CANLILARIN TEMEL BİLEŞENLERİ

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Vücudumuzdaki bir hücrede yaklaşık 2 metre

uzunluğunda DNA molekülü bulunur.

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

• Bitki hücrelerinin duvarlarında bulunan selüloz

dünyada en çok bulunan organik maddedir.

​

​

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Yüzey gerilimi bazı böceklere su üzerinde

durma yeteneği kazandırır.

• İyot eksikliği guatr hastalığına

neden olur.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Biyolojik düzenlenme atom

seviyesinden başlayarak

canlı seviyesine kadar

uzanır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Bir elementin davranışı onun atom yapısı tarafından belirlenir.

​

• Helyum çekirdeği 2 nötron(gri) ve 2 proton(pembe) içerir.İki elektron

çekirdek çevresinde hızla hareket eder.Birinci modelde elektronlar eksi

yüklü bulut şeklinde temsil edilmektedir.

Eksi yük

bulutu

(2 elektron)

A) B)

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Elektronlar sadece belirli potansiyel enerji düzeylerinde bulunurlar.Elektronun

bir düzeyden diğerine geçebilmesi için enerji kazanması yada kaybetmesi

gerekir.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

İlk 18 elementin elektron konfigürasyonu

Birinci

Kabuk

​

​

​

​

İkinci

Kabuk

​

​

Üçüncü

Kabuk

• Hidrojenin 1, helyumun 2 elektronu ilk kabukta yer alır.
• En dıştaki elektron kabuğuna valans kabuğu denir.Aynı sayıda valans

elektronuna sahip olan elementlerin (Örneğin flor ve klor) kimyasal

özellikleri birbirlerine benzer.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Elektron orbitalleri(Yörüngeleri) bir atoma ait elektronların en yüksek olasılıkla

bulundukları alanlardır.Her orbital en fazla 2 elektron taşıyabilir.

​

• Birinci enerji kabuğu sadece 1s orbitalinden oluşur ve 2 elektron taşır.Örnek

He.İkinci enerji kabuğu en fazla 8 elektron bulundurabilir.Bir tane 2s yörüngesi

3 tanede 2p yörüngesi içeriri.2p yörüngesi x,y, ve z eksenleri boyunca yerleşmiştir.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Bir atomun valans kabuğunun

tamamlanması için gereken

elektronların sayısı genellikle

atomun kaç tane bağ

oluşturacağını belirler.

​

• 2 oksijen atomu 2 çift valans

elektronunu paylaşarak bir

molekül oksijen oluşturur.

​

​

• Dört tane hidrojen atomu

bir karbon atomunun en dış

kabuğundaki elektronları

sekize tamamlayarak metan

oluştururlar.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Bir atomun kovalent bağ elektronuna karşı gösterdiği ilgi elektronegativite

olarak adlandırılır.Aynı elementin iki atomu arasındaki bir kovalent bağda

elektronlara karşı gösterilen çekim gücü birbirine eşittir.

​

• Elektronların eşit olarak paylaşıldığı bu tip bağa polar-olmayan kovalent

bağ denir.Oksijen ve Hidrojen moleküllerindeki bağlar örnek verilebilir.

​

• Bir atomun daha elektronegatif başka atoma bağlı olduğu diğer bileşiklerde

bağ elektronları eşit olarak paylaşılmaz.Bu tip bağa polar kovalent bağ

denir.Örneğin su molekülündeki hidrojen atomlarıyla oksijen arasındaki

bağlar polardır.

POLAR VE APOLAR KOVALENT BAĞLAR

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• En çok elektonegatif

atomlardan biri olan

oksijen ortaklaşa

kullanılan elektronları

hidrojenden daha çok

kendisine çeker.

​

• Ortaklaşa kullanılan

elektronların oksijen

çekirdeği etrafında

geçirdiği süre , hidrojen

çekirdeği etrafında

geçirdikleri süreden

daha fazladır.

• Su molekülü içindeki elektronların eşit olmayan biçimde paylaşılması

oksijen atomunun kısmi eksi yükle , her hidrojenin ise kısmi artı yüke

sahip olmasına neden olur.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Bir valans elektronu , sodyumdan (Na) klora (Cl) aktarılabilir.Böylece her iki

atomun valans kabukları tamamlanır.Sodyum atomu net + 1yük taşıyan

katyon , klor atomu ise net – 1 yük taşıyan anyon haline gelir.Zıt elektrik

yükü taşıyan atomlar ya da iyonlar arasındaki çekim bir iyonik bağdır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

Zayıf kimyasal bağlar canlı kimyasında önemli rol oynarlar

• Zayıf bağlanmanın avantajı moleküller arasındaki temasın kısa süreli

olabilmesidir.Örneğin haberci moleküller sinir hücrelerini yüzeyinde

bulunan reseptörlere kısa süreliğine bağlanırlar.

