ORGANİK MOLEKÜLLER

CANLILARIN TEMEL BİLEŞENLERİ
VE
ORGANİK
MOLEKÜLLER
www.fendosyasi.com
BESİN MADDELERİ
Canlılar, canlılık faaliyetlerini
sürdürebilmek için bazı besin
maddelerine ihtiyaç duyarlar.
Besin maddeleri görevlerine
göre enerji vericiler, yapıcıonarıcılar ve düzenleyiciler
olmak üzere üçe ayrılır.
www.fendosyasi.com
1.Enerji Verici Besinler
• Parçalandığında hücreye enerji veren besinlerdir.
Canlılar yağ, protein ve karbonhidratlardan enerji elde
edebilir. Bu besinlerin enerji verim sırası; yağ > protein
> karbonhidrat şeklindedir. Oysa bu besinlerin vücutta
kullanım sırası ilk önce karbonhidratlar sonra yağlar, en
son proteinlerdir. Karbonhidratların en az enerji verimi
olduğu halde ilk enerji verici olarak kullanılması;
• Sindirim ve bulunum kolaylığı
• Enerji basamaklarına katılım kolaylığı
• Zehirli artık oluşmaması
• Oluşan artıkların kolay atılması ile ilgilidir.
www.fendosyasi.com
2. Yapıcı - Onarıcı Besinler
•
Hücrelerin yenilenmesi, yeni hücre ve
organellerin oluşturulmasında kullanılan
besinlerdir. Protein, yağ, karbonhidrat, su ve
mineraller canlıların yapısına katılan
besinlerdendir.
www.fendosyasi.com
3.Düzenleyici Besinler
• Hücredeki reaksiyonları düzenleyen enzim ve
hormonların yapısına katılırlar. Protein, vitamin,
mineral ve su bu tip besinlerdendir.
• Besin maddeleri kaynaklarına göre bitkisel veya
hayvansal olabilir. Sadece bitkisel gıdalarla
alınabilen (nişasta, selüloz, maltoz, sakkaroz
v.s.) besinler olduğu gibi, sadece hayvansal
gıdalarla alınabilen (laktoz, glikojen, galaktoz
vs.) besinlerde vardır. Glikoz, protein, yağ gibi
besinlerde hem bitkisel hem de hayvansal
gıdalarla alınabilir.
• Besin maddeleri yapılarına göre sınıflandırılıp
inorganik ve organik besinler olmak üzere ikiye
ayrılır.
www.fendosyasi.com
A) İnorganik Besinler
• Tabiatta hazır bulunur. Bütün canlılar dışarıdan
alır. İnorganik besinler;
• Düzenleyicidir.
• Enerji vermezler.
• Porlardan küçüktürler.
• Su, asit, baz, tuz, mineral.
www.fendosyasi.com
B) Organik Besinler
• Canlılar tarafından üretilir. Yapısında C, H ve O
vardır. Organik besinler;
• Enerji verici, yapıcı ve düzenleyicidir.
• Yağ, protein, karbohhidrat ve vitaminler
www.fendosyasi.com
BİYOLOJİK ORGANİK
MOLEKÜLLER
• Karbonhidratlar
• Yağlar
• Proteinler
• Enzimler
• Nükleik asitler
• Vitaminler
www.fendosyasi.com
KARBONHİDRATLAR
CnH2nOn kapalı formülü ile gösterilirler.
Hücrelerde birinci derecede öncelikli enerji verici
besin olarak kullanılan ve C — O — H
atomlarından yapılı organik moleküllerdir.
3 grupta incelenirler
www.fendosyasi.com
KARBONHİDRATLAR
• A) MONOSAKKARİTLER ( TEK HALKALI )
• B) DİSAKKARİTLER ( İKİ HALKALI )
• C) POLİSAKKARİTLER ( ÇOK HALKALI )
www.fendosyasi.com
A ) MONOSAKKARİTLER
Karbon sayıları 3 ilâ 8 arasında değişebilir. Biyolojide 3, 5 ve 6
karbonlular önemlidir.
