Anatomy and Physiology Introduction - 3rd Week: Chemical Phase - Istanbul Aydın University PDF

ANATOMİ VE FİZYOLOJİYE GİRİŞ 3.HAFTA: KİMYASAL EVRE İ.A.Ü SHMYO Vücut Nasıl Organize Olur? Canlının temel yapı ve görev birimi hücredir. Hücreyi oluşturan maddeler de atomlardan meydana gelmiştir.  KİMYASAL ORGANİZASYON  Atom : Bir elementin kendi özelliğini gösteren...

ANATOMİ VE FİZYOLOJİYE GİRİŞ 3.HAFTA: KİMYASAL EVRE İ.A.Ü SHMYO Vücut Nasıl Organize Olur? Canlının temel yapı ve görev birimi hücredir. Hücreyi oluşturan maddeler de atomlardan meydana gelmiştir.  KİMYASAL ORGANİZASYON  Atom : Bir elementin kendi özelliğini gösteren en küçük parçasıdır. MOLEKÜL  Molekül: Aynı veya farklı atomların bir araya gelerek oluşturdukları atom topluluklarına molekül denir.  Moleküller element veya bileşikleri oluştururlar.  Element: Aynı tür atomlardan meydana gelen saf maddelerdir.  Bileşik: Farklı tür atomlardan meydana gelen saf maddelerdir. Bileşiği meydana getiren maddeler kendi özelliklerini kaybederler. Örnek: NaCl: Tuz MOLEKÜL  Örneğin su molekülü H2O ile gösterilir ve iki Hidrojen bir Oksijen atomundan oluşur.  Bir şeker olan glikozun formülü C6H12O6 olup, 6 Karbon, 12 Hidrojen ve 6 Oksijen atomundan oluşmaktadır. İYONLAR  Tek bir atom eşit sayıda negatif yüklü elektron ya da pozitif yüklü proton taşıdığı için elektriksel olarak nötrdür.  Bir atom bir veya daha fazla elektron kazanır ya da kaybederse net elektrik yük kazanarak iyon haline gelir.  Örneğin;  H+ (Hidrojen iyonu),  Na+ (Sodyum iyonu),  Cl- (Klor iyonu),  Ca+2 (Kalsiyum iyonu). ELEKTROLİTLER  Hidrojen atomları, minerallerin çoğu ve iz elementler kolaylıkla iyonları oluşturabilirler.  Net negatif yükü olan iyonlara anyon denirken, net pozitif yükü olan iyonlara katyon denilmektedir.  Mineral elementlerin iyonik formları suda çözündüklerinde elektrik iletebildikleri için tümü elektrolitler olarak adlandırılırlar. KİMYASAL BAĞ  Element veya bileşik moleküllerinde atomları kümeler halinde bir arada tutan kuvvetlere kimyasal bağ denir. VÜCUDUN KİMYASAL BİLEŞİMİ  Atomlar ve Moleküllerin hücre yapı ve işlevlerinin kimyasal birimleri olduğu bilinmektedir.  ATOMLAR: Karbon,hidrojen ve oksijen gibi her bir atom tipi kimyasal element olarak adlandırılır.  Evrende 100 den fazla element bulunmasına karşın 24 tanesinin insan vücudu için önemli olduğu bilinmektedir.  Vücutta bulunan 4 esansiyel element (Hidrojen, Oksijen, Karbon ve Azot) vücuttaki toplam atom miktarının %99’unu oluşturur. VÜCUTTAKİ 4 ESANSİYEL ELEMENT DİĞER ESANSİYEL ELEMENTLER  Esansiyel elementlerden 7 tanesi hücre içi ve hücre dışı sıvıda çözünmüş olarak bulunan en yaygın elementlerdir.  Vücuttaki Kalsiyum ve Fosfor atomlarının çoğu kemik dokunun katı bölümünü oluşturur.  Hücre içinde çok bulunan elementler: Potasyum, Magnezyum, Fosfor, Kalsiyum.  Hücre dışında çok bulunan elementler: Sodyum, Klor ‘dur DİĞER ESANSİYEL ELEMENTLER İZ ELEMENTLER  Diğer 13 esansiyel iz element çok küçük miktarlarda bulunur, fakat bunlar normal büyüme ve işlevler için vazgeçilmezdir.  