​

• Hidrojen bağı elektronegatif bir atom ile başka bir elektronegatif atoma

kovalent bağlı bir hidrojen atomu arasındaki zayıf çekim gücüdür.

H

H

H

H

H

N

O

Hidrojen

bağı

• Van der Waals etkileşimleri ise zayıf nitelikte olup

sadece atomlar ve moleküller birbirlerine çok

yaklaştıkları zaman ortaya çıkarlar.Moleküller üzerindeki

geçici artı ve eksi yük taşıyan bölgelerin birbirlerini

çekmesi bu bağın oluşmasının nedenidir.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Maddenin bileşiminde değişikliğe yol açacak kimyasal bağlar kurulması

ya da kırılması kimyasal tepkimeler olarak adlandırılır.Bu tepkime H ve O nin

kovalent bağlarını kırar ve Su daki yeni bağları kurar.

​

• Kimyasal tepkimelerin bir çoğu geri dönüşümlüdür.İleri ve geri tepkimelerin

hızları birbirine eşit olduğunda , kimyasal dengeye ulaşılır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Su polar bir moleküldür.

​

• Bir su molekülünün oksijeni

komşu moleküldeki hidrojen

tarafından elektriksel olarak

çekildiği zaman arada hidrojen

bağı kurulur.

​

• Her su molekülü en fazla

dört su molekülü ile

hidrojen bağı kurabilir.

​

• İnsanın vücut sıcaklığı olan 37 C

deki sıvı suda herhangi bir anda

moleküllerin % 15’i komşusu

olan dört su molekülü ile kısa

ömürlü bağlarla bağlı durumdadır.

o

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

ve hareketsiz

• Buz kristali içinde daha fazla boş alanlar bulunduğu için , buz aynı hacimdeki

sıvı sudan daha az molekül içerir.Dolayısıyla yoğunluğu daha azdır.Donan

su yoğunluğu az olduğu için yüzeyde oluşur.Göllerin üzerinde oluşan

buz tabakası alttaki su tabakasında hayatın devam etmesini sağlar.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Çözünen iyonların her biri

hidrasyon kabuğu adı verilen

ve su moleküllerinden

oluşan bir küre ile

çevrelenmiştir.

​

​

​

• İyonlar ya da polar

bileşikler su molekülleri

ile çevrelendiklerinde

çözünürler ve çözünen

olarak adlandırılırlar.

• Hidrofilik bileşikler suya karşı çekim gösterdikleri halde

hidrofobik bileşikler sudan kaçma eğilimindedirler.

Örneğin yağlar hidrofobiktir ve su da çözünmezler.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Su çeşitli maddeleri

çözebilen bir çözücüdür.

​

• İyonik olmayan polar

bileşiklerde , örneğin

şeker ve proteinler gibi,

suda çözünebilir.

​

• Proteinlerin dış yüzeylerin

de iyonik ve polar bölgeler

taşıyorlarsa suda

çözünebilirler.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• İki su molekülü tarafından bir hidrojen bağında paylaşılan bir hidrojen atomu

bir molekülden diğerine geçebilir.Proton kaybeden su molekülü – 1 yük

taşıyan OH-(Hidroksil) haline geçer.Diğer su molekülü ise H 0+ haline geçer.

​

​

• Saf suda H+ ve OH- derişimleri eşit olmakla birlikte , asit ve baz adı verilen

belirli çözünenlerin suya eklenmesiyle bu denge bozulur.

H O 🡪 H+ + OH-

2

3

Suyun disosiyasyonu

🡨

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Asit adı verilen bileşikler suda

çözündüğünde çözeltiye H+ verirler.

HCl 🡪 H+ + Cl-

​

• Bir çözeltinin hidrojen iyonu derişimini

azaltan bileşiklere baz adı verilir.Bazı

bazlar ortama hidroksil iyonu vererek

ortamdaki H+ derişimini azaltırlar.

NH + H+ 🡪 NH

​

NaOH🡪 Na+ + OH-

​

• OH- derişimi H+ derişiminden fazla

olan çözeltilere bazik çözeltiler denir.

Birbirine eşit olduğunda çözelti

nötr adını alır.

3

4

🡨

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

Tamponlar

• Tamponların varlığı biyolojik sıvıların pH’larında ortaya çıkabilecek

değişiklikleri önler.Böylece insan kan pH’sının 7.4 civarında olmasını sağlar.

• İnsan kanı pH nı kararlı tutan tamponlardan en önemlisi karbonik asittir.

Karbonik asit bikarbonat iyonu (HCO - ) ve hidrojen iyonu (H+) verecek

şekilde disosiye olur.

