Organik Bileşikler

• Yapılarında Karbon ve Hidrojen elementleri birlikte bulunur.
• Bu elementlerin yanında Oksijen, Azot, Fosfor, Kükürt gibi elementler de bulunur.
• İnorganik bileşiklerin aksine canlı tarafından sentezlenebilirler.
• Canlılarda bulunan en temel organik bileşikler ve yapılarındaki elementler şöyledir.

Organik bileşikler; karbonhidratlar, lipitler, proteinler, enzimler, vitaminler, nükleik asitler, hormonlar ve ATP’dir.

• Doğal organik bileşikler canlı hücreler tarafından üretilir.
• Günümüzde vitamin, hormon, enzim gibi bazı organik bileşikler yapay olarak laboratuvar ortamında sentezlenebilmektedir.
• Organik bileşikler, ototrof (üreticiler) canlılar tarafından inorganik maddeler kullanılarak fotosentezle doğrudan üretilebilir.

Organik Bileşiklerin Görevleri

• Organik bileşikler canlılarda;
• Enerji hammaddesi
• Yapı maddesi
• Depo maddesi
• Düzenleyici ve yönetici molekül olarak görevler yapmaktadırlar.
• Enerji verici organikler sırasıyla; Karbonhidrat, Yağ ve Proteindir.
• Yapıcı onarıcı organikler; Protein, Yağ, Karbonhidrattır.
• Düzenleyici organikler; Protein, Yağ, Vitamin, Enzim ve Hormonlardır.

NOT: Enzimlerin ve hormonların yapısına katılabilen moleküller düzenleyicidir.

• Enerji verici organik moleküllerin temel farkları tabloda verilmiştir.

• Karbonhidratlar az enerji vermelerine rağmen birinci sırada enerji kaynağı olarak tercih edilir. Çünkü yıkımı kolaydır.
• Yağların en çok enerji vermelerine rağmen ikinci sırada tercih edilmelerinin nedeni yıkımlarının zor olması, yıkım için fazla oksijen kullanmalarıdır.
• Proteinler ise en önemli yapıcı, onarıcı, düzenleyici moleküllerdir. Bu nedenle üçüncü sırada tercih edilirler.
• Bazı karbonhidratlar, protein ve nükleik asitler gibi organikler polimer yapılı moleküllerdir.
• Benzer ya da özdeş yapıda çok sayıdaki monomerden oluşan büyük moleküllere polimer denir.
• Monomer bir çok organik maddenin yapı birimidir. Monomerler dehidrasyon tepkimesiyle aralarında özel bağlar kurarak birleşirler. Bu esnada su oluşur.

• Dehidrasyon Reaksiyonları

• Monomerlerin birleşmesiyle gerçekleşen ve su açığa çıkaran reaksiyonlara dehidrasyon reaksiyonları denir.
• Dehidrasyon tepkimesinde küçük moleküller birleşir polimer ya da büyük moleküllü bileşikler oluşur.
• ATP enerjisi harcanır. 
• Enzimler görev alır. 
• Hücre içinde gerçekleşir.
• Su oluşur.
• Gerçekleştiği ortamda monomer sayısı azaldığı için osmotik basınç azalır, su miktarı arttığı için turgor basıncı artar.

Hidroliz Reaksiyonları

• Büyük moleküllerin su yardımıyla yapı taşlarına ayrılmasına ise hidroliz reaksiyonları denir.
• Hidroliz dehidrasyon tepkimesinin tersine işleyen bir olaydır.
• Su ve enzimler kullanılarak monomerler arasındaki kimyasal bağlar koparılır.
• Küçük moleküller (monomerler) elde edilir.
• ATP kullanımaz.
• Su harcanır, enzimler görev alır.
• Ortamdaki monomer miktarı arttığı için osmotik basınç artar, su kullanıldığı için turgor basıncı azalır.
• Hidroliz hücre içinde veya hücre dışında gerçekleşebilir. Örneğin; besinlerin sindirim kanalımızda sindirilmesi bir hidroliz olayıdır.
• Hücre içi hidroliz olayında; lizozom organeli ve içindeki enzimler görev alır.
• Üretilen besin kaynaklarımızın temeli karbona dayanmaktadır.
• Bitkiler, fotosentez yoluyla karbonu alıp besinlerin yapısına katarak kendi besinlerini ve yapılarını oluştururken diğer canlılara da organik bileşikler için kaynaklık eder.

KARBONHİDRATLAR

Karbonhidratların Genel Özellikleri

• Yapılarında C, H, ve O atomu bulunur.
• Bitkiler tarafından fotosentez ile üretilirler.
• Fazlası yağa dönüştürülerek vücutta depolandığı için kilo almaya sebep olabilir.

Karbonhidratların 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.
• NOT: Karbonhidratların düzenleyici görevleri yoktur.

Karbonhidrat Çeşitleri

• Taşıdıkları şeker sayısına göre 3 gruba ayrılırlar.
• Bunlar; monosakkaritler, disakkaritler ve polisakkaritlerdir.

