır 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 31 Ozmotik basınç Sulu çözeltilerin en önemli özelliklerinden biri canlılarda ozmotik dengeyi sağlamalarıdır. 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 32 Sulu Çözeltiler Örneğin tuzlu su, saf sudan daha yüksek sıcaklıkta kaynar ve daha düşük sıcaklıkta donar! 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 33 11
Su ve ph Su, normal şartlarda az miktarda H 3 O + ve OH - iyonları içerir. H 3 O + yerine çoğunlukla H + kullanılır. 00220 Gıda Biyokimyası-Şubat 2013 34 12