​

pH artışına

karşı cevap

H CO 🡪 HCO- + H+

H+ vericisi pH düşüşüne H+ alıcısı Hidrojen iyonu

(asit) karşı cevap (baz)

​

• Eğer kandaki H+ derişimi artarsa(pH düşerse) bikarbonat iyonu baz gibi

davranmaya başlar ve çözeltideki fazla hidrojen iyonunu uzaklaştırır.

3

🡨

3

3

2

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

Asit Yağmurları

• Kirlilik içermeyen yağmurun pH’sı 5,6 civarındadır.Bu hafif asiditenin nedeni

karbondioksit ve suyun oluşturduğu karbonik asittir.Asit yağmuru pH’sı 5,6

dan daha asidik olan yağmur,kar ya da sis için kullanılan bir terimdir.

​

• Asit yağmurların temel nedeni atmosferde bulunan kükürt oksit ve azot

oksitlerdir.Bu bileşikler su ile etkileşerek kuvvetli asitleri oluşturur ve

yağmur ya da kar şeklinde yeryüzüne dönerler.Asitlerin göller ve akarsular

üzerindeki etkileri bahar mevsiminde karlar erimeye başladığında çok daha

ağır olur.

​

• Karaya düşen asit yağmurları kalsiyum ve magnezyum gibi bazı mineral

iyonları yıkayarak uzaklaştırır.Bu mineraller toprak suyunun tamponlanmasına

yardımcı olurlar ve bitki büyümesi için zorunlu besinlerdir.

​

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

ORGANİK MOLEKÜLLER

• Molekül yapıtaşlarının

çeşitliliği karbon atomlarından

kaynaklanır.

​

• Metan molekülünde karbon

atomu diğer atomlara dört

adet tekli kovalent bağ yaptığı

zaman molekülün şekli

düzgün dörtyüzlüdür.

​

• Etilen molekülünde iki karbon

atomu çift bağ ile bağlı ise

bu karbonlara bağlı olan

bütün atomlar aynı düzlem

üzerinde olduğu için bu

molekül düzlemseldir.

Yapısal Çubuk Uzay

Formül Formül Modeli

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

Valans=1 Valans=2 Valans=3 Valans=4

• Organik moleküllerdeki temel elementlerin valansları oluşturabileceği

kovalent bağ sayısıdır.

​

• Bu sayı genellikle atomun en dış kabuğundaki elektron sayısını tamamlamak

için gereken elektron sayısına eşittir.

​

​

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

Etan Propan Bütan İzobütan

a)Uzunluk:Karbon iskeletleri farklı boydadır b)Dallanma:İskeletler dallanmış ya da dallanmamış

olabilir.

1-Büten 2-Büten Siklohegzan Benzen

c)Çift bağlar:İskelet farklı konumlarda yer alan d)Halkalar:Bazı karbon iskeletleri halkalar halinde

çift bağlar taşıyabilir. düzenlenirler.

• Organik moleküllerin çeşitliliği karbon iskeletlerinin değişkenliğinden

kaynaklanır.Hidrojen ve karbon içeren bu tür moleküllere hidrokarbonlar denir.

​

• Yağlar hidrokarbon kuyruklar içerir.Hidrofobik özellik gösterirler çünkü polar

değildirler.Ayrıca enerji değerleri yüksektir.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

a)Yağ molekülü b)Memelilerdeki yağ hücreleri

Yağ damlaları

• Bir yağ molekülü bir baş ile

üç adet hidrokarbon

kuyruktan oluşur.Bu

kuyruklar enerji depolar ve

hidrofobik davranıştan

sorumludurlar.

Karbon

​

Hidrojen

Oksijen

• Memelilerdeki yağ hücreleri yağ moleküllerini depolar.Yağ hücreleri yağ

damlacıkları ile doludurlar.Bu damlacık çok sayıda yağ molekülünden

oluşmuş bir yığın halindedir.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

İzomerler

• İzomerler aynı molekül formülüne

sahip oldukları halde , farklı yapı

dolayısıyla farklı özelliklere sahip

bileşiklerdir.

​

• Yapısal izomerler kovalent bağlanma

açısından birbirlerinden farklıdırlar.

Geometrik izomerler çift bağ

etrafındaki düzenleniş açısından

birbirlerinden ayrılırlar.

​

• Enantiomerler(Steroizomerler)

asimetrik karbon etrafındaki

düzenlenişleri açısından birbirlerinden

ayrılırlar.Uzaydaki düzenlenişleri

farklı olan bu moleküller sağ el ve

sol el örneğine benzer şekilde

birbirlerinin ayna görüntüsüdür.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

L-Dopa D-Dopa

(Parkinson hastalığna (Biyolojik olarak

Karşı etkili) inaktif)

• L-Dopa Parkinson hastalığının

tedavisinde kullanılan bir ilaçtır.

