DOLAR 7,4126
EURO 9,0363
ALTIN 441,911
BIST 1542,45
Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 15°C
Rüzgarlı

Atomdan Molekül, Makromolekül, Kompleks Molekül Oluşumunu Sağlayan Kimyasal Bağlar

Atomdan Molekül, Makromolekül, Kompleks Molekül Oluşumunu Sağlayan Kimyasal Bağlar

Atomdan Molekül, Makromolekül, Kompleks Molekül Oluşumunu Sağlayan Kimyasal Bağlar
15.10.2019
280
A+
A-

Yerküreyi oluşturan 104 kadar elementten ancak 27 tanesi canlı sistemde hücrenin yapısında yer almıştır. Bu 27 elementin atom ya da atom grupları hidrojen bağları, iyonik bağlar, kovalent bağlarla birbirine bağlanarak değişik atom kombinasyonlarını oluştururlar. Bu 27 elementten hücre yapısına en fazla giren elementler Karbon (C), Hidrojen (H), Oksijen (O), Azot (N), Fosfor (P) ve Kükürttür (S). Karbon, hidrojen ve azot yer kürenin ancak %1 kadarını oluştururken bu maddelerin canlı sistemde bulunma oranları karbon için %50-60, azot için %8-10, oksijen için %25-30, hidrojen için %3-4’ dür. Sodyum(Na), Potasyum(K), Magnezyum (Mg), Kalsiyum (Ca), Klorür (Cl) elementleri iyon halinde bulunurlar. Diğer elementler canlı sistemde çok az miktarda bulunurlar ve eser elementler olarak adlandırılırlar.

Organik Maddeler İçinde En Fazla Rastlanan Elementler İyon Halinde Bulunan Elementler Eser Elementler
Karbon (C)Sodyum (Na+)Demir (Fe)
Hidrojen (H)Potasyum (K+)Bakır (Cu)
Oksijen (O)Magnezyum (Mg +2)Çinko (Zn)
Azot (N)Kalsiyum (Ca +2)Manganez (Mn)
Fosfor (P)Klorür (Cl-)Kobalt (co)
Kükürt (S)İyot (I)
Molibden (Mo)
Vanadyum (V)
Nikel (Ni)
Krom (Cr)
Florür (F)
Selenyum (Se)
Silikon (Si)
Kalay (Sn)
Bor (B)
Arsenik (As)

Canlı organizmada en bol bulunan ve hücrenin % 99’ unu oluşturan elementler ise karbon (C), hidrojen (H), oksijen (O) ve azottur (N). Bunların içinde karbon elementi canlı sistemde özel bir öneme sahiptir. Biyomoleküllerin pek çoğu karbon bileşiğidir. Bu elementler hidrojen bağları, iyonik bağlar ve kovalent bağlarla değişik kombinasyonlarda birbirine bağlanarak sınırsız sayıda biyomolekülleri meydana getirmektedir.

Hidrojen Bağları

Bu bağlar hidrojen ile başka bir atom arasında ortaklaşa kullanılan elektronların birim zamanda bir atom etrafında daha fazla bulunması ile oluşan negatif (-) yüklerin pozitif (+) yükleri çekmesi ile oluşan bağlardır. Örneğin su (H2O) molekülü oluşurken iki hidrojen atomu (2H) birer elektronunu bir oksijen (O) atomu ile ortaklaşa kullanarak iki kovalent bağ oluşturur. Fakat ortak kullanılan elektronlar birim zamanda oksijen etrafında daha fazla bulunduğundan oksijen etrafında negatif (-) yük; hidrojen etrafında ise pozitif (+) yük oluşur. Aynı şekilde amin grupları (- NH2) ve hidroksil grupları (- OH) oluşurken ortak kullanılan elektronlar oksijen ve azot etrafında birim zamanda daha fazla bulunurlar ve bunun sonucu olarak oksijen ve azot etrafında negatif (-) yük, hidrojenler etrafında ise pozitif (+) yük meydana gelir. Böyle etrafı elektronca zenginleşen atomlara elektronegatif atom, etrafı elektronca fakirleşen atomlara ise elektropozitif atomlar denir. Elektronegatif oksijen ve azot atomlarının elektropozitif hidrojen atomlarını çekmesi ile oluşan bu bağlar hidrojen bağlarıdır.

Elektronegatif atom : Ortaklaşa kullanılan elektronları birim zamanda etrafında daha çok bulunduran atom.

Elektropozitif atom : Ortaklaşa kullanılan elektronları birim zamanda etrafında daha az bulunduran atom.

Böylece oluşan iki kutuplu su molekülleri bir moleküldeki negatif kutpu diğer moleküldeki pozitif kutbu hafifçe kendine çekerek iki molekül arasında hidrojen bağlarını oluştururlar. Suyun bu iki kutuplu özelliği su içinde polaritesi olan (yüklü olan) diğer moleküllerin çözünebilirlik özelliğini meydana getirir. Çözünebilirlik yüklü (polar) grup taşıyan moleküllerin bu grupları ile iki kutuplu (dipol) su moleküllerine tutunma olayıdır. Canlılık olayları eritici su ortamında gerçekleşir.

