Biyoloji ve Canlıların Ortak Özellikleri

Biyoloji, canlıların yapısını, davranışlarını ve çevreleriyle ilişkilerini inceleyen bilim dalıdır. Tüm canlılar belirli ortak özelliklere sahiptir.

Her canlı hücresel yapıya sahiptir. Bazıları (bakteri gibi) tek hücreli, bazıları (bitki, hayvan gibi) çok hücrelidir. Canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için beslenirler. Bitkiler gibi ototroflar kendi besinlerini üretirken, hayvanlar gibi heterotroflar besinlerini dışarıdan alırlar.

Tüm canlılar solunum yapar ve ATP üretir. Vücutlarında gerçekleşen yapım (anabolizma) ve yıkım (katabolizma) olaylarının tümüne metabolizma denir. Canlılar atıklarını uzaklaştırmak için boşaltım yaparlar ve çevreden gelen uyarılara tepki gösterirler.

Not: Canlıların tümünde ortak olan özelliklerin başında gelişme, uyum ve üreme gelir. Bu özellikler, canlıların nesillerini devam ettirebilmelerini sağlar.

Canlılar değişen çevre koşullarına rağmen vücut içi dengelerini korurlar, buna homeostazi denir. Ayrıca, her canlının hücresinde ribozom bulunur ve protein sentezi yapılır. Tüm canlılar kalıtım materyali olan nükleik asitleri (DNA, RNA) taşırlar.

Canlıların Yapısında Bulunan Temel Bileşenler

Canlılar iki temel bileşen grubu içerir: İnorganik ve organik bileşikler. Bu bileşenler, canlının yapısını oluşturur ve yaşamsal faaliyetlerini sürdürmesini sağlar.

İnorganik bileşikler vücutta üretilemez, dışarıdan hazır alınır. Bu gruba su, mineraller ve asitler-bazlar-tuzlar girer. Yapıları küçük olduğundan sindirime uğramadan hücre zarından geçebilirler.

Organik bileşikler ise genellikle canlılar tarafından üretilen ve yapılarında C, H ve O atomları bir arada bulunan maddelerdir. Karbonhidratlar, yağlar, proteinler, vitaminler, enzimler, ATP, hormonlar ve nükleik asitler organik bileşiklere örnektir.

Su, canlılar için hayati öneme sahiptir. Suyun iyi bir çözücü olması, besinlerin sindiriminde ve maddelerin taşınmasında rol almasını sağlar. Ayrıca vücut sıcaklığını dengeler ve fotosentez için gereklidir.

İlginç Bilgi: Vücudumuzdaki suyun oranı yaklaşık %60-70'tir. Bu nedenle su kaybı, hayati tehlikeye neden olabilir.

Mineraller ise düzenleyici inorganik bileşiklerdir. Kalsiyum, demir, fosfor gibi mineraller vücudumuzda çeşitli görevlere sahiptir. Eksikliklerinde çeşitli hastalıklar ortaya çıkabilir.

Asit-Baz ve Tuzlar

Asit, baz ve tuzlar canlıların yapısında bulunan önemli inorganik bileşiklerdir. Asitler sulu çözeltilerine H+ iyonu veren bileşiklerdir ve pH değeri 0-7 arasındadır. Mavi turnusol kağıdını kırmızıya çevirirler ve tatları ekşidir. Limon, elma, vişne gibi besinler asit içerir.

Bazlar ise sulu çözeltilerine OH- iyonu veren bileşiklerdir ve pH değeri 7-14 arasındadır. Kırmızı turnusol kağıdını maviye çevirirler ve tatları acıdır. Yumurta akı, çamaşır suyu ve sabun baza örnektir.

Tuzlar, asit ve bazların birleşmesiyle oluşur. Vücudun su dengesinin ayarlanmasında ve osmotik basıncın düzenlenmesinde görevlidirler. Günlük hayatta en yaygın kullandığımız tuz, sofra tuzudur.

Canlıların yapısında bulunan karbonhidratlar önemli enerji kaynaklarıdır. Solunum tepkimelerinde birincil enerji verici olarak kullanılırlar. Ayrıca hücre zarı ve hücre çeperinin yapısına katılırlar.

Hatırlatma: pH 7 nötr, 7'den küçük değerler asidik, 7'den büyük değerler bazik ortamı gösterir.

Karbonhidratlar içerdikleri şeker sayısına göre monosakkaritler (bir şekerli), disakkaritler (iki şekerli) ve polisakkaritler (çok şekerli) olarak üçe ayrılır.

Karbonhidratlar

Monosakkaritler basit şekerlerdir ve yapıları küçük olduğu için sindirilmeden hücre zarından geçebilirler. İçerdikleri karbon atomu sayısına göre gruplandırılırlar.

