organik ve inorganik maddeler

Besinler ve Ayıraçlar

 

Bütün canlılar, canlılık faaliyetlerini sürdürebilmek için besin maddelerini kullanmak zorundadır. Dışarıdan alınan besin maddeleri, canlılık faaliyetleri için gerekli enerji üretiminde (ATP) kullanılır veya yapı taşlarına parçalanarak tekrar canlının yapısına uygun şekilde sentezlenirler. Sentezlenen bu yeni maddeler hücrenin yıpranan kısımlarının tamirinde veya yeni hücrelerin yapımında kullanılır.

Yapılarına Göre Besinler

Besin maddeleri kimyasal yapılarına göre başlıca ikiye ayrılır;

1.Organik besin maddeleri; proteinler, yağlar, karbonhidratlar ve vitaminlerdir.

2.inorganik besin maddeleri; su ve minerallerdir.

Görevlerine Göre Besinler

Besin maddeleri organizmalarda yaptıkları görevlere göre üç gruba ayrılır;

1. Enerji Verici Besinler

Enerji verici besinler hücresel solunuma katılarak enerji (ATP) eldesinde kullanılırlar. Bunlar; Karbonhidratlar, yağlar ve proteinlerdir. Enerji verici besin maddeleri kendi aralarında değişik şekillerde sıralanabilir;

1 gr Yağ: 9,45 K. kalori

1 gr Protein: 4,30 K. kalori

1 gr Karbonhidrat: 4,20 K. kalori enerji verir.

Sağladıkları enerji miktarına göre;

      Yağlar, Proteinler, Karbonhidratlar

Sindirim kolaylığı sırasına göre;

      Karbonhidratlar, Proteinler, Yağlar

Solunumda kullanım sırasına göre;

      Karbonhidratlar, Yağlar, Proteinler

2. Yapıcı – Onarıcı Besinler

Canlının yıpranan kısımlarının tamirinde ve yeni hücre yapımında kullanılırlar. Bunlar; proteinler, yağlar, karbonhidratlar, mineraller ve sudur. Örneğin; Kalsiyum kemiğin yapısına katılır. Selüloz hücre çeperinin yapısına katılır. Bütün canlıların ana yapı maddesi proteinlerdir.

3. Düzenleyici Besinler

Hücredeki metabolik olayların düzenlenmesinde rol oynar. Bunlar; proteinler, vitaminler, mineraller ve su’dur. Örneğin; protein ve vitaminler enzimlerin yapısına katılarak hücredeki olayların düzenlenmesinde görev yaparlar.

A. Karbonhidratlar

Yapısında C, H, O elementleri bulunur. Solunumları sonucu CO2 ve H2O oluşur. Genel formülleri CnH2nOn dır.

 C Örnek: Glikoz:6H12O6 

Şeker sayılarına göre; monosakkaritler, disakkaritker ve polisakkaritler olmak üzere karbonhidratlar üçe ayrılır.

a Monosakkaritler (Tek şekerliler):

Karbonhidratların yapıtaşıdır. Sindirim enzimleri ile daha küçük yapıtaşına parçalanmazlar. Karbon sayılarına göre 2’ye ayrılır;

Pentozlar (5C): Riboz ve Deoksiriboz şekerleridir. Yapıya katılır.

Heksozlar (6C): Kapalı formülleri C6H12O6 dır. Solunumda kullanılırlar. Disakkarit ve polisakkaritlerin yapısına katılırlar.

b Disakkaritler (Çift şekerliler):      

Kapalı formülleri C12H22O11 dir. İki monosakkaritin glikozit bağı ile birleşmesiyle oluşurlar. Bir molekül su açığa çıkar. Sindirilmeden hücre zarındaki porlardan geçemezler.                      

Maltoz: İki glikoz, Sükroz: glikoz ve früktoz, Laktoz: glikoz ve galaktoz molekülünden oluşmuştur.

c Polisakkaritler (Çok şekerliler):

Glikoz1 + Glikoz2 + ... + Glikozn    Polisakkarit + (n–1) H2O

Sindirilmeden porlardan geçemezler. n tane glikoz birleşir. (n–1) tane glikozit bağı kurulur ve (n–1) tane su açığa çıkar.     

Nişasta: Bitkilerdeki glikozun depo şeklidir. Sadece bitki hücrelerinde bulunur. Suda az çözünür.

Glikojen: Hayvansal hücrelerde, mantar ve bakterilerde bulunur. Suda çözünür. insanda karaciğer ve kaslarda depolanır.

Selüloz: Sadece bitki hücre çeperinin yapısını oluşturur. Suda çözünmez. Otçul hayvanlar, termitler ve tohumla beslenen kuşlarla mutualist yaşayan bir hücreli canlılar selülozu sindirebilir. Bu sayede bu canlılar selülozdan yararlanabilir.