Örneğin demir, oksijenin kanda taşınmasında önemli bir role sahiptir. CANLILARIN YAPISINDA BULUNAN TEMEL BİLEŞİKLER  Canlıların temel bileşenleri denen maddeler, belirli element atomlarının ya da küçük moleküllerin birbirine kimyasal bağlarla bağlanmasıyla oluşur.  Organik ve inorganik bileşikler olmak üzere iki grupta incelenirler. İnorganik Bileşikler  Canlının kendi vücudunda sentezlenmeyip dışarıdan hazır olarak aldığı bileşiklere denir.  Özellikleri:  Canlı vücudunda sentezlenmezler.  Bu bileşiklerin yapılarında C (karbon), H (Hidrojen), ve O (0ksijen) atomlarının üçü bir arada bulunmaz.  Organizmada yapıcı, onarıcı ve düzenleyici olarak görev yapar.  Enerji kaynağı olarak kullanılmazlar Organik Bileşikler  Canlının kendi vücudunda sentezlenen bileşiklerdir.  Özellikleri :  Canlı vücudunda sentezlenir.  Bu bileşiklerin yapılarında C (Carbon), H (Hidrojen) ve O  (Oksijen) elementleri bir arada bulunur.  Organizmada yapıcı, onarıcı, düzenleyici ve enerji verici olarak görev yapar.  Canlılar tarafından yapı maddesi ve enerji kaynağı olarak kullanılırlar.  4 önemli organik bileşen grubu Karbonhidratlar, Lipidler, Proteinler ve Nükleik asitlerdir (DNA,RNA). İNORGANİK BİLEŞİKLER: SU  Canlılar için vazgeçilmez yaşam sıvısıdır.  Organizmanın su içeriği yaşı ve metabolizma etkinliği ile ilgilidir.  İnsan vücudundan normal koşullarda bir günde 2-3 litre su atılır.  Bu nedenle kaybolan su her gün düzenli olarak alınmalıdır.  Suyun canlılarda önemli görevleri vardır: Suyun Canlılar İçin Önemi:  Su, her şeyden önce iyi bir çözücüdür. Hücre içindeki birçok madde suda çözünür.  Maddelerin vücutta taşınmasında taşıyıcı ortam olarak görev yapar.  Canlılık için önemli birçok kimyasal tepkimelerin (solunum, sindirim gibi) meydana geldiği ortamı oluşturur.  Metabolizma sonucu oluşan birçok zararlı atığın seyreltilmesinde ve vücuttan atılmasında  Vücut ısısının düzenlenmesine yardımcı olur.  Organizmaların yapısındaki su oranı çok yüksektir. %65–95 arasında.  ASİT-BAZ VE TUZLAR  Asit: Su içerisinde çözündüğünde H+ (Hidrojen) veren bütün bileşikler asit özelliğindedir. Bazı besinlerin yapısında bulunurlar:  Limon:Sitrik asit  Sirke :Asetik asit  Elma :Malik asit  Aspirin :Asetilsalisilik asit  Yoğurt :Laktik asit  Baz: Suda çözündüğü zaman OH‾ (Hidroksil) iyonu veren bileşiklerdir.(Amonyak hariç) Genelde temizlik için kullanılırlar.  Çamaşır suyu Sodyum hidroksit + Sodyum hipoklorit pH Değeri  Bir çözeltide bulunan H+ ve OH- iyonlarının yoğunlukları (derişimi) çözeltinin asidik ve ya bazik olma özelliğini belirler.  Bu nedenle çözeltideki iyonların yoğunlukları önemlidir.  Çözeltilerde bulunan H+ iyonunun yoğunluğu, pH denilen birimlerle ölçülür. pH, bir çözeltideki H+ iyon yoğunluğunun bir ölçüsüdür.  Bu ölçüye göre çözeltilerin pH değeri 0 ile 14 arasında değişir.  Bir çözeltide H+ iyonu derişimi büyüdükçe ortamın asitliği artar ve pH 0 ile 7 pH arasında bir değerde olur.  