Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

040050030 Philip Dutton University of Windsor, Canada N9B 3P4 Prentice-Hall © 2002 General Chemistry Principles and Modern Applications Petrucci Harwood.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "040050030 Philip Dutton University of Windsor, Canada N9B 3P4 Prentice-Hall © 2002 General Chemistry Principles and Modern Applications Petrucci Harwood."— Sunum transkripti:

1 Philip Dutton University of Windsor, Canada N9B 3P4 Prentice-Hall © 2002 General Chemistry Principles and Modern Applications Petrucci Harwood Herring 8 th Edition Bölüm 28: Canlıların Kimyası

2 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 2 of 57 Konular 28-1Yaşayan Sistemlerin Kimyasal Yapısı:Kısa Bir Bakış 28-2Lipitler 28-3Karbonhidratlar 28-4Proteinler 28-5Metabolizma Olayları 28-6Nükleik asitler Özel Konu Protein Sentezi ve Genetik Şifre

3 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 3 of : Yaşayan Sistemlerin Kimyasal Yapısı: Kısa Bir bakış Tek hücreli bitki ve hayvanlardan insanoğluna kadar bütün canılar oldukça karmaşık maddeler içerirler. Bu yaşayan sistemlerde varlığı bilinen elementlerden yaklaşık kadarı ölçülebilir derişimlerdir.İnsan vücudunun kütlece % 96 sı dört elementten (karbon,hidrojen, oksijen ve azot) oluşturmuştur.Canlılarda bulunan belli başlı elementler şekil 28-1 de verilmiştir. Şekil 28-2 de görüldüğü gibi canlıların karmaşık yapıları birkaç basit çevresel kaynaktan – N 2, H 2,ve CO 2 – birkaç aşama ile sentezlenir. Canlı organizmalarda en çok bulunan sudan sonra, en bol bulunan bileşikler lipitler,karbonhidratlar, proteinler ve nükleik asitlerdir. Bu bölümün başlıca konusu işte bu makromoleküllerdir.

4 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 4 of 57 Şekil 28-1: Canlılarda bulunan elementler

5 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 5 of 57 Şekil 28-2: Hücrenin düzenlenmesi

6 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 6 of : Lipitler Lipitler yapılarına göre değil, fiziksel özelliklerine göre daha iyi tanımlanır.Bitki ve hayvan dokularının bileşilenleri olan lipitler kloroform, karbon tetra klorür, dietil eter ve benzen gibi polarlıgı az çözücülerde çözünebilirler. Pek çok bileşik bu tanıma uyarsa da biz burada yalnızca en yaygın lipitleri, yani trigliseritleri inceleyeceğiz. Trigiseritler gliserin ile uzun zincirli ve bir değerli karboksilli asitlerin (yağ asitleri) verdiği esterlerdir. Bazı yaygın yag asitleri çizelge 28-1 de verilmiştir. Trigliserit bir genel isimdir; triglseritlerin sistematik adı triaçilgliserinlerdir. Gliserin üclü karbon iskeletini, yağ asitleri de açil gruplarını oluşturur. Eğer bütün açil grupları aynı ise, tirgiliserit, basit trigilserit, aksi halde karısık trigliserittir.bir gliseridin adlandırılmasında, önce gliseril adı, takiben üç açil grubu icin bileşiğin adı yazılır. Açil grupları, gliseril iskeletine baglandıkları sıraya göre adlandırılır.İlk iki isim o ile biterken,üçüncü ad at ile biter. Bütün açil grupları aynı ise, tri ön eki ile birlikte sadece at son eki kullanılır.

