Maddelerin Vücuttaki Akıbeti
The Fate of Substances in the Body — Slayt Slayt Çalışma Rehberi (28 slayt)
Kaynak: Prof. Dr. Nilgün Tekkeşin — Üsküdar University, Faculty of Medicine, Dept. of Medical Biochemistry
The Fate of Substances in the Body (Maddelerin Vücuttaki Akıbeti). Prof. Dr. Nilgün Tekkeşin, Üsküdar University, Faculty of Medicine, Dept. of Medical Biochemistry.
Kimyasal bileşikler genellikle iki kategoriye ayrılır:
- İnorganik bileşikler (inorganic compounds): görece küçük moleküllerden oluşur ve iyonik bağlıdır. Bazı tuzlar (NaCl, CaCl₂) insan vücudunda suda çözünmüş halde bulunur.
- Organik bileşikler (organic compounds): esas olarak karbon ve hidrojenden oluşur ve insan vücudunu inşa eder.
Organik bileşiklerin temel elementleri nedir?
- Vücudumuzun %62'den fazlası sudur.
- Bu yüzde yaşa bağlıdır — çocuklarda erişkinden daha yüksektir.
- Günlük su tüketimi yaklaşık 2.7 L; kaynaklar: besin, metabolizma, içme suyu vb.
- H₂O homeostazı düzenler; vücut susuz düzgün çalışamaz.
- H₂O'nun polaritesi (polarity) hidrojen bağı (H bonding) oluşumuna izin verir.
- Su, H⁺ ve OH⁻'ye ayrışır (disassociate).
- H⁺ ve OH⁻ dengesizliği asit ve bazları doğurur — pH ile ölçülür.
- pH, protein üzerindeki amino asit gruplarının yükünü etkiler → spesifik aktiviteye neden olur.
- Tampon sistemleri (buffering systems) hücre içi ve dışı pH'yi korur.
| Özellik | Tanım |
|---|---|
| Hydrophobic ("sudan korkan") | Polar değildir, H bağı yapamaz, sudan itilir → çözünmez (insoluble) |
| Hydrophilic ("suyu seven") | Polardır, suyla H bağı yapar → çözünür (soluble) |
Hidrofilik bir molekülün suyla ilişkisi nasıldır?
- Asit (acid): suda çözündüğünde H⁺ (hidrojen iyonu) serbestleyen madde.
- Baz (base): OH⁻ (hidroksil iyonu) serbestleyen madde.
- Tuz (salt): OH⁻ veya O²⁻ dışında bir negatif iyon içeren iyonik madde.
- Asit bir bazla reaksiyona girdiğinde ürünler tuz ve sudur → bu işleme nötralizasyon (neutralization) denir.
Asit ve baz reaksiyonunun ürünleri nedir?
- Asitlik veya alkaliliği ölçen sayısal skala pH skalasıdır.
- Değerler 0–14 arasındadır.
- Suyun pH'si 7'dir → nötr kabul edilir.
- pH > 7 → ... (slaytta "asidik" yazsa da bu bir hatadır; doğrusu: pH > 7 bazik, pH < 7 asidiktir).
- Homeostaz için vücut sıvılarının (kan dahil) göreceli sabit bir pH'si olmalıdır.
pH 7'nin altı ve üstü ne anlama gelir?
- Vücutta güçlü bir asit veya baz ortaya çıkarsa, hücreler için yıkıcı olabilir.
- Buffers (tamponlar) — bir çözeltide zayıf asit/baz ve onların tuzlarının kombinasyonu — vücut sıvılarının pH değişimine direnmesine ve dengeyi korumasına yardım eder.
Tampon nasıl bir karışımdan oluşur ve ne işe yarar?
- Çoğu hücre için başlıca enerji kaynağıdır; hücrelerde parçalanarak enerji açığa çıkarır.
- Kompozisyon: karbon, hidrojen, oksijen; hidrojen, oksijenin iki katı oranındadır (örn. CH₂O).
- Monosaccharides: en basit karbonhidratlar; daha karmaşık şekerlerin yapı taşı; hidrolizle parçalanamaz.
- Disaccharides (Di = 2): iki monosakkaridin birleşimi; aynı kimyasal formül, farklı yapı.