Bu hastalık sinir sistemindeki bir

rahatsızlıktan kaynaklanır.

​

​

​

​

​

​

​

​

​

​

• Bu ilacın ayna görüntüsüne sahip enantiomeri olan D-Dopanın parkinson

hastaları üzerinde herhangibir etkisi yoktur.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

Fonksiyonel Gruplar

• Bir molekülün karbon iskeletine bağlı yan grupları molekülün kimyasal

tepkimeleri üzerine önemli rol oynar. Hidroksil,karboksil,amino,sülfidril, fosfat ve karbonil önemli fonksiyonel gruplardır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Fonksiyonel gruplar canlılardaki molekül çeşitliliğini mümkün kılar.Östradiol

testosteron arasındaki fonksiyonel grup farklılığı moleküllerin etkilerini

değiştirir.

​

• Molekül mimarideki bu basit değişiklik omurgalıların dişi ve erkeği arasındaki

anatomik ve fizyolojik farklılıklar ortaya çıkmasına neden olur.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

MAKROMOLEKÜLLER

• Canlılardaki organik bileşikler

polimer adı verilen zincir benzeri

moleküllerdir.Polimer , birbirinin aynısı

veya benzeri yapıtaşlarının kovalent

bağlarla bağlanarak oluşturdukları

uzun bir moleküldür.Polimerlerin

yapıtaşları oalark görev yapan küçük

moleküllere monomer denir.

​

• Monomerlerin birbirlerine bağlandığı

tepkime sırasında bir molekül su

çıkışıyla birlikte arada bir kovalent bağ

kurulur.Bu tepkime dehidrasyon olarak

adlandırılır.

​

• Polimerler hidroliz adı verilen olayla

su alarak monomerlerine ayrılır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

KARBONHİDRATLAR

a)Doğrusal ve halkasal formlar GLUKOZ b)Kısaltılmış halka yapısı

• Karbonhidratlar hem şekerleri hem de bunların polimerlerini içerirler.

En basit karbonhidratlar monosakkaritlerdir(Şekerler).

​

• En küçük olan şekerler yakıt ve karbon kaynağı olarak iş görürler.

​

• Glukoz en önemli şekerdir.Su içinde çözünmüş haldeki glukoz molekülleri

diğer birçok şeker gibi halkasal yapıdadırlar.Glukoz hücreler için temel

besindir.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Karbonil grubunun

yerine bağlı olarak

aldoz ya da ketoz

olarak adlandırılırlar.

​

• Karbon iskeletlerinin

uzunluğuna da göre

sınıflandırılırlar.

​

• Şekerler arasındaki

farklılıklar ayrıca

asimetrik karbon

etrafındaki düzenlenişten

kaynaklanır.(örneğin

Glikoz ile galaktoz

arasındaki farklılık)

Monosakkarit

Çeşitleri

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

Glukoz Glukoz Maltoz

​

​

​

​

​

​

​

​

Glukoz Fruktoz Sukroz

• Disakkarit iki monosakkaridin glikozidik bağ ile birleşmesiyle oluşur.

• İki Glukoz biriminin dehidrasyon sentezi ile birleşmesinden maltoz, glukoz

ve fruktozun birleşmesinden sükroz, glukoz ve galaktozun birleşmesinden

ise laktoz oluşur.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

Amiloz Amilopektin

Nişasta

Glikojen

Kloroplast Nişasta

Mitokondri Glikojen

• Nişasta ve Glikojen çok sayıda monosakkaritin birleşmesinden oluşan polimerdir.

Polisakkaritler olarak bilinirler.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Birbirine dönüşebilen iki glikoz formu 1 nolu karbona bağlı hidroksil

grubunun yerleşimi açısından farklılık taşır.

​

• Nişasta ve glikojen depo polisakkarit selüloz ise yapısal bir polisakkaritdir.

​

• Nişasta ve selüloz bitkilerde glikojen ise hayvanlarda bulunur.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Nişasta alfa glukoz monomerlerinin 1-4 bağı ile oluşur.

• Selüloz beta glukoz monomerlerinin 1-4 bağı ile meydana gelir.Bağ açısından

dolayı iki glokoz monomerlerinden biri başa aşağı şeklinde durur.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Selüloz yapısal bir

polisakkaritdir.Yeryüzünde

en çok bulunan organik

bileşiktir.

​

​

​

​

​

• İnsanlar selülozu

sindiremez.Bitki hücre

duvarında birbirlerine hidrojen

bağlarıyla tutunmuş parelel selüloz molekülleri, mikrofibril adı verilen

yapılar halinde gruplaşır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Başka bir yapısal polisakkarit

eklembacaklıların kabuklarında

bulunan kitin dir.Deri gibi yumuşak

olmakla beraber yapısına kalsiyum

karbonat tuzunun katılmasıyla sertleşir.