Monosakkaritler (Basit Şekerler)

Monosakkaritlerin Genel özellikleri

1. Karbon sayıları 3 - 7 arasında değişir. En basit şekerlerdir.
2. Kapalı formülleri (CH2O)n (n = karbon sayısıdır.) şeklindedir.
3. Hücre zarından geçebilecek büyüklüktedir.
4. Tek birimden (monomer) oluşurlar.
5. Suda çözünürler.
6. Daha küçük şekerlere hidroliz ile parçalanamazlar. Yıkımları hücresel solunum veya fermantasyon ile olabilir.
7. Yapılarında glikozit bağı bulunmaz.
8. Yıkımları hücre içinde solunum reaksiyonları ile olur.
9. Üretimleri; fotosentez ve kemosentez ile olabilir.
10. Sindirilmeden direk kana geçerler.
11. En önemli monosakkaritler 5 karbonlu (pentozlar) ve 6 karbonlu (heksozlar) olanlarıdır.

Biyolojik Açıdan Önemli Monosakkaritler

5 Karbonlu Monosakkaritler (Pentozlar)

Riboz ve deoksiribozdur.

a. Riboz; RNA, ATP, NAD ve FAD yapısına katılır.

b. Deoksiriboz ise sadece DNA’nın yapısına katılır.

• Her ikisi de enerji verici olarak kullanılmazlar, yapısal karbonhidratlardır.
• Deoksiribozun ribozdan farkı, bir oksijenin eksik olmasıdır.
• Pentozlar yapıya katılır. Hücrede enerji elde etmek için kullanılmazlar.
• Riboz ve deoksiriboz şekerleri birbirinin izomeri değildir.
• Ribozun kapalı formülü C5H10O5
• Deoksiribozun kapalı formülü C5H10O4'tür

6 Karbonlu Monosakkaritler (Heksozlar)

Glikoz (üzüm şekeri= kan şekeri), Fruktoz (meyve şekeri) ve Galaktoz (süt şekeri)'dur.

• Hepsi suda çözünür. Dolayısı ile hücrenin osmotik basıncını artırırlar.
• Kapalı formülleri (C6H12O6)'dır. Ancak atomları farklı düzenlenmiştir. Yani birbirlerinin izomeridirler.
• İzomer: kapalı formülleri aynı, açık formülleri farklı olan moleküllerdir.

Heksozların hücre zarındaki difüzyon hızları

Galaktoz > Glikoz > Fruktoz şeklindedir.

Glikoz

• Tüm canlı hücrelerde bulunur ve hücrelerin birinci derecede enerji kaynağıdır.
• Glikoz hücrelerde O2’li solunum ile su ve CO2’e kadar parçalanarak ATP enerjisi elde edilir.
• Kan şekeri veya üzüm şekeri olarak ta bilinir.
• Glikoz beyin ve sinir hücrelerinin temel ATP enerji kaynağıdır.
• Sağlıklı bir insanın 100 ml.kanında yaklaşık 100 - 140 mg.glikoz bulunmalıdır.
• Kan şekerinin bu dengede kalmasını pankreastan salgılanan insülin ve glukagon hormonları düzenler.
• Glikoz fotosentez ile bitkiler tarafından üretilir. Amino asitler, yağ asitleri gibi diğer organik moleküllere dönüştürülür. İnsan ve hayvanlar hazır olarak besinlerle alır.
• NOT: Glikozun fazlası insan ve hayvanlarda karaciğer ve kas hücrelerinde glikojen olarak depo edilir. Bitkilerde ise nişasta olarak depo edilir.

Dikkat!!! → Glikoz yıkımı ve bir şekilde depolanması tüm canlılarda ortaktır.

• Fazla glikoz yağa dönüştürülüp depolanarak aşırı şişmanlığa (obezite) neden olabilir.
• Glikoz proteinlerle birleşerek glikoproteini, lipitlerle birleşerek glikolipiti oluşturur. Bu şekilde yapı maddesi olarak hücre zarının yapısına katılır.
• Glikoz; bir çok disakkarit ve polisakkaritin yapı taşıdır. Bu nedenle karbonhidratların temel birimi olarak ta kabul edilebilir.

Fruktoz

• Bitkiler üretir, insan ve hayvanlar hazır alır. 
• Tatlılık derecesi en yüksek olan şekerdir. 
• İnsan ve hayvanlarda karaciğerde glikoza çevrilir ve kana verilir.
• Meyvelerde çok bulunduğu için meyve şekeri de denir.

Galaktoz

• Bitkilerde de bulunmasına rağmen memelilerin sütünde daha çok bulunduğundan süt şekeri olarak adlandırılır. 
• Vücuda alınan glikozlar galaktoza dönüştürülür.

Dikkat!!! → Galaktoz, hayvanlarda bulunmakla birlikte, şeker pancarında, bazı bitkilerden elde edilen reçinelerde de bulunur.

Disakkaritler

• İki tane heksoz şekerin dehidrasyon tepkimesi ile oluşur. 
• Bu sırada bir glikozit bağı kurulur, bir molekül su açığa çıkar.

Monosakkarit + Monosakkarit → Disakkarit +  H2O

• Hidroliz edilmeden hücre zarından direk geçemezler.
• Sindirilmeden kana karışamazlar.
• Üretimleri dehidrasyon sentezi ile, yıkımları hidroliz ile olur.
• Suda çözünürler.

