PROTEİNLER

PROTEİNLER
Bütün organik maddelerde bulunan C, H, O’dan başka proteinlerde mutlaka N’da bulunur. Ayrıca bazılarında P ve S’de bulunabilir. Proteinler, hücrenin yapısına katılır, hücrede denetleyici ve düzenleyici olarak görev yaparlar. Yapı birimleri amino asitlerdir. Basit bir protein yüzlerce amino asitin birleşmesiyle oluşur. Bir amino asitte aynı C atomuna bir karboksil grubu (- COOH), bir de amino grubu (-NH2 ) bağlanmıştır. R (Değişken = radikal grup) yerine bağlanan atom yada atom grupları değişik amino asitlerin oluşumunu sağlar. Örneğin; R yerine H bağlanırsa amino asitlerden glisin; CH2-OH bağlanırsa serin oluşur. Doğada 20 farklı amino asit vardır. Canlılarda protein çeşitliliği bu 20 amino asitin farklı şekillerde birleşmesi ile oluşur. Her proteinde amino asitlerin sayısı ve dizilişi farklıdır.

proteinlerin kimyasal yapıları:
Yapısında C, H, O ve N atomları bulunur. Ayrıca S ve P elementleride bulunabilir. Amino asitlerin peptit bağları ile bağlanması sonucu oluşur.

amino asitlerin yapısı

Her amino asitin radikal grubu değişikdir.

Proteini oluşturan amino asitler aralarından birer molekül su çıkararak bağlanır (dehidrasyon sentezi). Böylece bir amino asidin karboksil grubu taşıyan C atomu ile diğer amino asitin amino grubundaki N atomu arasında peptid bağı oluşur. Yüzlerce amino asitin bu şekilde birleşmesinden proteinler oluşur. Bu sırada enerji harcanır ve su çıkar.


n(amino asit) --------> protein + (n-1) su

Proteinler RNA’lar aracılığıyla ribozomlarda sentezlenirler. Her canlıdaki protein çeşitlerinin birbirinden farklı olmasının nedeni moleküldeki amino asitlerin türünün, miktarının, dizilişinin ve sayısının farklı olmasıdır. Bu diziliş genler tarafından kontrol edilir. Proteinler hem asit hem de baz özelliği gösterirler. Amino grubu baz, karboksil grubu asit gibi davranır.
Bazı amino asitler insan vücudunda sentezlenemez. Bu amino asitler 8 tanedir ve besinlerle dışarıdan alınmaları gerekir. Vücutta üretilemeyen bu amino asitlere esansiyel (zorunlu) amino asitler denir.

Proteinlerin görevleri:
*Hücre zarının yapısına katılır ve madde geçişinde etkin rol oynar.
*Enzimlerin yapısına katılarak madde yapımına ve yıkımına yardımcı olur.
*Hormonların çoğunun yapısına katılır.
*Taşımada görev yapar (örneğin; hemoglobin).
*Kan serumunda bulunan albümin proteini kan basıncının ayarlanmasında ayrıca ilaç, yağ asidi gibi maddelerin taşınmasında görevlidir.
*Vücudu yabancı maddelere ve mikroplara karşı koruyan antikorlarda protein yapısındadır.
*Kanda bulunan fibrinojen adlı protein pıhtılaşmada rol oynar.
*Kasların yapısında bulunan aktin ve miyozin proteinleri kasların kasılıp gevşemesini sağlar.
*Hücre dışı ve hücre içi sıvıların osmotik dengesini sağlar.

Proteinlerin insan vücudu için önemi:
Hücrelerin yapısının büyük bir bölümünü proteinler oluşturur.
Vücutta depolanmazlar o yüzden sürekli protein içeren besinler alınmalıdır.
Protein yetersiz alındığında büyüme yavaşlar, zihinsel gelişme geriler, vücudun mikroplara karşı direnci azalır, yaralar geç iyileşir.

LİPİTLER (YAĞLAR)

YAĞLAR (=LİPİDLER)
İnsan ve hayvanların temel besinleri arasında yer alan önemli bir organik maddedir. Biyolojik açıdan önemli lipidler; yağ asitleri, nötr yağlar, fosfolipidler, steroidler vb.dir.
a. yağların kimyasal yapısı ve görevleri
*yapısı: C, H ve O elementlerinden oluşur. Ayrıca yapısında P ve N’da bulunabilir. Kutuplu (polar) bir yapıya sahip olmadıkları için suda çözünmezler yada çok az çözünürler. Ancak eter, kloroform, benzen, aseton gibi organik çözücülerde çözünürler. C sayıları O sayılarından daha fazla olduğu için yakıldıklarında karbonhidratlar ve proteinlerden daha fazla enerji verirler.
*görevleri ve önemi:
yedek depo maddesidir.
II. sırada kullanılan enerji hammaddesidir.
Hücrelerde yapı maddesi olarak kullanılır.
Soğuğa karşı koruyucudur.
İç organların çevresine yerleşerek darbelerden korur.
A, D, E ve K vitaminlerinin emilimini sağlar.
Hormonların yapısına katılır.
Fazla alındığında deri altında ve iç organların çevresinde depolanarak şişmanlığa yol açar, ayrıca kalp çevresinde birikerek kalp hastalığına sebep olur.
Yağlar; yağ asitleri ve gliserolden oluşur.