​

• Kitin selüloza benzemekle beraber

glikoz monomeri azot içeren bir yan grup taşır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

YAĞLAR

• Yağlar (Lipid) polimer yapıda olmayan büyük biyolojik moleküllerdir.

temel işlevi enerji deposu olmalarıdır.

​

• Mumlar ve bazı pigmentlerde lipidlere dahil olmakla beraber, yağlar

fosfolipidler ve steroidler olmak üzere gruplara ayrılırlar.

​

• Yağ moleküllerinin yapıtaşı bir molekül gliserol ve üç molekül yağ asididir.

• Gliserole eklenen her yağ asidi için bir molekül su uzaklaşır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Yağ asidinin bir ucunda karboksil grubu vardır.Yağ asitlerinin hidrokarbon

zincirlerindeki polar olmayan C-H bağları yağların hidrofobik olmalarının

nedenidir.

​

• Yağ oluşumu sırasında

üç yağ asidinin herbiri

bir ester bağı ile

gliserole bağlanır.

​

• Yağ molekülü

trigliserid olarakda

adlandırılır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Yağlar doymuş ve doymamış

yağlar olarak iki gruba ayrılır.

Bu durum yağ asitlerinden

kaynaklanır.

​

• Yağ asitlerindeki karbon atomları

arasında tek bağ varsa karbon

iskelete çok sayıda hidrojen

bağlanır.Bunlar doymuş katı

yağlardır.

​

• Karbonlar arasında çift bağlar

varsa yağ asitleri bu bölgelerden

kıvrılır ve katılaşmaları engellenir.

Bu tür yağları doymamış sıvı

yağlardır çift bağlardan dolayı

fazla hidrojen içermezler.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Fosfolipidler hücre zarlarının

temel yapısını oluştururlar.

​

• Gliserole 2 yağ asidi bağlıdır.

Ayrıca üçüncü hidroksil

grubuna eksi elektrik yükü

taşıyan bir fosfat katılmıştır.

​

• Fosfatidilkolin özel fosfolipid olup , fosfata bağlı bir kolin grup taşır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Fosfolipidler suya eklendiğinde kendiliğinden bir araya gelerek agregatlar

oluşturur.Ayrıca hücre zarlarında bulunan fosfolipidlerin kuyrukları suda

çözünmediklerinden dolayı birbirlerine dönük halde bulunur.

​

• Moleküllerini hidrofilik baş bölgeleri ise polar olduğundan sıvı çözeltilerle

temas halindedirler.

​

• Çift tabakalı fosfolipid hücre ile onun arasında bir sınır oluşturur.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Steroidler birbirleriyle kaynaşmış dört adet halka içeren karbon iskeletine

sahip lipidlerdir.Halkalara farklı fonksiyonel gruplar bağlanarak çeşitli

steroidler oluşur.Kolesterol önemli bir steroid olup hücre zarlarının temel

bileşenidir.Bir çok hormonda steroid yapıdadır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

PROTEİNLER

• Bütün proteinler 20 çeşit amino asitten oluşan polimerlerdir.

​

• Amino asitler hem amino hem de karboksil grubu içerirler.Ayrıca bir hidrojen

ve de R ile sembolize edilen değişken gruba sahiptirler.

Amino Karboksil

• Amino asitin merkezinde alfa

karbon olarak adlandırılan asimetrik

karbon atomu bulunur.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

Proteinlerin genel işlevleri

Protein tipi İşlev Örnekler

Yapısal proteinler Destek Böcek pupaları, örümcek ağları,Kolojen ve

elastin lifler,keratin saç, boynuz,tüy.

Depo proteinleri Amino asit depolaması Yumurta kında bulunan ovalbumin bir

amino asit deposudur.Süt proteini kazein.

Taşıyıcı proteinler Diğer bileşiklerin taşınması Hemoglobin,hücre zarları taşıyıcı

proteinleri

Hormon proteinleri Canlı aktiviteleri kontrolü Pankreastan salgılanan insülin

​

Reseptör proteinler Kimyasal uyarılara Sinir hücrelerinde bulunan reseptörler

karşı hücresel cevap

​

Kasılma proteinleri Hareket Aktin ve Miyozin kas proteinleri, sil ve

kamçıda bulunan proteinler

​

Savunma proteinleri Hastalıklara karşı direnç Antikorlar ve interferonlar

​

Enzim proteinleri Kimyasal tepkimeleri Sindirim enzimleri polimerleri hidrolize

hızlandırmak eder.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Amino asitler arasında peptid

bağları kurulur.