Beş karbonlu şekerler olan pentozlar, DNA'nın (deoksiriboz) ve RNA'nın (riboz) yapısına katılır. Altı karbonlu heksozlar ise üç çeşittir: Glikoz (kan şekeri), fruktoz (meyve şekeri) ve galaktoz (süt şekeri).

Disakkaritler, iki monosakkaritin birleşmesiyle oluşur. Bu birleşme sırasında bir molekül su açığa çıkar (dehidrasyon tepkimesi). Maltoz (arpa şekeri), sakkaroz (çay şekeri) ve laktoz (süt şekeri) birer disakkarittir.

Polisakkaritler ise çok sayıda glikozun birleşmesiyle oluşur. Dört çeşit polisakkarit vardır:

1. Nişasta: Bitkilerin depo şekeridir
2. Selüloz: Bitki hücre çeperinin yapı maddesidir
3. Glikojen: Hayvanların depo şekeridir
4. Kitin: Böceklerin dış iskeletini oluşturur

Bilgi: İnsanlar selülozu sindiremez, ancak bu madde lif olarak bağırsak hareketliliğini artırır.

Glikojen fazla glikozun karaciğer ve kas hücrelerinde depolanmış şeklidir. İhtiyaç halinde parçalanarak kana glikoz verilir.

Proteinler

Proteinler vücuttaki en önemli organik bileşiklerdir. Et, balık, yumurta ve süt gibi besinler protein bakımından zengindir. Yapılarında C, H, O ve N elementleri bulunur; bazıları S ve P da içerebilir.

Her canlının proteini kendine özgüdür çünkü proteinler DNA kontrolünde sentezlenir. Proteinler vücutta yapıcı-onarıcı, düzenleyici ve enerji verici olarak görev yaparlar. Enzim ve hormonların yapısına katılır, büyüme ve gelişmede etkili olur, yaraların onarılmasında görev alır.

Proteinlerin yapıtaşları aminoasitlerdir. Aminoasitler birbirine peptit bağı ile bağlanarak proteinleri oluşturur. Doğada 20 çeşit aminoasit vardır. Bitkiler 20'sini de üretebilirken, hayvanlar 12'sini üretip 8'ini dışarıdan almak zorundadır. Dışarıdan alınan bu aminoasitlere temel (esansiyel) aminoasitler denir.

Önemli: Proteinlerin çeşitliliğini aminoasitlerin sayısı, çeşidi ve dizilişi belirler. Bu nedenle sonsuz çeşitlilikte protein oluşabilir.

Proteinlerin yapısının yüksek sıcaklık, basınç, pH ve tuz derişimi gibi etkenlerle bozulmasına denatürasyon denir. Yumurtanın pişirilmesi buna iyi bir örnektir.

Yağlar (Lipitler)

Yağlar, yapılarında C, H ve O atomları bulunduran, su ile karışmayan organik bileşiklerdir. Alkol, eter ve kloroform gibi çözücülerde çözünürler. Karbonhidratlardan sonra ikinci derecede enerji verici olarak kullanılırlar.

Yapısındaki H oranı yüksek olduğu için karbonhidrat ve proteinlerden daha çok enerji verirler. Deri altında birikerek vücudu soğuktan ve dış etkilerden korurlar. A, D, E ve K vitaminlerinin emilmesini sağlarlar.

Yağlar basit yağlar ve bileşik yağlar olmak üzere ikiye ayrılır. Basit yağlar $nötral yağlar/trigliseritler$ vücutta depo edilen yağlardır. Yapıtaşları yağ asidi ve gliseroldür. Oluşumları sırasında monomerleri arasında ester bağı kurulur.

Basit yağlar içerdikleri yağ asitlerine göre doymuş yağlar ve doymamış yağlar olarak ikiye ayrılır:

• Doymuş yağlar: C atomları H ile tamamen doymuştur, C'lar arasında tekli bağ bulunur. Hayvansal kaynaklı katı yağlardır (tereyağı, kuyruk yağı).
• Doymamış yağlar: C atomları H ile tamamen doymamıştır, C'lar arasında ikili bağ bulunur. Bitkisel kaynaklı sıvı yağlardır (zeytinyağı, ayçiçek yağı).

Sağlık Bilgisi: Doymamış yağların laboratuvarda H atomu ile doyurulmasıyla margarinler (trans yağlar) elde edilir. Trans yağların aşırı tüketimi kalp-damar hastalıkları riskini artırabilir.

Bileşik yağlar arasında fosfolipitler ve steroitler önemlidir. Fosfolipitler hücre zarının yapısında bulunurken, steroitler eşey hormonlarının yapısına katılır. Kolesterol ise hayvan hücrelerinde hücre zarının geçirgenliğini ve dayanıklılığını artırır.