Canlıların Ortak Özellikleri
1. HÜCRESEL YAPI:
Tüm canlılar yapısal ve işlevsel bakımdan en küçük birim olan hücre veya hücrelerden meydana gelir.
-Hücre, yaşamın temel birimidir. Hücre, organizmaların canlılık faaliyetlerini gösteren en küçük temel fonksiyonel yapı birimdir.
- Bazı organizmalar sadece bir hücreden oluşmuştur. Bu canlılara bir hücreli organizmalar denir. Örnek: Amip, paramesyum, bakteri ve siyanobakteriler vb.
-Bazı organizmalar ise çok sayıda hücrenin belirli bir organizasyon ile bir araya gelmesi sonucu oluşmuştur. Bunlara da çok hücreli organizmalar denir. Örnek: Bitki ve hayvanların tamamı mantarların çoğu ve
protistaların bir kısmı.
“Bütün canlılar , hücrelerden meydana gelir.” İfadesi yanlış, bazı canlılar tek bir hücreden, bazıları ise çok sayıdaki hücrelerden meydana gelir.
-Yapısına göre hücreler ikiye ayrılır.
a. Prokaryot hücreler: Zarla çevrili çekirdek ve zarla çevrili oluşumları bulunmayan basit hücrelerdir. DNA’nın bulunduğu bölgeye “nükleoid”
denilir. Ribozomları vardır. Kendi proteinlerini buradan sentezleyebilirler.
Zarla çevrili organelleri yoktur.
-Sadece bakteriler, siyanobakteriler ve arkeler prokaryot hücre yapısına sahip organizmalardır.
b. Ökaryot hücreler : Zarla çevrili çekirdek ve zarlı organelleri olan gelişmiş hücrelerdir. Protistalar, mantarlar, bitkiler ve hayvanlar ökaryot hücre yapısındadır.
PROKARYOT-ÖKARYOT OLSUN TÜM HÜCRELERİN ORTAK ÖZELLİKLERİ
1. Hücre (plazma) zarının bulunması 2. Sitoplazmanın bulunması
3. Nükleik asit (DNA ve RNA) bulunması.
4. Ribozom bulunması
DNA, tüm canlı türlerinde bulunur ve aynı nükleotitleri içerir.
PROKARYOT HÜCRE ÖKARYOT HÜCRE Daha küçük ve basittir. Daha büyük ve gelişmiştir.
Zarla çevrili çekirdek ve zarla çevrili organelleri yoktur.
Zarla çevrili çekirdek ve zarla çevrili organelleri vardır.
Çekirdekçik yok. Çekirdekçik var.
Nükleoid bölgede, halkasal tek bir kromozom bulunur.
Çekirdekte tek veya daha fazla doğrusal kromozom bulunur.
2. BESLENME
Canlıların ihtiyaç duydukları inorganik ve organik besin maddelerini sağlamalarıdır.
-Beslenmenin amaçları:
-Canlıların enerji ihtiyaçlarının karşılanması için gerekli maddelerin sağlaması.
-Hücre yapısına katılacak maddelerin sağlanması
-Hücre içerisinde yaşamsal olayların düzenlenmesi için gerekli maddelerin alınması.
Canlılar, beslenmelerini genel olarak 3 şekilde gerçekleştirirler:
a. Ototrof canlılar (Üreticiler):Kendi besinin kendisi üreten canlılardır.
-
b. Heterotrof canlılar (tüketiciler): İhtiyacı olan besini dışarıdan hazır olarak alan canlılardır. Örneğin; İnsan, hayvan, mantar, bazı protistler ve -
- Bir ekosistemden saprofit canlılar çıkarılırsa ekosistem varlığını devam ettiremez.
3. Hem Ototrof Hem de Heterotrof Beslenme
-Hem üretici hem de tüketici olan canlıların gerçekleştirdiği bir beslenme çeşididir.
-En önemli canlı örneği böcekçil bitkiler ve öglenadır.
-Böcekçil bitkiler: Bu bitkiler azot bakımından fakir topraklarda
yaşadıkları için topraktan alamadıkları azotu, yakaladıkları böceklerin proteinlerinden karşılar.
-Bu bitkiler, klorofilli oldukları için fotosentez ile karbonhidrat ve yağ monomerlerini sentezler. Bu bitkilere örnek olarak ibrik otu ve
sinekkapan verilebilir.
-Böcekçil bitkiler, azot ihtiyaçlarını karşılama yönü ile heterotrof,
kloroplast taşıdıkları için fotosentez ile besinlerini üretebilme yönüyle de ototrof canlı olmuş oluyor.
-Öglena: Kloroplast organeli bulundurur ve ışık varlığında kendi besinini kendisi sentezler. Bu yönüyle ototroftur. Işık yokluğunda ise dış
ortamdan besinini hazır olarak alabilir. Bu yönüyle de heterotroftur.
Su ve mineral gibi maddeleri tüm canlılar yaşadıkları ortamdan hazır olarak alırlar.
3. SOLUNUM
- Enerji taşıyan besinlerin (karbonhidrat, protein, yağ) hücre içinde parçalanarak yapılarındaki kimyasal bağ enerjisinden ATP açığa çıkarılması olayına hücresel solunum denir.
Hücre solunumu bizi canlı tutan enerjiyi üretmez, açığa çıkarır.
Bizler, fotosentez sırasında besinde depolanmış olan enerjiyi açığa çıkarız.
-Hücresel solunumun amacı; ATP açığa çıkarmaktır.
ATP açığa çıkarma (fosforilasyon) ve tüketimi (defosforilasyon) olayları canlılarda ortak özelliktir.
Bazı canlılar ATP’yi oksijen kullanarak üretirken bazıları oksijen kullanmadan üretir. Organik besinlerden oksijen yardımıyla ATP sentezlenmesine oksijenli solunum, oksijen kullanılmadan, farklı inorganik madde kullanılarak
ATP sentezlenmesine oksijensiz solunum denir. Oksijenli ve oksijensiz solunumda görev yapan elektron taşıma sistemi olmadan sınırlı miktarda gerçekleşen ATP üretim şekline ise fermantasyon
denir.Fermantasyonda besinler, oksijen kullanılmadan laktik asit veya etil alkol gibi organik maddelere yıkılır.
Örneğin ekmek hamurunu kabartan, etil alkol fermantasyonu yapan, maya mantarlarıdır
4. BOŞALTIM
-Metabolizma sonucu hücre ve dokularda oluşan atık maddelerin hücre veya vücuttan uzaklaştırılmasına boşaltım denir.
-Amaç; kararlı bir iç ortam (homeostazi) oluşturmaktır.
Tüm canlılarda boşaltımın ortak amacı vücudun su ve iyon dengesini ayarlamaktır.
-Canlılar, boşaltım işlemini farklı yöntemlerle gerçekleştirirler.
-Tek hücreli canlılar boşaltım maddelerini hücre zarının üzerinden (yüzeyinden) atarlar.
-Tatlı sularda yaşayan paramesyum, öglena ve amip gibi canlılarda fazla su kontraktil kofullarla ATP harcanarak aktif bir şekilde atılır.
Tuzlu sularda yaşayanlarda kontraktil koful bulunmaz. Çünkü bunların hücreleri fazla su almaz. Tam tersi su kaybeder.
-Kara bitkileri yapraklarını dökerek, damlama (hidatot ile) veya terleme ile (stoma veya lentisel ile) boşaltım yaparlar.
-Hayvanlarda boşaltım; sindirim, solunum ve boşaltım sistemleri ile gerçekleştirilir. Ayrıca deri, akciğer gibi organlar memeli hayvanlarda boşaltıma yardımcı olur. Sindirim sistemi ile katı boşaltım atıkları,
solunum sistemi ile CO2, boşaltım sistemi ile su ve suda çözünmüş atık maddeler vücuttan uzaklaştırılır.
5. HAREKET
-Canlıların durum veya yer değiştirmelerine hareket denir.
-Hareketin amacı, beslenme, korunma ve üremeyi sağlamak olabilir.
-Canlılar yaşadıkları ortama göre çeşitli hareket yeteneklerine sahiptir.
- Bir hücreli canlılar; kamçı, sil ve yalancı ayak gibi yapılar yardımıyla yer değiştirme hareketi yapar.
-Çok hücrelilerde bacak, kanat, yüzgeç gibi yapılarla hareket sağlanır.
-Bitkilerde ise yönelme veya durum değiştirme hareketi vardır. Işığa yönelme gibi. Aktif hareket yoktur.
Hareket kavramı tek başına canlılığı ifade etmekte yeterli değildir. Çünkü canlılar gibi otomobil, alev, akarsu vb. cansızlar da hareket eder. Fakat cansızlarda hareket dışarıdan bir etkiyle olur.
6. UYARILARA TEPKİ
- Canlılarda durum değiştirmeye veya harekete sebep olan her türlü faktöre uyaran, uyaranlara verilen cevaplara ise tepki denir.
-Bütün canlılar çevresel bir uyartıya tepki verirler.
-Canlıların gösterdiği tepki biçimlerinde farklılıklar görülür.
-Tatlı sularda yaşayan tek hücreli bir canlı olan öglena, fotosentez yapabilmek için ışığa yönelir.
-Küstüm otu bitkisi, dokunmaya karşı yapraklarını kapatır.
-Köpek ses duyduğunda kulaklarını dikleştirir.
-Sinek kapan bitkisi, yapraklarındaki algılayıcı tüylerine böcek dokunduğunda yapraklarını kapatır.