​

• Dehidrasyon tepkimeleri ile

bir amino asitin amino grubunun

amino grubu ile diğer amino

asitin karboksil grubu arasında

peptid bağı olur.

​

• Tepkimelerin devam etmesi

sonucu bir polimer olan

polipeptid meydana gelir.

​

• Her polipeptid kendine özgü

bir amino asit sırasına

sahiptir.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Bir proteinin işlevi onun üç boyutlu yapısı

tarafından belirlenir.Bir proteinin yapısında birincil

ikincil ve üçüncül yapılar ayırt edilebilir.

Dördüncül yapı iki ya da daha fazla polipeptid

zinciri içeren proteinlerdeki yapısal düzeydir.

​

• Yandaki şekil lizozim enziminin kendine özgü

amino asit dizisi yada birincil yapısı görülmektedir.

• Birincil yapıyı oluşturan amino asit dizisi

rastgele bir sıra ile değil genetik yapı tarafından

belirlenir.Birincil yapıdaki ufak bir değişiklik

proteinin üç boyutlu yapısını ve görevini

değiştirebilir.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Proteinlerin polipeptid zinciri tekrarlayan

kıvrım yada katlanmalar içerir.Böylece

ikincil yapılar ortaya çıkar.

​

• İkincil yapılardan bir tanesi olan alfa heliks

her dört amino asitte yer alan hidrojen

bağları ile şeklini koruyan bir kıvrımdır.

Örnek saçtaki keratin.

​

• İkincil yapının diğer şekli olan beta pilili

yapıda polipeptid zincirinin iki ya da daha

fazla bölgesi birbirlerine

paraleldir.Örümcek

ağları örnek verilebilir.

• Omurganın paralel

bölgeleri arasında hidrojen

bağları bu yapıyı bir arada

tutar.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

(Van der waals

etkileşimleri)

• Bir polipeptid katlanırken

polar olmayan amino asitler

genellikle sudan uzaklaşacak

şekilde proteinin iç kısmında

kümelenir.

​

• Su molekülleri birbirleriyle

ve proteinin hidrofilik

bölgeleri ile hidrojen bağları

oluştururken polar olmayan

bölgeler arasında van der

waals etkileşimleri oluşur

Böylece proteinlerin üçüncül

yapıları ortaya çıkar.

​

• Disülfid köprüleri ise güçlü

kovalent bağlardır ve iki

sistein monomeri arasında

kurulur.

• Bu bağlar üçüncül yapının kararlı bir şekilde olmasını sağlayarak proteinin

özgül üç boyutlu yapısının ortaya çıkmasını sağlar.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

a)Kolojen b)Hemoglobin

Polipeptid

zinciri

Beta

Zincir

​

​

Alfa

zincir

Demir

​

Hem

• Kolojen üç tane helikal polipeptidin birbirleri üzerine dolanmasıyla oluşan

fibröz bir proteindir.Hemoglobin ise dört tane polipeptid alt birimden oluşmuş

globüler bir proteindir.Bu yapılar proteinin dördüncül yapısını oluşturur.

​

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Proteinlerin dört yapısal düzeyi.Çeşitli hormon ve

vitaminleri kanda taşımakla görevli bir protein olan

transtayretin dört yapısal düzeyi de sergiler.

Transtayretin birbirlerinin aynısı olan dört polipeptid alt birimi içerir.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

NÜKLEİK ASİTLER

• Nükleik asitler kalıtsal bilgiyi

depolar ve aktarırlar.

​

• DNA , özgül proteinlerin sentezi

için gerekli bilgiyi depolar.

• RNA (mRNA) bu genetik bilgiyi

protein-sentez mekanizmasına

taşır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Nükleik asitlerin monomerleri olan nükleotidler üç tip yapıtaşından oluşur.
• Bir tane azotlu baz, bir pentoz şeker ve bir tane fosfat grubu.

Azotlu

(Pentoz)

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Kalıtımın temeli , ikili sarmal yapıdaki

DNA’nın kendini eşlemesidir.DNA çift sarmal

yapıda bir makromoleküldür.

​

• Hücre bölünmesinden önce çift zincirli DNA

açılarak , herbir eski zincir kalıp görevi görür

ve karşılarına eşleşme kurallarına göre uygun

nükleotidler gelir.

​

• Oluşan iki zincir genetik açıdan birbirinin

aynısıdır , böylece genetik bilgi değişmeden

yeni hücrelere aktarılmış olur.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

METABOLİZMA

• Canlılardaki kimyasal tepkimelerin tümü metabolizma olarak adlandırılır.

​

• Büyük moleküllerin daha basit bileşiklere parçalanması süreçleri

karabolizma denir. Buna karşılık daha basit moleküllerden daha karmaşık

moleküllerin enerji harcanarak kurulması olayı da anabolizma adını alır.