Canlılarda en çok bulunan disakkaritler

Maltoz (Arpa şekeri), sakkaroz=sükroz (çay şekeri), ve laktoz (Süt şekeri)'dur.

Maltoz (Malt Şekeri = Arpa Şekeri)

• İki molekül glikozun bir glikozit bağı ile bağlanması sonucu oluşur.
• Bir molekül su açığa çıkar.
• En çok arpa tohumlarında bulunur.
• Bitkisel kaynaklıdır.

Sükroz (Sakkaroz = Çay Şekeri)

• Bir molekül glikoz ile bir molekül fruktozun bir glikozit bağı ile bağlanması sonucu oluşur.
• Bir molekül su oluşur.
• En yaygın bulunan disakkarittir. Çay şekeri olarak ta bilinir.
• Şeker pancarı, şeker kamışı ve havuçta bol miktarda bulunur.

Laktoz

• Bir molekül glikoz ile bir molekül galaktozun bir glikozit bağı ile bağlanması sonucu oluşur.
• Bir molekül su oluşur.
• Memeli canlıların sütünde bulunur.
• Yavrular için karbonhidrat kaynağıdır.

Dikkat!!! → Maltoz ve sükroz bitkisel, laktoz hayvansal kökenli disakkaritlerdir.

Polisakkaritler (Kompleks Şekerler)

• Kurulan glikozit bağı kadar su oluşur.
• Hücre zarından doğrudan geçemezler.
• Sindirilmeden kana karışamazlar.
• Üretimleri dehidrasyon sentezi, yıkımları hidroliz ile olur.

Önemli Polisakkaritler Depo Polisakkaritler Nişasta ve glikojendir.

Nişasta Glikozun bitki hücrelerindeki depo şeklidir.

• Bitki hücresindeki lökoplast organelinde depolanır.
• Ayrıca kök, gövde, yaprak ve tohum gibi bitki kısımlarında depolanır.
• En çok tahıl ve patateste bulunur.
• İnsan, hayvan ve mantar hücrelerinde üretilmez, depolanmaz.
• Sindirim sistemlerinde hidroliz edilerek glikoz birimlerine ayrılıp kana geçer.
• Hayvanların sindirim sistemlerindeki enzimler hidroliz reaksiyonları ile glikoz monomerleri arasındaki glikozit bağları parçalar.
• Nişastanın sindirimi hem bitki hem de hayvanlarda görülür. 
• İnsanda sindirimi hücre dışında sindirim kanalında olur.

Dikkat!!! → Glikozun nişasta şeklinde depo edilmesinin temel amacı, hücre içi osmotik basıncın ayarlanmasıdır. Çünkü glikoz suda çözünür, osmotik basıncı arttırır. Nişasta suda yeteri kadar çözünmez.

Glikojen

Glikozun fazlası bakteri, arke, mantar ve hayvan hücrelerinde glikojene dönüştürülerek depo edilir.

• İnsanlar besinlerle vücuduna aldığı glikozun 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 glikoza dönüştürülerek kana verilir.
• Glikojen memeli bir hayvanın kanında bulunmaz.
• İnsanda glikojenin sindirimi hem hücre içinde hem de hücre dışında gerçekleşebilir.
• Bitkiler tarafından üretilemez ve tüketilemez.

• 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.

Dikkat!!! → 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.

Kitin

Yapısında azot (N) bulunan tek karbonhidrattır.

• Çok sayıda glikozun dehidrasyonu ile oluşur.
• Böcek, örümcek, kabuklular (istakoz, yengeç karides) gibi eklem bacaklıların dış iskeletinin yapısını oluşturur.
• Saf kitin yumuşaktır. Ancak kalsiyum karbonat ile birleşerek sertleşir.
• Ayrıca mantarların hücre çeperlerinde de bulunur.
• Suda çözünmez.
• Saf kitin sağlam ve esnek olduğundan ameliyat ipi olarak da kullanılır.
• Bu iplikler ameliyat yarası iyileştikten sonra kendiliğinden ayrışır.

Dikkat!!! → 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.

DİKKAT!!!

• Monomerler arasında oluşan bağ çeşidi sadece karbonhidratlarda çeşitliliğe neden olurken yağlarda ve proteinlerde çeşitliliğe neden olmaz.
• Nişasta, glikojen, selüloz gibi polisakkaritler tek çeşit monomerden (glukozdan) oluşur.

• Monomerlerin aynı olduğu halde glukozun bağlanma biçimlerinin ve glukoz sayısının farklı olması polisakkarit çeşitlerini ortaya çıkarır.
• Örneğin, selülozda glukozlar düz zincir şeklinde, nişastada bir kısmı dallanmış bir kısmı düz zincir şeklindedir.
• Glikojende dallanma oldukça fazladır.
• Bu farklı durumların oluşmasının nedeni reaksiyonlar sırasında görev alan enzimlerin farklı olmasıdır.

• Lipitler (Yağlar)

  Yağların 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.

• Yağların Görevleri, Canlılar İçin 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.

DİKKAT!!!

Yağlar hidrojen bakımından zengin, oksijen bakımından fakirdir.