-Laleler uygun sıcaklıklarda çiçeklerini açar. Uygun olmayan sıcaklıklarda ise kapatır.
7. METABOLİZMA
-Hücrede meydana gelen yapım ve yıkım tepkimelerinin tümüne metabolizma denir.
METABOLİZMA = ANABOLİZMA + KATABOLİZMA -İkiye ayırarak incelemek mümkündür.
1. Yapım (Anabolizma, özümleme): Basit moleküllerin birleştirilerek daha karmaşık moleküllerin sentezlenmesidir. Yapıcı ve birleştiricidir.
-Bütün yapım tepkimelerinde ATP harcanırken bazı yapım tepkimelerinde ATP önce üretilir sonra da tüketilir.
2.Yıkım (Katabolizma, yadımlama): Kompleks moleküllerin daha basit moleküllere parçalanmasıdır.
-Fotosentez ve protein sentezi anabolizmaya örnektir. Sindirim ve solunum olayları ise katabolizmaya örnek verilebilir
8. HOMEOSTAZİ
-Kelime anlamı “iç denge” dir.
- Hücrelerin normal işlevlerini sürdürebilmeleri için iç ortam koşullarının sabit tutulmasına homeostazi denir.
-Homeostazi, dinamik bir durum olup iç ortamı değiştirmeye yönelik dış güçlerle, buna karşı koyan kontrol mekanizmaları arasındaki bir
etkileşimdir. Örneğin, yemekten sonra kanın şeker düzeyi yükselir. Buna bağlı olarak insülin hormonu salgılanarak denge kurulmaya çalışılır.
-Soğuk havalarda titreme, düşen vücut sıcaklığını tekrar oluşturmak amacı ile gerçekleşir.
-Boşaltım sistemi susuz kaldığımızda vücutta su tutarak, fazla su
aldığımızda da onu uzaklaştırarak vücut sıvısındaki suyu ve çözünenleri dengelemektedir.
9. UYUM (ADAPTASYON)
-Canlılarda yaşamayı ve neslin devamını sağlayan kalıtsal olarak aktarılabilen özelliklerine adaptason (uyum) denir.
-Bazı adaptasyon örnekleri:
-Bazı hayvanların göç etmesi
-Bazı hayvanların kış uykusuna yatması -Kutup ayıların iri vücutlu ve beyaz olması -Çöl tilkilerinin geniş kulaklı olması
-Kutup tilkilerinin küçük kulaklı olması
-Kaktüsün yapraklarının diken şeklini alması -Develerin hörgüçlerinde yağ depo etmeleri
-Çölde yaşayan develerin kum fırtınalarından etkilenmemek için kulak ve burunlarının kıllı olması
-Bukalemun ve ahtapotun kendini korumak için renk değiştiriyor olması.
10. ORGANİZASYON
Canlılığın temel özelliklerinden birisi de sahip olduğu yüksek düzeydeki düzendir. Bu düzen atomdan başlayarak hücreye dokuya organa doğru büyüyen bir hiyerarşi ortaya çıkarır. Biyolojik organizasyon da budur.
-Bir hücrelilerde organizasyon birimleri küçükten büyüğe doğru;
Atom → Molekül → Organel → Hücre (Organizma)
-Çok hücrelilerde organizasyon birimleri küçükten büyüğe doğru;
Atom → Molekül → Organel → Hücre → Doku → Organ → Sistem → Organizma
-Organizma, “herhangi bir canlı varlık” olarak da tanımlanır.
Buna göre bir organizmaya sahip olma bütün canlılar için ortaktır. Bu organizma bakteri için sahip olduğu tek bir
hücredir. İnsan için trilyonlarca hücreden oluşur. Nitekim tek hücreli mikroskobik canlılar için “mikroorganizma” ifadesi kullanılmaktadır.
11.ÜREME
-Her canlının belli bir büyüme döneminden sonra neslini devam ettirebilmesi için kendine benzer bireyler meydana
getirmesine üreme denir.
-Genel olarak üreme eşeysiz veya eşeyli yolla gerçekleşir .
-Eşeysiz üreme: Bir canlının tek başına, gamet oluşumu ve döllenme olmaksızın yeni bireyler oluşturmasıdır.
-Genel olarak tek hücreli canlılarda, çok hücreli organizmalardan bazı omurgasız hayvanlar, algler ve gelişmiş bazı bitkiler eşeysiz üreme ile çoğalabilir.
-Eşeyli üreme: Farklı iki cinsiyetteki canlının üreme hücrelerinin birleşmesiyle yeni bir canlı meydana getirmesidir.
- Eşeyli üreme; tohumlu bitkilerde, bazı omurgasız hayvanlarda ve omurgalı hayvanların tümünde görülür.
- Dişi bireylerin üreme ana hücrelerinin oluşturduğu gametlere yumurta (n), erkek üreme ana hücrelerinin oluşturduğu gametlere sperm (n) denir.
Dişi ve erkek gametin birleşmesi sonucu zigot oluşmasına döllenme adı verilir.
- Zigotun geçirdiği mitozlar sayesinde hücre sayısı artar ve yeni bir birey oluşturulur.
Üreme, bireyin canlılık faaliyetlerini sürdürmesi için zorunlu değildir.
Üremenin amacı birey sayısını arttırmak, neslin devamını sağlamak, kalıtsal özelliklerin yeni bireylerde temsil edilmesini sağlamaktır.
12.BÜYÜME VE GELİŞME
-Büyüme: Canlıların yapısını oluşturan hücrelerin sayıca ve hacim olarak artmasına denir.
-Büyüme, tek hücreli canlılarda hücre hacminin ve kütlesinin artması ile olurken; çok hücreli canlılarda hücre bölünmesi ve hücre kütlesinin artışı sonucu olur.
Unutmayalım ki bölünme bir hücrelilerde büyümeyi değil, üremeyi sağlar.
-Gelişme: Genç bir bireyden ergin birey oluşuncaya kadar geçen sürece denir.
-Çok hücreli canlılarda gelişme, hücre bölünmeleri ve hücre farklılaşması sonucu oluşur.
-Bitkilerde büyüme sınırsız, hayvanlarda ise sınırlıdır.
Canlılık faaliyetlerinin durması olayına ise ölüm denir. Her canlı türünün ortalama bir ömür süresi vardır.
Önemli hatırlatmalar
Aşağıdaki özellik ve olaylar tüm canlılar için ortaktır.
-Protein ve enzim sentezi ve kullanımı -Yağ sentezi ve yıkımı
-Metabolizmalarının bulunması
-Ribozomlarında protein sentezi yapma
Su ve mineral gibi maddeleri yaşadıkları ortamdan hazır olarak alma -Karbon, hidrojen, oksijen, azot, fosfor ve kükürt bulundurma
-Dehidrasyon ve hidroliz olayları. (Örneğin protein sentezi ve monomerlerine yıkımı)
-Aktif taşıma yapabile ve difüzyon olayları
SEVGİLİ ÖĞRENCİLERİM, LÜTFEN BU KONU İLE İLGİLİ SORULARI ÇÖZERKEN AŞAĞIDA VERİLEN AÇIKLAMALARA DİKKAT
EDELİM…
-Hücresel yapıda olma ortak özelliktir. Ancak hücrelerden oluşma ortak değildir.
-Hücresel yapıda olma ortak özelliktir. Ancak ökaryot veya prokaryot hücre yapısında olma ortak değildir. Çünkü bunlardan herhangi birisi olabilir.
-Üreme ortak özelliktir. Ancak eşeysiz üreme veya eşeyli üreme ortak değildir.
-Solunum ortak özelliktir. Ancak oksijenli solunum veya oksijensiz solunum ortak değildir.
-Ototrof canlılarda CO2 özümlemesi ortak özelliktir. Ancak hidrojen kaynağı olarak H2Okullanmak ortak değildir.
-Hareket ortak özelliktir. Ancak aktif hareket veya pasif hareket ortak değildir. Çünkü bir canlı bunlardan birini gerçekleştirir. Mesela bitkilerde pasif hareket, hayvanlarda genellikle aktif hareket vardır.
-Canlılarda organik monomerden kendine özgü organik polimer üretme ortak özelliktir (Örnek: protein sentezi). Ancak inorganik maddelerden organik madde sentezleme ortak değildir.
-Canlıların kendilerine özgü protein sentezi yapmaları ortak özelliktir.
Ancak tüm canlı hücrelerin protein sentezi yapmaları ortak değildir.
Çünkü örneğin memelilerin olgun alyuvar hücreleri canlı olmasına karşılık protein sentezi yapmazlar.
-Tüm hücrelerde hücre zarı bulundurma ortak özelliktir. Ancak hücre çeperi (duvarı) bulundurma ortak değildir.
Canlılarda uyarılara tepki gösterme ortak özelliktir. Ancak sinir sistemi ile tepki gösterme ortak değildir.
-Canlılarda boşaltım yapma ortak özelliktir. Ancak boşaltım organı ile boşaltım yapma ortak değildir.
-Tüm canlılarda ATP üretimi ortak özelliktir. Ancak ATP üretimi yapan organel bulundurma ortak değildir.
-Canlılarda beslenme ortak özelliktir. Ancak ototrof veya heterotrof beslenme ortak değildir.
-Hücre veya hücrelerden oluşma ortak özelliktir. Doku, organ veya sistemlere sahip olma ortak değildir.
-Bütün canlılarda azotlu metabolik atıkların vücuttan atılması ortaktır.
