CANLILARIN TEMEL BİLEŞENLERİ – İNORGANİK BİLEŞİKLER

CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN TEMEL BİLEŞENLER

(PDF ve video sayfanın sonunda)

 

ANAHTAR KAVRAMLAR

Asit                İnorganik                  RNA

ATP                Karbonhidrat           Su

Baz                Lipit                            Tuz

DNA               Mineral                      Vitamin

Enzim            Organik

Hormon       Protein

 

Canlıların Temel Bileşenleri

 

A) İNORGANİK BİLEŞİKLER

*Canlılar tarafından üretilmezler

*Doğadan hazır olarak alınırlar

*Yapısında genellikle karbon ve hidrojen elementlerini birlikte bulundurmazlar

*Küçük yapılı olduklarından sindirilmeden kana geçer ve hücre içine alınır

*İnorganik bileşikler enerji vermez(*); yapıcı, onarıcı ve düzenleyici olarak görev yapar

*İnorganik bileşikler su, mineraller, asitler, bazlar ve tuzlardır.

 

Bazı inorganik bileşikler kemosentez sırasında enerji verici

olarak kullanılabilir

 

1) SU

*Tüm canlıların yapısını oluşturan temel madde sudur.

*Dünyanın ve insan vücudunun yaklaşık dörtte üçü sudan oluşur. Su, hem dünya hem de canlılar için mutlaka gerekli bir bileşiktir.

*Canlıların yaşadığı ortama ve içinde bulunduğu duruma göre sahip oldukları su miktarı farklılık gösterir. Su bitkilerinde su oranı %98’e ulaşırken kuru tohumlarda su oranı %15’in altına düşer. %15 su oranının altında enzimler genellikle çalışamaz

*Fasulye, mercimek, mısır gibi tohumlar kuru ortamda çimlenmez. Bunun nedeni su oranının çok az olması ve buna bağlı olarak metabolizma hızının oldukça yavaşlamasıdır. İnsanların da çeşitli doku ve organlarındaki su miktarı birbirinden farklı olduğu için metabolizma hızları da farklılık gösterir.

*Bitkiler; fotosentez yapabilmek için suya ihtiyaç duyar. Fotosentezde su kullanan canlıların atmosfere verdikleri oksijenin kaynağı sudur.

Suyun hücre zarından geçişi sırasında asla ATP harcanmaz

Suyun bazı önemli özellikleri

Kohezyon:

*Su molekülleri birbirlerine hidrojen bağı ile bağlanır. Su molekülleri arasında kurulan hidrojen bağının çekim kuvvetine kohezyon denir

*Kohezyon sayesinde köklerden alınan su molekülleri, kopmayan bir sütun hâlinde yapraklara doğru çıkar. Örneğin sekoya gibi boyu 100 metreyi geçen ağaçlarda su topraktan alınıp kohezyonun da etkisiyle metrelerce yükseğe rahatlıkla taşınır

*Suyun hava ile temasta olan yüzeyini kırmak zordur. Çünkü yüzeydeki su molekülleri altındaki diğer su moleküllerine de hidrojen bağıyla bağlıdır. Bu bağlar sayesinde yüzey gerilimi olarak bilinen durum oluşur. Bunun sonucunda böcekler su üzerinde yürüyebilir

*Suyun başka moleküllere tutunmasını sağlayan kuvvete adhezyon kuvveti denir

Çözücülük:

*Su, canlılardaki bileşiklerin çözünmesi ve taşınmasında da görev alır.

*Bitkiler topraktaki maddeleri suda çözünmüş olarak kökleriyle alır.

*İnsanlarda ve hayvanlarda metabolizma faaliyetleri sonucu oluşan atık maddeler ve besinler kan ile taşınır. Kan dokusunun %98’ini su oluşturduğundan iyi bir çözücü ve iyi bir taşıyıcıdır.

Özısısı:

*Suyun birçok bileşiğe göre özgül ısısı çok yüksektir.

*Öz ısı bir bileşiğin oda koşullarındaki sıcaklığını 1 oC artırmak için verilmesi gereken ısı enerjisi miktarıdır.

* Suyun yüksek özgül ısıya sahip olması ve ısıyı depolama özelliği, deniz ve okyanuslardaki suyun yavaş yavaş ısınıp soğumasını sağladığından canlıların olumsuz etkilenmesini önler.

 

 

Buharlaşma ve Yoğunlaşma:

*Su, buharlaşma ısısının yüksek olması sebebiyle etkili bir soğutma sağlar.

*Karada yaşayan bazı canlılar, artan vücut sıcaklığını terleme yoluyla düşürür.

*Suyun sıcaklığı düşerken de ortama ısı verdiğinden soğuk mevsimlerde yerküre normalden fazla soğumaz. Bunun sonucunda yerküre canlılar için elverişli bir ortam hâline gelir.

Ayrıca suyun donmasıyla oluşan buz, yoğunluğu daha az olduğundan su yüzeyinde kalarak daha alt tabakalardaki suyun soğuk hava ile temasını önler, suda yaşayan canlıların donmadan yaşamlarına devam etmelerine olanak sağlar.

2) Mineraller

*İnorganik yapıdaki element veya bileşiklerdir.

*Canlılar tarafından sentezlenemez

*Hücre zarındaki porlardan geçebilirler.

*Vücuda asitler, bazlar, tuzlar ya da besinler yoluyla alınır.

*Hem yapıcı-onarıcı olarak hem de bileşik enzimlerin yapısına kofaktör olarak katıldıkları için düzenleyici olarak kullanılırlar.