​

• Bir madde birlikteliğinde cereyan eden enerji dönüşümlerinin incelenmesi

termodinamik olarak adlandırılır.Bir termos içindeki sıvı kapalı sistem olarak

değerlendirilir.Kapalı bir sistem çevreden izole olmuştur.Enerji bir açık

sistem içinde sistem ile çevresi arasında aktarılabilir.Canlılar açık sistemler

olarak bilinir.

​

• Termodinamiğin birinci yasasına göre evrenin enerjisi sabittir.Enerji

aktarılabilir ve dönüştürülebilir, ancak yeniden yaratılamaz ya da yok

edilemez.

​

• Her enerji aktarımı ya da dönüşümü evreni daha düzensiz hale getirir.Buna

entropi denir.Birçok durumda entropi artışı sistemin organize yapısındaki

fiziksel bozulmayla kendini gösterir.Buna termodinamiğin ikinci yasası denir.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

Canlılar serbest enerji harcayarak yaşarlar

• Serbest enrji bir sistem içindeki sıcaklığın düzenli olduğu durumdaki iş

yapabilen enerjidir.Canlılar sadece çevreden kazandıkları serbest enerjiyi

harcayarak yaşayabilirler.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

G = H – TS G= Serbest enerji H= Sistemin toplam enerjisi

S= Sistemin entropisi T= Kelvin birimi cinsinden mutlak sıcaklık

​

• Kendiliğinden meydana gelen bir olayda sistemin serbest enerjisi azalır.

​

• G = G son durum - G ilk durum Serbest enerji değişikliklerine göre kimyasal

reaksiyonlar ekzergonik ve endergonik olarak ikiye ayrılır.

​

• Ekzergonik tepkime net olarak serbest enerji salınmasıyla sürer.Ekzergonik

tepkime için G= - negatifdir.

C6 H12O6 + 6O2 🡪 6CO2 + 6H2O

​

G = - 686 kcal/mol( -2870 kj/mol)

​

• Endergonik tepkime çevresinden enerji alan tepkimedir.Bu tip tepkime

çevresinden serbest enerji depoladığı için G pozitifdir.Bu tür tepkimeler

kendiliğinden süremez.Fotosentez için gereken enerji G= + 686 kcal/mol dür.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Hücre metabolizmasında ekzergonik tepkimeler endergonik tepkimelere

enerji sağlar.Kapalı bir sistemde tepkimeler doğal olarak dengeye ulaşır ve

iş yapamaz oysa canlılar açık sistemlerdir.Hücrenin içine ve dışına doğru

sürekli olarak madde akışının olması , metabolik yolların dengeye ulaşmasını

önler ve hücre yaşamı boyunca iş yapmayı sürdürür.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

Fosfat grupları Riboz

Adenin

ATP

Adenozin trifosfat (ATP) Adenozin difosfat

(ADP)

İnorganik

fosfat

Enerji

P

H2O

Adenozin trifosfatın

Yapısı

• ATP hücrenin enerji mekiğidir.ATP’nin en uçtaki fosfatını kaybetmesiyle ADP

ve inorganik fosfat üretilir.Ayrıca G=- 7,3 kcal/mol enerji açığa çıkar.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• ATP yokluğunda reaksiyon

kendiliğinden oluşmaz 3.4 kcal

enerji gerektirir.

​

• Hücre içinde glutamin yapımı

için önce ATP nin glutamik

asiti fosforilize eder, yüksek

enerjili fosfatı glutamik asite

aktararak kararsız bir ara bileşik

oluşturur.Daha sonra bu bileşik

teki fosfat amonyak ile yer

değiştirir ve glutamin oluşur.

​

• ATP nin hidrolize olması ortama

7.3 kcal’lik enerji salar bu da

glutamin sentezi için gerekli

enerji ihtiyacını fazlasıyla karşılar.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Hücre içinde yıkım

tepkimelerinden alınan enerji

ADP’nin fosforile edilerek ATP oluşturulmasında

kullanılır.ATP de depolanan enerji birçok hücresel işin

yapılmasını sağlar.

ANİMASYON

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

ENZİMLER

• Enzimler enerji engellerini alçaltarak metabolik tepkimeleri hızlandıran

katalizörlerdir. Katalizör kendisi harcanmaksızın tepkime hızını değiştiren

bir organik maddedir.

​

• Reaksiyonu başlatmak için harcanan enerji (reaktant moleküllerdeki bağları

kırmak için gereken enerji) aktivasyon serbest enerjisi ya da aktivasyon

enerjisi olarak bilinir.

​

​

• Aktivasyon enerjisini düşürerek normal sıcaklıklarda bağların kırılmasına

izin verir böylece tepkimeleri hızlandırırlar.