b.yağların çeşitleri
Değişik yağ asitlerinin kullanımı sonucunda farklı yağlar oluşur.

* yağ asiti çeşitleri:, nötral yağlar (trigliserit), fosfolipid, steroid vb.

Trigliseritler, genellikle enerji ve yapı maddelesi olarak kullanılan lipid çeşitidir.

Trigliserit; 3 molekül yağ asiti ve bir molekül gliserinin (gliserol) ester bağları ile bağlanmasından oluşur. Bu olaya ESTERLEŞME denir.
Trigliseritlerin oluşum formülü:

3 yağ asiti + gliserin --------> trigliserit + 3 su

*esterleşme: 3 mol yağ asidinin 1 mol gliserin ile ester bağı aracılığıyla bağlanıp trigliserit oluşturmasına ESTERLEŞME denir.

yağ asitleri, C atomlarının oluşturduğu uzun zincire H atomlarının bağlanması ile oluşur.
Yağlar doymuş ve doymamış olmak üzere iki kısımda incelenir:

I. doymuş yağlar: Bir yağ asidinin C zincirinde, C atomları arasında çift bağ yoksa bunlara doymuş yağ denir. C atomlarının hepsi H’e doyurulmuştur.
Özellikleri:
(Oda sıcaklığında) katı, hayvansal yağlardır. Tereyağ, kuyruk yağı, iç yağ vb.
C atomları H’e doyurulmuştur. Bu yüzden doymuş yağ asidi içeren yağlardır.
yağ asidinin C atomları arasında tek bağ vardır (C-C)
Örnek: bütirik asit, palmitik asit vb.

II. doymamış yağlar: Yağ asidinin C zincirinde 1 yada daha fazla çift bağ varsa buna doymamış yağ asidi denir. C atomları H alabilecek durumdadır.
Özellikleri:
(oda sıcaklığında) sıvı, bitkisel yağlardır. Pamuk yağı, soya yağı, mısır yağı, fıstık yağı vb.
C’lar H alabilecek durumdadır.
Yağ asidinin C atomları arasında çift bağ vardır.
doymamış yağ asidi içeren yağlardır.
Örnek: oleik asit, linoleik asit vb.
**Bitkilerden elde edilen yağlardaki doymamış yağ asitleri H’e doyurularak MARGARİNler elde edilir.

Bazı yağ asitleri vücutta sentezlenebilirken (oleik asit), bazıları dışarıdan hazır olarak alınmak zorundadır (linoleik asit). Vücutta sentezlenemeyip dışarıdan hazır olarak alınması gereken yağ asitlerine zorunlu (esansiyel) yağ asiti denir.

**kolleterol yağa benzer. Hücre zarının geçirgenliğini sağlar ve dayanıklılığını arttırır. Sinirlerde yalıtıcılık yapar. Eşey hormonları ve diğer steroidlerin yapısına katılır. D vitamini yapımına yardım eder.

KARBONHİDRATLAR

1. KARBONHİDRATLAR

yapısı
*C, H ve O elementlerinden oluşmuştur
*genel formülü (CH2O)n şeklindedir
*bütün canlı hücrelerde bulunur
*yeşil bitkilerin yaptığı fotosentez sonucu oluşur

görevleri

*Nükleik asitler (DNA, RNA) ve ATP’nin yapısına katılır
*Enerji kaynağı olarak solunumda kullanılır
*Hücre zarının yapısına katılır
*Bitkilerde hücre çeperinin yapısına katılır.

çeşitleri
1. monosakkaritler (tek şekerler= basit şekerler)
2. disakkaritler (çift şekerler)
3. polisakkaritler (karmaşık=kompleks şekerler)

a. monosakkaritler (tek şekerler= basit şekerler)
*en basit karbonhidratlardır
*su ile hidrolize uğramazlar
*karbon sayısına göre isimlendirilirler
bazı monosakkaritler:
triozlar (3 C’lular): fosfogliser aldehit (PGAL). Fosfogliserik asit (PGA)
pentozlar (5 C’lular): DNA’da deoksiriboz, RNA’da riboz
heksozlar (6 C’lular): glikoz (üzüm şekeri= kan şekeri),
fruktoz (meyve şekeri): bitkide,
galaktoz (süt şekeri)
*glikoz solunum olayında kullanılan, kanda bulunan şekerdir. Bitkiler tarafından fotosentez sonucunda üretilir. Kimyasal bağları solunum sonucu açılır, kimyasal bağlarda bulunan enerji ile canlıların kullandığı ATP enerjisi sentezlenir.

