C2H4 geometrik yapısı

Organik bileşikler, karbonun hidrojen, oksijen, azot ve diğer elementler ile yaptığı bileşiklerdir. Organik bileşiklerin molekülleri genelde karmaşıktır ve çok sayıda atomdan oluşur. Çözeltikerinde iyonlaşmazlar. İzomeri de organik bileşiklerin yaygın bir özelliğidir.

Karbonun hidrojen ve çoğu kez bunun yanı sıra oksijen, azot ve öteki elementlerle yaptığı bileşikler. Organik bileşiklerin molekülleri genellikle karmaşıktır ve çok sayıda atomdan oluşur. Çözeltilerinde genellikle iyonlaşmazlar. İzomeri de organik bileşiklerin yaygın bir özelliğidir.

Bunlara ek olarak bazı tarihsel sebeplerden dolayı; karbonatlar, basit karbon oksitleri ve siyanürlerin yanı sıra, karbon allotroplaro da inorganik kabul edilir.  Organik ve inorganik karbon bileşikleri arasındaki ayrım, kimyanın geniş çalışma alanını düzenlemek için yararlı olsa da, genellikle rastgeledir. Organik bileşiklerin tüm yönleriyle ele alındığı kimya dalı ise organik kimyadır.

Karbonhidratlar, yağlar, proteinler, vitaminler, enzimler, nükleik asitler ve ATP canlıların yapısında bulunan organik maddelerdir.

Genel özellikleri

Organik moleküller, gelen olarak karbon, hidrojen ve oksijen atomlarından oluşurlar. Bazı organik maddelerde azot ve fosfor gibi farklı atomlar da bulunabilir.

Organik bileşikler, canlı gücrelerde sentezlenir. Hücrelerde enerji ham maddesi, yapı maddesi ve metabolik düzenleyici olarak kullanılabilirler.

Canlı hücrelerin yapısında bulunan organik bileşikler

Karbonhidratlar

Karbonhidratlar; karbon, hidrojen ve oksijen atomlarından oluşan bileşiklerdir. Genel formülleri (CH2O)n’dir. Hücrelerde iki farklı amaç için kullanılırlar.

  1. Canlılar metabolik faaliyetlerini gerçekleştirmek için gereken enerjiyi, öncelikli olarak karbonhidratları parçalayarak sağlarlar. Protein ve yağlardan daha az miktarda enerji içermesine rağmen, solunum ile parçalanması kolaydır ve bu yüzden ilk tercih sebebidir.
  2. Enerji verici olarak kullanılmalarının dışında hücrelerin yapısına katılırlar. Örneğin; eoksiriboz DNA’nın, riboz ise RNA ve ATP moleküllerinin yapısına katılır, kitin böceklerin dış iskeletini, selüloz ise bitkilerin hücre duvarlarını oluşturur. Glikoz ise protein ve yağlarla birleşip glikoprotein ve glikolipit olarak hüzre zarının yapısına katılır.

Yağlar

Yağlar; genel olarak karbon, hidrojen ve oksijen atomlarının birleşmesinden oluşur, bazı yağların yapısında fosfor ve azot gibi atomlar da bulunabilir .Ayrıca yağlardaki hidrojenin oksijene oranı karbonhidrat ve proteinlere göre daha yüksektir. Karbonhidrat ve proteinlerden daha fazla hidrojen atomu içerdiklerinden, solunum ile parçalandıklarında daha fazla enerji açığa çıkar.

Yine karbonhidrat ve proteinlerden farklı olarak,  yağların ortak bir monomer çeşidi yoktur. Bu moleküllerin en önemli ortak özelliği suda çözünmemeleri ya da çok az çözünmeleridir. Yalnızca kloroform, benzen, eter ve aseton gibi organik çözücülerle çözünürler.

Proteinler

Canlı hücrelerin yapısında en fazla bulunan organik moleküllerdir. Yapılarında karbon, hidrojen, oksijen ve azot atomlarının yanında kükürt ve fosfor atomları da bulunabilir. Hücrede temel işlevi olan yapı ve metabolik faaliyetlerini düzenlemek olmasına rağmen zoraki durumlarda enerji verici olarak da kullanılabilirler. Proteinler aminoasitlerden meydana gelir.

Enzimler

Hücrelerdeki metabolik olayların gerçekleşebilmesi için tepkimeye girecek moleküllerin aktifleşmesi ve belirli bir enerji düzeyine ulaşması gerekir. Bir kimyasal tepkimenin başlaması için gerekli olan minimum enerji miktarına aktivasyon enerjisi adı verilir. Kimyasal tepkimelerde moleküller birbirine çarparak reaksiyona girerler. Bu yüzden sıcaklığın artırılması reaksiyona giren moleküllerin kinetik enerjilerini artırdığından aktivasyon enerjisi daha çabul aşılır ve reaksiyon hızlanır. Bu yöntem hücrelerde kullanılmaz. Çünkü sıcaklığın artması hücre yapısını oluşturan proteinlerin bozulmasına neden olur ve hücre zarar görür.

Bu yüzden hücreler kimyasal tepkimeleri hızlandırmak için katalizör adı verilen maddeleri kullanırlar. Katalizör varlığında ilgili moleküller fazla ısıya gerek duyulmadan tepkimeye girebilirler. Katalizörler reaksiyonu hızlandırdığı gibi reaksiyon sonunda yapısal bir değişime de uğramaz. Canlı hücrelerde kullanılan katalizörler enzimlerdir.

Vitaminler

Vitaminler, hücrelerde düzenleyici olarak görev yapan ve hastalıklara karşı dayanıklılığı artıran organik moleküllerdir. Küçük yapılıdırlar ve bu özelliklerinden dolayı sindirime uğramadan hücre zarından geçebilirler. Organik yapılı olmalarına rağmen hücrede enerji kaynağı olarak kullanılmazlar, büyük bir bölümü enzmlere yardımcı olarak(koenzim) görev yaparlar ve hücre yapısına katılmazlar.

Bitkiler ihtiyaç duydukları vitaminleri sentezleyebilir, hayvanlar ise vitamin ihtiyaçlarını yediklerinden karşılarlar. Bazı vitaminler provitamin olarak alınıp karaciğer, bağırsak ya da deride, vücudun kullanabileceği vitaminlere dönüştürülür. Birçok vitamin koenzim olarak kullanıldığından, vücuttaki vitamin eksikliğinde bazı enzimler görev yapamaz. Buna bağlı olarak bireyde bazı metabolik aksaklıklar ve hastalıklar meydana gelir.

ATP (Adenozin Trifosfat)

Adenin bazı, riboz şekeri ve üç fosfat grubundan oluşan organik moleküldür. Hücrelerin metabolik olaylarının gerçekleşmesi için gerekli olan enerjiyi sağlar. Adenin bazı ve riboz şekerinin birleşmesiyle adenozin bazı oluşur ve bu yapıya fosfat grubunun bağlanması ile adenozin monofosfat(AMP), iki fosfat grubunun bağlanması ile adenozin difosfat(ADP), üç fosfat grubunun bağlanması ile adenozin trifosfat(ATP) oluşur.

ATP molekülünün yapısında iki tane yüksek enerjili fosfat bağı bulunur. Bu bağların kopmasıyla açığa çıkan enerji hücrelerdeki metabolik olaylarda kullanılır. ATP molekülü hücre zarından geçemez. Bu nedenle canlı olan her hücre kendi ATP’sini üretir.


Ayrıca bakın;

Kaynak ve ileri okuma için;

  • Palme Biyoloji Konu Anlatımlı A “Canlıların Temel Bileşenleri”