Bu durumun kazandırdığı özellikler:

• Hafif olmalarını sağlar.
• Oksijenli solunum ile yıkımı sonucu bol enerji vermelerini sağlar.
• Oksijenli solunum ile yıkımı sonucu bol metabolik su oluşumunu sağlar.
• Oksijenli solunum ile yıkımlarında bol oksijene ihtiyaç duyulmasına neden olur.

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.

Trigliseritler (Nötral Yağlar)

• Hayvanlarda depo edilen lipit çeşididir.
• Doğada en fazla bulunan ve enerji verici olarak kullanılan yağ çeşididir.
• 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.

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.
• Doymamış yağ asitleri yüksek basınç altında hidrojenden geçirilerek doymuş hale getirilir.
• Buna margarinleşme denir.
• Margarinler trans yağlara örnektir.

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.

• 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.

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)

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.

DİKKAT!!!

• Steroit ve fosfolipitler yapısal lipit çeşitleridir. Enerji verici değildirler. Enerji verici olarak kullanılan yağlar, nötral yağlardır.
• Fosfolipit ve kolesterolün önemli bir özelliği suda erimemesidir. Bu özellik farklı hücre bölümlerinin birbirinden ayrılmasını sağlayan hücre içi zarı ve hücre zarının oluşumunu sağlar.  
• İnsanda zar sentezinde kullanılacak kolesterol reseptör aracılı endositoz ile hücre içine alınır.

Trans Yağlar

• Bitkisel sıvı yağ bağlarının arasına hidrojen yedirilerek ısıtılması sonucu oluşur. Ne kadar çok hidrojenize olursa o kadar da katılaşır. Bu haliyle de doğallıktan çıkıp sentetikleşir.
• Hazır patates kızartmalarında, cipslerde, krakerlerde, bisküvilerde, çikolatalarda, gofret ve benzeri besinlerde lezzeti daha fazla artırdığından tercih edilmektedir.
• Trans yağların “kötü kolesterolü” yükselttiği ve daha da kötüsü “iyi kolesterolü” düşürdüğü bilinmektedir. Koroner kalp damar hastalıkları riskini arttırır.

NOT: Margarinler trans yağlardandır.

Proteinler

• Canlıların yapısında en fazla bulunan organik bileşiklerdir. Proteinler hücrenin organik içeriğinin %60'ını oluşturur.
• Yapılarında karbon, hidrojen, oksijen ve azot atomları bulunan polimerlerdir. Bazılarında fosfor ve kükürt elementleri de bulunur.
• Hücrelerde bütün aktivitelerde kullanılan proteinler; yapıcı, onarıcı, düzenleyici ve enerji verici bileşiklerdir.
• Proteinler, solunumda enerji verici olarak kullanıldığında boşaltım atığı olarak su ve karbondioksitin yanında amonyak da meydana gelir.
• Fosfolipitler ile beraber hücre zarının temel yapısını oluşturur.
• Enzim ve hormonların yapısına katılır.
• Vücut savunmasında görev alan antikorların yapısına katılır.
• CO2 ve O2 taşınmasında görev alan hemoglobinin yapısını oluşturur.
• Kanın pıhtılaşmasında görev alan trombojen ve fibrinojen moleküllerinin yapısını oluşturur.
• Kas kasılmasında görevli aktin ve miyozinin yapısına katılır.
• Kanın osmotik basıncında görevli albümin ve globulini oluşturur.
• Saç, tırnak, tüy ve boynuz gibi yapılarda bulunur.

Amino Asitler

• Proteinlerin yapı taşları (monomer) amino asitlerdir.
• Amino asitler; merkezi bir karbon (C) atomunun etrafında bağ oluşturan karboksil grup (COOH), amino grup (NH2), hidrojen (H) ve değişken gruptan (R) oluşur. Amino asitlerin çeşidini, taşıdıkları değişken grup (R) sağlar.

• Canlı yapısına katılan 20 çeşit amino aist vardır. Üreticiler tüm amino asit çeşitlerini üretebilirken tüketiciler bazı amino asit çeşitlerini üretebilirler.
• Amino asitlerin büyük bir kısmı insan vücudunda üretilebilir. Dışarıdan almak zorunda kaldığımız ve vücutta üretilmeyen amino asitler Temel (Zorunlu) Amino Asitler denir.

• İki amino asit birbirine peptit bağı ile birleşerek dehidrasyon tepkimesiyle dipeptit oluşur. Açığa bir molekül su çıkar. Peptit bağı bir amino asidin karboksil grubu ile diğer amino asidin amino grubu arasında kurulur.
• Çok sayıda amino asit bir araya gelerek dehidrasyon tepkimesiyle polipeptit, polipeptitlerin birleşmesiyle de protein oluşur.

