Organik Moleküller — Lipitler, Proteinler, Nükleik Asitler ve Vitaminler

Lipitler (Yağlar)

Lipitler su içerisinde çözünürlüğü az, polar olmayan, hidrofobik (suyu sevmeyen) yapılı ve enerji içeriği oldukça zengin organik molekül grubudur. Hücre zarının yapısal bileşenleri lipit yapıda olup hücresel bütünlüğün kurulmasında görevlidir. Ayrıca enerjinin uzun süreli depolanmasında, vücut sıcaklığının korunmasında, hücre ve dokuların birbirleriyle haberleşmesinde önemli görevleri vardır.

Yağ asitleri, lipitlerin temel yapı taşıdır. Zincir yapısına göre ikiye ayrılır:

• Doymuş yağ asitleri: Karbon atomları arasında çift bağ yoktur. Tereyağı gibi hayvansal yağlar oda sıcaklığında katıdır.
• Doymamış yağ asitleri: Karbon atomları arasında bir ya da daha fazla çift bağ vardır. Ayçiçeği yağı ve zeytinyağı gibi bitkisel yağlar oda sıcaklığında sıvıdır.

Trigliseritler: Bir gliserol molekülüne ester bağı ile bağlı üç yağ asidinden oluşan lipit molekülleridir. İnsan vücudunda en fazla bulunan lipit türüdür ve enerjinin depolanması, yalıtım, fiziksel koruma gibi işlevlere sahiptir.

Fosfolipitler: Hücre zarlarının ana bileşenlerinden biridir. Gliserol omurgasına iki yağ asidi ve bir fosfat grubu bağlıdır. Yağ asitlerinden oluşan kuyruk kısmı hidrofobik, fosfat grubu ve diğer bağlı yan gruplardan oluşan baş kısmı ise hidrofilik özelliktedir.

Steroitler: Dört halkalı karbon yapısına sahip lipit türleridir. En bilinen steroit moleküller; kolesterol, steroit hormonları, safra asitleri ve D vitaminidir.

Proteinler

Proteinler; hücre ve dokuların bütünlüğünün sağlanmasında, metabolik reaksiyonların gerçekleşmesinde, oksijen, demir vb. moleküllerin taşınmasında ve depolanmasında görev alır. Protein yapılı hormonlar ve reseptörler, metabolik süreçlerin düzenlenmesi ve hücresel sinyallerin iletilmesinde rol oynarken antikorlar yabancı maddelere karşı organizmayı savunur.

Proteinlerin yapı taşı olan amino asitler, merkezi bir karbon atomuna bağlı amino ve karboksil grubu bulundurur. İlave olarak bir hidrojen atomu ve değişkenlik gösteren R grubu içerir.

Amino asitler polimerleşirken iki amino arasında peptit bağı oluşur. Bu bağın oluşumu sırasında su çıkışı gerçekleştiği için peptit bağının oluşumu da bir dehidrasyon tepkimesidir.

Denatürasyon: Proteinlerin üç boyutlu yapısı kimyasal ve fiziksel koşullara bağlı olarak değişir. Tuz miktarı, pH, sıcaklık gibi çevre koşulları değiştiğinde proteinler doğal şekillerini kaybeder. Buna denatürasyon denir.

Renatürasyon: Biyolojik olarak etkinliğini kaybeden denatüre bir protein, kimyasal ve fiziksel koşulların normale dönmesiyle tekrar aktif üç boyutlu yapısını kazanabilir.

Nükleik Asitler

Nükleik asitler, yapılarında fosfat grubu, beş karbonlu şeker (pentoz) ve azotlu organik baz (pürin veya pirimidin) bulunduran nükleotitlerin polimerleridir. Hücrenin bilgi taşıyan molekülleridir ve protein sentezi süreçlerini yönlendirerek canlıların kalıtsal özelliklerini belirler.

İki çeşit nükleik asit bulunur:

• DNA (Deoksiribonükleik Asit): Deoksiriboz şekeri içerir. Genetik bilginin uzun süreli depolanmasında ve aktarılmasında görevlidir. Çift sarmallı bir yapıya sahiptir. A, T, G ve C bazlarını içerir.
• RNA (Ribonükleik Asit): Riboz şekeri içerir. Genetik bilginin aktarılması ve protein sentezi gibi süreçlerde aracı olarak görev yapar. Tek sarmallı bir yapıya sahiptir. A, U, G ve C bazlarını içerir.

Komplementer baz eşleşmesi: DNA'nın çift sarmal yapısında bir zincirdeki A bazı daima karşı zincirdeki T bazı ile, G bazı ise C bazı ile eşleşir. A ve T arasında ikili hidrojen bağı, G ve C arasında ise üçlü hidrojen bağı bulunur.

Vitaminler

Vitaminler, sağlıklı büyüme, gelişme ve yaşamın devamlılığı için gerekli organik moleküllerdir. Canlılık için vazgeçilmez olan protein, karbohidrat ve lipit gibi moleküllerin birçoğu canlılar tarafından yeterli ölçüde üretilirken vitaminler vücudun ihtiyaçlarını karşılamaya yetecek kadar üretilmedikleri için besinlerden veya bazı sentetik kaynaklardan alınmalıdır.

Vitaminler sindirime uğramaz ve bunlardan enerji elde edilmez. Bunun yerine enerji üretiminde rol oynayan metabolik süreçlere aracılık ederek bu süreçlerin gerçekleşmesini kolaylaştırır.

Yağda Çözünen Vitaminler (A, D, E, K)

• A vitamini: Gözdeki görme pigmenti olan retinoidleri içerir. Eksikliğinde gece körlüğü görülür.
• D vitamini: Steroit yapısına sahiptir. Kalsiyum ve fosfor emilimini artırarak kemiklerin ve dişlerin sağlıklı olmasını sağlar. Güneş ışığı sayesinde deride sentezlenir.
• E vitamini: Güçlü bir antioksidandır. Hücre zarını toksik bileşiklerin etkilerine karşı korur.
• K vitamini: Kanın pıhtılaşma faktörlerini aktive eder. Bağırsak bakterileri tarafından üretilir.

Suda Çözünen Vitaminler (B, C)

• B vitamini: En fazla çeşidi olan vitamin grubudur. Enerji metabolizmasının düzenlenmesinde görevlidir. Somon, kırmızı et, karaciğer, yumurta, süt gibi besinlerde bulunur.
• C vitamini (askorbik asit): Suda çözünen kuvvetli bir antioksidandır. Cildin, bağ dokularının, kemiklerin ve dişlerin temel yapısal proteini olan kolajenin sentezinde görev alır. Enfeksiyonlara karşı vücudun savunmasını güçlendirir. Limon, portakal, yeşil biber, brokoli gibi besinlerde bulunur.