Vitaminler ve Özellikleri

Vitaminler metabolizmamızda düzenleyici ve direnci artırıcı görev yapan, enerji vermeyen ve sindirilmeyen moleküllerdir. Enzimlerin yapısına koenzim olarak katılırlar ve bitkiler bütün vitaminleri üretebilirler.

Vitaminleri iki temel grupta inceleyebiliriz: Yağda çözünenler (A, D, E, K) ve suda çözünenler (B ve C grubu). Yağda çözünen vitaminlerin fazlası karaciğerde depolanabilirken, suda çözünenlerin fazlası idrar yoluyla atılır.

Her vitaminin eksikliğinde farklı sağlık sorunları ortaya çıkar. A vitamini eksikliğinde gece körlüğü, D vitamini eksikliğinde raşitizm, E vitamini eksikliğinde kısırlık, C vitamini eksikliğinde diş eti kanaması, K vitamini eksikliğinde kan pıhtılaşmaması, B vitamini eksikliğinde kansızlık ve beriberi gibi hastalıklar görülür.

Dikkat! Provitamin A karaciğerde A vitaminine, provitamin D ise güneş ışığı etkisiyle D vitaminine dönüşebilir. B1 vitamini koenzim olarak görev yapar.

Nükleik Asitler

Nükleik asitler C, O, H, N, P atomlarından oluşan büyük organik moleküllerdir. Hücre yönetiminden sorumlu olan bu moleküller DNA ve RNA olmak üzere iki çeşittir ve yapı birimleri nükleotittir.

Nükleotit Yapısı

Nükleotitler üç temel bileşenden oluşur: azotlu organik baz, 5'lu şeker (riboz veya deoksiriboz) ve fosfat grubu. Bu yapılar birbirine glikozit ve ester bağlarıyla bağlanır.

Nükleotitler içerdikleri azotlu organik baza ve şekere göre adlandırılırlar. Toplam 8 çeşit nükleotit ve 5 çeşit azotlu organik baz vardır. Azotlu organik bazlar pürin (Adenin, Guanin) ve pirimidin (Sitozin, Timin, Urasil) olmak üzere iki gruba ayrılır.

DNA (Deoksiribonükleik asit) molekülü prokaryotlarda sitoplazmada, ökaryotlarda ise çekirdek, mitokondri ve kloroplastta bulunur. Sarmal yapıda olan DNA'da zincirler arası hidrojen bağları zayıftır ve kendini eşleyebilme (replikasyon) yeteneğine sahiptir.

İlginç Bilgi: DNA'da her zaman Adenin sayısı Timin sayısına, Guanin sayısı da Sitozin sayısına eşittir. Bu özellik, DNA'nın çift sarmal yapısının anahtarıdır.

DNA, hücre bölünmesi ve protein sentezini denetleyen temel bir moleküldür. Bir DNA molekülünde toplam şeker sayısı, toplam nükleotit sayısı ve toplam fosfat sayısı birbirine eşittir.

RNA ve Yapısı

RNA (Ribonükleik asit) prokaryotlarda ve ökaryotlarda bulunur ve tek zincirlidir. tRNA dışındaki RNA türlerinde hidrojen bağı yoktur. DNA'dan farklı olarak RNA'da Adenin sayısı Urasil sayısına, Guanin sayısı Sitozin sayısına eşit olmak zorunda değildir.

RNA kendini eşleyemez, bu yüzden DNA üzerinden transkripsiyon ile sentezlenir. DNA'dan aldığı bilgiye göre protein sentezini gerçekleştirir. Hücrede üç tip RNA bulunur: mRNA, tRNA ve rRNA.

mRNA (mesajcı RNA), sentezlenecek proteine ait genetik bilgiyi DNA'dan alıp ribozoma taşır. tRNA (taşıyıcı RNA), sitoplazmadaki aminoasitleri alıp mRNA'daki bilgiye göre ribozoma taşır. rRNA (ribozomal RNA) ise protein sentezinin gerçekleştiği organel olan ribozomun yapısına katılır ve çekirdekçikte sentezlenir.

Önemli! Protein sentezi sürecinde, DNA'dan alınan bilgi önce mRNA'ya aktarılır, sonra tRNA aminoasitleri taşır ve rRNA'nın bulunduğu ribozomda protein sentezi gerçekleşir.

ATP ve Enerji

ATP (adenozintrifosfat) hücrenin metabolik olaylar için gerekli olan enerjiyi sağlar. ATP, adenin bazı, riboz şekeri ve üç fosfat grubundan oluşur. AMP (tek fosfatlı) ve ADP (iki fosfatlı) formları da vardır.

ATP + H₂O ⇌ ADP + P + Enerji denklemiyle gösterilen reaksiyonda ATP'den ADP'ye dönüşüm sırasında enerji açığa çıkar.

ATP Sentezi ve Kullanımı

Hücrede ADP'ye bir fosfat grubunun eklenmesiyle ATP sentezlenir, bu olaya fosforilasyon denir. Canlılar ATP'yi üç yöntemle sentezleyebilirler: substrat düzeyinde fosforilasyon, oksidatif fosforilasyon ve fotofosforilasyon.

ATP molekülü hücre zarından geçemez, bu yüzden her hücre kendi ATP'sini üretmek zorundadır. Enerji kazanımı fosforilasyon, enerji harcaması ise defosforilasyon ile gerçekleşir.

DNA ve RNA Karşılaştırması

DNA ve RNA arasındaki temel farklılıklar şunlardır:

• DNA deoksiriboz şekeri içerirken, RNA riboz şekeri içerir
• DNA'da A, G, S, T bazları bulunurken, RNA'da A, G, S, U bazları bulunur
• DNA çift zincirli, RNA tek zincirlidir
• DNA kendini eşleyerek çoğalırken, RNA DNA'dan sentezlenir
• DNA'da baz oranları sabittir $A/T = G/S = 1$, RNA'da sabit oran yoktur

Sınav İpucu: DNA ve RNA arasındaki farkları tablo halinde öğrenirseniz sınavlarda karşınıza çıkacak soruları daha kolay cevaplayabilirsiniz.

DNA çekirdek, mitokondri ve kloroplastta bulunurken; RNA çekirdek, sitoplazma, ribozom, mitokondri ve kloroplastta bulunabilir. DNA tek çeşitken, RNA mRNA, tRNA ve rRNA olmak üzere üç çeşittir.