7 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 7 of Lipitler

8 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 8 of 57 Table 29.1 Some Common Fatty Acids

9 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 9 of 57 Sabunlaşma Trigliseritler bazik çözeltilerde gliserine ve yag asidi tuzlarına hidroliz olurlar. Bu hidroliz işlemine sabunlaşma oluşan yag asidi tularına ise sabun adı verilir

10 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 10 of 57 Yağlar Katı sıvı ve yağların her ikisi de trigliseritlerdir fakat bunlar, trigliseritlerdeki asit bileşeninin niteliği bakımından farklıdır. Katı yağlar, doymuş yağ asidi bileşenlerinin fazla olduğu gliseril esterleri olup, oda sıcaklığında katıdırlar. Sıvı yağlar ise fazlaca doymamış yağ asitlerine sahiptir ve oda sıcaklıgında sıvıdır.Yağların bileşimleri değişkendir ve yalnızca belirli bitki yada hayvan türlerine değil, beslenme ve iklim koşullarına da bağlıdır. Yağlar saf iken renksiz, kokusuz ve tatsızdırlar. Karakteristik koku, renk ve tatları içlerinde bulunan organik safsızlıklardan ileri gelir. Fosfolipitler Fosfolipitler bütün hayvan hücrelerinde bulunur ve sinir dokularında özellikle etkilidir. Bunlar gliserin, yağ asitleri, fosforik asit ve bir azot içeren bazdan türetilir.hücre zarları, hidrofilik başları sulu ortamda ve hidrofobik kısımları kolesterol ve proteinlere batmış durumda olan çift tabakalı fosfolipitlerden oluşur

11 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 11 of 57 Butter

12 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 12 of 57 Table 28.2 Some Common Fats and Oils

13 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 13 of 57 Kalorisiz yağlar

14 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 14 of 57 Fosfolipitler

15 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 15 of 57 Fosfolipitler

16 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 16 of Karbonhidratlar Karbonhidratın sözlük anlamı sulu karbondur : C x (H 2 O) y.Buna göre, sakkaroz yada şeker kamışı şekeri (C 12 H 22 O 11 ), C 12 (H 2 O) 11 e eşdeğerdir. Daha anlamlı bir şekilde tanım şöyledir: karbonhidratlar polihidroksi aldehitler, polihidoksi ketonlar, bunların türevleri yada hidroliz olduklarında bunları veren bileşiklerdir. Keton yapısında olan karbonhidratlara ketozlar, aldehit yapısında olanlara aldozlar denir. Beş karbonlu karbonhidratlar pentoz, altı karbonlular heksoz, vb. adını alırlar. En basit karbonhidratlar monosakkaritlerdir. İkiden ona kadar monosakkaritin birbirine baglanmasıyla oluşan karbonhidratlara oligosakkaritler denir. Bunlar, taşıdıkları monosakkarti birimlerinni sayısına göre disakkarit, trisakkarit gbi adlar alırlar. Mono ve oligosakkaritlere şekerler de denir. 10 dan fazla monosakkarit birimi iceren karbonhidratlara polisakkaritler adı verilir

17 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 17 of 57 Gliseraldehin optik izomerleri

18 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 18 of Karbonhidratlar Asimetrik bir karbona baglı grubun düzenine mutlak konfigürasyon denir. Bir yada iki kiral merkezli bileşiklerin bu yöntemle göstermek nispeten kolaydır. Ama kiral merkez sayısı artıkça bu yöntem in kullanılması zorlaşır. Örneğin, karbonhidratlarda zorlukla karsılaşılır.Alman kimyacı Emil Fischer, üç boyutlu yapıları iki boyutlu yapılar halinde çizmenin yolunu bulmuştur. Bu yeni formule Fischer izdüşüm formülü diyoruz. Bu yöntem iki bakımdan önemlidir: birincisi, kiral bir karbonun stereokimyasının nasıl iki boyutlu gösterileceğini belirtir; ikincisi, karbon zincirinin sayfa üzerinde nasıl çizileceğini kurallara baglar.