Kitin: Eklembacaklıların çoğunluğunda, dış iskeletin yapısını oluşturur. Azotlu glikozlardan oluşmuştur.

B. YAĞLAR

C, H, O atomlarından oluşurlar. N ve P atomlarını da bulundurabilirler. Yağlar suda çözünmez veya çok az çözünür.  Yağları  alkol, eter, aseton, kloroform gibi çözücülerde çözünürler. Karbonhidratların ve proteinlerin fazlası vücutta yağ olarak depolanır.

Yağların yapısındaki oksijen oranı şekerlerden azdır. C ve H sayısı fazla olduğu için solunumları sonucu fazla miktarda su ve enerji açığa çıkar. Bu özelliği adaptasyon olarak kullanan canlılar vardır. Göçmen kuşlar, kış uykusuna yatan canlılar ve çöl hayvanları vücut için gerekli su ve enerjiyi bu yolla sağlar.

– Hücre zarının yapısına katılırlar.

– Enerji kaynağı olarak kullanılırlar. Yıkımı ve kullanımı uzun sürdüğünden hücrelerde, enerji kaynağı olarak karbonhidratlardan sonra tercih edilirler.

– Deri altında depolanarak ısı kaybını engellerler.

– İç organları mekanik etkilere karşı korur.

– Bazı hormonların yapısına katılır. (Steroidler)

Yağlar; yağ asitleri, nötral yağlar, fosfolipitler ve steroidler gibi çeşitleri vardır.

Yağ asiteri: yağların yapıtaşıdır, sindirilemezler. Bazı çeşitleri hücre zarından geçemez.

Bitkisel yağlar doymamış yağ asidi taşır.  Bu tip yağ asitlerinin karbonlarından bazıları arasında ikili hidrojen bağı bulunur. Normal oda sıcaklığında sıvıdırlar. Bitkisel yağların yüksek sıcaklık ve basınçta hidrojenle doyurulmasıyla margarinler elde edilir.

Hayvansal yağlar ise doymuş yağ asidi taşır. Bunlarda karbonlar arasında çift bağ olmadığı için tüm karbon atomları hidrojene doymuştur. Normal oda sıcaklığında katıdırlar.

Nötral Yağ: Üç yağ asidinin bir gliserol ile birleşmesi sonucu nötral yağlar oluşur. Birleşen üç yağ asidi aynı veya farklı olabilir. Aralarındaki bağa ester bağı denir.

Nötral yağlar: 1 gliserol + 3 yağ asidinin birleşmesi ile oluşur.

Fosfolipid: Gliserolle birleşen üç yağ asidinden birinin yerine fosforik asit bağlanırsa fosfolipid oluşur. Fosfolipidler hücre zarının yapısında bulunur.

Steroidler: bazı hormon ve vitaminlerin yapısına katılabilir. Ayrıca metabolizma olaylarında görev alabilir.               

C. PROTEİNLER

Yapılarında C, H, O, N atomu bulunur. Bazıları S atomunuda taşıyabilirler. Yapı taşları amino asittir. Ribozomda DNA'nın kontrolünde sentezlenirler. Gerektiğinde enerji verici olarak da kullanılırlar Solunumda kullanıldıklarında CO2, H2O ve NH3 gibi artıklar oluşur. Organellerin ve hücre zarının yapısına katılırlar. Bazıları, enzim veya hormon olarak fonksiyonel görev alır.

Canlılar tarafından protein sentezinde 20 çeşit amino asit kullanılabilmektedir. Bir amino asitin yapısında üç grup vardır. Bunlar;

a. Karboksil grubu (COOH): Asidik özellik verir.

b. Amino grubu (NH2): Bazik özellik verir.

c. Radikal (değişken) grup: Amino asit çeşidine göre farklılık gösteren tek gruptur. Amino asitin kapalı formülü;

Proteinlerin sentezinde bütün canlılarda  20 çeşit amino asit kullanılmasına rağmen canlıların sentezledikleri proteinler birbirinden farklıdır. Bu farklılıkta etkili olan faktörler şunlardır;

– Amino asit sayısı

– Amino asit dizilişi

– Amino asit çeşidi

Amino asitler peptit bağları ile birbirlerine bağlanır ve her bağ oluşurken  bir molekül su açığa çıkar. Bu bir dehidrasyon olayıdır. Peptit bağı amino asitlerden birinin karboksil gurubu ile diğerinin amino gurubu  arasında kurulur.

Peptit bağı oluşumu:

Protein sentezinde kullanılmak üzere vücudumuzda 20 çeşit amino asit vardır. 12 çeşidi vücudumuzda sentezlenir. Vücudumuzda sentezi olmayan dışarıdan aldığımız 8 çeşit amino asite temel (esansiyel) amino asit  denir. Tüm insanların protein şifreleri farklıdır (Tek yumurta ikizleri hariç). Bu yüzden organ naklinde problem meydana gelmektedir.