6 C’lu şekerlerden glikoz, fruktoz ve galaktozun formülü (C6H12O6) aynıdır. Ancak atomların oluşturdukları moleküllerde dizilişlerinin farklı olması nedeniyle bu üç basit şeker değişik özellikler gösterir.

Monosakkaritler tatlıdır ve suda çözünürler. Canlılarda enerji için en çok kullanılan molekül glikozdur.

*Hidroliz: büyük moleküllerin su yardımı ile kendini oluşturan yapı birimlerine ayrılmasına hidroliz denir.
*Dehidrasyon: küçük moleküllerin birleşirken su açığa çıkarması olayıdır.

b. disakkaritler (çift şekerler)
İki molekül monosakkaritin dehidrasyon senteziyle bağlanması sonucu oluşurlar, aralarındaki bağa da glikozit bağı denir.

Monosakkarit + Monosakkarit -------> disakkarit + su

Disakkariti oluşturan monosakkaritler aynı yada farklı cins olabilir.

Canlılarda en çok bulunan disakkaritler;
*maltoz (arpa-malt şekeri): glikoz + glikoz
*sükroz (sakaroz=çay şekeri): glikoz + fruktoz
*laktoz (süt şekeri): glikoz + galaktoz

-disakkaritler dehidrasyon sentezi ile sentezlenir
-glikozit bağı kurulur


c. polisakkaritler (kompleks=karmaşık şekerler)

n(monosakkarit) --------> polisakkarit + (n-1)su n:monosakkarit sayısı

Çok sayıda monosakkaritin aralarından birer molekül su çıkararak (dehidrasyon) birleşmesiyle oluşurlar. Yapı birimi glikoz molekülüdür. Glikozlar birbirine glikozit bağı ile bağlanır.
Canlılarda en çok bulunan polisakkaritler;
**nişasta: En çok tahıllarda ve patateste bol miktarda bulunur. Bitkinin kök, gövde, yaprak, tohum ve meyve gibi kısımlarında depolanır. Glikozun bitkilerde depolanmış halidir. Ayıracı lugol ve iyottur. İyot + nişasta mavi veya mor renk
**glikojen: glikozun hayvanlarda depo edilmiş halidir. En çok karaciğer ve kaslarda depolanır.
**selüloz: glikoz moleküllerinin birbirine ters dönerek bağlanmasıyla oluşmuştur. Bitkilerde bulunur. Hücre çeperinin yapısına katılır. Sindirim sisteminde sindirilemez.
**kitin: Yapısı selüloza benzer. Omurgasız hayvanlarda dış iskeletin yapısına katılır.

Karbonhidratların insan vücudu için önemi
*Glikoz beynin en önemli yakıtıdır.
*Enerji kaynağımızdır.
*Glikoz proteinlerle birleşerek glikoproteinleri oluşturur.
*Glikoz yağlarla birleşerek glikolipitleri oluşturur.
*hücre zarının yapısına katılır.
*DNA, RNA ve ATP’nin yapısına katılır.
*laktoz memeli sütünde bulunur ve yavrusunun beslenmesini sağlar.
*yiyeceklerimize lezzet verir.
*fazla alındığında vücutta yağ birikimine buda şişmanlığa yol açar.
*diş çürümesine yol açan en önemli faktördür.

CANLILARDAKİ İNORGANİK BİLEŞENLER

1. CANLIDAKİ İNORGANİK BİLEŞİKLER
Canlının vücudunda sentezleyemeyip dışarıdan hazır olarak aldığı maddelerdir. Bunlar; su, mineraller, asit, baz ve tuzlardır.

A. SU
Yeryüzündeki yaşam için su son derece gereklidir. Hücre içindeki yaşamsal faaliyetlerin devamı suya bağlıdır.

1. CANLILAR İÇİN SUYUN ÖNEMİ: Canlılar için susuz hayat olmaz.
Suyun görevleri:
1. Kimyasal tepkimelerde çözücülük yapar.
2. Besinlerin sindirimine yardımcı olur.
3. Maddelerin organizma içinde taşınmasını sağlar.
4. Metabolizma sonucu çıkan atıkların seyreltilmesi ve atılmasında rol oynar.
5. Vücut ısısını düzenler
6. Fotosentez sırasında su ile CO2 birleşerek şekeri oluşturur.

