İnorganik ve Organik Bileşenler

Karbon, hidrojen, oksijen, azot, fosfor ve kükürt bütün canlıların kullandığı temel moleküllerdir. Canlıları oluşturan temel bileşenler; inorganik bileşenler ve organik bileşenler olmak üzere ikiye ayrılır. Bu bileşenler canlıların; metabolizma için gerekli olan enerjinin üretilmesinde, metabolik faaliyetlerin düzenlenmesinde, hücre yapılarına katılmada, kısacası yaşamsal faaliyetlerini gerçekleştirmek için gereklidir.

1) İnorganik bileşenler

İnorganik bileşenler canlıların vücudunda sentezlenemez ve her canlı dışarıdan hazır olarak alır. İnorganik bileşenler genellikle hücre yapısına katılmada veya enzimleri oluşturmada kullanılır. Başlıca inorganik bileşenler; mineraller, asitler, bazlar, tuzlar ve hayatımızın olmazsa olmazı sudur. İnorganik bileşenler canlıya enerji vermez ve sindirilmeye ihtiyaç duymadan canlının vücuduna karışır.

A) Mineraller

Canlıların yapısında az da olsa minerallere gereksinim duyulur. Bu minerallerin her canlıda farklı kullanım alanları vardır.

İnsan vücudunda bulunan minerallerin önemli fonksiyonları:

• Vitamin ve hormon gibi moleküllerin yapısına katılır.
• Kanın ozmotik basıncının ayarlanmasında görev yapar.
• Kas kasılmasında ve sinirlerde uyartı iletiminde rol oynar.
• Bazı enzimlerin yapılarına katılarak katalizör görevi yapar.
• Kemik ve diş yapısına katılıp dayanıklılık sağlar.

B) Su

Su tüm canlıların temel maddelerinden biridir. İnsan vücudunun üçte ikisi sudur. Hücre içinde, hücreler arasında, kanda su bulunur. İnsan vücudunda  % 10 su kaybedildiğinde hayati tehlike başlar. Bu kaybedilen su oranı % 20′ye ulaştığında ölüm meydana gelir.

Biyokimyasal reaksiyonların gerçekleşmesi ancak sulu bir ortamda olur. Enzimlerin çalışabilmesi için hücrede belirli bir oranda su bulunması gerekir (en az % 15).

Su iyi bir çözücüdür. Besin maddelerinin hücre içine alınması ve artık maddelerin atılışı ancak bu maddelerin erimiş olmalarıyla sağlanır. İnsan gibi canlılarda vücut ısısının ayarlanmasında su çok önemli bir rol oynar.

C) Asitler – Bazlar – Tuzlar

Bir çözeltinin asitliğini ve bazlığını içindeki  \(H^+\) ve \(OH^-\) iyon derişimleri belirler. Çözeltilerin asit ve bazlığını ölçmek için pH cetveli kullanılır.

I) Asitler

Suda iyonlaştıklarında; hidrojen iyonu (\(H^+\) veya (\((H_3O)^+\)) veren maddelere denir. Örneğin suyun HCl ile tepkimesi sonucu, hidrojen derişimi artar. Yani \(HCl\)  asittir.

Asitlerin genel özellikleri

• Tatları ekşidir
• Turnusol kağıdını kırmızıya çevirirler
• Bazlarla tepkimeye girdiklerinde tuz ve su oluştururlar
• Çözeltileri elektrik akımını iletir.
• Yakıcı ve parçalayıcıdırlar.

II) Bazlar

Suda çözündüğü zaman \(OH^-\) (Hidroksil) iyonu veren bileşiklerdir. Örneğin suyun  \(NH_3\) ile tepkimesi gözlemlenirse ortamdaki \(OH^-\) arttığı gözlemlenir. Yani  \(NH_3\) bazdır.

Bazların genel özellikleri

• Turnusol kağıdının rengini maviye dönüştürürler.
• Tatları acımsıdır.
• Genellikle suda çözünürler ve çözeltileri elektrik akımını iletir.
• Sulu çözeltileri ele kayganlık hissi verir.
• Metallerin büyük çoğunluğuna etki etmezler.
• Genelde temizlik için kullanılırlar.

III) Tuzlar

Asitlerle bazların birleşmesi ile oluşan maddelerdir. Hücreler ve hücre dışı sıvılar çeşitli mineral tuzlarını içerirler. Bunların en önemlileri sodyum, potasyum, kalsiyum ve magnezyum tuzlarıdır. Tuzlar vücut sıvılarının pH değerini ve osmotik basıncını dengelenmede görevlidir.

2) Organik Bileşenleri

• Yapılarındaki temel element C (Karbon)dur. Karbondan sonra en çok bulunan elementler H (Hidrojen) ve O (Oksijendir). Ancak içinde oksijen bulunmayan organik bileşiklerde vardır.
• Bunların dışında birçok organik bileşikte N (Azot), P (Fosfor), S (Kükürt) gibi elementlerde bulunur.
• Genellikle çok sayıda atom içeren büyük moleküllerdir.
• Hücrede; yapı maddesi, enerji verici, metabolizma düzenleyici ve denetleyici olarak görev yaparlar.
• Ototrof canlılar organik maddeleri inorganik maddeler kullanılarak kendileri üretilirler. Örneğin bitkiler.
• Karbonhidratlar, yağlar, proteinler, vitaminler, nükleik asitler ve atp canlılarda bulunan en önemli organik bileşiklerdir.

Organik maddelerin yapıtaşlarına monomer, monomerlerin oluşturduğu kompleks yapıya polimer adı verilir. Monomerler, polimerleri oluştururken su açığa çıkarır ve kaynaşırlar; bu tepkime türüne dehidrasyon tepkimeleri denir. Polimerlerin su yardımıyla monomerlerine dönüşmesine ise hidroliz tepkimeleri denir.

• Organik moleküller hücre yapı maddesi olarak belirli bir sırayla kullanılır. Bu sıra “Proteinler > Yağlar > Karbonhidratlar > Vitaminler > Nükleik asitler” şeklindedir.
• Organik moleküller hücre enerji maddesi olarak belirli bir sırayla kullanılır. Bu sıra ”Karbonhidratlar > Yağlar > Proteinler” şeklindedir.
• Organik moleküllerin içerdikleri enerji miktarına göre çoktan aza doğru şöyle sıralanır: “Yağlar > Proteinler > Karbonhidratlar“

İnsanlar uzun süreli açlık hallerinde; İlk önce depo besin olan karbonhidratı ve yağlarını kullanır. Açlığın devam etmesi durumunda eşeysel organ proteinleri, kas proteinleri ve en son sinirsel hücre proteinleri yakılarak enerji elde edilmeye çalışılır.