- Polysaccharides (poly = çok): yüzlerce-binlerce monosakkarit içeren polimer zincirler; genel formül (C₆H₁₀O₅)ₙ.
Glukoz ve fruktoz hangi karbonhidrat sınıfındandır?
Polisakkaritlerin genel formülü nedir?
- Diyetsel enerji sağlayan iki karbonhidrat türü: nişasta (starch) ve şekerler (sugars).
- Diyet lifi (dietary fibre) de bir karbonhidrattır ama enerji için sindirilmez.
- Nişastalı karbonhidrat önemli bir enerji kaynağıdır.
Hangi karbonhidrat enerji için sindirilmez?
- Enerjiden zengin moleküllerdir; besin rezervi ve uzun süreli yakıt kaynağıdır.
- Vücutta nötr yağlar / triglyceride formunda depolanır.
- Her yağ molekülü gliserol (glycerol) + yağ asitlerinden (fatty acids) oluşur.
- İki tip yağ asidi:
- Doymuş (saturated): oda sıcaklığında katı.
- Doymamış (unsaturated) – yağlar (oils): oda sıcaklığında sıvı.
Bir yağ molekülü hangi iki bileşenden oluşur?
- Alkol, yağ asitleri ve bir fosfat grubu (PO₄³⁻) içeren yağ bileşikleridir; sıklıkla azot içeren bir grupla bağlıdır.
- Yapı: gliserol + 2 yağ asidi + fosfat + alkol.
- Her fosfolipidin hidrofilik bir başı (hydrophilic head) ve polar olmayan kuyrukları (non-polar tails) vardır.
- Bu özellik hücre membranı oluşumu için kritiktir: suyu seven başlar bir yüzde, kuyruklar diğer yüzde dizilir (lipid çift tabaka).
Fosfolipidlerin amfipatik yapısı neden önemlidir?
Vücut dokularının çoğunu oluşturan organik bileşiklerdir. İçerirler: karbon, hidrojen, oksijen, azot (bazen kükürt), fosfor ve demir.
Proteinler şu görevleri yapar:
- Kimyasal aktiviteyi kontrol eden enzimleri oluşturur (örn. midede besin yıkımı).
- Antikorlar şeklinde hastalıklara karşı korur.
- Vücutta oksijen taşır (hemoglobin).
- Bazı hormonları oluşturur.
- Genetik bilgiyi ifade eder ve gösterge (indicator) olarak hizmet eder.
- Proteinlerin temel yapı birimidir.
- Molekülün bir ucunda daima amino grup (NH₂), diğer ucunda karboksil grup (—COOH) bulunur.
- Bir değişken bileşen (R group / yan zincir) içerir; farklı kimyasal kombinasyonlarda olabilir.
- En basit amino asit glisin (glycine)'dir; yan zinciri yalnızca bir hidrojen atomudur.
Amino asidin iki sabit fonksiyonel grubu ve en basit amino asit nedir?
- Yağda çözünen (fat-soluble) bileşiklerdir; dört bağlı karbon halkasından (four bonded carbon rings), toplam 17 karbondan oluşur.
- Örnekler: kolesterol (cholesterol), erkek ve dişi seks hormonları vb.
- Steroid hormonlar, metabolizmanın bazı evrelerini düzenler (örn. puberte, menopoz).
Steroidlerin temel iskeleti nedir?
- Çok büyük ve karmaşık moleküllerdir; kalıtsal mesajları taşır ve protein sentezini düzenler.
- Yapı taşları nükleotidlerdir (nucleotides).
- İki tür: deoxyribonucleic acid (DNA) ve ribonucleic acid (RNA).
Nükleik asitlerin yapı taşı nedir?
| DNA | RNA |
|---|---|
| Hücre çekirdeğindeki kromozomları oluşturur | Çekirdekte veya sitoplazmada bulunabilir |
| Genetik kodu tutar; kalıtımı kontrol eder | 3 tip: mRNA (DNA'dan genetik bilgi taşır), tRNA (protein sentezinde amino asit aktivasyonu), rRNA (ribozom yapısı) |
| Hangi proteinlerin sentezleneceğini belirler → hücre aktivitesini kontrol eder | — |
Üç RNA tipi ve görevleri nedir?