• Polipeptitlerin çeşidini; amino asitlerin çeşidi, sayısı, sıralanma ve tekrarlanma durumları belirler.
• Proteinler bütün hücrelerde DNA şifresine göre ribozom organelinde sentezlenir.
• Proteinlerin yapısı; yüksek sıcaklık, kuvvetli asit ve baz, yoğun tuz, yüksek basınç ve radyasyon gibi faktörler ile bozulur.
• Proteinlerin yapısının bozulmasına denatürasyon denir.
• Denatüre olmuş protein, biyolojik fonksiyon ve özelliklerini kaybeder ama besin değerini kaybetmez.
• Denatürasyonda proteinin üç boyutlu yapısı bozulurken peptit bağları korunur.
• Renatürasyon, denatüre olmuş bazı proteinlerin eski haline dönüşmesidir.Protein eksikliği sonucu, çocuklarda büyüme ve gelişme bozuklukları ve zeka geriliği, yaraların geç iyileşmesi, bağışıklıkta zayıflama, ödem oluşumu gibi rahatsızlıklar oluşabilir.İnsanlarda uzun süreli açlık durumunda öncelikle eşeysel organlardaki proteinler, sonra sırasıyla kas ve sinir proteinleri enerji verici olarak kullanılır.

• ENZİMLER

  Canlılarda gerçekleşen kimyasal tepkimelere biyokimyasal tepkime denir.

  Aktivasyon Enerjisi

  Bir tepkimenin başlayabilmesi için gerekli olan en düşük enerji düzeyine Aktivasyon Enerjisi denir.

• Bazı reaksiyonların başlayabilmesi için sadece ısı yeterli iken; bazılarında hem ısı hem de ATP gereklidir.

Dikkat!!! → Enzimler aktivasyon enerjisini düşürürler. Katalizlediği tepkimede açığa çıkacak enerji miktarını değiştirmezler.

Tüm bu açıklamaların ışığında; Biyokimyasal tepkimelerin aktivasyon enerjisini düşüren, tepkimeleri hızlandıran ve tepkimelerden değişmeden çıkan organik yapılı biyolojik katalizörlere Enzim denir.

• Enzimler, reaksiyonları başlatmaz, başlamış reaksiyonu hızlandırır.
• Enzimler, reaksiyona girenlerin veya ürünlerin toplam miktarını ve çeşidini değiştirmez. Birim zamanda reaksiyona giren maddelerin ve oluşan ürünlerin miktarını artırır.

Enzim çeşitleri yapılarına göre 2 çeşittir.

Basit enzimler

• Basit enzimler sadece proteinden oluşmuş enzimlerdir.
• Pepsin, amilaz ve üreaz gibi sindirim enzimleri basit yapılı enzimlerdir.

Bileşik enzimler

1. Bileşik enzimler protein kısım ile yardımcı kısımdan oluşan enzimlerdir.
2. Yardımcı kısım olmadan protein kısım etkili olmaz.
3. Bileşik enzimler holoenzim olarak da adlandırılır.

Protein Kısım ve Özellikleri

• Apoenzim olarak isimlendirilir.
• Enzimin etki edeceği maddeyi tanır ve belirler.
• Enzimin etki ettiği maddeye substrat denir.
• Apoenzim inaktiftir ve yardımcı kısım olmadan çalışamaz.
• Bir apoenzim sadece bir çeşit yardımcı kısımla çalışabilir.
• Enzim çeşitliliğini apoenzim kısmı belirler.
• Enzimin pH ve sıcaklıktan etkilenen kısmıdır.
• Apoenzim üzerinde substratın bağlandığı bölge yani aktif bölge bulunur. Substrat enzim üzerindeki aktif bölge ile uyumlu olmalıdır.

Yardımcı Kısım ve Özellikleri

• Mineral, Fe+², Na+, Ca+², Mn+², Mg+², K+ gibi inorganik yapılı olanlara kofaktör,
• B grubu vitaminleri, NAD, FAD gibi organik yapılı olanlara koenzim denir.
• Enzimin, substrata etki eden, tepkimeyi gerçekleştiren kısmıdır.
• Birden fazla apoenzim ile çalışabilir.

Enzimlerin Genel Özellikleri

1. Aktivasyon enerjisini düşürür.
2. Enzimler reaksiyonlara özeldir.
3. Bir enzim, bir çeşit reaksiyona etki eder.
4. Reaksiyondan etkilenmeden çıkar.
5. Tekrar tekrar kullanılır.
6. Substratı dıç yüzeyden etkiler.
7. Sıcaklık değişiminden etkilenir.
8. pH değişiminden etkilenir.
9. Enzimler hücre içinde üretilir; hücre içinde ve dışında kullanılabilir.
10. DNA şifresine göre sentezlenir.

Her enzimin sentezinden bir gen sorumludur. Bir genin yapısı bozulursa ilgili enzim sentezlenemez.

• Enzimlerin çoğu takım halinde çalışır.
• Bu durumda bir enzimin etki ettiği tepkimenin ürünü, kendinden sonraki tepkimenin substratıdır.
• Nişastayı glikoza parçalayan amilaz ve maltaz enzimleri bu duruma örnektir.

• Enzimlerin çoğu tersinir çalışır.
• Ancak sindirim enzimleri tersinir değildir.
• Kanda karbonik asit oluşumunu ve yıkımını sağlayan enzim tersinir çalışır.

