II. ORGANİK BİLEŞİKLER 

 Genel olarak yapısında C, H ve O bulunan ve canlılar tarafından üretilebilen bileşiklerdir. Yapılarında ayrıca azot, fosfor, kükürt gibi elementleri de katılabilir. Bazı bileşikler oksijen içermedikleri halde organiktir [metan (CH4) gibi]. . Canlılarda bulunan organik bileşikler; karbonhidrat, protein, yağ, vitamin, nükleik asitler, enzimler ve hormonlardır.

 

ENERJİ VERİCİ

YAPICI – ONARICI

DÜZENLEYİCİ

YÖNETİCİ

KARBONHİDRAT

+

+

 

 

PROTEİN

+

+

+

 

YAĞ

+

+

+

 

VİTAMİN

 

 

+

 

NÜKLEİK ASİTLER

 

 

 

+

ENZİMLER

 

 

+

 

HORMONLAR

 

 

+

 

 

 

  Enerji verici besinlerin;

• Enerji için kullanım sırası: Karbonhidratlar-Yağlar-Proteinler
• Beyinde yapıya katılma sırası: Yağ-Protein- Karbonhidrat.
• Enerji verim miktarı sırası: Yağlar-Proteinler –Karbonhidratlar.
• Açlık durumunda kullanım sırası: Karbonhidratlar-Yağlar-Proteinler.
• Genel olarak yapıya katılma sırası: Protein-Yağ-Karbonhidrat.

 

I. KARBONHİDRATLAR

  Yapılarında C, H, ve O atomu bulunur. Genel formülleri (CH2O)n şeklindedir. Bitkiler tarafından fotosentez ile üretilirler. Fazlası yağa dönüştürülerek vücutta depolanır. Canlılar tarafından 1. Sırada enerji verici olarak kullanılırlar. Nükleik asitlerin (DNA, RNA) ve ATP’nin yapısına katılırlar. Lipit ve proteinlerle birleşerek hücre zarının yapısına katılırlar. Bitkilerde hücre çeperinin yapısına katılırlar. Canlılarda; monosakkarit, disakkarit ve polisakkarit olarak bulunurlar.

 

  a. Monosakkaritler 

• Karbonhidratların monomerleridir.
• Hücre zarından geçebilirler.
• Suda çözünürler.
• Özellikleri korunarak hücrelerde depolanamazlar.
• Tadları tatlıdır.
• Daha küçük şekerlere hidroliz ile parçalanamazlar.
• Yıkımları hücresel solunum veya fermantasyon ile olabilir.
• Yapılarında glikozit bağı bulunmaz.
• Karbon sayısı üç ile sekiz arasında değişir.
• Üretimleri; fotosentez ve kemosentez ile olabilir.

 Biyolojik açıdan önemli monosakkaritler; 5 karbonlu monosakkaritler (pentozlar) ve altı karbonlu monosakkaritler (heksozlar)dir. - 5 Karbonlu monosakkaritler (pentozlar): Riboz (RNA, ATP, NAD ve FAD yapısına katılır) ve deoksiriboz (sadece DNA’nın yapısına katılır) dur. Her ikisi de enerji verici olarak kullanılmazlar, yapısal karbonhidratlardır. Deoksiribozun ribozdan farkı, bir oksijenin eksik olmasıdır. - 6 karbonlu monosakkaritler (heksozlar): Glukoz(üzüm şekeri= kan şekeri), Fruktoz (meyve şekeri) ve  Galaktoz (süt şekeri) dur. Hepsi suda çözünür. Hücrenin osmotik basıncını artırırlar. Kapalı formülleri (C6H12O6)  aynıdır. Ancak atomları farklı düzenlenmiştir. Yani izomerdirler. Heksozların hücre zarındaki difüzyon hızları; Galaktoz > Glukoz > Fruktoz şeklindedir. Glukoz: Glukoz yıkımı ve bir şekilde depolanması tüm canlılarda ortaktır. Sinir hücrelerinin temel ATP kaynağıdır. O2’li solunum ile su ve CO2’e kadar parçalanarak enerji elde edilir. Bitkiler üretir, insan ve hayvanlar hazır olarak alır. Fazla glukoz yağa dönüştürülüp depolanarak aşırı şişmanlığa (obezite) neden olabilir. Bir çok disakkarit ve polisakkaritlerin yapısına katılır. Proteinlerle birleşerek glikoproteini, lipitlerle birleşerek glikolipiti oluşturur. Glikoprotein ve glikolipit hücre zarının yapısına katılır. Fruktoz: Bitkiler üretir, insan ve hayvanlar hazır alır. Tatlılık derecesi en yüksek olan şekerdir. İnsan ve hayvanlarda karaciğerde glukoza çevrilir ve kana verilir.