•
NOT : Tüm monosakkaritler sindirilmeden hücre zarından geçerler.
1) TRİOZLAR ( 3C’ lu MONOSAKKARİTLER )
•
a) PGA (Fosfogliserik asit) : Oksijenli ve oksijensiz solunum reaksiyonlarının glikoliz devresinde üretilir.
•
b) PGAL (Fosfogliser aldehit) : Oksijenli ve oksijensiz solunum
reaksiyonlarında 6C’ lu şekerlerin parçalanmasıyla oluşan ilk
bileşiktir.
•
c) Pirüvat (Prüvikasit) : Sadece solunum olaylarında ara
basamaklarda oluşur.
www.fendosyasi.com
2. PENTOZLAR( 5C’ LU MONOSAKKARİTLER)
• a) Riboz :DNA nükleotitleri hariç, bütün nükleotitlerin
yapısına katılan şeker RİBOZ dur.(C5H10O5)
• b) Deoksiriboz : Riboz molekülünden bir oksijen
eksilirse adı DeOksiRiboz olur. Deoksiriboz şekeri
sadece DNA nükleotitlerinde bulunur.(C5H10O4)
• Nükleik asitler yapılarındaki şekere göre
isimlendirilirler.
• DeoksiriboNükleik Asit (DNA)
• RiboNükleik Asit (RNA)
www.fendosyasi.com
3. HEKSOZLAR(6C’ LU MONOSAKKARİTLER)
Hepsi C6H12O6 kapalı formülü ile gösterilirler. Tüm canlılardaki
solunum olaylarının ham maddesidirler. Ayrıca diğer disakkarit ve
polisakkaritlerin de temel birimleridir. Glikoz ve Fruktozu sadece
fotosentez veya kemosentez yapan canlılar üretebilir.
• a) Glikoz : Orta taddadır. Bal, üzüm, incir v.b.besinlerde bulunur.
Disakkarit ve polisakkaritlerin hepsinin yapısına katılır. Polisakkaritlerin
yapısında sadece glikoz vardır.
• b) Fruktoz : Çok tatlıdır. Bal, üzüm, incir v.b. bitkisel besinlerde bulunur.
Disakkaritlerden sakkaroz’ un yapısında bulunur. Polisakkaritlerin
yapısına katılmaz.
• c) Galaktoz : Tadı azdır. Memeli hayvanlar ve bazı bakteriler tarafından
sentezlenir. Sütte bulunur. Bitkisel besinlerde bulunmaz.
www.fendosyasi.com
B) DİSAKKARİTLER
• İki tane 6C’ lu monosakkaritin, birleşmesiyle oluşan çift
şekerlerdir.
• C6H12O6 + C6H12O6  C12H22O11 + H2O
• Glikoz
+
Glikoz

Maltoz + H2O
• Glikoz
+
Fruktoz

Sakkaroz + H2O
• Glikoz
+
Galaktoz 
Laktoz + H2O
• Yukarıda verilen denklemlerden anlaşılacağı gibi bütün
disakkaritlerin yapısında glikoz bulunur. Verilen
denklemlerin hepsinde bir molekül su açığa çıkmıştır.
İşte böyle su çıkararak meydana gelen reaksiyonlara
dehidrasyon denir.
www.fendosyasi.com
• Disakkarit ve polisakkaritlerin yapısında bulunan
ve su çıkararak oluşan kimyasal kovalent bağa
glikozit bağı denir.
• Dehidrasyonla oluşan tüm bağlar ancak
hidrasyonla çözülebilirler. Bu olaya
sindirim(hidroliz) denir. Disakkaritler hücre
zarından geçemezler. Bu nedenle önce
sindirilerek monomerlerine (en küçük yapı
birimlerine) ayrılırlar.
www.fendosyasi.com
C) POLİSAKKARİTLER
• Yapılarında sadece glikoz bulunur. En az 1500 glikoz
molekülünün dehidrasyon senteziyle, aralarında glikozit
bağı oluşturarak birleşmelerinden oluşan büyük
moleküllerdir. Hücre zarından geçemezler. Vücutta
yedek besin deposu olarak ya da yapı maddesi olarak
kullanılırlar.