• Enzimler sulu ortamda çalışır.
• Bazı enzimler sadece hücre içinde çalışabilir.
• Bazı enzimler ise hem hücre içinde hem de hücre dışında çalışabilir.
• Örneğin, sindirim enzimleri hem hücre içinde hem de hücre dışında çalışabilir.
• Yapım reaksiyonlarında görevli enzimler ise sadece hücre içinde görev alır.
• Bunun nedeni yapım reaksiyonlarının tamamı için ATP'nin gerekli olması ve ATP'nin sadece hücre içinde sentezlenmesidir.
• Enzimin, substrata bağlandığı bölge apoenzim kısmında olup aktif bölge adını alır.
• Enzim ile substrat arasında anahtar - kilit uyumu vardır.
• Nasıl ki her anahtar her kilidi açmaz ise her enzim de her substrata etki etmez.

• Enzimler genellikle substrat çeşidi ya da tepkime çeşidinin adının sonuna ".az" eki getirilerek adlandırılır.
• Örnek; maltaz, sükraz
• İnakif durumda bulunan enzimlerin adının sonunda ise ".ojen" eki bulunur.
• Örnek; pepsinojen

• Enzimlerin Çalışmasına Etki Eden Faktörler

  Sıcaklık

• Enzimlerin en iyi çalıştığı sıcaklığa Optimum Sıcaklık denir.
• Enzimler protein yapısında olduğundan yüksek sıcaklıkta üç boyutlu yapılarını geri dönüşümü olmayan bir şekilde kaybeder. Bu olaya Denatürasyon denir.
• Enzimlerin düşük sıcaklıkta yapısı bozulmaz ancak etkinliği azalır veya faaliyet göstermez. Sıcaklık optimum değere getirildiğinde tekrar çalışmaya başlar. Bu olaya Renatürasyon denir.
• İnsan için optimum sıcaklık 37 °C civarıdır.

Su

Enzimlerin çalışması için bulunduğu ortamın su miktarı en az %15 olmalıdır.

Substrat Yoğunluğu

• Ortamda yeterli substrat varsa enzim miktarının sürekli artırılması reaksiyon hızının da sürekli artmasına neden olur.
• Ortamda yeteri kadar substrat olduğunda enzim miktarı sınırlı tutulursa enzimlerin tamamı substratları ile enzim - substrat kompleksi oluşturur.
• Bu noktadan sonra reaksiyon sabit hızla devam eder.

Enzim Miktarı

Sınırlı substrat ile başlayan reaksiyonlarda substratın bitmesi sonucu reaksiyon da bir süre sonra durur.

Substrat Yüzeyi

• Enzimler substratlarını dış yüzeyinden etkilemeye başlar.
• Bu nedenle substrat yüzeyi arttıkça reaksiyon hızı da artar.

pH Derecesi

• Her enzimin çalıştığı belli bir pH değeri vardır.
• Bir çok enzimin optimum pH aralığı 6 - 8 arasındadır.
• Ancak istisna olarak mide de aktif olan pepsin enziminin optimum pH aralığı 2 - 3 arasındadır.
• Buna karşılık ince bağırsakta polipeptitlerin sindiriminde görev yapan tripsin enziminin optimum pH değeri 8'dir.

Aktivatör ve İnhibitör

• Enzimlerin etkinliğini artıran maddelere aktivatör, azaltan veya durduran maddelere inhibitör denir.
• Genellikle K, Ca, Mg ve B grubu vitaminleri aktivatör etki yapar. Bazen aktivatör madde başka bir enzim olabilir.
• Siyanür, kurşun, cıva gibi ağır metaller inhibitör etki yapar.
• Bazı inhibitör maddeler enzime geri dönüşümsüz olarak sağlanıp enzimin substrat ile birleşmesini engeller. Bazı inhibitörler ise enzimin aktif bölgesinin şeklini bozarak enzim ve substratın uyumunu engeller. Bu durum da enzim substrata bağlanıp kompleks oluşturamaz.

Enzimlerin Kullanım Alanları ve Önemi

• Peynir ve ekmek yapımında
• Et ürünlerinin işlenmesinde
• Laktozsuz süt üretiminde
• Hipoalerjik bebek maması üretiminde
• Glikoz ve fruktoz şekeri içeren tatlandırıcı üretiminde
• Alkollü içecek üretiminde
• Meyve sularının berraklaştırılmasında
• Biyoteknolojik araştırmalarda
• İlaç üretiminde
• Teşhis ve tedavi amacıyla tıpta
• Kontakt lens ve yara temizleme solüsyonlarında
• Deterjan üretiminde
• Derinin yumuşaması ve ipliklerin işlenmesi için tekstilde
• Kağıt ve boya sanayisinde
• Biyoyakıt üretiminde
• Atıkların yok edilmesinde

Enzimler, genellikle bakteri ve mantar gibi mikroorganizmalardan elde edilir.

HORMONLAR

Hormon Nedir?

Farklı görevleri yerine getirmek için özel kimyasal salgılar üreten hücre topluluklarına Salgı Bezleri denir. Salgı Bezleri; Ekzokrin Bez, Endokrin Bez ve Karma Bez olarak üç grupta incelenir.