*Her mineralin kendine özgü görevi vardır. Bu sebeple vücuttaki bir mineralin eksikliği başka bir mineral ile giderilemez.

*Mineraller idrar, ter ve dışkı ile vücut dışına atıldığından mineral içeren besinler düzenli olarak vücuda alınmalıdır.

*Mineraller hücre içi ve hücreler arası boşluklarda tuz hâlinde de bulunabilir.

Bazı mineraller kemosentez sırasında enerji verici olarak kullanılırlar

İnsan vücudunun gereksinim duyduğu bazı mineraller ve görevleri:

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.

 

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.

*Vücuda yeterli potasyum alınmadığında 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.

Klor;

*Mide özsuyu oluşumunda,

*Asit-baz dengesinin sağlanmasında,

*Hücre içi ve dışı su dengesinin ayarlanmasında görev alır.

*Klor eksikliğinde sindirim sorunları ortaya çıkar.

 

 

 

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.

Kalsiyum;

*Kemik ve dişlerin yapısına katılır.

*Sinir ve kas fonksiyonları için gereklidir.

*Kanın pıhtılaşmasında görev alır.

*Kalsiyum eksikliğinde kemiklerde yumuşama ve eğilmeler görülür.

*Kalsiyum, vücuda fazla alındığında böbrek taşı oluşumuna ve kireçlenmeye neden olur.

Demir;

*Alyuvarlarda bulunan hemoglobinin yapısına katılır.

*Besinlerle alınan demir minerali C vitamini varlığında emilerek kana karışır.

*Eksikliğinde yeteri kadar hemoglobin üretilemeyeceği için anemi olarak bilinen kansızlığa neden olur. Kansızlıkta ise birim zamanda hücrelere taşınan oksijen miktarı, buna bağlı olarak da enerji (ATP) üretimi azalır, metabolizma yavaşlar.

*Eksikliğinde tırnaklarda çökme, bitki yapraklarında sararma gözlenir.  

*Fazla miktarda demir alınması zehirlenmelerin yanı sıra hücrelerin erken yaşlanmasına ve damar sertliğine neden olur

 Klorofilin sentezini sağlayan enzimin yapısına demir minerali katılır

İyot;

*Tiroit bezinden salınan tiroksin hormonunun yapısına katılır.

*İyot eksikliğinde basit guatr hastalığı gözlenir.

*Çocukluk döneminde iyot az alındığında büyüme ve zekâ geriliği görülür.

Flor;

*Diş ve kemik sağlığının korunması için önemlidir.

*Florun az alınması diş ve kemik gelişimini aksatırken fazla alınması dişlerde kalıcı sararmaya neden olur.

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.

 

 

 

3) Asitler,Bazlar ve Tuzlar

*Yaşamın devamını sağlayan kimyasal reaksiyonların çoğu suyun içinde gerçekleşir.

*Bazı maddeler su içinde çözündüklerinde hidrojen (H+) veya hidroksil (OH-) iyonları oluşturur.

*Oluşan hidrojen (H+) iyonlarının konsantrasyonuna bakılarak çözeltinin pH değeri belirlenir. (power of hydrogen)

*Bu pH değerini belirlemek için pH metre adı verilen cihaz kullanılır.

*Buna göre bir çözeltinin pH değeri 7’nin altındaysa asit, 7’nin üzerindeyse baz, 7 ise nötrdür.

*Bir çözeltinin pH değeri 7’den 0’a doğru gittikçe asitlik derecesi, 7’den 14’e doğru gittikçe bazlık derecesi artar

 

*pH değişimleri enzimlerin yapısını bozabildiğinden metabolik aktiviteler pH değişimlerinden direk etkilenir.

*Birçok canlının yaşam ortamı olan su ve topraktaki ani pH değişimleri canlıları olumsuz etkiler, organizmaların yok olmasına dolayısıyla biyoçeşitlilikte azalmaya neden olur.

*Asit yağmurları, su ve toprağın pH’ını düşürür, bu durumda organizmalar zarar görür, doğada madde döngüsü aksar ve ekolojik denge bozulur.

*Canlılarda pH değerlerinin sabit kalması için tampon denilen bileşikler görev yapar.

*Bu bileşikler ortamdaki H+ miktarı arttığı zaman onu tutabilecek ya da H+ miktarı azaldığı zaman onu salabilecek özelliğe sahiptir.

*İnsan kanında ve diğer vücut sıvılarında H+ iyonu konsantrasyonunu, dengeleyen farklı tamponlar vardır.

*Örneğin kan plazmasındaki su ile karbodioksidin birleşmesiyle oluşan karbonik asit (H2CO3) tampondur.

*Karbonik asit ve bikarbonat arasındaki kimyasal denge, kanın pH dengesini düzenler.

*Kanın pH değeri değiştiğinde ortama H+ iyonu vererek veya ortamdan H+ iyonunu uzaklaştırarak tepkimenin sağa ya da sola doğru kaymasını sağlar. Böylece kanın pH değeri dengelenir.

 

 

 

Tuzlar;

*Asitlerle bazların birleşmesi ve aradan su molekülünün çıkmasıyla oluşur. Tuzlar vücut sıvılarının düzenlenmesinde görev alır.

*Tuzun canlı vücuduna az ya da çok alınması sağlık sorunlarına neden olabilir .

*Tuzun gereğinden az alınması durumunda yorgunluk ve kan şekerinin yükselmesi gibi sorunlar görülebilir.

*Çok alınması ise yüksek tansiyon, kalp-damar hastalıkları, böbrek rahatsızlıkları, bağırsak iltihaplanmaları gibi sağlık problemlerine yol açabilir.