• Polisakkaritler oluşurken kullanılan glikoz sayısının bir
eksiği kadar su açığa çıkar ve su molekülü sayısına eşit
sayıda glikozit bağı oluşur.
n(glikoz)
-----> Polisakkarit + n-1(Su)
www.fendosyasi.com
Hayvansal Polisakkaritler
• Glikojen : Hayvansal nişasta adı da verilir. Kimyasal
yapısı nişastaya benzer. Ancak bazı ilkel bitkiler hariç
hayvanlarda bulunur. Bilhassa karaciğer ve çizgili
kaslarda depolanır. Beyin ve kaslar sadece glikojen
kullanırlar. Sentezi karaciğerde yapılır.
• Kitin : Karada yaşayan eklem bacaklıların böcekler
grubunun vücudunu örten dış iskelet kitinden yapılıdır.
• Karbonhidratlar yağ ve proteinlerle birleşerek hücre
zarının yapısına da katılırlar.
• Örnek: Glikolipid, glikoprotein gibi.
www.fendosyasi.com
Bitkisel Polisakkaritler
• Selüloz : Bitki hücrelerinde, zarın dışında ayrıca
hücreye dayanıklılığı sağlayan selülozdan yapılı çeper
bulunur.Selüloz otla beslenen hayvanların bağırsağında
yaşayan selüloz sindirici bakteriler tarafından sindirilir.
Bu nedenle selüloz otçulların temel besin kaynağını
oluşturur.
• Nişasta : Yeşil bitkiler fotosentezle ürettikleri glikoz’ u
hücre sitoplazmasında bulunan lökoplastlarda nişastaya
çevirerek depolarlar. Nişasta sadece bitki hücrelerinde
bulunur. Hayvan hücrelerinde bulunmaz.
• DİKKAT: !!! Nişastayı sindiren enzimler hem bitki hem
de hayvan hücrelerinde
bulunur.
www.fendosyasi.com
YAĞLAR ( Lipidler )
C, H ve O bulunduran, enerji verici besinlerdir. Oksijen sayısı
karbonhidratlardan azdır. 3 mol yağ asidi, 1 mol gliserin ile birleşerek 1
mol yağ oluştururlar. Bir mol yağa karşılık 3 mol su açığa çıkar. Yağların
yapısındaki bağa ester bağı denir.
•
3 Yağ asidi + 1 Gliserin

Yağ + 3 H2O
• Yağ asitleri doymuş ve doymamış olmak üzere iki çeşittir.
• Doymuş yağ asitleri : Karbon atomları arasında çift bağ bulunmaz.
Genellikle oda sıcaklığında katı halde bulunurlar.
• Örnek: Steraik asit, Palmitik asit
• Doymamış yağ asitleri : Karbon atomlarından sadece 2 veya 3 tanesinin
arasında çift bağ bulunur. Bu nedenle bu yağ asitlerine “doymamış”
denir. Genellikle oda sıcaklığında sıvı halde bulunurlar. Bu yağlar suni
olarak hidrojene edilerek doyurulursa “margarin” elde edilir.
• Örnek : Oleik asit, linoleik asit,
www.fendosyasi.com
• Gliserin(Gliserol) : 3C’ lu alkol dür.
YAĞLARIN ÖZELLİKLERİ
• 1.
Vücutta ikinci derecede önemli enerji verici besin olarak kullanılır.
• 2.
Böbrekler gibi bazı iç organlara desteklik sağlarlar.
• 3.
Metabolik parçalanma sonunda bol su açığa çıkar.
• 4.
Soğuk iklimde yaşayan hayvanlarda ısı kaybını önler.
• 5.
Yağda eriyen vitaminlerin(A, D, E, K) vücuda alınmasını sağlar.
