ENDÜSTRIDE VE CANLILARDA ENERJI. Canlılarda Enerji

Transkript

1 ENDÜSTRIDE VE CANLILARDA ENERJI Canlılarda Enerji

2 Besinlerin Enerjiye Dönüşümü İnsanların gün boyunca hareketlerinin devamını, hastalanınca iyileşmelerini, fizyolojik ve psikolojik tepkilerinin devamlılığını sağlamak için enerjiye ihtiyaçları vardır. Bu enerjiyi de gün içinde tükettikleri besinlerden karşılarlar. Peki besin dediğimizde aklımıza neler gelir?

3 Gıda Kılavuzu Piramidi diğer grup Süt grubu Sebze grubu Et grubu Meyve grubu Tahıl grubu

4 Besinleri 5 grupta toplayabiliriz: Karbonhidrat, yağ, protein, vitamin ve mineral Besinlerin vücutta kullanılabilmesi için sindirilmesi, yani enzimler tarafından daha küçük parçalara ayrılması (sindirilmesi) gerekir.

5

6 Sindirim ağızda başlar. Dil ve dişler sayesinde mekanik sindirim gerçekleşir. Ayrıca suda çözünebilen nişasta molekülleri pityalin enzimi yardımıyla maltoz ve glikoz gibi küçük moleküllere parçalanır. (Hidroliz tepkimesi) Nişasta Glikoz veya maltoz (pityalin ve su) Parçalanmadan kalan nişasta molekülleri ince bağırsağa ulaşır. Amilaz enzimi ile küçük moleküllere parçalanır. Parçalanma sonrası kana karışma gerçekleşir.

7 Sindirim sırasında midede gerçekleşen olaylardan biri protein hidrolizidir. Protein Polipeptit (pepsin ve su) Polipeptit Dipeptit ve aminoasit (tripsin ve su) İnce bağırsak Dipeptit aminoasit (erepsin ve su)

8 Yağların hidrolizi de onikiparmak bağırsağında gerçekleşir Bazik safra salgısı ve lipaz enzimi sindirimin gerçekleşmesinde kullanılır. Yağ Gliserin ve yağ asidi (safra lipaz ve su)

9 Bu besinlerden eneji üretilebilmesi için besinlerin yanması (oksijenle tepkimeye girme) gereklidir. Bunun için de oksijene ihtiyaç vardır. Bu ihtiyaç solunum ile karşlılanır. Solunum, hücre dışı solunum ve hücre içi solunum olarak incelenir. Hücre dışı solunumda burun yoluyla alınan havadaki O₂ kana karışır, kandaki CO₂ ise ters şekilde aynı yoldan dışarı verilir.

10 O₂ kanda çözünür. (Kanın %80 i sudur.) H₂O (s) + O₂ (g) O₂ (aq) O₂ hemoglabinle tepkimeye girer. HHb (aq) + 2O₂ (aq) Hb(O₂)₂- + H + (aq) Açığa çıkan H kanın ph değerinin düşmesine sebep olur. Kanda çözünen CO₂ ph değerinin artmasına yardımcı olur. H + (aq) + HCO₃- (aq) H₂CO₃ (aq) H₂CO₃ (aq) CO₂ (g) + H₂O (s)

11 Hücre içi solunum ise asıl önemli aşamadır. Kan yoluyla hücrelere taşınan Hb(O₂)₂- den O₂ ayrılır. H + (aq) + Hb(O₂)₂- (aq) 2O₂ (aq) + HHb (aq) Bu sayede kanda artan O₂ miktarı difüzyon yoluyla hücre içine geçer. Difüzyon: Bir maddenin çok miktarda bulunduğu ortamdan az bulunduğu ortama doğru hareketidir.

12 Bu O₂ gazı hücre içinde miyoglabinle tepkimeye girerek depolanır, ihtiyaç duyulduğunda kullanılmak üzere mitokondriye gönderilir. Enerji elde etmek için glikoz gibi moleküller oksijenle parçalanır, CO₂ ve H₂O gibi maddelere dönüşür. C₆H₁₂O₆ (aq) + 6 O₂ (aq) 6 CO₂ (g) + 6 H₂O(s) + enerji

13 Oluşan CO₂ kana geçer, CO₂ (g) + H₂O (s) H₂CO₃ (aq) oluşur. H₂CO₃ (aq) + H₂O (s) H + ( aq) + HCO₃- (aq) Bu sayede kanın ph değeri korunmuş olur. Kanda çözünmüş bulunan CO₂ dolaşım yoluyla akciğere taşınıp dış ortama verilir.

