DOLAR 7,7396
EURO 9,0992
ALTIN 475,108
BIST 1143,51
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 23°C
Az Bulutlu

Yaşamın Maddesel Temeli

Yaşamın Maddesel Temeli

Yaşamın Maddesel Temeli
15.10.2019
196
A+
A-

Yerküreyi ve üzerinde yaşayan canlıları madde olarak 104 kadar element ve bu elementlerin atomlarının etkileşimi oluşturur. Maddenin değişim, dönüşüm ve etkileşimlerini fen bilimleri; maddenin geriye dönüşümlü değişimlerini fizik; geriye dönüşümsüz değişimlerini de kimya bilimi inceler. Biyokimya ve biyofizik ise maddenin hücre içindeki değişim, dönüşüm ve etkileşimlerini araştıran bilim dallarıdır. Maddenin hücre içindeki değişim, dönüşüm ve etkileşimleri ise yaşamı, canlılığı oluşturur.

Bu tepkime zincirlerinde, ya atomdan moleküle, birim molekül olan monomerlere, polimerlere, polimerler kompleksine doğru sentez olayları gerçekleşir ya da komplekslerden polimerlere, monomerlere, molekül ve atomlara doğru yıkım olayları gerçekleşir.

Yaşam hücre içinde belli bir işlevi ya da işlevleri yerine getirmeye yönelik olarak planlanmış, programlanmış ve sürekliliği olan biyokimyasal tepkimeler zincirlerinin tamamıdır.

Monomer : Moleküler kompleksleri oluşturan birim moleküller

Polimer : Monomerler arosından bir su çıkışı ile oluşan monomerler zinciri

Polimer Kompleksi : Farklı polimer zincirlerinin birleşmesi ile oluşan yapı

Hücre içinde meydana gelen sentez olayları zincirlerine anabolizma, yıkım olayları zincirlerine ise katabolizma adı verilir. Anabolizma ve katabolizma olayları hücrede bir denge oluşturur ve ikisi birden metabolizma terimi ile ifade edilir.

Anabolizma : Hücrede enzimler aracılığıyla başarılan sentez reaksiyonları

Katabolizma : Hücrede enzimler aracılığıyla başarılan yıkım reaksiyonları

Metabolizma : Anabolizma ve katabolizma olaylarının ikisini de kapsayan terim

Maddenin hücre içindeki değişim, dönüşüm etkileşimleri cansız sistemdeki değişim ve dönüşümlerle aynı yasalara bağlıdır, farklılıklar göstermez.

Maddenin etkileşimleri canlı sistemde atomdan moleküle, moleküllerin birleşmesi ile birim moleküllere (monomerlere), monomerlerin birleşmesi ile polimerlere, polimerler kompleksine, hücre organeline ve hücre oluşumuna giden bir yol izler.

Cansız sistemde ise maddenin etkileşim basamakları birim molekül olan monomerlerle ya da birkaç monomerin birleşmesi ile oluşan dimer, trimer, oligomer basamaklarında kalır, daha ileri gidemez.

Maddenin hücrede ileri derecede organizasyonunu sağlayan yapı yine hücrenin ürettiği protein yapısındaki enzimlerdir.

Hücre, maddenin ileri derecede organize olmuş yaşam birimidir.

Enzimler biyokimyasal tepkime zincirlerinin her bir basamağında substrat dediğimiz yapılara ya bir atom ya da kimyasal grubu (H2=Hidrojen,O2=Oksijen,-CH3=Metil,- NH2=Amin -OH= Hidroksil vs.) ekler ya da substrattan koparır. Sentez olaylarında tepkime zincirlerinin her basamağında bir kimyasal grup eklenir (anabolizma); yıkım olaylarında ise bir kimyasal grup koparılır (katabolizma). Bu iki metabolik olayla (metabolizma) atomdan moleküle, kompleks moleküle ve hücreye madde organize olur ya da moleküler komplekslerden molekül ve atomlarına parçalanır. Burada biyokimyasal tepkime zincirlerinde enzimlerin eklediği ya da koparttığı kimyasal grupları taşıyan organik moleküllere gereksinim vardır. Bu organik moleküller de koenzimlerdir. Koenzimler kofaktör (Ca, Mg, Fe, Ni vs.) dediğimiz inorganik maddelerle birlikte enzimlerin etkinliğini sağlarlar. Vitaminler ise koenzimlerin öncül maddeleridir. Vitaminler besinlerle dışarıdan alınır. Vücutta küçük biyokimyasal değişikliklerle koenzimlere dönüştürülürler.

Dimer :Birim moleküllerden iki adet içeren yapı

Trimer : Birim moleküllerden üç adet içeren yapı

Oligomer : Birim moleküllerden 7-8 adet içeren yapı

Enzim : Hücrede sentez ve yıkım reaksiyon basamaklarında kimyasal bir grup ekleyen yada çıkaran, hücre tarafından üretilen proteinden oluşmuş biyolojik katalizatörlerdir.

Koenzim : Enzimlerin eklediği yada çıkarttığı kimyasal grupları taşıyan organik moleküllerdir.

Vitamin : Koenzimlerin öncül maddeleridir, besinlerle vücuda alındıktan sonra küçük değişikliklerle koenzimlere dönüşürler.

Bu bilgiler ışığında yaşam birimi hücreyi karakterize eden ilkeleri ve canlıları cansız sistemden ayıran esasları sıralayalım:

  • Hücrede madde ileri derecede organize olmuştur. Cansız sistemde ise madde kil, kum, taş, deniz suyu vs. gibi basit kimyasal bileşiklerin karışımından ibarettir.
  • Canlı sistem güneş ışınlarındaki enerjiyi tutabilme (klorofil içeren canlılarda), organik maddelerin kimyasal bağ enerjisine dönüştürebilme, enerjiyi depolayabilme, değişik enerji formlarına dönüştürebilme ve bu enerjiyi kullanılabilir enerji formu olan ATP’ye (Adenozin trifosfat) dönüştürebilme ve bu enerjiyi moleküler mimarisinde kullanabilme yeteneğindedir. Cansız sistemde ise güneş enerjisini tutabilme, değişik enerji formlarına dönüştürebilme ve moleküler mimarisinde kullanabilme yeteneği yoktur.
  • Hücredeki moleküler organizasyonun her bir bileşeni özgül bir işleve sahiptir. Örneğin maddenin hücre zarındaki organizasyonu belli maddelerin hücreye girişine izin veren, belli maddelerin hücre dışına salınmasına izin veren bir organizasyondur. Moleküler organizasyon bir bileşenden diğerine birbirini etkiler. Moleküler organizasyonun tümü yaşamı oluşturur.

Yaşam birimi hücreyi bu bilgiler ışığında yeniden tanımlayalım:

Hücre:

  • Kompleks moleküllerini hiç değişikliğe uğramadan defalarca üretebilen
  • Kompleks molekülleri üretebilmek için gerekli şifre molekülleri olan
  • Şifre moleküllerini de değiştirmeden çoğaltabilen
  • Moleküler mimarisi için gereksinim duyduğu enerjisini üretebilen ve enzim sistemi olan
  • En sonunda kendisini de hiç değişikliğe uğramadan çoğaltabilen bir yaşam birimidir.

Canlı sistem çevresi ile hem madde hem de enerji alışverişi yapan açık bir sistemdir ve canlı hücreler sabit sıcaklıkta işlevler yapan kimyasal makinelerdir.

AnabolizmaDimerEnzimHücreKatabolizmaKoenzimMetabolizmaMonomerOligomerPolimerPolimer KompleksiTrimerVitaminYaşamın Maddesel Temeli

YORUMLAR

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