• Kış uykusuna yatan canlılar, uzun göç yolculuğuna çıkan kuşlar, çöl
ikliminde yaşayan develer vücutlarında yağ depolayarak bu koşullara
uyum sağlarlar. Çünkü yağlar metabolik parçalanma sonunda hem bol
su, hem de yüksek enerji sağlarlar.
• STEROİDLER: Bazı vitamin ve hormonların yapısını oluşturan organik
moleküllerdir. Yapıları yağlara benzer.
• Örnek : D vitamini, eşey hormonları, safra, kollesterol steroid yapıdadır.
www.fendosyasi.com
PROTEİNLER
Gerçek görevleri onarıcı-yapıcı olmasına rağmen ihtiyaç halinde enerji
verici, enzim ve hormonların yapısına katılarak düzenleyici görevler de
üstlenen önemli organik maddelerdir. Hücre, enzim, hormon kan vb.
yapıların temeli proteindir.Yapılarında C, H, O, N, S gibi elementler
bulunur. Aminoasit denilen temel birimlerden oluşurlar.
•
Büyük moleküllerdir sindirilmeden(aminoasitlere parçalanmadan)
hücre zarından geçemezler. Proteinler genler kontrolünde ribozomlarda
sentezlenir. Protein sentezi virüsler hariç tüm canlılarda ortaktır.
•
Canlı yapısında 20 çeşit aminoasit vardır. Aminoasitler birbirlerine
peptit bağı ile bağlanırlar. Her peptit bağına karşılık 1 molekül su açığa
çıkar. Peptit bağı sayısı açığa çıkan su sayısına eşittir. Bu sayı toplam
aminoasit sayısının bir eksiğidir.
n(aminoasit)
--
n-1(H2O) + Protein
www.fendosyasi.com
• Proteinler DNA tarafından ribozomlarda
sentezlettirilir. Proteinlerde amino asit sayısı,
çeşidi, sırası ve dizilişi proteinlerin çeşitliliğini
oluşturur.
• Amino asitler, hem bitkisel hem de hayvansal
besinlerle alınabilir. Hayvansal kaynaklı
proteinler, süt ve süt ürünleri, et, balık,
yumurtada, bitkisel kaynaklı proteinler, baklagiller,
tahıllarda bulunur. Fakat canlılar diğer canlıların
proteinini amino asit kaynağı olarak kullanırlar.
Proteinler; enzim, hormon, hücre yapımı ve
onarımı,antikor ve taşıyıcı moleküllerin
(hemoglobin) oluşumunda kullanılır.
www.fendosyasi.com
ENZİMLER
a) Özelliği
• Hücrelerde gerçekleşen yapım ve yıkım reaksiyonlarına
metabolizma denir. Kimyasal bir tepkimenin olabilmesi
için aktivasyon enerjisi denilen enerji engelinin aşılması
gerekir. Aktivasyon enerjisi kimyasal bir tepkimenin
başlayabilmesi için gerekli olan en düşük enerji
miktarıdır. Enzimler aktivasyon enerjisini düşürerek,
reaksiyonun daha düşük enerji ile başlamasını sağlar.
Dolayısı ile enzimler;
Aktivasyon enerjisini düşüren,
Reaksiyonları hızlandıran
www.fendosyasi.com
Reaksiyonlardan etkilenmeden
çıkan katalizörlerdir.
www.fendosyasi.com
b)Yapısı
• Enzimler iki kısımdan oluşur.
• 1. Protein Kısım
• Proteindir, büyüktür, Apoenzim denir,
substratı tanır, tek başına basit enzimi
oluşturur, enzimlerin çeşitliliğini oluşturur.
• 2. Protein Olmayan Kısım
• Vitamin, mineral, nükleik asit vs. dir, küçüktür,
Koenzim veya Kofaktör denir.Reaksiyonu
çalıştırır, tek başına çalışabilir, birlikte birleşik
enzimi oluşturur. www.fendosyasi.com
C) Enzimlerin Özellikleri:
•
Aktivasyon enerjisini düşürürler.
•
Reaksiyonları hızlandırırlar.
•
Etki ettikleri maddelere substrat denir.