• Ekzokrin Bezler (Dış Salgı Bezleri): Salgılarını özel kanallar ile vücut boşluklarına veya vücut dışına bırakan bezlerdir. Süt bezleri, ter bezleri, tükürük bezleri, gözyaşı bezleri.
• Endokrin Bezler (İç Salgı Bezleri): Salgılarını doğrudan kana veren özel bir kanalı olmayan bezlerdir. Salgılarına Hormon denir. Hipotalamus, Hipofiz ve Tiroit Bezleri.
• Karma Bezler: Hem iç hem de dış salgı bezi olarak görev yapan bezlerdir. Pankreas, mide, ince bağırsak, karaciğer, böbrek, eşeysel bezler (Ovaryum, Testis)

• Hormonların Genel Özellikleri

• Her hormonun belirli bir hedef dokusu vardır. Hormonlar hedef dokularına kan yoluyla taşınır.
• Düzenleyici görevleri olan kimyasal maddelerdir. Büyüme, üreme ve metabolik olaylar gibi tüm hayatsal faaliyetlerde hormonlar etkilidir.
• Kana geçtikten ve belli bir seviyeye ulaştıktan sonra etkilerini gösterir. İlgili hücre, doku ve organları faaliyete geçirip, gerekli düzenlemeyi yaptıktan sonra kandaki miktarı yavaş yavaş düşer.
• Bir iç salgı bezinin çıkarılması veya hastalık sebebiyle salgılarının azalması halinde önemli derecede dengesizlikler görülür. Salgıların aşırı derecede artması da organizmanın doğal işleyişini bozar.
• Bazı hormonlar amino asitler veya onların türevleridir. Bazıları da proteinler ve steroitler gibi maddelerdir.
• Kandaki miktarları feed - back (geri bildirim) sistemi ile ayarlanır.

• Endokrin Bezler

• İnsan vücudunda hormon üreten endokrin bezler hipofiz, tiroit, pankreas (aynı zamanda enzim de üretir), böbrek üstü bezleri ve eşey bezleri olarak sayılabilir.
• Endokrin bezlerin dışında ince bağırsak ve mide gibi organlardan da hormon salgılanır. Bu iki organdan salgılanan hormonlar sindirim olaylarında görev yapar.

• Dikkat!!!

• Endokrin sistem Hormon denilen kimyasal maddeler ile düzenleme görevini yapar. Sinir sistemi ise düzenleme görevi için nörotransmitter madde salgılar.
• Sinir sisteminde uyartı taşınması ve iletilmesi elektriksel ve kimyasal olaylar ile sağlanır. Endokrin sistem ise Kimyasal mesaj iletilmesini sağlar.
• Sinir sistemi hızlı ve kısa süreli tepki oluşmasını sağlar. Hormonlar ise yavaş ve uzun süreli tepki oluşturur.

• Epifiz Bezi

• Geceleri karanlıkta Melatonin hormonu salgılanır. Melatonin hormonu biyolojik saatin düzenlenmesinde rol oynar. Menstrual döngü, uyku zamanı gibi tekrarlanan olayları düzenler.
• Melatonin miktarı, hipotalamusta gözün retina kısmında ışığa hassas nöronlardan uyarı alan bir merkez tarafından kontrol edilir.

• Hipotalamus ile Hipofiz İlişkisi

  Hipotalamus iki tür salgı üretir.

• Birinci Tür Salgılar, hipofiz arka lobuna taşınır. Bu salgılar gerektiğinde buradan kana salgılanır. Bunlar antidüiretik hormon (ADH) ve Oksitosin hormonlardır.
• İkinci Tür Salgılar, hipofiz ön lobunun çalışmasını düzenleyen salgılatıcı (RF veya RH) ve hormon salgılamasını durduran engelleyici hormonlardır.
• Hipofizin ürettiği hormonun kandaki oranı arttığında hipotalamus uyarılır ve RH salgısı durur. Hipofizden hangi hormonun salgılanacağını hipotalamusta üretilen RH salgısını çeşidi belirler.
• Hipofiz ön lop ve arka lop olarak iki bölümden oluşur. Her iki lop hipotalamus ile bağlantılıdır.

• Hipofiz Bezi Ön Lop Hormonları

• TSH (Tiroit Uyarıcı Hormon): Tiroit bezini uyarır ve tiroksin hormonu salgılatır.
• ACTH (Adrenokortiko Tropik Hormon): Böbrek üstü bezinin kabuk kısmını uyarır. Bu kısımdan aldosteron ve kortizolhormonlarını salgılatır.
• MSH (Melanosit Uyarıcı Hormon): Deride bulunan melanosit hücreleri tarafından melanin sentezinin artırılmasını sağlar. Yağ metabolizmasıyla ilgili görevleri de vardır.
• FSH (Folikül Uyarıcı Hormon): Dişi bireylerde ergenlik çağından itibaren yumurtalıklarda bulunan folikül keselerini uyarır. Böylece oogenezin (yumurta ana hücresinden yumurtanın oluşması) tamamlanmasını sağlar. Aynı zamanda foliküllerden östrojen sentezini artırır. Erkek bireylerde ise testisleri uyararak sperm oluşumunu (spermatogenez) başlatır.
• LH (Luteinleştirici Hormon): Dişilerde yumurtanın yumurtalıktan yumurta kanalına atılmsını (ovulasyonu) sağlar. LH etkisi ile folikül kesesi yağ depolayarak Korpus Luteum (Sarı Cisim) denilen bir yapıya dönüşür. Sarı cisimden progesteron ve östrojen hormonları salgılanır. Erkeklerde testislerden testosteron salgılanması ve sperm oluşumunda görev yapar.
• LTH (Prolaktin, Luteotropik Hormon): Dişilerde süt bezlerinin gelişmesini ve annelik duygusunun oluşmasını sağlar. Erkeklerde aşırı salınımı iktidarsızlığa neden olur.
• STH (Somatropik Hormon): Büyümeyi sağlar ve protein sentezini hızlandırır. Kemikler başta olmak üzere tüm vücutta büyümeyi ve metabolizmayı uyarır. Protein sentezini ve yağ depolanmasını artırır.