D. ViTAMiNLER

Yapısında C, H, O, N, S ve P atomlarını bulundurabilir. Sindirilmeden hücrelere alınabilen organik besin maddeleridir. Çoğunluğu bitkiler tarafından sentezlenir. Hayvanlar ise hazır olarak alır. Enzimlerin yapısına katıldıkları için (koenzim), eksikliklerinde vücutta bazı anormallikler ortaya çıkar. Vitaminler solunuma katılmazlar bu yüzden enerji verici olarak kullanılamazlar. Vitaminler 2’ye ayrılır. Bunlar; yağda çözünen vitaminler ve suda çözünen vitaminler. A, D, E, K vitaminleri yağda çözünür ve fazlası depolanır. B ve C vitaminleri ise suda çözünür ve fazlası depolanmayıp dışarı atılır. Bu yüzden B ve C vitaminleri taze olarak alınmalıdır. Vitaminler günümüzde laboratuvarlarda sentetik olarak üretilebilmektedir.

A ve D vitaminlerin öncül maddeleri dışarıdan alınarak vücudumuzda sentezlenir. A vitamini karaciğerde, D vitamini deri altında güneş ışığı etkisiyle sentezlenir.

Bağırsağımızda yaşayan E. coli bakterileri B ve K vitaminlerini sentezler. Sentezlenen bu vitaminleri insanlar kullanabilir.

E. MiNERALLER

Suda erimiş olarak alınan inorganik besin maddeleridir. Mineraller, yapıya ve onarıma katılır. Ayrıca düzenleyici görevleri vardır. Diğer bazı önemli görevleri;

– Bazı enzimlerin yapısına katılır. (Kofaktör)

– Kemik ve diş yapısına katılır. (Ca, P)

– Dokularda, hücrelerin osmotik basıncını ayarlar. (Na+, CI–)

– Hemoglobin (Fe) ve Klorofil (Mg)’in yapısına katılırlar.

– Sinir hücrelerinde impuls oluşumu ve iletimini (Na+, K+) sağlar.

F. SU

Suyu doğal olarak aldığımız gibi, besinlerden de alırız. Canlı hücrelerinde % 70–80 oranında su bulunur. Eğer % 15’in altında su bulunursa enzimler çalışamaz. Bal ve reçel bu yüzden bozulmaz. Vücudumuzda suyun bazı fonksiyonları şunlardır;

– İyi bir çözücüdür. Bu yüzden sindirimde rol alır.

– Besinlerin emilimi ve taşınmasında rol alır.

– Terlemeyle vücut ısısını ayarlar.

– Boşaltım artığını (NH3, üre, ürik asit) seyreltir.

– Enzimlerin çalışması için gereklidir. (En az %15 olmalı)

AYIRAÇLAR

Maddeleri, asit ve bazları ayırabilmek için özel yöntem ve teknikler kullanılır. Biyolojide kullanılan ayıraçlar;

1 İyot: Nişastanın ayıracıdır, mavi  siyah (mor) renk verir.

2 Benedikt ve fehling çözeltisi: Glikozun ayıracıdır, ayıraçla birlikte ısıtılınca tuğla kırmızısı renk oluşur.

3 Nitrik asit: Proteinlerin ayıracıdır. Protein taşıyan çözelti bu ayıraçla birlikte ısıtılınca sarı renk oluşur.

4 Biüret çözeltisi: Proteinlerin ayıracıdır. Menekşe renk verir.

5 Eter: Yağları tespit etmede kullanılır.

Yağ + Eter  Kâğıt üzerine damlatılıyor  Kâğıtta saydam görünüm

6 Sudan lll: Yağların ayıracıdır. Pembe renk oluşur.

7 Fenol kırmızısı: Ortamın asidik olup olmadığını belirleyebilmek için kullanılır. Asitlerle sarı renk verir.

Fenol kırmızısı + CO2  Sarı renk

8 Turnusol kâğıdı: Asit ve bazları ayırmada kullanılır. Asitlerle kırmızı, bazlarla mavi renge dönüşür.

9 Kongo kırmızısı: Asit ve bazları ayırmada kullanılır. Asitlerle mavi, bazlarla kırmızı renge dönüşür.

10 Kireç Suyu: Karbondioksit ayıracıdır.

Kireç suyu + Nefes üfleme  Bulanma ve CaCO3 oluşumu

11 Bazlar: Ba(OH)2, Ca(OH)2, NaOH, KOH gibi bazlar O2’li solunum, fermantasyon deneylerinde CO2 tutucu olarak kullanılır.

 

Yorum Yaz