Ancak azotlu atığı amonyak şeklinde, üre şeklinde veya ürik asit şeklinde atma ortak değildir.
-RNA sentezi bütün canlı hücrelerde (memeli olgun alyuvarlar hariç) ortaktır. Ancak DNA sentezi (eşlenmesi) bütün canlı hücrelerde ortak değildir. Çünkü bölünme yeteneği olmayan sinir hücreleri gibi hücrelerde DNA sentezi de olmaz.
CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN TEMEL BİLEŞİKLER A. İnorganik bileşikler B. Organik bileşikler
-Su -Asitler -Karbonhidratlar -Hormonlar
-Mineraller -Bazlar -Proteinler -ATP
-Tuzlar -Yağlar (Lipitler) -Nükleik Asitler
-Enzimler -Vitaminler
CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN İNORGANİK BİLEŞİKLER
-Canlıların kendi vücudunda sentezleyemediği ve dışarıdan hazır olarak aldığı maddelere inorganik bileşikler denir.
Genel olarak bir besinin yapısında C, H ve O atomları bulunursa organiktir.
Bunlardan en az biri bulunmaz ise inorganiktir.
-İnorganik Bileşiklerin Genel Özellikleri ve Görevleri 1. Canlı hücrelerin yapısına katılır.
2. Metabolik faaliyetlerde düzenleyicidir.
3. Yıpranan dokuların onarılmasında görev alır.
4. Vücutta sentezlenemez, dışarıdan hazır alınır.
5. Sindirime uğramadan hücre zarından kolaylıkla geçebilir.
6. Hücresel solunumda enerji elde etmek için kullanılamazlar 7. Kanın ozmotik basıncını ayarlar.
8. Mineraller enzimlerin yapısına kofaktör olarak katılırlar.
SU
Suyun Kimyasal Yapısı Moleküler Bazı Özellikleri -Bir su molekülü (H2O) bir oksijen, iki hidrojen atomundan oluşur.
-Hidrojen atomları oksijene birer kovalent bağ ile bağlıdır.
Şekil: Bir su molekülünün yapısı
- Su molekülleri arasında zayıf elektriksel çekimler vardır. O atomu negatif(-) yüklüdür H atomları ise pozitif (+) yüklüdür. Zıt yükler birbirini çektiği için, su molekülleri hidrojen bağları ile birbirlerine bağlanırlar.
-Hidrojen bağları ile su moleküllerinin birbirini çekmesine kohezyon kuvveti denir.
-Suyun bulunduğu yüzeye tutunma kuvvetine adhezyon denir.
( Örneğin ;suyun odun borularına tutunması)
Şekil: Su molekülleri arasındaki hidrojen bağları. Her su molekülü maksimum dört adet komşu su molekülü ile hidrojen bağları kurar.
Suyun Özellikleri ve Canlılar için Önemi
-Su olmadan hayat olmaz. Çünkü hücredeki yaşamsal faaliyetler ancak yeterli suyun bulunduğu ortamda gerçekleşir. Bir insan, yiyeceksiz haftalarca yaşayabilir. Ancak, susuz sadece birkaç gün
yaşayabilir. Günde ortalama 1,5 -2.5 lt su almamız gerekir.
1. Suyun kohezyonu:
-Bitkilerde suyun yükseklere taşınması sağlanır.
-Su yüzeyinde bir yüzey gerilimi oluşturur. Bazı böceklerin su üzerinde yürümesi bu sayede olur.
2. Suyun taşıyıcı özelliği: Besinler ve atıklar vücut içinde gerekli yerlere taşınmasını sağlar.
3. Suyun çözücü özelliği:
-Kimyasal tepkimelerin gerçekleşmesini sağlar.
-Zehirli atıkların seyreltilmesi ile vücuda etkisi azaltılır.
-Bitkiler tarafından topraktan minerallerin alınmasını sağlar.
4. Suyun öz ısısının yüksek olma özelliği:
-Su belirli miktarda ısıyı soğurduğu ya da kaybettiği zaman, sıcaklığındaki değişiklik diğerlerine göre daha az olur.
-Canlılarda vücut ısısının kolay kolay değişmemesi sağlanmış olur.
- Ayrıca suyun yavaş soğuması ortamın ısınmasına neden olur. Bu durum kıyı bölgelerin ılıman olmasını; deniz, göl ve okyanuslarda canlıların
yaşaması için ortam sıcaklığının dengede kalmasını sağlar.
5. Suyun buharlaşma ve yoğunlaşma özelliği:
-Su döngüsünün gerçekleşmesini sağlar.
-Terleme ile metabolik atıkların atılmasını ve vücut ısısının
düzenlenmesini sağlar. Suyun buharlaşma ısı yüksektir ve bu yüzden ani sıcaklık değişimlerinde gaz haline geçerek vücut ısısının ayarlanmasında etkili olur.
6. Buzun su üstünde yüzme özelliği;
- Su molekülleri yeteri kadar soğuduğunda, birbirlerinden uzaklaşarak buz oluşur. Buz sudan hafif olduğu için su üstünde yüzer. Buzun su üzerinde yüzmesi sudaki canlılar için oldukça önemlidir. Oluşan buz
tabakası yalıtım vazifesi görerek alttaki suda canlıların hayatta kalma şansını artırır.
-Ayrıca;
-Suyun fotosentezde kullanılması sonucunda besin ve oksijen oluşur.
-Besinlerin sindirimi su ile olur.
-Su canlılarda hareket yeteneğini arttırır.
-Enzimatik reaksiyonların gerçekleşmesi için ortamda en az %15 oranında su bulunmalıdır.
-Su, otsu bitkilerin dik durmasını sağlar.
ASİT
-Suda çözündüğünde hidrojen iyonu H+ veren bileşiklerdir.
-Tatları ekşidir. (Limonun ekşiliği)
-Mavi turnusol kağıdını kırmızıya çevirir.
-pH aralığı 0-7 arasıdır.
-Yapılarında karbon bulunan asitlerin çoğu organiktir. Örnek: Laktik asit, limonda bulunan sitrik asit gibi.
-Bazıları ise inorganik asitlerdir.
Örnek: Hidroklorik asit (HCl), Sülfürik asit (H2SO4) gibi.
BAZLAR
-Suda çözündüğünde hidroksit iyonu (OH-) veren bileşiklerdir.
-Tatları acıdır.
-Elde kayganlık duygusu uyandırır. (Sabunun kayganlığı) -Kırmızı turnusol kağıdını maviye çevirir.
-pH aralığı 7-14’dür.
-Yapılarında karbon ve azot bulunduranların çoğu organik bazlardır. Nükleik asitlerin yapısına katılan; adenin, guanin, sitozin, timin ve urasil organik baza örnek olarak verilebilir.
-Bazıları ise inorganiktir.
Örnek: NaOH (Sodyum hidroksit), Potasyum hidroksit (KOH)
-Bir çözeltinin ne kadar asidik ya da bazik olduğunu içeriğindeki serbest H+ iyon derişimi belirler. Bir çözeltinin H+ iyon derişimi pH değeri ile ifade edilir. pH’ı 7 olan bir çözelti nötr olup H+ ve OH- iyonlarının yoğunluğu birbirine eşittir. pH’ı 7’den küçük olan çözelti asidik, pH’ı 7’den büyük olan çözelti baziktir.
Asitlik arttıkça hidrojen iyonu, bazlık arttıkça hidroksit iyonu çözeltide artar. Her pH birimi H+ konsantrasyonundaki on misli farkı temsil eder.
Örneğin pH'sı 2 olan normal mide asidi pH'sı 4 olan aynı miktardaki portakal suyundan 100 misli daha asidiktir.
- pH değerlerindeki küçük değişiklikler bile canlılar için oldukça
tehlikelidir. İnsan kanının pH değeri ortalama 7.4 civarındadır. Kanın pH’sı 7’ ye düşer ya da 7.8’e yükselirse canlı birkaç dakika içerisinde yaşamını yitirir.
*Kanın pH'sı 7,4’ün üzerine çıkarsa;
Karbonik asit (H2CO3) → H+ + HCO3- reaksiyonu gerçekleşir ve H+ iyonu arttığı için kanın pH’sı düşer.
* Kanın pH'sı 7,4’ün altına düşerse;
H+ + HCO3- → H2CO3 reaksiyonu gerçekleşir ve H+ iyonu azalacağı için kanın pH’sı yükselir.
-İnsanda depresyon, sinirsel ağrılar, diş çürümesi, kalp krizi, saç dökülmesi, konsantrasyon eksikliği, kronik yorgunluk, gibi metabolik rahatsızlıkların nedenlerinden birisi de asit-baz dengesinin bozulmasıdır.
TUZ
Asitlerle bazların tepkimeye girmesi sonucu oluşur. Yan ürün olarak su oluşur. Asitlerle bazlar karşılaştığında asidin H+ iyonu ile bazın OH- iyonu birleşir. Bir molekül su açığa çıkar, diğer iyonların birleşmesi ile tuz
oluşur.
-Sofra tuzunun içeriğinde yer alan sodyum ve klorun en önemli görevi vücut sıvılarının osmotik basıncını düzenlemektir. Tuzların fazla miktarda tüketilmesi, kalp ve böbrek rahatsızlıklarına ayrıca kan basıncının
yükselmesine neden olabilir.
-Tuzlar ortam pH’sını değiştirmez.