​

• Enzimler zaten gerçekleşecek olan tepkimeleri hızlandırırlar.Protein

yapıdan oluşmuşlardır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• AB ve CD reaktantları

aktivasyon enerjisinin

tepe noktasını aşabilmek

için , çevreden yeterli

enerjiyi almak zorundadır.

Böylece kararsız

dönüşüm durumuna

ulaşırlar.

​

​

​

​

​

• Bu bir ekzergonik

tepkimedir.Bu tepkimenin

ürünleri reaksiyona

girenlerden daha az

serbest enerji

içerirler.

Bağlar kırılır ve yeni

Bağlar kurulur.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Bir enzim tepkimenin serbest enerji değişikliğini değiştirmeksizin , dönüşüm

durumuna ulaşmak için tırmanılması gereken yokuşu azaltır ve tepkimeyi

hızlandırır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Enzimin etkilediği maddeye

sübstrat denir.Her enzim belli

bir reaksiyona etki eder.Bunun

sebebi enzimin sübstratla

birleşen aktif yüzeyidir.Örneğin

Sükroz maddesi sükraz

enziminin aktif yüzeyine uyar

ve birleşerek enzim sübstrat

kompleksini oluşturur.

​

• Enzim sübstratları ürünlere

dönüştürerek serbest bırakır.

Enzimin aktif bölgesi başka

bir sübstrat için hazır hale

gelir.

​

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

• Birçok enzimin çalışmasına yardımcı olan protein olmayan yardımcı

grupları vardır.Bu gruplar bakır,çinko demir gibi inorganik maddelerse

kofaktör , vitamin gibi organik madde ise koenzim adını alır.

​

• Her enzim belli bir sıcaklık derecesinde çalışır.İnsanlardaki birçok enzim

35-40 C de çalışır.Sıcak su kaynaklarında yaşayan bazı bakterilerin

enzimleri 70 C den yüksek ısılara dayanabilir.

​

• Birçok enzimin pH değeri 6-8 arasında olmakla beraber, midedeki sindirim

enzimi olan pepsin pH 2 de en iyi şekilde çalışır.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

Sübstrat

​

Aktif bölge

​

​

​

​

Kompetetif

İnhibitör

​

​

​

​

​

​

​

Kompetetif

Olmayan

inhibitör

• Bazı kimyasal maddeler enzimlerin

çalışmasını (İnhibisyon)engellerler.

Kovalent bağlarla oluşan inhibisyon

geri dönüşümsüzdür.

​

• Kompetetif inhibitörler sübstratı

taklit ederek aktif bölgeye bağlanırlar.

Böylece enzimin üretkenliğini

azaltırlar

​

• Kompetetif olmayan inhibitörler ise

enzimin bir başka bölgesine bağlanarak

enzimin aktif yüzeyinin değişmesine

neden olurlar.Böylece reaksiyon

engellenmiş olur.

​

• Birçok antibiyotikler bakteri enzimleri

için inhibitördür.DDT gibi tarım ilaçları

insan sinir sistemi enzimleri için

inhibitör olarak çalışır.

Enzimlerin engellenmesi (İnhibisyon)

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

Metabolik kontrol genel olarak allosterik denetime bağlıdır.

• Birçok allosterik enzim iki ya da daha

fazla polipeptid alt-birimden meydana

gelmiştir.Her alt birimin kendine özgü

aktif bölgesi vardır.Allosterik bölgeler

aktif bölgeler dışındaki kısımlar olup

enzim regülatörlerinin bağlandığı

özgül reseptörlerdir.

• Aktif form bir allosterik aktivatör

molekül tarafından kararlı hale

getirilir.

​

• İnaktif form bir allosterik inhibitör

molekül tarafından kararlı hale

getirilir.

​

• Aktivatörler enzimlerin çalışmasını

kolaylaştırırken , inhibitörler enzim

etkinliğini azaltırlar.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

Geri beslemeli inhibisyon

• Metabolik yolların birçoğu son-ürün

tarafından açık ya da kapalı durumda

tutulur.Son-ürün metabolik yolun

ilk enzimlerinden birisinin allosterik

inhibitörü gibi davranır.

​

• Reaksiyon dizisi böylece engellenerek

gereğinden fazla madde sentezi

engellenmiş olur.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI

İşbirliği

• Sübstrat molekülleri allosterik aktivasyona benzer bir mekanizma ile bir

enzimin katalitik gücünü stimüle edebilirler.İşbirliği olarak adlandırılan

bu mekanizma ile , bir sübstrat molekülü sayesinde enzimin diğer sübstrat

moleküllerini daha hızlı kabul etmesi sağlanmış olur.

www.biyolojiokuryazari.com SERDAR SARICI