19 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 19 of 57 Fischer yöntemi

20 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 20 of 57

21 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 21 of 57 Diastereomerik ilişki

22 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 22 of 57 Monosakkaritler Dogada 16 aldoheksoz olasıysa da dogada daha çok üçü (D-galaktoz, D- glukoz ve D- manoz) bulunmaktadır. Bu üç şeker molekülünün cok azı acık zincir yaprısda bulunur. Herbirinin en cok bulundugu yapısal hali halkalı yapılardır. Halka selkindeki monosakkaritlerin adlandırılması karısktır,fakat adlardaki her terim kesin bir anlam içerir.Buna göre, D-(+)- glukoz adı acık zincirli, D konfigürasyonunda ve saga ceviren (+) glukozu belirtir. İndirgen şeker denen bazı şekerlerde, Cu 2+ (aq) ile indirgenme – yükseltgenme tepkimesi verebilen acık incirli şeklin, halkalı şekil ile dengede olan miktarı önemli bir büyüklük oluşturur.bu redoks tepkimesinde Cu 2+ (aq) kırmızı Cu 2 O çökeligine indirgenirken,şekerin aldehit grubu ait grubuna yükseltgenir.Bir çözeltinin indirgen olup olmadığı Fehling çözeltisi yada Benedict çözeltisi ile denenebilir.

23 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 23 of 57 Glukoz molekülündeki halka kapanması

24 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 24 of 57 D- Glukozun  ve  yapıları

25 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 25 of 57 Disakkaritler İki monosakkarit molekülünden bir su molekülü ayrılırsa bir disakkarit molekülü oluşur. Bir disakkarit tanımlanırken iki önemli noktayı gözönüne almalıyız: birincisi, monosakkairt birimleri nelerdir ?,ikincisi bu birimlerin baglanması  mı, yoksa  mıdır?Doğal yollarla meydana gelen disakkaritlere şunlar örnek verilebilinir: maltoz,sellobiyoz,laktoz ve sakkaroz. Maltozda, bir glukoz biriminin C-1 hidroksil grubundaki bir H atomu ikici bir glukoz biriminin C-4 atomu üzerindeki hidroksil grubu ile tepkimeye girer.İki birim  halinde bağlanır. Maltozun halkalı yapısı ve acık zincir yapısı arasında denge olasıdır, bu yüzden maltoz bir indirgen şekerdir.Maltoz malt enziminin nişasta üzerine etkisiyle elde edilir.Maya varlığında, maltoz fermantasyona uğrar,önce glukoza ve sonra da etanol ve karbondioksite dönüşür.

26 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 26 of 57 Bazı yaygın disakkaritler

27 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 27 of 57 Polisakkaritler Polisakkaritler, monosakkaritlerin oksijen köprüsü ile birbirine bağlandığı uzun zincirlerdir.Hububat,pirinç,mısır ve patateste bol miktarda bulunan nişasta, 20 bin ile 1 milyon aka molekül kütlesine sahip bir polisakkarittir.bir çok bitkinin karbonhidrat deposudur. Glikojen, hayvanların karbonhidrat deposu olup, karaciğer ve kas dokularında birikir.Molekül kütlesi nişastadan daha büyüktür ve polisakkarit zinciri daha çok dallanmıştır. Selüloz bitkilerin temel yapı taşıdır.odun hamuru, pamuk ve samanın başlıca birleşenidir. Tamamen hidroliz edilirse, glukoz verir. Selülozun molekül kütlesi 300 bin ile 500 bin akb arasında olup, buda glukoz birimine karşılık gelir.İnsan dahil bir cok hayvan  bagını koparacak enzime sahip olmadığından selüloz sindirilemez.

28 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 28 of 57 Yaygın İki Polisakkarit

29 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 29 of 57 Fotosentez Fotosentez olayı, karbondioksit ve suyun bitkiler tarafından karbonhidrata dönüştürülmesidir.bu olayda anahtar klorofil ve güneş ışığıdır. Calvin tarafından önerilen ve günümüzde halen kabul edilen mekanizmaya göre 6 mol karbon dioksitin 1 mol glukoza dönüşmesi 100 kadar basamak üzerinden yürür. Bu mekanizma karbon -14 radyoaktif izi kullanarak büyük ölçüde açıklanmıştır.fotosentez iki basamağa ayrılmıştır: 1.güneş enerjisinin kimyasal enerjiye dönüşmesi(ışık tepkimesi) 2.enzimler tarafından karbonhidrat ara ürünlerin sentezi. Bu tepkime ışık olmadan yürüyebilir ve karanlık tepkime adını alır.