MİNERALLER
İnsan vücudunda belli başlı Ca, Fe, P, Mg, Na, K, I, F gibi mineraller bulunur. 70 kg’lık bir insanda ortalama 3 kg mineral bulunur. Suda çözünmüş olarak veya yiyeceklerle vücudumuza alınırlar.
Minerallerin başlıca özellikleri ve görevleri:
-İnorganik bileşiklerdir.
-Hücresel solunumda enerji elde etmek için kullanılamazlar.
Kemosentez olayında, demir (Fe2+) kimyasal enerji elde etmek için kullanılabilmektedir.
-Enzimlerin yapısına kofaktör olarak katılıp düzenleyici işlev görürler.
-Hidroliz (sindirim) olmazlar.
-Sindirilmeden kana karışırlar.
-Hücre zarındaki porlardan geçebilirler.
-Tüm canlılar tarafından dışarıdan hazır alınır.
-Kanın ozmotik basıncını düzenler.
-Minerallerin görevleri kendilerine özgüdür. Bir mineralin eksikliği bir başka mineral ile giderilemez.
-Vücuda fazla alınmasının zararları vardır. (Mesela zehirlenme) -İnsan vücudunda en fazla bulunan mineral kalsiyumdur
İnsan vücudu en çok kalsiyum, sodyum, potasyum ve magnezyum
tuzlarına ihtiyaç duyar. Mineraller hücrede protein, karbonhidrat, yağ gibi organik maddelere bağlı olarak bulundukları gibi hücrede tuz halinde de bulunabilirler.
-Bazı minerallerin canlılardaki görevleri:
Mineraller Görevleri Eksikliği/Fazlalığı
Kalsiyum
Kemik ve dişlerin yapısına katılır, sinir ve kas fonksiyonları için gereklidir. Aktif taşımada, kanın
pıhtılaşmasında görev alır.
Eksikliğinde kemiklerde yumuşama ve eğilmeler görülür. Kalsiyum, vücuda fazla alındığında böbrek taşı oluşumuna ve
kireçlenmeye neden olur.
Fosfor
Fosfor; nükleik asitler, ATP ve hücre zarının yapısına katılır. Kemik ve diş oluşumunda görev alır.
Eksikliğinde kemik ve diş gelişiminde problemler görülür. Fazlalığı
kemiklerde kalsiyumun azalmasına neden olur.
Potasyum
Kalp ritmini düzenler, asit-baz ve su
dengesini ayarlar.
Sinir hücrelerinde uyartı iletimi için gereklidir.
Eksikliğinde kaslarda kramp, kalp ritminde bozukluk, yorgunluk, hâlsizlik ayrıca sindirim bozuklukları görülür.
Potasyum fazla
alındığında ise böbrek ve kalp sorunları ile el ve ayakta karıncalanma meydana gelir.
Demir
Alyuvarlarda bulunan hemoglobinin ve
çizgili kaslarda oksijen depo eden
miyoglobinin yapısına katılır. ETS
elemanlarının yapısına katılır.
Eksikliğinde anemi (kansızlık), tırnaklarda çökme, bitki
yapraklarında sararma gözlenir. Fazla miktarda alınması zehirlenmelerin yanı sıra hücrelerin erken yaşlanmasına ve damar sertliğine neden olur.
İyot
Tiroit bezinden salınan tiroksin
hormonunun yapısına katılır.
Eksikliğinde basit guatr hastalığı gözlenir.
Çocukluk döneminde iyot az alındığında büyüme ve zekâ geriliği görülür.
Flor
Diş sağlığının korunması için önemlidir.
Florun az alınması diş ve kemik gelişimini
aksatırken fazla alınması dişlerde kalıcı sararmaya neden olur.
Magnezyum
İnsanlarda kemik ve dişlerin, bitkilerde ise klorofilin yapısına katılır, birçok enzimin yardımcı kısmıdır (kofaktör). Kas ve sinir sisteminin çalışması için gereklidir.
Eksikliğinde sinir sistemi bozuklukları görülür.
Sodyum
Asit-baz ve su dengesinin
ayarlanmasında görev alır, kas kasılması ve sinir hücrelerinde uyartı iletimi için gereklidir.
Eksikliğinde iştah azalması ve kas krampları görülür.
Fosfor
Nükleik asitler, ATP ve hücre zarının
yapısına katılır. Kemik ve diş oluşumunda görev alır.
Eksikliğinde kemik ve diş gelişiminde problemler görülür. Fazlalığı
kemiklerde kalsiyumun azalmasına neden olur.
Klor
Mide özsuyu
oluşumunda, asit-baz dengesinin
sağlanmasında, hücre içi ve dışı su
dengesinin
ayarlanmasında görev alır.
Klor eksikliğinde sindirim sorunları ortaya çıkar.
Kükürt
Bazı amino asitlerin sentezi için gereklidir.
Eksikliğinde deride
solgunluk, fazlalığında ise alerjik rahatsızlıklar
oluşur.
Çinko
Bazı enzimlerin
yapısına katılır. Ayrıca bağışıklık sistemini güçlendirir.
Eksikliğinde; tırnaklarda beyaz lekeler, ciltte akne oluşumu, saç dökülmesi ve bağışıklıkta zayıflama görülür. Çinkonun fazla alınması; gözlerde ve ciltte sararmaya, baş dönmesine ayrıca yüksek ateşe neden olur.
CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN ORGANİK BİLEŞİKLER
-Genel olarak yapısında C, H ve O bulunan, inorganik bileşiklerin aksine canlılar tarafından üretilebilen bileşiklerdir.
-Bazı organik bileşiklerin yapısında C, H ve O elementlerinin yanında azot, fosfor, kükürt gibi elementler de katılabilir.
-Bazı bileşikler oksijen içermedikleri halde organiktir. Örneğin metan (CH4) en basit organik bileşiklerden biridir.
-Karbonhidrat, protein, yağ, vitamin ve nükleik asitlerin yapısında C, H ve O elementleri ortak olarak bulunur.
KARBONHİDRATLAR -Yapılarında C, H, ve O atomu bulunur.
-Genel formülleri (CH2O)n şeklindedir.
-Bitkiler tarafından fotosentez ile üretilirler.
-Fazlası yağa dönüştürülerek vücutta depolandığı için kilo almaya sebep olabilir.
Görevleri
-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.
Monosakkaritler (basit şekerler) Genel özellikleri
-Karbonhidratların monomerleri; yani en küçük yapı birimleridir.
-Hücre zarından geçebilecek büyüklüktedir.
-Daha küçük şekerlere hidroliz ile parçalanamazlar. Yıkımları hücresel solunum veya fermantasyon ile olabilir.
-Yapılarında glikozit bağı bulunmaz.
-Karbon sayısı üç ile sekiz arasında değişir.
-Suda çözünür ve tatlıdır.
-Üretimleri; fotosentez ve kemosentez ile olabilir.
-Özellikleri korunarak hücrelerde depolanamazlar.
Biyolojik Açıdan Önemli Monosakkaritler 1. 5 Karbonlu monosakkaritler (pentozlar):
Riboz ve deoksiribozdur.
a. Riboz;RNA, ATP, NAD ve FAD yapısına katılır.
b. Deoksiribozise sadece DNA’nın yapısına katılır.
-Her ikisi de enerji verici olarak kullanılmazlar, yapısal karbonhidratlardır.
-Deoksiribozun ribozdan farkı, bir oksijenin eksik olmasıdır.
2. 6 Karbonlu monosakkaritler (heksozlar):
Glukoz(üzüm şekeri= kan şekeri), Fruktoz (meyve şekeri) ve Galaktoz (süt şekeri) dur.
-Hepsi suda çözünür. Dolayısı ile hücrenin osmotik basıncını artırırlar.
-Kapalı formülleri (C6H12O6) aynıdır. Anacak atomları farklı düzenlenmiştir. Yani izomerdirler.
-Heksozların hücre zarındaki difüzyon hızları;
Galaktoz > Glukoz > Fruktoz şeklindedir.
a. Glukoz: Canlıların enerji ihtiyaçları için en çok kullanılan monosakkarittir.
-Glukoz sinir hücrelerinin temel ATP kaynağıdır.
-Glukoz hücrelerde O2’li solunum ile su ve CO2’e kadar parçalanarak enerji elde edilir.
-Bitkiler üretir, insan ve hayvanlar hazır alır.
Glukoz yıkımı ve bir şekilde depolanması tüm canlılarda ortaktır.
-Fazla glukoz yağa dönüştürülüp depolanarak aşırı şişmanlığa (obezite) neden olabilir.
-Bir çok disakkarit ve polisakkaritlerin yapısına katılır.
-Glukoz proteinlerle birleşerek glikoproteini, lipitlerle birleşerek glikolipiti oluşturur. Bu şekilde yapı maddesi olarak hücre zarının yapısına karılır.
b. Fruktoz: Bitkiler üretir, insan ve hayvanlar hazır alır. Tatlılık derecesi en yüksek olan şekerdir. İnsan ve hayvanlarda karaciğerde glukoza çevrilir ve kana verilir.
c. Galaktoz: Bitkilerde de bulunmasına rağmen memelilerin sütünde daha çok bulunduğundan süt şekeri olarak adlandırılır. Vücuda alınan glukozlar galaktoza dönüştürülür.
Disakkaritler (Çifte şeker)
İki molekül monosakkaritin bir dehidrasyonu sonucunda üretilir. Bu sırada bir glikozit bağı kurulur, bir molekül su açığa çıkar.