- Vücuttaki kimyasal reaksiyonlardan üretilen enerji, ATP (adenosine triphosphate) adlı küçük organik molekülde depolanır.
- Enerji gerektiğinde ATP hidrolizle parçalanır ve gerekli enerjiyi açığa çıkarır.
ATP hidrolizinin ürünleri nedir?
Besin yenir ve vücutta sindirilerek enerji ve besin ögelerinin emilimi sağlanır. İki tür besin ögesi vardır:
- Makrobesinler (macronutrients)
- Mikrobesinler (micronutrients)
Sağlık için üç temel makrobesin: karbonhidrat, protein, yağ. Makrobesinler gram (g) cinsinden ölçülür.
Üç makrobesin nedir ve hangi birimde ölçülür?
İki tür mikrobesin: vitaminler ve mineraller. Makrobesinlerden çok daha küçük miktarlarda gereklidir; miktarları miligram (mg) ve mikrogram (µg) cinsinden ölçülür.
| Grup | Özellik | Örnek |
|---|---|---|
| Yağda çözünen (fat-soluble) | Vücutta depolanabilir | Vitamin A ve D (ayrıca E, K) |
| Suda çözünen (water-soluble) | Depolanamaz → her gün alınmalı | B vitaminleri ve Vitamin C |
Hangi vitaminler depolanabilir, hangileri her gün alınmalıdır?
| Vitamin A | Vitamin D |
|---|---|
| Bağışıklık sisteminin normal çalışmasına yardım eder | Vücudun kalsiyum emilimine yardım eder; sağlıklı kemik ve kasları inşa/koruma |
| Görmeye (vision) yardım eder | Bağışıklık sisteminin düzgün çalışmasına yardım eder |
| Normal cilt bakımına yardım eder | — |
Vitamin D'nin kalsiyum üzerindeki rolü nedir?
Birçok farklı B vitamini vardır ve her birinin vücutta spesifik bir işlevi vardır:
- Vitamin B1 (Thiamin)
- Vitamin B2 (Riboflavin)
- Vitamin B3 (Niacin)
- Vitamin B6
- Vitamin B12
- Folate / folik asit
B1, B2, B3 vitaminlerinin diğer isimleri nedir?
- Mineraller, vücudun çeşitli işlevler için küçük miktarlarda ihtiyaç duyduğu inorganik maddelerdir.
- Her mineral için gereksinim farklıdır; kişiye göre değişir: yaş, cinsiyet, fizyolojik durum (örn. gebelik).
- Vücutta diğer tüm minerallerden daha fazla bulunur.
- Güçlü kemik ve dişlerin yapımı/korunmasına yardım eder.
- Sinir ve kasların normal çalışmasına yardım eder.
- Kanın normal pıhtılaşmasına yardım eder.
Vücutta en bol bulunan mineral ve üç ana işlevi nedir?
- Vücutta oksijen taşıyan kırmızı kan hücrelerinin (red blood cells) yapımına yardım eder.
- Bağışıklık sisteminin çalışmasına ve beynin normal işlevine yardım eder.
Demirin temel işlevi nedir?
- Tüm hücrelerde ve vücut sıvılarında bulunur.
- Vücuttaki su içeriğini düzenler.
- Sofra tuzunun bir bileşenidir: sodyum klorür (NaCl).
Sodyumun ana işlevi nedir?
| Madde | Yapı taşı | Ana işlev |
|---|---|---|
| Su | H₂O (polar) | %62 vücut; homeostaz, çözücü |
| Karbonhidrat | Monosakkarit | Başlıca enerji kaynağı (CH₂O)ₙ |
| Yağ | Gliserol + yağ asidi | Uzun süreli enerji deposu (trigliserit) |
| Fosfolipid | Gliserol+2 FA+fosfat | Hücre membranı (amfipatik) |
| Protein | Amino asit | Enzim, antikor, taşıma, hormon |
| Steroid | 4 halka, 17 C | Kolesterol, seks hormonları |
| Nükleik asit | Nükleotid | DNA (kalıtım), RNA (protein sentezi) |
| ATP | Adenozin + 3 fosfat | Enerji para birimi |