•
Substratın dış yüzeyine etki ederler.
•
Genellikle çift yönlü (tersinir) çalışırlar.
•
Her enzim yalnız bir reaksiyonu katalizler.
•
Enzimler anahtar kilit modeliyle çalışır.
•
Reaksiyonlardan değişmeden çıkarlar.
•
Tekrar tekrar kullanılırlar.
•
Hücrede üretilir, hücre dışında da çalışabilirler.
•
Her enzim bir gen tarafından sentezlenir.
•
Yüksek sıcaklıkta bozulurlar.
•
Ortam pH'ından etkilenirler.
www.fendosyasi.com
• d) Enzimlerin Çalışmasına Etki Eden Faktörler
1. Sıcaklık
Sıcaklık arttıkça reaksiyon hızlanır ve optimum
sıcaklıkta en hızlıdır. Sıcaklık daha da artarsa
reaksiyon yavaşlar ve durur. Çünkü enzimler
yüksek sıcaklıkta bozulur.
www.fendosyasi.com
2. Enzim Miktarı
Enzim miktarı arttıkça reaksiyon; Eğer
substrat çoksa sürekli hızlanır. Eğer
substrat azsa önce hızlanır, sonra sabit
kalır ve substrat bitince durur
www.fendosyasi.com
3. Substrat Miktarı
www.fendosyasi.com
4. Ph değeri
Her enzimin en iyi çalıştığı optimum pH derecesi vardır. Bu değerden saptıkça
reaksiyon yavaşlar ve durur
www.fendosyasi.com
5. Diğer Faktörler
• Ortamdaki su miktarı,
• Aktivatörler (hızlandırıcı)
• İnhibitörler (yavaşlatıcı) reaksiyon hızını
değiştirir.
www.fendosyasi.com
NÜKLEİK ASİTLER
Hücre yönetimini gerçekleştiren, asit karakterli, büyük
ve yönetici moleküllerdir. En önemli görevleri;
• Hayatsal faaliyetlerin kontrolü,
• Üreme faaliyetlerinin kontrolü,
• Kalıtımın kontrolüdür.
Nükleik asitler nükleotit denilen birimlerden oluşur. Her
www.fendosyasi.com
nükleotitin
ise üç alt birimi vardır.
www.fendosyasi.com
1. ORGANİK BAZLAR
• Yapısında azot bulunur.
• Porlardan küçüktür.
• iki çeşittir.
• a)
Pürin Bazları
•
Çift halkalıdır ve büyüktür.
•
Adenin ve Guanin dir.
• b)
Pirimidin Bazları
• Tek halkalıdır ve küçüktür.
• Sitozin, Urasil ve Timin dir.
• Not: Adenin, Guanin ve Sitozin hem DNA hem de RNA 'nın yapısına
katılır. Timin sadece DNA 'nın yapısına, Urasilde sadece RNA 'nın
yapısına katılır.
www.fendosyasi.com
2.ŞEKERLER
• Beş karbonludur.
• Porlardan küçüktür.
• İki çeşittir.
• Deoksiriboz (DNA 'nın yapısına katılır)
• Riboz (RNA'nın yapısına katılır)
• Not: Deoksiriboz şekerin riboz şekerden farkı bir
tane oksijenin eksik olmasıdır.
www.fendosyasi.com
3. FOSFORİK ASİT
• Asit kısmını meydana getirir.
• Porlardan küçüktür.
Nükleotit ve Nükleik Asitlerin Sentezi ;
• Bir nükleotit yapılırken orta kısımda şeker bulunur. Bir tarafına organik
baz diğer tarafına fosfat bağlanır.
• Bu reaksiyonda H2O oluşur.
• Sentezlenen nükleotitler yapısındaki organik baza göre adlandırılır.
Bunlar;
• Adenin organik bazı varsa Adenin nükleotit,
• Timin organik bazı varsa Timin nükleotit,
• Guanin organik bazı varsa Guanin nükleotit,
• Sitozin organik bazı varsa Sitozin nükleotit,
• Urasil organik bazı varsa
Urasil nükleotittir.
www.fendosyasi.com
www.fendosyasi.com
www.fendosyasi.com
• Bir nükleik asit zincirindeki şeker ve fosfatlar aynı cinstir.