OH- iyonu derişimi büyüdükçe ortamın bazikliği artar ve pH 7 ile 14 arasında bir değerde olur.  H+ iyonu ile OH- iyonu derişimi birbirine eşit ise ortam nötr dür ve pH=7’dir. pH Değerinin Canlılar İçin Önemi:  pH değeri organizma için yaşamsal önem taşır.  Biyokimyasal tepkimelerin gerçekleşebilmesi için ortamın pH değerinin belirli bir düzeyde tutulması gerekir.  Bu değerdeki küçük bir değişme biyokimyasal tepkimelerin yürüyüşünü değiştirebilir ve olumsuz sonuçlara yol açabilir.  İnsan kanının pH’ı 7,4 olup bu değerin 7’ye düşmesi ya da 7,8’in üstüne çıkması ölümle sonuçlanır.  Tuzun Canlılar İçin Önemi  Genellikle hücrede ve hücreler arasındaki sıvılarda çeşitli tuzlar bulunur.  Bunların en önemlileri Na (Sodyum), K (Potasyum), Ca (Kalsiyum) ve Mg (Magnezyum) tuzlarıdır.  Tuzlar canlının yapısında suda çözünmüş yani iyonlarına ayrılmış halde bulunur.  Hücreler ve hücreler arası sıvılarda bulunan anyona Cl‾, katyonlara Na+ , Ca+ , K+ örnek verilebilir.  Bunlar hücrede asit baz dengesinin sağlanması için hücreye su alış verişini düzenlemede etkilidir.  Eğer hücrenin içinde tuz oranı yüksekse hücre içine su girer. Hücre dışındaki ortamın tuz oranı daha yüksek ise hücre içindeki su dışarı çıkar. Mineraller  İnorganik tuzlardır.  Besin, su ve tuzlarla alınırlar.  Hücrede tuz halinde, iyon halinde ya da protein, yağ, karbonhidrat gibi organik maddelerin yapısına katılmış olarak bulunurlar.  Tüm canlıların doku ve organlarında bulunurlar.  Yaşamsal olaylarda düzenleyici işleve sahiptirler.  Mineraller ter, idrar ve dışkı ile atıldığından sürekli yenileri alınmalıdır.  Önemli minerallerden bazıları:  Ca (Kalsiyum), Mg (Magnezyum), Fe (Demir), S (Kükürt), P (Fosfor), Na (Sodyum), K (Potasyum), Cl (Klor), I (İyot), F (Flor)  Organik moleküllerin; Hücrede yapı maddesi Proteinler -Yağlar -Karbonhidratlar -Vitaminler- olarak kullanım sırası Nükleik asitler Hücrede enerji kaynağı olarak kullanım sırası Karbonhidratlar-Yağlar-Proteinler İçerdikleri enerji miktarına göre çoktan aza Yağlar-Proteinler-Karbonhidratlar doğru şöyle sıralanır Karbonhidratlar  Karbonhidratlar vücut ağırlığının yalnızca %1 kadarını oluşturmalarına karşın, hücrelere enerji sağlayan kimyasal tepkimelerde önemli bir role sahiptirler.  Hem canlının yapısına katılan hem de enerji sağlayan organik bileşiklerdir.  Nükleik asitlerin (DNA, RNA) ve ATP’nin yapısına katılırlar.  Bir kısmı hücre zarının yapısına katılırlar.  Bütün canlı hücrelerde bulunurlar.  Doğada büyük moleküller halindedir. Bu nedenle vücuda alındıktan sonra hücreye iletilebilmesi için sindirilerek parçalanması ve uygun büyüklüğe düşürülmesi gerekir. Karbonhidratlar  Karbonhidratlar şeker gibi basit moleküllerden başlayarak, nişasta ve selüloz gibi karmaşık ve büyük yapılı moleküllere kadar değişirler.  En basit şekerler olan monosakkaritlerin en yaygın olanı glikoz’dur.  Glikoz ,kanda en çok bulunan monosakkarit olduğu için sıklıkla “kan şekeri” olarak isimlendirilir. Lipidler (Yağlar)  Lipitler ağırlıklı olarak Karbon ve Hidrojen atomlarından oluşmuş moleküllerdir.  