Galaktoz: Bitkilerde (şeker pancarı gibi) de bulunmasına rağmen memelilerin sütünde daha çok bulunduğundan süt şekeri olarak adlandırılır. Vücuda alınan glukozlar galaktoza dönüştürülür.

 

  b. Disakkaritler

 İki molekül monosakkaritin bir dehidrasyonu sonucunda üretilir. Bu sırada bir glikozit bağı kurulur, bir molekül su açığa çıkar. Hücre zarından doğrudan geçemezler.

Monosakkarit + Monosakkarit → Disakkarit +  H2O

 Canlılarda en çok bulunan disakkaritler; Maltoz (Arpa şekeri), sükroz (sakkaroz, çay şekeri), ve laktoz (Süt şekeri) dur.  Maltoz (Arpa şekeri): İki molekül glukozun bir glikozit bağı ile bağlanması sonucu oluşur. Bir molekül su açığa çıkar. Arpa tohumlarında bulunur.  Glukoz + Glukoz  → Maltoz + H2O  Sükroz (sakkaroz, Çay şekeri) : En yaygın disakarittir. Şeker pancarı ve şeker kamışının yapısında bulunur. Bitkisel kaynaklıdır.  Glukoz + Fruktoz → Sükroz + H2O

 Laktoz : Memeli hayvanların sütünde bulunur. Yavrular için karbonhidrat kaynağıdır. Hayvansaldır.   Glukoz + Galaktoz → Laktoz + H2O

 

Glikozitik bağ, iki monosakkaritin dehidrasyon tepkimesi ile oluşturduğu kovalent bağdır. Dehidrasyon tepkimesi iki ya da daha fazla monomeri bir araya getirirken, hidroliz tepkimesi ayırır.

• Küçük organik maddelerden büyük organik maddeler oluşurken su açığa çıkması olayına dehidrasyon denir. Monomer miktarı azalır, polimer veya makromolekül miktarı artar. Kurulan özel bağ (peptit, glikozit, ester bağı gibi) sayısı artar. Kurulan bağ sayısı kadar su açığa çıkar. Hücrenin turgor basıncı artar, ozmotik basıcı azalır. Hücre içerisinde gerçekleşir. ATP harcanır.
• Büyük organik maddelerin su ile küçük organik maddelere yıkımına hidroliz (sindirim) denir. Monomer miktarını artırabilir. Polimer veya makromolekül miktarını azaltır. Özel bağ (peptit, glikozit, ester bağı gibi) sayısı azalır. Yıkılan bağ sayısı kadar su harcanır. Su harcandığı için osmotik basıncı arttırır. Turgor basıncını düşürür. ATP, hem harcanmaz hem de üretilmez. Hem hücre içinde hem de hücre dışında gerçekleşebilir.

Çok sayıda monosakkaritin (glukozun) bir araya gelmesiyle oluşan büyük moleküllü karbonhidratlardır. Kurulan glikozit bağı kadar su oluşur. Hücre zarından doğrudan geçemezler. Sindirilmeden kana karışamazlar. Üretimleri dehidrasyon sentezi, yıkımları hidroliz ile olur.

Canlılarda bulunan önemli polisakkaritler; depo polisakkaritler (nişasta, glikojen) ve yapı polisakkaritler (selüloz, kitin) olarak incelenir.

Nişasta: Glukozun bitki hücrelerindeki depo şeklidir. Lökoplastta üretilir. Lökoplastlarda, kök, gövde, yaprak ve tohum gibi bitki kısımlarında depolanır. İnsan ve hayvan hücrelerinde üretilmez ve depolanmaz. Fakat sindirim sistemlerinde hidroliz edilerek glukoz birimlerine ayrılıp kana geçer. Hücre içinde glukozun nişasta şeklinde depolanmasının nedeni nişastanın glukozdan çok daha az çözünmesidir.