Nükleik asitler yapılarındaki şekere göre ikiye ayrılır.
Bunlar;
• Deoksiriboz şeker içerenler DNA,
• Riboz şeker içerenler RNA' dır.
• Nükleik asitlerdeki organik bazların dizilişi canlıdan
canlıya değişir. Bu da canlıların farklı farklı olmasını
sağlar.
• Not: Bir nükleik asit zincirindeki fosfatların toplam sayısı,
beş karbonlu şeker sayısına ve toplam organik baz
sayısına eşittir.
www.fendosyasi.com
1) Deoksiribo Nükleik Asit (DNA)
•
Prokaryot hücrelerin;
•
Sitoplazmasında,
•
Ökaryot hücrelerin;
•
Çekirdek,
•
Mitokondri,
•
Kloroplastında bulunur.
•
Nükleotitlerinde ;
•
Deoksiriboz şeker
•
Fosfat
•
Organik bazlardan adenin, guanin, sitozin ve timin bulunur.
•
DNA birbirinin tamamlayıcısı çift zincirden oluşur. Bu zincirin oluşması;
•
1. zincirdeki timin, 2. zincirdeki adenin ile 2 zayıf hidrojen bağı yaparak,
•
1. zincirdeki guanin, 2. zincirdeki sitozin ile 3 zayıf hidrojen bağı yaparak
sağlanır.
www.fendosyasi.com
www.fendosyasi.com
Bir DNA parçasındaki;
Adeninlerin sayısı, timinlerin sayısına,
Guaninlerin sayısı sitozinlerin sayısına daima
eşittir.
DNA çift sarmalı;
• Hücre yönetimini gerçekleştiren,
• Gerektiğinde benzerini oluşturan,
• RNA sentezleyen büyük moleküldür.
www.fendosyasi.com
2) Ribo Nükleik Asit (RNA)
• DNA tarafından belli ve önemli bir iş için sentezlenir.
Hücrede;
• Sitoplazma,
• Çekirdek,
• Mitokondri,
• Kloroplast,
• Ribozom organellerinde bulunur.
RNA'yı oluşturan nükleotitlerde;
• Riboz şeker
• Fosfat
• Adenin, Guanin, Sitozin ve Urasil bazları bulunur.
www.fendosyasi.com
RNA, DNA'nın belli bir bölgesinin (gen) tek zincirinin
şifre vermesi ile (anlamlı zincir) sentezlenir. Dolayısıyla
RNA molekülü tek zincirlidir.
• Zayıf hidrojen bağı bulunmadığından RNA zincirinde
organik bazların eşitliği beklenemez.
• RNA görevlerine göre üç çeşittir.
• DNA 'dan sentezlenecek proteinin şifresini alan mRNA
• Protein sentezinde amino asit taşıyanlar tRNA
• Ribozom organelininwww.fendosyasi.com
yapısına katılanlar rRNA 'dır.
ATP (Adenozin Tri Fosfat):
• Hazır kullanılabilir enerji kaynağıdır. Canlılardan
oksijensiz ve oksijenli solunumla elde edilen
kimyasal bağ enerjisi ;
(Enerji + ADP + P-->ATP) şeklinde depolanır.
• Gerektiğinde (ATP--> ADP + P + Enerji) tekrar
bu enerji açığa çıkarılarak kullanılır.
• ATP bir RNA nükleotit yapısındadır. Yapısında;
• Riboz şeker,Adenin organik bazı,Üç fosfat
bulunur.
www.fendosyasi.com
www.fendosyasi.com
Bütün canlılar enerji üretir ve bu enerji;
• Aktivasyon enerjisi olarak reaksiyonlarda
• Aktif taşımada
• Hareket ve kasılmada
• Sinirsel iletimde kullanılır.
www.fendosyasi.com