14 Birincil Enerji Kaynakları Karbonhidratlar: Bitkilerdeki fotosentez olayında CO₂ (g) + H₂O (s) C₆H₁₂O₆ (aq) + 6 O₂ (g) üretilir. Enerji vericidir, karbonhidratların en küçük yapı birimidir. İçerdiği karbon sayısına göre sınıflanırlar (6 C lu yapı heksoz gibi (glikoz ve fruktoz).

15 Monosakkarit veya basit şeker olarak bilinen glikoz ve fruktoz gibi moleküller birleşerek disakkariti oluştururlar (iki monosakkarit). Glikoz + glikoz Maltoz + H₂O Glikoz + fruktoz Sakkaroz + H₂O Glikoz + galaktoz Laktoz + H₂O Çok sayıda monosakkaritin birleşmesiyle de polisakkaritler meydana gelir. Nişasta, selüloz (bitki), glikojen (hayvan), kitin örneklerindendir.

16 Monosakkaritler doğrudan kana karışabilir. Bu nedenle polisakkaritler uygun enzimlerle hidroliz olurlar. (nişasta - pityalin ve amilaz) Laboratuvarlarda nişastanın hidrolizi için asit, asit-enzim, enzim-enzim yöntemleri vardır. Son yöntemle glikoz şurubu elde edilir. Günümüzde birçok besinde katkı maddesi olarak kullanılır.

17

18

19 Bu monosakkaritlerin enerji verebilmesi için yakılması gerekir. C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ 6CO₂ + 6 H₂O + Enerji Elde edilen fazla enerjinin depolanması gerekir. Ama nasıl? 1) Glikojen 2) Yağ oluşumu

20 Yapıcı ve Onarıcı: Proteinler

21 Vücudumuzun temel yapı birimi proteindir. Bu nedenle beslenmemizin olmazsa olmaz kısmını proteinler oluşturur. Sağlıklı bir şekilde yaşamamız için günde belirli bir miktar protein tüketmemiz gerekir. Proteinler canlı organizmalarda sentezlenebilir. En küçük yapı birimi aminoasittir. Bilinen 22 çeşit aminoasit vardır. Bunlardan 14 tanesi vücudumuz tarafından sentezlenebilir. Sentezlenemeyenlerin dışarıdan alınması gerekir. Bunlara elzem, zorunlu aminoasitler denir.

22 Valin Val Et, süt ürünleri, mantar İzolösin Ile Tohum, çekirdek, yumurta Treonin Thr Süt, tahıl, yeşil sebzeler Fenilalanin Phe Bitkisel ve hayvansal kaynaklar Metionin Met Fasulye, yumurta, balık

23 Aminoasitler, amino (-NH₂) ve karboksil (-COOH) olarak iki kısımdan meydana gelir. İki aminoasitin birleşmesiyle meydana gelen yapıya dipeptit denir. Bu tepkime zincirleme olarak devam ederse civarı aminoasitin oluşturduğu polipeptit veya protein dediğimiz yapılar meydana gelir.

24 Vücuda alınan proteinin yetersiz olması bazı problemlere sebep olur. Bunların başında büyüme durması, halsizlik, anemi, ödem ve vücut direncinin düşmesi sayılabilir. Proteinlerin vücutta üstlendiği birçok görev vardır. Alyuvarlara rengini veren hemoglobin de bir protein bileşiğidir. Vücutta enerji kaynağı olarak da kullanılır (karbonhidrat ve yağ tükendikten sonra).

25 Alınan fazla protein ise karaciğerde yağ ve karbonhidrat yapımında kullanılır, fazlası depolanabilir.

26 Lipitler Oda sıcaklığında ve normail basınçta katı halde bulunan lipitlere yağ, sıvı halde bulunanlara oil denir. Not: Lipitler de vücudumuz için önmeli enerji kaynaklarındandır. Ancak karbonhidratlar yetersizse yağlar enerji için kullanılır. Suda çözünemezler. Öncelikle hidrolize uğrar sonradan kana karışırlar. Yağ Gliserin ve yağ asidi (safra, lipaz ve su)

27 Bazı lipit türleri, yağ asitleri, fosfolipitler, trigliseritler, steroitler olarak sıralanabilir. Lipitlerin vücudumuzdaki görevlerine örnek verelim: Depolanarak soğuktan ve darbelerden korunmayı sağlama Hücre zarlarını oluşturma Yağda çözünen vitaminlerin vücutta taşınmasını sağlama (A, D, E, K vitaminleri) Doymanın algılanmasını sağlama Vücut direncini arttırma

28