B. ASİT, BAZ VE TUZLAR
ASİT: Su içerisinde çözündüğünde hidrojen iyonu (H+) verebilen maddelere asit denir. Turnusol kağıdını maviden kırmızıya çevirir. Tatları ekşidir. C içeren asitlerin çoğu organik asittir.
BAZLAR: Su içerisinde çözündüğünde hidroksil iyonu (OH-) verebilen maddelere baz denir. Turnusol kağıdını kırmızıdan maviye çevirir. Yapısında C, N bulunduranlar genellikle organik bazdır. Örneğin; metilamin (CH3NH2) organik baz, sodyum hidroksit (NaOH), potasyum hidroksit (KOH) inorganik bazdır.
ASİT-BAZ DENGESİ: Ortamın hidrojen iyonları (H+) yoğunluğunun (-) logaritması asitliğin, (OH-)’u yoğunluğunun (-) logaritması ise bazikliğin derecesini verir. Ortamdaki hidrojen iyonları artarsa ortam asitleşir pH değeri ise 0 ile 7 arasında değişir. Ortamdaki hidroksil iyonları artarsa ortam bazikleşir pH değeri ise 7 ile 14 arasında değişir. (H+) ile (OH-) iyonları eşit miktarda ise ortam nötrdür, pH’da 7’dir.
TUZLAR: Asit ve bazların birleşmesi sonucu ortaya çıkan maddeye tuz denir. Birleşim sırasında su açığa çıkar ve tuz oluşur.
HCl + NaOH NaCl + H2O
Hücre içinde ve hücreler arasında çeşitli mineral tuzları vardır. Bunların en önemlileri: Na, K, Mg, Ca vb.
C. MİNERALLER
Mineraller hücrede protein, karbonhidrat, yağ gibi organik maddelere bağlı olarak yada tuz halinde bulunurlar. Ayrıca vitamin, hormon, enzim gibi moleküllerin yapısına da katılırlar.

1. MİNERALLERİN İNSAN VÜCUDU İÇİN ÖNEMİ
GÖREVLERİ:
1. Kanın osmotik basıncının ayarlanması
2. kas kasılmasında
3. Sinirlerde uyartının iletilmesinde
4. bazı enzimlerin yapılarına katılarak katalizör olarak görev yaparlar.

Mineraller idrar, ter ve dışkı yoluyla atıldıkları için beslenmeyle düzenli olarak vücuda alınmaları gerekir. Mineral eksikliğinde kas krampı gibi bazı bozukluklar görülür.

Na ve Cl dokularda suyu tutarak vücudun su dengesini sağlar. Na ve Cl kas ve sinir sistemi işlevleri içinde gereklidir. Ancak böbrek hastalıklarında ve yüksek tansiyonlu kişilerin ayrıca küçük çocukların böbrekleri fazla tuzu süzemeyeceği için fazla tuz kullanmamaları gerekir.

Sodyum potasyum ile birlikte vücut sıvılarında bulunur ve hücrelerin çalışmasını kontrol ederler. Bu minerallerin hepsi besinlerden alınır ve fazlası böbreklerden atılır.

Vücutta en fazla olan mineral Ca’dır. Ca fosforla birlikte kemiklerin ve dişlerin yapısında bulunurlar. Ayrıca Ca kasların kasılmasında, sinirlerde, kanın pıhtılaşmasında ve bazı enzimlerin çalışmasında görevlidir. Vücuda alınan Ca’un kullanılmayan kısmı dışkı ile atılır. D vitamini eksikliğinde vücutta yeterli Ca olsa bile bağırsaklardan emilemez.

Vücuttaki fazlaca bulunan bir başka mineral de fosfordur. P Ca ile birlikte kemik ve dişlerin yapısına katılır. Ayrıca P nükleik asitlerin, yağ, protein ve karbonhidratların yapısına da katılır.

Vücudun yapısında bulunan Fe kana rengini veren hemoglobinin, kas proteinlerinin, karaciğerin, dalağın ve kırmızı kemik iliğinin yapısında bulunur. Fe eksikliğinde kansızlık görülür.

İyot tiroksinin (tiroit bezinden salgılanır) yapısına katılır. Eksikliğinde tiroksin hormonu az salgılanır. Bu durumda tiroit bezinin fazla çalışıp büyümesine yani basit guatra sebep olur.

Mg kemiklerin yapısına katılır.

Sülfatlar kaslardaki proteinlerin yapısına katılır.

Flüor dişlerin yapısına katılır, azlığında dişlerin çürümesine, fazlalığında dişlerin sararmasına yol açar.

Bakırsa bazı enzimlerin yapısına katılır.