Glikozidik bağ, iki monosakkaridin dehidrasyon tepkimesi ile oluşturduğu kovalent bağdır.
Monosakkarit + Monosakkarit → Disakkarit + H2O -Hücre zarından doğrudan geçemezler.
-Sindirilmeden kana karışamazlar.
Dehidrasyon-Hidroliz karılaştırması
DEHİDRASYON HİDROLİZ
-Küçük organik maddelerden büyük organik maddeler oluşurken su açığa çıkması
olayına dehidrasyon denir.
-Büyük organik maddelerin su ile küçük organik maddelere yıkımına hidroliz denir.
-Monomer miktarı azalır, Polimer veya makromolekül miktarı artar.
- Monomer miktarını artırabilir.
Polimer veya makromolekül miktarını azaltır.
-Kurulan özel bağ (peptit, glikozit, ester bağı gibi) sayısı artar.
- Özel bağ (peptit, glikozit, ester bağı gibi) sayısı azalır.
-Kurulan bağ sayısı kadar su açığa çıkar.
-Yıkılan bağ sayısı kadar su harcanır.
-Hücredeki su miktarını artırır. -Hücredeki su miktarını azaltır.
-ATP harcanır. -ATP, hem harcanmaz.
-Hücre içerisinde gerçekleşir. -Hem hücre içinde hem de hücre dışında gerçekleşebilir.
-Canılarda en çok bulunan disakkaritler: Maltoz (Arpa şekeri), sakkaroz=sükroz (çay şekeri), ve laktoz (Süt şekeri) dur.
a. Maltoz: İki molekül glukozun bir glikozit bağı ile bağlanması sonucu oluşur. Bir molekül su açığa çıkar. Arpa tohumlarında bulunur.
b. Sükroz (sakkaroz)= (Çay şekeri) : En yaygın disakarittir. Şeker pancarı ve şeker kamışının yapısında bulunur. Bir molekül glukoz ile bir molekül fruktozun bir glikozit bağı ile bağlanması sonucu oluşur. Bir molekül açığa çıkar.
c. Laktoz : Bir molekül glukoz ile bir molekül galaktozun bir glikozit bağı ile bağlanması sonucu oluşur. Bir molekül su açığa çıkar. Memeli
hayvanların sütünde bulunur. Yavrular için karbonhidrat kaynağıdır.
Maltoz ve sükroz bitkisel, laktoz hayvansaldır.
Polisakkaritler (Kompleks şekerler)
- Polisakkaritler (Kompleks şekerler): Çok sayıda monosakkaritin (glukozun) dehidrasyonu ile oluşan büyük moleküllü
(polimer)karbonhidratlardır.
-Kurulan glikozit bağı kadar su oluşur.
-Hücre zarından doğrudan geçemezler.
-Sindirilmeden kana karışamazlar.
-Üretimleri dehidrasyon sentezi, yıkımları hidroliz ile olur.
-Önemli polisakkaritler:
a. Depo polisakkaritler: Nişasta ve glikojendir.
NİŞASTA: Glukozun bitki hücrelerindeki depo şeklidir.
-Hücredeki lökoplastta üretilir depolanır.
- Ayrıca kök, gövde, yaprak ve tohum gibi bitki kısımlarında depolanır.
-İnsan ve hayvan hücrelerinde üretilmez, depolanmaz. Fakat sindirim sistemlerinde hidroliz edilerek glukoz birimlerine ayrılıp kana geçer.
Çünkü hayvanların sindirim sistemlerindeki enzimler hidroliz
reaksiyonları ile glukoz monomerleri arasındaki glikozit bağları parçalar.
- Suda yeteri kadar çözünmez.
Glukozun nişasta şeklinde depo edilmesinin temel amacı, hücre içi osmotik basıncın ayarlanmasıdır. Çünkü glukoz suda çözünür, osmotik basıncı arttırır. Nişasta suda yeteri kadar çözünmez.
GLİKOJEN: Glukozun fazlası bakteri, arke, mantar ve hayvan hücrelerinde glikojene dönüştürülerek depo edilir.
-İnsanlar besinlerle vücuduna aldığı glukozun fazlasını daha çok 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.
b. Yapısal polisakkaritler:
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 sindirecek enzim bulunmadığı için selüloz sindirilemez.
-Ancak selüloz bağırsaklardan mukus salgısını uyardığı, mukus da besinlerin bağırsaklardaki hareketini kolaylaştırıp kabızlığı önlediği için selülozun sağlıklı bir diyette yer alması önemlidir.
Selülozun yapısında yer alan glukozlar arasındaki bağlar hayvanlar tarafından üretilen herhangi bir enzim tarafından parçalanamaz. Ot yiyen hayvanlar ve termitler gibi böceklerin sindirim sistemlerindeki mikroorganizmalar selülozu parçalar. Dolayısı ile bu canlılar
selülozdan faydalanmış olur.
KİTİN: Yapısında azot (N) bulunan tek karbonhidrattır.
-Çok sayıda glukozun dehidrasyonu ile oluşur.
-Böcek, örümcek, kabuklular (istakoz, 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.
Bu iplikler ameliyat yarası iyileştikten sonra kendiliğinden ayrışır.
Kitin, bakteri ve mantar gibi mikroorganizmalar ve bazı bitkiler tarafından üretilen kitinaz enzimi tarafından sindirilir. Bu enzim insan sindirim sisteminde yoktur. Dolayısı ile kitin insanlarda sindirilemez.
LİPİTLER Genel Özellikleri
-Yapılarında C, H, O bulunur. Bazılarında P (fosfor) ve N (azot) da bulunur.
-Yağlar polimer olmamakla birlikte, büyük moleküllerdir ve
dehidrasyon tepkimeleriyle küçük moleküllerin bir araya gelmeleriyle oluşurlar.
-Yapılarında fazla hidrojen bulunduğu için oksijenli solunum ile yıkımları sonucu, bol enerji üretilir, bol metabolik su oluşur.
-Yağlar suda çözünmezler. Ya da çok az çözünürler.
-Eter, kloroform, benzen, aseton gibi organik çözücülerde çözünebilirler.
-Diğer organik moleküllerden farklı olarak depolandıkları özel yağ dokusu vardır.
- Beslenmede lipitlerin fazla tüketilmesi insan sağlığını olumsuz etkiler.
Kalp ve damar hastalıklarına, şişmanlığa neden olur.
Görevleri, Canlılar için önemi
- 2. Sırada enerji verici olarak görev alır.
-Hücre zarının yapısına katılır.(fosfolipit, kolesterol) -D vitamini gibi bazı vitaminlerin yapısına katılır.
-Bazı hormonların (eşey hormonları) yapısına katılır.
- Deri altında ve iç organların çevresindeki depo yağ canlıyı soğuktan, darbelerden korur, vücudun ısı kaybını önler.
-Göçmen kuşların depo ettikleri yağ, bol enerji ve metabolik su verdiği, ayrıca hafif olduğu için uçma kolaylığı sağlar.
-Yağda çözünen vitaminlerin (A,D,E,K) vücuda alınmasında rol oynar.
- Yağların O2’li solunumda kullanılmasıyla çok miktarda metabolik su açığa çıkar. Kış uykusuna yatan, çölde yaşayan ve uzun göç yollarını kullanan hayvanların vücudunda depo edilen yağın yakılması sonucu enerji sağlanırken açığa çıkan suyla su ihtiyacının bir kısmı karşılanır.
-Yağların enerji verimlerinin en çok olmasının sebebi karbonhidrat ve proteinlere göre daha çok hidrojen içermeleridir.
-Yağların en çok enerji vermesine rağmen enerji için ikinci sırada kullanılmalarının sebebi yıkımlarının zor olmasıdır.
-Yıkımlarının zor olmasının sebebi ise oksijenlerinin az olmasıdır.
-Lipitler; trigliseritler, fosfolipitler ve steroitler olmak üzere gruplandırılır.
a. Trigliseritler (Nötral yağlar):
-Hayvanlarda depo edilen lipit çeşididir.
-Doğada en fazla bulunan ve enerji verici olarak kullanılan yağ çeşididi- Azot taşımazlar.
-Trigliseritler 1 molekül gliserol ve 3 molekül yağ asidinin ester bağlarıyla bağlanması sonucu oluşur. Bu olaya esterleşme denir.
-Gliserol ile yağ asitleri arasında 3 ester bağı kurulur. Bu sırada 3 molekül su açığa çıkar.
Şekil: Yağ sentezi ve ester bağı oluşumu
Yağların çeşitliliğinde;
- Kullanılan yağ asitlerinin çeşitliliği etkilidir. Gliserol ve ester bağlarının çeşitlilikte etkisi yoktur. Bütün trigliseritlerde tek çeşidi olan gliserol kullanılır.
-Bir trigliseritte en çok dört çeşit, en az iki çeşit monomer bulunabilir.
Yağ asitleri doymuş ve doymamış yağ asitleri olarak ikiye ayrılır.
Doymuş yağ asitleri: Karbon atomları arasında tek bağ bulunan yağ asitleridir.
-Karbon atomlarının hepsi hidrojene doymuştur. Doymuş yağ asitleri içeren yağlara doymuş yağ denir.
-Yıkımları zordur.
-Oda sıcaklığında katı halde bulunurlar.
-Genellikle hayvansal kaynaklı yağ asitleridir.
-Tereyağı, kuyruk yağı doymuş yağ asidi içerir.