Glikojen: Glukozun fazlası bakteri, arke, mantar ve hayvan hücrelerinde glikojene dönüştürülerek depo edilir. Sudaki çözünürlüğü nişastaya göre biraz fazladır. İnsanlar glukozun fazlasını karaciğer ve çizgili kaslarında glikojen şeklinde depo ederler. Kas hücrelerindeki glikojen depoları sadece kas hücreleri tarafından tüketilir, kana verilmez. Karaciğerdeki depo glikojen ise gerektiğinde glukoza dönüştürülerek kana verilir. Glikojen memeli bir hayvanın kanında bulunmaz.

Selüloz: Yeryüzünde en çok bulunan karbonhidrat çeşididir. Çok sayıda glukoz molekülünden oluşur. Bitkilerde hücre çeperinin temel maddesidir. Selüloz bitkinin sert ve kuvvetli olmasını sağlar. Dallanmış yapı göstermez. Suda çözünmez. İnsan ve hayvanlarda selülozu sindiremez.

Kitin: Yapısında azot (N) bulunan tek karbonhidrattır. Çok sayıda glukozun dehidrasyonu ile oluşur. Böcek, örümcek, ıstakoz, yengeç karides gibi eklem bacaklıların dış iskeletinin yapısını oluşturur. Ayrıca mantarların hücre çeperlerinde de bulunur. Suda çözünmez. Kalsiyum karbonat ile birleşerek sertleşir. Saf kitin sağlam ve esnek olduğundan ameliyat ipi olarak da kullanılır. kitin insanlarda sindirilemez.

Örnek:  Aşağıdakilerden hangisinde glikozit  bağı bulunmaz?

A. Selüloz
B. Glikojen
C.Laktoz
D. Maltoz
E. Fruktoz

Çözüm: Fruktozda glikozit bağı bulunmaz. Çünkü fruktoz bir monosakkarittir. Cevap: E.

II. PROTEİNLER

1. PROTEİNLER

Proteinler, temel yapıcı onarıcı, düzenleyici ve enerji verici bir besindir. Bütün proteinlerde karbon (C), oksijen (O), hidrojen (H), azot (N), bazılarında ise fosfor (P) ve kükürt de (S) bulunabilir. Monomerleri amino asitlerdir. Aminoasitlerin dehidrasyonu ile oluşurlar. Amino asitler arasında peptit bağları vardır. Her bir peptit bağına karşılık bir su molekülü açığa çıkar. Her canlının proteini kendine özgüdür. Çünkü proteinler, DNA’daki kalıtsal bilgilere göre ribozom organelinde sentezlenir. Ancak solunum enzimleri gibi canlılarda kullanılan ortak proteinler de vardır. Hücre zarının, çoğu hormonun ve enzimlerinin tümünün yapısına katılır. Yüksek ve düşük sıcaklık, kuvvetli asit ve bazlar, yoğun tuz, yüksek basınç radyasyon gibi etkenler proteinlerin yapısını bozar. Bu olaya denatürasyon denir. Denatüre olmuş bazı proteinler eski hâline dönebilir. Buna renatürasyon denir. Denatüre olmuş bir protein biyolojik özelliklerini kaybeder ancak besin değerini kaybetmez. - Albümün, globülin, hemoglobinin yapısını oluşturur. Çizgili kaslarda oksijen depo eden miyoglobinin yapısını oluşturur. Fibrinojenin yapısına katılarak kan pıhtılaşmasında görev alırlar. Yıpranan hücrelerin yerine yenilerinin yapılmasında etkilidir. Kıkırdak, kemik kas gibi dokuların yapısına katılır. Kasların kasılıp gevşemesini sağlayan aktin ve miyozin protein yapılıdır. Hücre, doku ve organların esas yapısını oluşturur. Homeostazinin korunmasında rol oynarlar. Proteinler vücutta doğrudan depolanamaz, dışarıdan besinler yoluyla alınan proteinlerin fazlası yağa dönüştürülerek depolanır.