30 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 30 of 57 Biyokütle Biyokütle, yaşayan herhangi bir maddedir.. Fotosentezle üretilen selüloz,nişasta ve şekerler biyokütlenin önemli bir bileşenidir.Bitki biyokütlesi doğrudan bir aykıt olarak kullanılabilinir yada yakıt veya kimyasal ham madde olarak kullanılabilen diğer gaz, sıvı ve katı maddelere dönüştürülebilir. En çok bilinen en yaygın uygulanan dönüşüm yöntemi şekerin etanole fermantasyonudur.Fermantasyon, havasız ortamda bir mikroorganizma etkisi ile organik maddenin bozunmasını içerir. Bitkiyi fosil yakıtlara dönüştürmek, jeolojik işlemler ve jeolojik zaman ölçeği gerektirir. Bu nedenle, bu yakıtların enerji kaynağı ve ham madde olarak gelecekteki bulunabilirlikleri sınırlıdır.

31 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 31 of Proteinler Proteinler  -amino asitlerden oluşmuş, büyük molekül ağırlığına sahip polimerlerdir. Bilinen  -amino asitlerin yaklaşık 20 kadarı pek çok bitki ve hayvan protein in ana bileşenidir. Bu asitlerden bazıları Çizelge 28-4 de verilmiştir. Proteinler protoplazmanın temelini oluştururlar ve bütün yaşayan organizmalarda bulunurlar.Protein kas, deri, saç ve diger dokular biçiminde, vücudun iskelet dışındaki kısmını oluştururlar. Enzim şeklinde biyokimyasal tepkimler katalizler, hormon olarak metabolik olayları düzenlerler ve yabancı organizma ve yabancı maddelerle savaşırlar. Amino asitlerin mutlak konfigürasyonlarının saptanmasında referans bileşik yine gliseraldehittir.

32 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 32 of Proteinler

33 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 33 of 57 Amino asitlerdeki izoelektonik form

34 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 34 of 57 Table 28-3 Some Common Amino Acids

35 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 35 of 57 Peptitler İki amino asit molekülü bir su molekülü kaybederek birbirlerine bağlanabilir ve dipeptitleri oluştururlar.Amino asitler arasındaki bağa ise peptit bağı denir.

36 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 36 of 57 Tripeptitler Gly-Ala-Ser N-terminalC-terminal

37 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 37 of 57 Sıralama

38 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 38 of 57 Protein yapıları Bir proteini oluşturan polipeptit zincirindeki amino asitlerin gerçek sıralanmasını gösteren yapıya birincil yapı adı verilir. Bir protein zincirinin biçimine ikincil yapı denir. X ısınları altında incelenen polilisinin, polipeptidin sarmal yapıda olduğu, dolaysıyla diğer protein zincirlerinin de bu şekilde olabileceği düşünülmüştür. Bir protein molekülünün sekli ise ile ilgili ifade ise ücüncü yapı ile açıklanır.

39 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 39 of 57 Bir proteinin ikincil yapısı:  -sarmal

40 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 40 of 57  -keratinin pileli tabaka modeli

41 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 41 of 57 Proteinin üçüncül yapısına katkıda bulunan bağlanmalar

42 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 42 of 57 Proteinin dört yapısı

43 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 43 of Metabolizma Olayları Canlı organizmaların dış görünüşleri farklı olmasına karsın, yaşamlarını sürdürebilmelerini sağlayan kimyasal olayların çok benzer olması şaşırtıcıdır. Canlılarda görülen kimyasal tepkimelerin hepsine birden metabolizma denir.maddenin parçalandığı metabolik tepkimler yıkım(katabolizm), basit maddelerden karmasık maddelerin oluşan tepkimelere ise sentez (anabolizm) reaksiyonları denir.matabolizma da yer alan maddelere matabolitler denir. Karbonhidrat metabolizması: insanların başlıca enerji kaynağı olan nişastanın çeşitli reaksiyonlardan geçerek glukoza dönüşmesinin gerçekleştiği matabolizmadır.