-Doymamış yağ asitleri: Bazı karbon atomları arasında çift bağ bulunan yağ asitleridir.
- Karbon atomlarının bazıları hidrojene doymamıştır.
- Yıkımları daha kolaydır.
-Çoğu oda sıcaklığında sıvıdır.
-Bitki ve balık yağları doymamış yağ asitleri bakımından zengindir.
-Pamuk yağı, soya yağı, mısır yağı, fındık yağı vb.
Bazı yağ asitleri insan vücudunda sentezlenemez. Dışarıdan hazır alınması gerekir. Bu tip yağ asitlerine temel (zorunlu=esansiyel) yağ asitleri denir. Omega 3 ve omega 6 olarak bilinen yağ asitleri temel yağ asitlerine örnektir. Fındık, ceviz, keten tohumu, lahana, ıspanak, soya fasulyesi, balık ve balık yağı gibi besinlerde bulunur.
-Doymamış yağ asitleri yüksek basınç altında hidrojenden geçirilerek doymuş hale getirilir. Buna margarinleşme denir. Margarinler trans yağlara örnektir.
b. Fosfolipitler: Hücre zarının temel bileşenidir ve hücre zarında iki tabaka olarak yer alır. Proteinlerle birlikte hücre zarını oluşturur. Yapısal lipitdir.
-Trigliseritlerden farklı olarak, 1 gliserol ve iki yağ asidinden oluşur.
Gliserole bağlanan bir fosfat ve azot da bulunur.
-Dolayısı ile fosfolipitler, gliserol ve fosfat içeren bir baş ve buraya bağlı iki yağ asidinden oluşan kuyruk kısmı bulunur.
-Fosfat grubu; suda çözünür. (hidrofilik). Yağ asitleri suda çözünmez.
(hidrofobik)
Şekil: Fosfolipidin yapısı
c. Steroitler: Birbirleriyle kaynaşmış dört adet halka içeren karbon iskeletine sahip yapısal lipit çeşididir.
-Bir steroit çeşidi olan kolesterol hayvan hücrelerinin zarında bulunur.
Zarının geçirgenliğini ve dayanıklılığını arttırır.
-Sinir hücrelerinde yalıtım görevi yapar.
-Erkek ve dişi eşey hormonlarının (östrojen ve testosteron) yapımına katılır.
-D vitamini yapımında kullanılır.
- Vücudumuz kolesterolü kullanarak kortizol hormonu ve safra tuzu üretir.
-Bütün steroitler kaynaşmış dört halkalı bir karbon iskeletine sahiptir.
Değişik steroitler bu karbon halkalarına bağlanmış işlevsel gruplar açısından farklılık gösterir.
-Kolesterol hücre zarından geçebilir.
PROTEİNLER
- Proteinler, organizmalarda en bol bulunan organik maddelerdir.
- Bütün proteinlerde karbon (C), oksijen (O), hidrojen (H), azot (N), bazılarında ise fosfor (P) ve kükürt de (S) bulunabilir.
-Yapı taşları (monomerleri) amino asitlerdir.
-Aminoasitlerin dehidrasyonu ile oluşurlar. Komşu amino asitler peptid bağı ile bağlanır. Her bir peptid 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 yapısına katılır.
- Hemen hemen tüm enzimlerin yapısına katılır.
-Bileşik enzimlerin apoenzim kısmını oluşturur.
-Birçok hormonun yapısına katılır.
-Temel yapıcı onarıcı besindir. Aynı zamanda düzenleyici ve enerji vericidir.
-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. Eğer denature protein çözünmüş halde kalırsa, ortamın fiziksel ve kimyasal koşulları normale döndüğünde, renatüre olabilir.
Denatüre olmuş bir protein biyolojik özelliklerini kaybeder ancak besin değerini kaybetmez. Örneğin yumurta pişirildiğinde yüksek sıcaklık sonucu içerdiği proteinler denatüre olur ve bunun geri dönüşü yoktur.
Denatürasyonda amino asitler arasındaki peptid bağları korunur,
proteinin üç boyutlu yapısı bozulur ve fonksiyon gerçekleştiremez hale gelir.
Aminoasitlerin yapı ve özellikleri
-Doğada her ne kadar 300 kadar farklı amino asit çeşidi tanımlanmışsa da, bunlardan sadece 20 tanesi genetik kodun deşifre edilmesi ile protein sentezine girerler. Bitki ve bakteriler, yaygın 20 amino asitin tamamını sentezler.
-Bilinen 20 çeşit amino asidin 12 çeşidi insanlar tarafından dönüşüm reaksiyonlarıyla üretilebilir.
- Ancak insan ve hayvanlar 8 çeşit amino asidi üretemez.
Vücutta üretilemeyen ve hazır alınması zorunlu olan amino asitlere temel (esansiyel) amino asitler denir.
İnsanlar, temel aminoasitleri sentezleyemezler. Ancak temel aminoasit içeren proteinleri sentezleyebilirler.
-Bir amino asitte aynı karbon atomuna bağlı 3 grup ve 1 hidrojen atomu bulunur.
*Karboksil grubu (-COOH), (Asit kısmı)
*Amino grubu (-NH2), (Baz kısmı)
*Radikal (değişken) grup (amino asit çeşitliliğini oluşturur.)
Şekil: Bir amino asidin yapısı
- Amino asitler proteinlerin monomerleridir. Sindirilmezler. Peptid bağı içermezler.
-Aminoasitler hem asit hem baz kökü taşıdıkları için amfoter moleküllerdir.
-Hem asit ve hem de baz gibi davranabilirler.
-Proteinlerin canlıya özgü olmasının sebebi; DNA’daki kalıtsal bilgilere göre sentezlenmeleridir.
-Canlılarda protein çeşitliliğini ortaya çıkaran özellikleri;
-Sentezinde kullanılan aminoasit sayısının, sırasının ve çeşidinin farklı olmasıdır.
- Protein çeşitliliğinde amino asitlerin bağlanma biçiminin (peptid bağının) hiçbir rolü yoktur. Çünkü;
-Amino asitler arasındaki peptid bağları daima birinci amino asidin karboksil grubundaki karbon ile ikinci amino asidin amino grubundaki azot arasında kurulur.
-Ayrıca protein çeşitliliğinde proteinlerin üretildiği ribozomların ve rRNA'nın da bir etkisi yoktur.
Şekil: İki amino asidin peptid bağı ile birleşmesi -İki amino asidin bir peptid bağı ile birleşmesi sonucu dipeptit oluşur. Bir molekül su açığa çıkar.
-Üç amino asidin iki peptid bağı ile birleşmesi sonucu tripeptid oluşur. İki molekül su açığa çıkar.
-Çok sayıda amino asidin birleşmesi ile de polipeptit oluşur.
n= Amino asit sayısı dersek, kurulan peptid bağı sayısı = Açığa çıkan su molekülü sayısı = n-1 olur.
-Polipeptid ve protein terimleri tam olarak eş anlamlı değildirler.
- Proteinler 20 çeşit amino asitten oluşturulan polimerlerdir. Amino asit polimerleri polipeptidler olarak adlandırılırlar. Bir protein bir ya da birden fazla polipeptidden oluşmuş kendine özgü üç boyutlu yapıya sahip polimerlerdir.
-Polipeptidi bir ip yumağına benzetirsek protein, bu ip yumağı ile örülmüş hırka gibidir diyebiliriz.
Proteinlerin görevleri
- Proteinler canlılarda yapıcı, onarıcı ve düzenleyici olarak görev alır.
- Karbonhidrat ve yağlardan sonra 3. dereceden enerji kaynağı olarak kullanılır.
-Hücre zarının yapısına katılarak madde geçişlerinde önemli rol oynar.
- Enzim, hormon, vücut savunmasını yapan antikor ve antitoksinin yapısını oluşturur.
- Kanın ozmotik basıncını ayarlayan albümün, globülin (kan proteinleri), alyuvarlarda bulunan solunum gazlarını taşıyan 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 vb. dokuların yapısına katılır.
-Kasların kasılıp gevşemesini sağlayan aktin ve miyozin protein yapılıdır.
- Hücre, doku ve organların esas yapısını oluşturur.
- Hücre içi ve dışı sıvıların pH değişimlerini dengeleyerek homeostazinin (kararlı iç denge) korunmasında rol oynarlar.
-Besinlerle alınan proteinler, sindirim kanalında hidroliz edilerek amino asitlere dönüştürülür. Kan yoluyla hücrelere taşınır. Hücreler bu amino asitlerden genlerindeki özelliklere uygun olarak çeşitli proteinler
sentezler.
Protein yetersizliğinde beklenen olası durumlar:
-Metabolik tepkimelerin aksamasına neden olur.
-Büyüme ve gelişmeyi olumsuz etkiler.
-Vücut direnci düşer, vücudun savunması zayıflar. Çabuk ve kolay hastalanırız.
-Yaralar geç kapanır. Kan geç pıhtılaşır. Kansızlık görülebilir.
-Zihinsel gelişim geriler.
-Karaciğer yetmezliği olabilir.
-Kaslarda kasılma problemleri oluşabilir.
-Vücutta ödem oluşur. (Ödem, deri ve diğer dokularda, hücrelerarası mesafede, normalde bulunması gerekenden daha fazla sıvı
bulunmasıdır.)
- Proteinler vücutta doğrudan depolanamaz, dışarıdan besinler yoluyla alınan proteinlerin fazlası yağa dönüştürülerek depolanır. Bu durum şişmanlığa neden olur, böbrekler ve karaciğerde hasara yol açar. Ayrıca idrarla kalsiyum atılmasına ve gut hastalığına neden olur.
