Biyomoleküller

Biyolojik dokularda yapıcı, onarıcı, düzenleyici ve enerji verici olarak kullanılan her türlü kimyasal madde besin maddesi olarak tanımlanır. Biyomoleküller, genel olarak karbon, hidrojen, azot ve oksijen içeren organik bileşiklerden örülü yapılardır. Başka elementlerin de bu bileşiklere katıldığı gözlense de, bunlar nadiren görülür.

Proteinler

Proteinler doğal polimerlerdir ve proteinlerin en küçük yapı taşları (monomeri) aminoasitlerdir. Aminoasitlerin birleşerek proteinleri oluşturması kondenzasyon tepkimesi ile meydana gelir. İki aminoasit molekülünden birinin amino grubu ile diğerinin karboksil grubu etkileşir. Amino grubundan hidrojen, karboksil grubundan hidroksil ayrılarak suyu oluşturur. Sonrasında karbon ve azot atomları arasında peptit bağı oluşur. İki amino asitin birleşmesi ile oluşan yapıya dipeptit(dimer), üç tane aminoasitten oluşan yapıya tripeptit,çok sayıda aminoasitten oluşan yapıya ise polipeptit adı verilir. Doğal olarak var olan proteinler toplamda 20 çeşit aminoasitin bir araya gelmesi ile oluşmuştur. Proteinler gerektiğinde su ile tepkimeye girerek aminoasitlere ayrıştırılabilir. Bu tepkimeye hidroliz tepkimesi, büyük moleküllerin su molekülü etkisi ile parçalanmasına hidroliz denir. Her proteinin aminoasit dizilimi kendine özgüdür. Bir aminoasidin sıralamadaki yerinin değişmesi dahi proteinin yapısının değişmesine neden olur. Bu nedenle proteinleri oluşturan aminoasitlerin dizilişleri, aminoasit zincirlerinin şekilleri ve bunlara bağlı olarak proteinin üç boyutlu şekli tanımlanmaktadır. Buna göre bir proteinin yapısı birincil, ikincil, üçüncül ve dördüncü yapı ile tanımlanır.

Proteinlerin Yapıları

• Proteinleri oluşturan polipeptit zincirinde gerçek sıralamayı gösteren yapı, proteinlerin birincil(primer) yapı olarak adlandırılır.
• Proteinin canlı organizmadaki görevine bağlı olarak yapısındaki aminoasit zincirlerinin belirli bir düzende sarmal bir yapı ya da birbiri üzerine katlanan pileli tabakalardan oluşan bir yapı oluşur. Bu yapılar protein molekülünün ikincil yapısı olarak tanımlanır. Proteinlerin ikincil yapıları polipeptit zincirinin sarmal şekilde kıvrılmasıyla oluşur.
• Polipeptitlerin ve proteinlerin uzun zincirli yapıları üç boyutlu olarak kıvrılıp katlanarak proteinlerin üçüncül (tersiyer) yapısını oluştururlar. Zincirde oluşan katlanmanın şekli ve biçimi proteinlerin hem fiziksel hem de biyolojik özelliklerini belirler.
• Farklı protein zincirlerinin birbirine farklı sayılarda bağlanmasıyla da proteinlerin dördüncül (kuaterner) yapısı oluşur. Örneğin kanda bulunan homoglobinde her birisi 146 amino asit, içeren dört ayrı protein zinciri birbirine bağlanmıştır.

Karbonhidratlar

Karbonhidratlar aldehit ya da keton grubu taşıyan polialkollerdir. Monosakkarit,disakkarit ve polisakkaritler olmak üzere üç sınıf ayrılırlar.

• Yapılarındaki aldehit ya da keton grubu bir tane olan monosakkaritlerdir.
• İki monosakkaritin kondenzasyonu ile oluşan aldehit ya da keton grubu iki tane olan karbonhidratlar ise disakkaritler olarak sınıflandırılır.
• Çok sayoda monosakkaritin polikondenzasyonu ile polisakkaritler oluşur. Polisakkaritlerin en çok bilinenleri nişasta ve selüloz bileşikleridir. En önemli kaynağı mısır, patates, buğday ve pirinç olan nişasta, bitkilerin köklerinde, yumrularında ve tohumlarında bulunur. Nişasta uygun koşullarda hidroliz edildiğinde, çok sayıda glikoz molekülü içeren amilaz ve amilopektin olmak üzere iki önemli bileşen elde edilir. Hayvanların ve insanların kas dokularında ve karaciğerlerinde karbonhidratlar glikojen olarak depolanır. Glikojen bitkisel nişastaya benzeyen hayvan nişastası olarak da bilinen bilinen bir polisakkarittir. Selüloz, bitkilerin önemli yapı malzemesi olan doğal bir polisakkarittir. Selülozun molekülleri arasındaki bağların kopması için gereli olan enzimler insan vücudunda salgılanmaz. Dolayısıyla selüloz, insanlar tarafından sindirilemez ama inek, koyun, keçi gibi otçul hayvanlar tarafından sindirilir.

Yapay Tatlandırıcılar ve İnsan Sağlığı

Günlük hayatta kullandığımız ve besin kaynaklı şekerler önemli ölçüde enerji içerdiklerinden aşırı tüketimleri sağlığa zararlıdır. En büyük etkileri ise aşırı tüketimleri sağlığa zararlıdır. En büyük etkileri ise aşırı kilo alınmasına neden olmalarıdır. Yine özellikle şeker hastaları besin kaynaklı şekerleri tüketemezler. Bu nedenle şeker ile aynı tadı verecek kimyasal maddeler kullanma ihtiyacı hissederler. Yapay tatlandırıcılar besin kaynaklı olmayan ve çoğunlukla sıfır enerji veren kimyasallardır. Tatları şeker gibidir. Hatta tatlandırıcıkları çoğunlukla doğal kaynaklı şekerlerden çok daha fazladır. Aspartam, siklamat ve sakkarin yapay tatlandırıcılardan sadece birkaç tane örnektir. Bunlar gibi onlarca tatlandırıcı vardır. Yapay tatlandırıcıların insan sağlığı üzerindeki etkileri üzerinde çok fazla bilgi olmasa da bazılarının oldukça zararlı etkileri tespit edilerek gıda maddelerinde kullanımı yasaklanmıştır. Kimyasal olarak elde edilen tatlandırıcıların kanser, alerji, baş ağrısı ve iştah artırıcı gibi etkilere neden oldukları düşünülmektedir.