İyonik Bağlar

Net elektron alan, net elektron veren atom ya da atom grupları ile moleküller arasında oluşan bağlardır. Net elektron alan atom ya da atom grupları negatif (-) kutup; net elektron veren atom ya da atom grupları pozitif (+) kutup oluştururlar ve bu zıt kutuplar birbirini çeker. Böyle oluşan bağlara iyonik bağ denir.

Kovalent Bağlar

Elektronların iki atom ya da atom grubu arasında ortaklaşa kullanılması ile oluşan kimyasal bağlardır. Moleküler organizasyonda önemli rol oynarlar. Kovalent bağlar ile monomerlerden polimerler ve polimerler kompleksleri oluşmaktadır. Bu bağın oluşması enzimler aracılığı ile iki monomer arasından bir su çıkışı ile gerçekleşir. Bu bağlar ile karbonhidrat monomerlerinden glikojen, nişasta, selüloz gibi polimerler; aminoasit monomerlerinden proteinler; yağ asidi ve gliserol monomerlerinden yağlar; nukleotid monomerlerinden DNA ve RNA gibi polinukleotid zincirleri olan polimerler meydana gelir.

Reaktif gruptan suyun çıktığı monomerlerin cinsine göre de bu bağlar gruplara ayrılır.

Glikozidik Bağ

İki glikoz monomerinin 1. ve 4. karbonlarına bağlı hidroksil (-OH) grupları arasından bir su (H2O) çıkışı ile oluşan bağlardır. Bu bağ 1. ve 6. karbona bağlı hidroksil(-OH) grupları arasından bir su (H2O) çıkışı ile de oluşabilir. Buna göre de 1,4 glikozidik bağ; 1,6 glikozidik bağ adlarını alır. Bu yolla düz ya da dallanmış polisakkarit zincirleri oluşur.

Peptit Bağları

Aminoasit monomerleri arasında 1. aminoasidin karboksil grubu (-COOH) ile ikinci aminoasidin amin (-NH2) grubu arasından bir su (H2O) çıkışı ile oluşan bağlardır.

Ester Bağları

bağı fosforik asidin hidroksil (-OH) grubu ile oluşmuşsa fosfat ester bağı, ester bağı sistein aminoasidinin tiyol (-CH2-SH) grubu arasında oluşmuşsa tiyoester bağı; yine iki sistein aminoasidinin tiyol (-CH2-SH) grupları arasından ortamdaki moleküler oksijen(O) kullanılarak bir suyun (H2O) çıkışı ile oluşmuşsa disülfit bağı olarak adlandırılır.

Ester bağı DNA ve RNA polinükleotit zincirlerini oluşturan nükleotit monomerleri arasında oluşmuşsa bu bağlara da 3’-5’ fosfodiester bağı adı verilir (Şekil 1-7). 3’-5’ fosfodiester bağını DNA’ da DNA polimeraz, RNA’ da ise RNA polimeraz enzimleri iki nükleotid arasından bir su (H2O) çıkararak oluştururlar.

Disülfit bağları ile protein polipeptit zinciri sağlam bir üç boyutlu yapı kazanır. Birden fazla polipeptit zincirinden oluşan proteinlerde bu bağ aynı zamanda protein polipeptit zincirlerini de birbirine bağlar. Bir polimer zincirin monomerleri arasına su (H2O) girişi ile de monomerler oluşur (hidroliz). Bu reaksiyonlar da enzimlerle başarılmaktadır.

Moleküler Organizasyonun Gerçekleşmesini Sağlayan Kimyasal Reaktif Gruplar

Bir molekül üzerinde bulunan karboksil (-COOH), amin (-NH2), hidroksil (-OH), aldehit (-COH), karbonil (-C=O), hidroksi metil (-CH2OH), fosfat (-PO4 -3) grupları o molekülün reaktif gruplarını oluşturur. Moleküller arası bağlanmalar bu reaktif gruplarla olmaktadır.

Reaktif grup : Biyomoleküllerin yapısında bulunan ve başka moleküllerle reaksiyona girme yeteneği sağlayan kimyasal gruplardır.

Moleküler komplekslerin oluşması enzim-substrat bağlanması, antijen-antikor bağlanması, hormon-reseptör bağlanması hep bu reaktif gruplarla olmaktadır. Bu reaktif grupların eklenmesi ya da çıkarılması da enzimlerle başarılmaktadır.

 Elektronegatif AtomElektropozitif AtomElementlerEster BağlarıGlikozidik BağHidrojen Bağlarıİyonik BağlarKimyasal BağlarKovalent BağlarPeptit BağlarıReaktif Gruplar

YORUMLAR

Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu yukarıdaki form aracılığıyla siz yapabilirsiniz.