Aminoasitler hiçbir hücre tipinde depolanmazlar, bu nedenle günlük belirli bir miktardaki amino asidin (özellikle esansiyel olanların), protein şeklinde besinlerle birlikte alınması gereklidir.
ENZİMLER
-Enzimler; canlılarda gerçekleşen biyokimyasal reaksiyonların aktivasyon enerjisini düşürerek reaksiyonları hızlandıran ve reaksiyonlardan değişmeden çıkan biyolojik katalizörlerdir.
-Aktivasyon enerjisi: Bir tepkimenin başlayabilmesi için gerekli olan en düşük enerji düzeyidir.
-Bazı reaksiyonların başlayabilmesi için sadece ısı yeterli iken;
bazılarında hem ısı hem de ATP gereklidir.
Grafik: Enzimli ve enzimsiz reaksiyon grafiği Enzimler aktivasyon enerjisini düşürürler. Katalizlediği tepkimede açığa çıkacak enerji miktarını değiştirmezler.
-Katalizör: Reaksiyonlara girerek reaksiyonları hızlandıran ve hiçbir değişikliğe uğramadan reaksiyondan çıkan maddelerdir.
-Demir, platin gibi metal iyonları ve enzimler örnek verilebilir.
Enzim çeşitleri : Yapılarına göre 2 çeşittir.
a) Basit enzimler : Sadece proteinden oluşmuş enzimlerdir. Örnek:
Pepsin, tripsin, Kimotripsin. Bunlarda aminoasitler dışında başka yapı taşı bulunmaz.
b) Bileşik enzimler (holoenzim= tam enzim): Protein olan esas kısım ve protein olmayan organik veya inorganik yardımcı kısımlardan
(kofaktör) meydana gelen enzimlerdir.
Protein kısma, apoenzim denir. Enzimin hangi maddeye etki edeceğini belirler. Yani substratı tanır.
-Yardımcı kısmına kofaktör adı verilir. Eğer kofaktör kısmı organik (protein dışında) ise koenzim adı verilir. Koenzim olarak görev yapan organik molekül genel olarak B vitaminidir. Bileşik enzimlerde apoenzim veya koenzim-kofaktör kısımları yalnız başına etkin değildir.
-Yardımcı kısım, apoenzime göre çok daha küçük yapılıdır.
Bileşik enzimin hangi maddeye etki edeceğini protein olan apoenzim kısmı belirlerken, kofaktör kısmı substratı etkiler. Yani enzimi
aktifleştirir. Enzimin substratına geçici olarak bağlandığı ve etki ettiği bölgeye aktif merkez denir.
Enzimlerin Genel Özellikleri
1.Hücredeki tüm metabolik tepkimeler enzimlerle gerçekleşir.
2. Enzimler de proteinler gibi canlılarda DNA şifresine uygun üretilen özel protein yapıda moleküllerdir.
-Her enzimin yapısında protein bulunur. Ancak vitamin veya mineral bulunmak zorunda değildir.
3. Enzimlerin etki ettiği maddeye substrat denir. Enzimin substratı
tanıyan kısmı protein kısımdır. Enzim ile substratı arasında yüzey uyumu vardır.(anahtar-kilit uyumu gibi) Bu nedenle sadece belirli substratlara etki ederler.
4. Reaksiyon sırasında enzim substratına geçici olarak aktif merkezden bağlanır. Enzim substrat kompleksi oluşur. Enzim etkisiyle substrat ürüne dönüşürken enzim serbest kalır.
-5. Enzimler tepkimeyi başlatmazlar, başlayan tepkimeyi
hızlandırırlar. Değişmeden çıkarlar, tekrar tekrar kullanılırlar. Zamanla yapısı bozulan enzimler amino asitlerine kadar yıkılır ve yerine yenisi sentezlenir. Koenzim ve kofaktörler de tekrar tekrar kullanılabilir.
(Tepkimeyi başlatan aktivasyon enerjisidir.)
6. Enzimler, belirli bir koenzim ya da kofaktörle birlikte çalışır. Fakat bir koenzim ve kofaktör, birden fazla enzim ile çalışabilir.
Örneğin: Kalsiyum hem enzim 1’in hem de enzim 2’nin kofaktörü olabilir.
Ancak demir, enzim 1’in kofaktörü olamaz. Bu nedenle enzim çeşidi, kofaktör ve koenzim çeşidinden daha fazladır.
7. Enzimler genellikle çift yönlü çalışır yani rol aldığı tepkimeler tersinirdir. Sindirim enzimleri bu genellemenin dışında tepkimeyi tek yönlü yürütecek biçimde çalışır.
8. Enzimler çok hızlı çalışır. Örneğin vücutta hücresel solunum faaliyetleri sonucu oluşan hidrojen peroksidin (H2O2) beş milyon
molekülü, katalaz enziminin varlığında bir saniyede parçalanırken aynı sayıda molekül demir atomunun katalizörlüğünde vücut dışında üç yüz yılda parçalanır.
9. Enzimler hücrede takım hâlinde çalışır. Bir enzimin etki ettiği
tepkimenin ürünü, kendinden sonra gelecek enzimin substratı olabilir.
-Örneğin nişasta parçalanırken amilaz enziminin ürünü olan maltoz, maltaz enziminin substratını oluşturur.
10. Takım hâlinde iş gören enzimlerin çalışmaları geri besleme (geri bildirim) mekanizması ile düzenlenir. Miktar yeterli düzeye ulaştığında son ürün ilk enzime bağlanarak enzimin çalışmasını durdurur. Takımdaki diğer enzimler de çalışamaz. Bu olaya negatif geri bildirim denir.
Negatif geri bildirim;
-Gereksiz ürün birikimini engeller.
-Enerji tasarrufu sağlar.
-Metabolik olayların düzgün işlemesini sağlar.
-Hücrede son ürün tükendiğinde takımdaki enzimler yeniden çalışmaya başlar.
11. Aktif enzimler, genellikle substratlarının, tepkime çeşidi ya da etki ettiği kimyasal bağın sonuna “az” eki getirilerek isimlendirilir. Örneğin peptid bağlarına etki ede nler peptidazlar olarak isimlendirilir.
-Pasif enzimler ise sonuna “jen” eki getirilerek isimlendirilir.
Örnek: Pepsinojen, Tripsinojen, Kimotripsinojen gibi.
12. Enzimler hücrede içinde üretilir, hücre içinde ve hücre dışında da çalışır. Yapay olarak da üretilebilir. Örneğin; mide ve bağırsaktaki
besinlerin sindirimini sağlayan enzimler hücre dışında çalışmaktadırlar.
13. Farklı enzimlerin substratı aynı olabilir. Ancak, enzim değiştikçe aynı substrattan farklı ürünler de oluşabilir.
Örnek: Substrat Enzim Ürünler Glikoz A CO2 + Etil alkol +
Enerji
Glikoz B Laktik asit Enerji
(Glikoz)n X Nişasta
(Glikoz)n Y Glikojen
14. Hücrede her enzim, belirli bir genin kontrolünde sentezlenir.
-A maddesi enzim 1’in ürünü, Enzim 2’nin substratıdır. Gen 2’de mutasyon olursa A, B’ye dönüşemez, A birikimi olur. Bu durumda son ürün C‘nin oluşması için ortama hazır B verilmesi gerekir.
Enzimlerin Çalışmasına Etki Eden Faktörler 1. Sıcaklık: Enzimler protein
yapısında olduğu için ortamdaki sıcaklık
değişmelerinden etkilenir.
Enzimin en iyi çalışabileceği sıcaklığa optimum
sıcaklık denir. Canlılar için optimum sıcaklık dereceleri farklı olabilir. örneğin
insanda optimum sıcaklık yaklaşık 37 0C’dir. Daha düşük ve daha yüksek sıcaklık, enzimlerin çalışma hızını azaltır. Enzimlerin yapısı yüksek sıcaklıkta ( 55- 60 °C) tamamen bozulurken (denatürasyon) düşük
sıcaklıkta bozulmaz. Soğuk ortamlarda enzimler inaktif (pasif) olduğu için besinler dondurularak bozulmadan saklanabilir.
-Birçok enzim soğukta aktivite gösteremese de yapıları bozulmaz. Yani soğukta bekletilen bir enzim ısıtıldığında yeniden çalışmaya başlar.
-Yüksek sıcaklık enzimlerin protein kısmını denatüre eder. Bundan dolayı ısıtılarak bozulmuş bir enzim uygun sıcaklıklara getirilse bile çalışamaz.
2. pH değeri: Her enzimin en iyi çalıştığı bir pH aralığı vardır. Genellikle enzimler en iyi pH’nin 7 olduğu ortamlarda çalışırken bazıları farklılık gösterir. Örneğin pepsin enzimi pH = 2 olan (asidik) ortamlarda, amilaz enzimi pH=7 olan (nötr) ortamda, tripsin enzimi pH = 8,5 olan (bazik) ortamlarda optimum hızda çalışır.
-pH proteinlerin şeklini etkilediğinden enzimlerin çalışmasını da etkiler.