Vücut ağırlığının %15-40 kadarını oluştururlar.  4 alt gruba ayrılabilirler; - yağ asitleri - trigiliseritler - fosfolipitler (hücre zarlarının en önemli bileşeni) - steroidler [örn. Kolesterol, Kortizol,Östrojen(kadın) ve Testosteron(erkek) ]  Lipidler (Yağlar)  Vücutta yapıcı ve onarıcı olarak kullanılır.  Yapısal yağlar özellikle hücre zarının yapısına katılırlar.  Enerji vericidirler. Karbonhidratlardan sonra vücutta ikinci derece enerji kaynağı olarak kullanılır.  Yağların fazlası deri altında depolanarak vücut sıcaklığının korunmasında rol oynar.  İç organların çevresinde depolanarak vücudu basınç ve darbelere karşı korur.  A, D, E, K vitaminlerini çözerek bunların vücuda alınmasını sağlar.  Bazı yağ çeşitleri hormon ve vitaminlerin yapısında bulunur. Proteinler  Proteinler, vücuttaki organik materyalin yaklaşık %50’sini (vücut ağırlığının %17’sini) oluşturur ve hemen hemen tüm fizyolojik olaylarda önemli bir rol oynarlar.  Proteinlerin yapısında Karbon (%50), Hidrojen, Oksijen, Azot ve çok az miktarlarda diğer elementler özellikle Kükürt bulunur.  Proteinler makromoleküllerdir ve binlerce atom içerirler. Proteinler  Kimyasal Yapıları:  Proteinlerin yapı taşlarını aminoasitler (A.A, a.a) oluşturur.  Canlıların yapısında 20 çeşit a.a bulunur.  20 çeşit amino asit, protein sentezi sırasında farklı sıralanmalarla çok çeşitli proteinleri oluşturur  İnsan hücrelerinde 20 çeşit aminoasitten 12 tanesi sentezlenebilir. 8 tanesi besinlerle dışarıdan hazır olarak alınmak zorundadır.  İnsan vücudu tarafından sentezlenemeyen ve dışarıdan alınmak zorunda olan bu aminoasitlere Esansiyel (Zorunlu = Temel ) aminoasitler denir. Proteinlerin Görevleri  Mekanik Hareket: Proteinler, kasların en başta gelen gelen bileşenleridir. Kas kasılması iki çeşit lif yapısındaki proteinlerin kayma hareketi ile ortaya çıkmaktadır.  Mekanik Destek: Deri ve kemik dokularının gerilmeye dayanıklılığı, kollajen proteinleri tarafından sağlanmaktadır.  Enzimatik Katalizleme (Kimyasal Tepkimelerin Hızının Arttırılması):Bazı proteinler, enzimler ve katalizörler olarak vücuttaki kimyasal reaksiyonları düzenleyici görev yaparlar.  Koruma: Antikorlar (Vücudumuza giren yabancı mikroplarla savaşan protein yapıda moleküller) özel yapıda proteinlerdir. Nükleik Asitler  Nükleik asitler insan vücudunun sadece %2’lik bir ağırlığını oluşturmalarına rağmen, genetik bilgiyi depolama, ifade etme ve iletme işlemlerinden sorumlu olduklarından çok önemli moleküllerdir.  Genetik bilginin ifade edilmesi (proteinlere dönüştürülmesi) bir canlının insan ya da fare olacağını, bir hücrenin kas hücresi ya da sinir hücresi olacağını belirleyen faktördür. Nükleik Asitler  Nükleik asitler iki sınıftır:  DNA (Deoksiribo Nükleik Asit)  RNA (Ribo Nükleik Asit).  DNA genetik bilgiyi depolarken,  RNA protein oluşturmak üzere amino asitlerin bir araya getirilmesi için DNA’daki şifrenin çözülmesinde rol oynarlar. KAYNAK:  VANDER İNSAN FİZYOLOJİSİ GÜVEN KİTAPEVİ ISBN:978-975-6240-36-6