Dikkat!!!

• Büyüme hormonu (STH) çocukluktan itibaren az salgılanır ise cücelik, çok salgılanırsa devlik oluşur. 
• Ergenlik bittikten sonra fazla salgılanması ise çene, alın, burun, parmak, kulak gibi yapılarda orantısız büyümeye neden olur. Buna akromegali denir.

Hipofiz Bezi Arka Lop Hormonları

• Oksitosin: Uterus kaslarının kasılmasını kontrol eder ve doğumu kolaylaştırır. Doğum sonrasında sütün boşaltılmasında etkilidir. Karı-koca, anne -çocuk bağlanmasında işlev gösterdiğinden Kucaklaşma Hormonu da denir.
• ADH (Antidüiretik Hormon, Vazopressin): Böbreklerde geri emilim yüzeylerine etkide bulunarak suyun geri emilimini artırır. Böylece böbrekten fazla su atılmasını engeller.

Şekersiz Şeker Hastalığı: ADH eksik olursa boşaltım kanallarından yeterli miktarda suyun geri emilimi gerçekleşmez. Sik idrara çıkma ve çok su içme isteği oluşur. Buna Şekersiz Şeker Hastalığı denir.

Dikkat!!!

• Vücutta su miktarı azaldığı zaman, kanın osmotik basıncı artar. Hipotalamusta bulunan osmotik basınca duyarlı reseptörler uyarılır. Hipotalamus hipofizi uyarır ve ADH salgılanır. Sonuçta boşaltım kanallarından suyun geri emilimi arttırılır.
• Vücuttaki su miktarının artması, kanın osmotik basıncını düşürür. Kan damarlarındaki gerilme reseptörleri uyarılır ve ADH salgısı azaltılır. Boşaltım kanallarından suyun geri emilimi azalır ve idrarla su kaybı artar.

Tiroit Bezi

• Gırtlağın altında soluk borusunun iki yanında bulunur.
• Tiroksin ve Kalsitonin hormonlarını salgılar.

Tiroksin Hormonu

• Vücudun enerji üretimiyle ilgili metabolizmasını düzenleyen ve yapısında İyot bulunduran bir hormondur.
• Oksijenli solunumla enerji üretilmesini hızlandırır.
• Salgılanması için hipotalamus TRH hormonu ile hipofiz bezini uyarır, hipofiz bezi ise TSH ile tiroit bezinden tiroksin salgılatır.
• İyot yetersizliğinde yeterliş tiroksin hormonu üretilemez ve hipofiz TSH salgısını artırarak tiroit bezini uyarır.
• Tiroit bezinin folikülleri büyür ve şişer (Basit Guatr).
• Tiroit hormonlarının aşırı salgılanması Hipertroidizm olarak bilinir.
• Bu durumun yaygın görülen şekli Graves hastalığıdır.
• Bu hastalıkta, bağışıklık sistemi, tiroit bezindeki TSH reseptörlerine bağlanan antikorlar üretir.
• Antikorlar tiroit bezinin hormon üretimini artırır.

Miksödema ve Kretenizm

• Gelişme döneminde tiroksin eksikliği olursa, cücelik, zeka geriliği ve kısırlık oluşur (Kretenizm Hastalığı).
• Yetişkinlik döneminde tiroksin hormonunun az salgılanması durumunda Miksödem Sendromu hastalığı oluşur.
• Vücut sıcaklığı düşer, şişmanlık oluşur, deri kurur ve saçlar dökülür.

Kalsitonin Hormonu

• Kalsiyum miktarının düzenlenmesinde etkili bir hormondur.
• Kandaki kalsiyum miktarı arttığı zaman salgılanan kalsitonin, D vitamini ile birlikte kandan kemiklere kalsiyum geçişini sağlar.
• Böbreklerden kalsiyum emilimi azaltılır ve idrarla daha fazla kalsiyum atılması sağlanır.

Paratiroit Bezi ve Parathormon

Tiroit bezinin üzerinde ikisi üstte, ikisi altta gömülmüş bezelye şeklinde dört küçük bezdir. Paratroit bezinden parathormon salgılanır.

Parathormon: Kandaki kalsiyum miktarı azaldığında salgılanır. Kemikten kalsiyum ayrımasını ve böbreklerden kalsiyumun geri emilimini artırır.

• Parathormon karaciğer ve böbreklerde D vitaminini aktifleştirir ve D vitamininin varlığında bağısaklardan kalsiyum emilimini artırır.
• Herhangi bir nedenle kan kalsiyum değeri normal seviyesinden daha fazla