3. Enzim-substrat miktarı:
a. Yeterli enzim-yeterli substrat olduğunda: Tepkime sabit hızla artar.
b. Sınırlı enzim-Yeterli substrat olduğunda: Enzim sabit tutulup substrat artırıldığında serbest enzimler substratla doyuncaya kadar reaksiyon artar. Sonra sabit hızla devam eder. Çünkü enzimler harcanmaz tekrar tekrar
kullanılabilirler.
c. Yeterli enzim-Sınırlı substrat olduğunda: Ortamdaki substratlarla enzimler birleşinceye kadar tepkime artar. Daha sonra sınırlı olan
substrat tükeneceği için tepkime durur.
4. Substrat yüzeyi: Enzim etkinliği substratın dış yüzeyinden başladığı için substrat yüzeyi arttıkça tepkimenin hızı da artar.
5. Su: Enzimler, etkilerini sulu ortamda gösterdiğinden su derişimi enzimlerin etkinliğini değiştirir. Su derişimi %15’in altında olan ortamlarda enzimler
çalışmaz. Örneğin kuru fasulye ve mercimek gibi bitki tohumlarında su oranı %15’in altındadır. Bu tohumlar,
bozulmaması ve çimlenmemesi için kuru olan ve nem almayan ortamlarda (cam kavanoz gibi) saklanır. Reçel ve salça yapımında kaynatılarak fazla suyun buharlaştırılması, meyve ya da sebzelerdeki enzimlerin aktivitesini azaltır.
6. Kimyasal Maddeler: Bazı maddeler, enzimlerin etkinliğini arttırır. Bu maddelere aktivatör maddedenir. Aktivatör madde, kimyasal madde ya da enzim olabilir. Örneğin mide hücreleri tarafından üretilen pepsinojen, ancak hidroklorik asit (HCI) ile aktifleşirse çalışabilir.
-İnce bağırsak mukozasından salgılanan enterokinaz enzimi, pankreasın enzimi olan tripsinojeni aktif tripsine dönüştürür. Yani bir enzim bir başka enzimin aktivatörü olabilir.
-Bazı maddeler de enzimlerin etkinliğini durdurur. Bunlara inhibitör maddedenir. Siyanür, kurşun, civa gibi ağır metal iyonları inhibitör maddelerdir. Örneğin siyanür, glikozun hücre solunumunda
kullanılmasını sağlayan enzimlerin etkinliğini durdurarak zehirlenmeye yol açar.
Canlılar için enzimlerin önemi -Canlılar enzimler olmadan hiçbir yaşamsal faaliyetlerini
gerçekleştiremez. Besinlerin sindirimi, hücresel solunum, oksijen taşınması, hücre zarından madde geçişi (aktif taşıma), kasların kasılması, sinirsel iletim, protein sentezi gibi yaşamın temel olayları enzimler yardımıyla gerçekleşir.
-Enzimlerin eksikliği çeşitli hastalıklara neden olur. Tay Sachs (Tay Saks) hastalığında enzim eksikliği sonucu beyin ve omurilikte biriken yağ
asitleri organların işlevlerini sürdürmesini engeller. Bunun sonucu olarak bireyde denge ve yürüme bozuklukları oluşur. Hastalık küçük yaşlarda ölümcül dahi olabilir.
-Hücre; DNA, ATP gibi moleküllerin sentezinde görev alan enzimleri sentezleyemezse ölür.
-Enzimler tıp, ilaç, gıda, deterjan, tarım, tekstil, kozmetik gibi günlük yaşantımızdaki birçok alanda kullanılmaktadır. Güzellik kremleri, çeşitli makyaj ürünleri, sabun, meyve suyu, bazı ilaçların imal edilmesinde ve dericilik alanında, labratuvarlarda üretilen yapay enzimler
kullanılmaktadır.
-Genetik çalışmalarda, gen transferlerinde enzimlerden yararlanılmaktadır
NÜKLEİK ASİTLER
Nükleik asitler, kalıtım materyali olan genleri oluşturan ve yaşam için çok önemli olan en büyük organik maddelerdir.
-İlk defa T. Friedrick miescher 1869 yılında cerahatta (irinde) ve somon balığı hücrelerinin çekirdeğinde görüldüğü için bu moleküllere çekirdek asidi anlamında nükleik asit adını vermiştir. Daha sonra yapılan
araştırmalarda, çekirdek olsun olmasın tüm canlı hücrelerde bulundukları saptanmıştır.
-Nükleik asitler, hücre çekirdeğindeki genlerden hücrenin diğer kısımlarına bilgi aktaran mesaj molekülleridir, hücrenin yapısal özelliklerini ve yaşamsal fonksiyonlarını düzenler.
-Canlılarda enerji üretimi, protein sentezi, hücre bölünmesi gibi yaşamsal olaylar nükleik asitlerdeki bilgilerle kontrol edilir. Bu özelliklerinden dolayı nükleik asitlere yönetici moleküller de denir.
-Nükleik asitler, nükleotid adı verilen yapı birimlerinden meydana gelir.
-Bir nükleotidin yapısında ; 1. Azotlu organik bir baz, 2. Beş karbonlu bir şeker,
3. Fosfat grubu (fosforik asit= H3 PO4 ) bulunur.
-Baz ve şekerin glikozit bağı ile bağlanarak oluşturduğu yapıya nükleozit denir.
-Nükleozite bir fosfat, fosfoester bağı ile bağlanarak nükleotid oluşur.
Şekil: Yanda nükleik asitlerin yapı birimi olan bir nükleotidin yapısını oluşturan moleküller ve bağlar gösterilmiştir.
1. Beş karbonlu şekerler:
-Ribozve deoksiriboz olmak üzere iki çeşittir.
-Riboz, RNA’nın, Deoksiriboz ise DNA’nın yapısında bulunur.
- Deoksiribozda, riboza göre bir oksijen atomu eksiktir.
Nükleik asitlerin isimlendirilmesi yapılarındaki 5 C’lu bu şekerlere (pentozlara) göre yapılır
2. Azotlu organik bazlar: -Azot ve karbon atomlarının halka şeklinde birleşmesi ile meydana gelir. İki çeşittir.
a. Pürinler : Çift halkalı, büyük moleküllerdir. Adenin (A) ve Guanin (G) olmak üzere iki çeşittir.
b. Pirimidinler : Tek halkalı olup, küçük moleküllerdir. Timin (T), Sitozin (S veya C) ve Urasil (U) olmak üzere üç çeşittir.
-DNA’daki bazlar: A,T,G,C; RNA’daki bazlar: A,U,G,C
DNA’ya özgü baz Timin, RNA’ya özgü baz ise Urasildir.
3. Fosforik asit (fosfat grubu= H3 PO4): DNA ve RNA’da ortak bulunan inorganiktir. Kompleks moleküllerin yapısına girdiği zaman fosfat grubu adını alır.
Nükleik asitlerin yapısında aminoasit ve peptid bağları bulunmaz.
-Canlılarda; DNA (Deoksiribo Nükleik Asit) ve RNA (Ribonükleik Asit) olmak üzere iki çeşit nükleik asit bulunur.
DNA (Deoksiribo Nükleik Asit)
-DNA, Prokaryot hücrelerin sitoplazmasında, ökaryot hücrelerin çekirdek, mitokondri ve kloroplastlarında bulunur.
-Ökaryot hücrelerin sitoplazmasında DNA bulunmaz. RNA sentezi de olmaz.
-Prokaryot hücrelerin sitoplazmasında DNA bulunur ve RNA sentezi de olur
-Bugün geçerli olan DNA modeli Watson-Crick modelidir.
-DNA molekülü sarmal (heliks) şeklinde kıvrılmış iki iplikten oluşmuştur.
-Yangın merdivenine benzeyen bu sarmal yapıda, merdivenin kenarında şeker ve fosfat molekülleri, basamaklarda ise pürin ve pirimidin bazları bulunur.
-Bazlardan Adenin ile Timin arasında ikili, Guanin ile sitozin arasında üçlü zayıf hidrojen bağları bulunur.
DNA molekülünün ikili sarmal yapısı
-Bu zayıf hidrojen bağları DNA çift sarmalını bir arada tutar.
-Her zaman A karşısına T, G karşısına C gelir.
- DNA’da nükleotidlerden birinin fosfatı diğerinin şekeri ile özel bir bağ yapar. Bu bağa 3-5 fosfo-diester bağı denir.
-Bir zincirdeki nükleotidler, fosfodiester bağları ile birbirine bağlıdır.
- Çift sarmalda bir iplikteki nükleotitlerin birbirine bağlanma yönü, öbür
ipliktekilerin yönünün tersidir.
DNA ipliklerinin bu düzenine antiparalel denir.
-DNA ipliklerin asimetrik olan uçları 5′ (beş üssü) ve 3′ (üç üssü) olarak adlandırılır, 5′ uç bir fosfat grubu, 3′ uç ise bir hidroksil grubu taşır.
Şekil: DNA molekülünde karşılıklı iki zincirdeki bazların eşleşmesi
-Bütün DNA’larda;
- A = T ve G = C ise A/T = G/C=1 - A+C = G+T
-A+G = T+C (pürin bazları = pirimidin bazları) -A+G/T+C = A+C/G+T = 1
-Toplam nükleotit sayısı = (A+T)+(G+C)
-H bağı sayısı= Toplam Nükleotit sayısı + Guanin (Sitozin) sayısı -3G + 2T veya 3C + 2A = Toplam H bağı sayısı
-A+T/G+C oranı türe özgüdür.
-Nükleotidler arasındaki hidrojen bağları, zayıf fiziksel bağlar olduğu için oluşumları sırasında su açığa çıkmaz, yıkımları sırasında da su harcanmaz.