44 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 44 of 57 Karbonhidrat metabolizması

45 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 45 of 57 Metabolizmalar Lipit Metabolizması: Yağlar ince bağırsakta lipaz enzimleri yardımıyla sindirilir.ürün olarak gliserin, mono ve digliseritlerin karışımları ve yag asitleri oluşur.Yağ asitleri bir seri tepkime ile,enerji açığa çıkararak karbondioksite ve ya suya yükseltgenirler. Protein metabolizması: proteinlerin bir çok tepkimeye uğrayarak serbest amino asitlere dönüşmesini sağlayan metabolizmadır.Oluşan serbest amino asitler protein sentezinde kullanılır. Enzimler: enzim protein içeren biyolojik bir katalizördür.Her biyolojik dönüşümün kendine özgü bir enzimi vardır ve her enzim, sıcaklık yada pH değişimine gerek duymadan kendi tepkimesini katalizler.Enzimler girdikleri reaksiyondan girdikleri şekilde aynen çıkarlar

46 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 46 of 57 Metabolizmadaki enerji ilişkileri

47 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 47 of 57 Enzimler E + S  ES → E + P

48 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 48 of 57 Enzim mekanizması → →

49 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 49 of 57 Enzim mekanizması →

50 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 50 of Nükleik asitler Canlı organizmasındaki lipitler, karbonhidatlar, proteinler ve su dısındaki %1 lik kısmı olusturan yaşamın temel maddeleri nükleik asitler olarak tanımlanır.hücrenin metabolik etkinliklerini yönlendiren bilgi taşıyıcılardır.bunlar DNA ve RNA dır. DNA hücre cekirdegi icinde,protein de iceren ve kromozom adı verilen cubuk seklinde yapılar üzerinde bulunur.DNA kusaktan kusaga gecen kalıtsal bilgileri icerir. Kromozomlar boyunca belirli bölgeler genler olup belirli özellikleri denetleyen DNA sırasıdır.DNA, pentoz sekeri 2 deoksiriboz, purin bazları adenin ve guanin, primidin bazları sitosin ve timinden olusur.RNA, deoksiriboz yerine riboz ve timin yerine urasil bazı icerir. Hem DNA hem de RNA fosfat grupları icerir. Bazlar eşleme kuralı ile eşitlenir. A=T G=C A+G=C+T

51 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 51 of Nükleik asitler DNA nıjn kabul edilen bicimi ikli sarmal seklindedir. DNA moleküllerini kopyalanabilme yetenegi vardır. Yani kendilerinin tam kopyalarını yapabilirler. Bir DNA molekulunun kopyalanmasında kritik basamak, molekülün seritlere acılmasıdır. Acılma olurken, hücre cekirdegindeki serbest nükleotitler, iki tek seridin acılmıs kısımlarına baglanır.Her biri, bir eski, bir yeni serit iceren yeni bir DNA ikili sarmalı olusturur.

52 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 52 of 57 Nükleik asitlerin bileşenleri

53 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 53 of 57 Nükleik asit zincirinin bir kısmı

54 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 54 of 57 DNA Modeli

55 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 55 of 57 DNA nın kopyalanması

56 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 56 of 57 Özel konu Protein sentezi ve genetik şifre

57 Prentice-Hall © 2002General Chemistry: Chapter 28Slide 57 of 57 Protein sentezi


"040050030 Philip Dutton University of Windsor, Canada N9B 3P4 Prentice-Hall © 2002 General Chemistry Principles and Modern Applications Petrucci Harwood." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları