Post on 29-Apr-2019
Biyokimya IYrd. Doç. Dr. Serkan SAYINER
Yakın Doğu Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Biyokimya Anabilim Dalıserkan.sayiner@neu.edu.tr
1. Biyokimyaya giriş ve Biyofiziksel kimya
2. Biyoelementler
3. Karbonhidratlar
4. Lipidler
5. Proteinler
6. Nükleik Asitler
7. Enzimler
Biyokimya I Ders İçeriği
Glikojen
Hemoglobin
Lipoprotein
DNA,
Nükleobazlar
1. Ası T (1999). Tablolarla Biyokimya I ve II, Nobel Tıp Kitapları Dağıtım, Ankara.
2. Kalaycıoğlu L, Serpek B, Nizamlıoğlu M, Başpınar N, Tiftik A. (2000). Biyokimya, Nobel Yayın Dağıtım, Ankara.
3. Karagül H, Altıntaş A, Fidancı UR, Sel T (1999). Temel Biyokimya Uygulamaları. Medisan Yayınevi, Ankara.
4. Engelking LR (2014). Textbook of Veterinary Physiological Chemistry. 3rd Edition. Academic Press.
5. Lehninger AL, Nelson Dl, Cox MM (2012). Principles of Biochemistry, 6th Edition, United States of America.
6. Nizamlıoğlu M, Kurtoğlu F, Başpınar N, Altunok V, Haliloğlu S, Bulut Z (2013). Biyokimya Laboratuvar Uygulamaları. Aybil Yayınları, Konya.
7. Rodwell V, Bender D, Botham KM, Kennelly PJ, Weil PA (2015). Harpers Illustrated Biochemistry 30th Edition. McGraw-Hill Education
8. Sözbilir Bayşu N, Bayşu N (2008). Biyokimya, Güneş Kitabevi.
Başlıca yararlanılacak Kaynaklar
• Amacı;
▫ Canlı hücreler ile ilgili kimyasal olayları anlamak ve
tanımlamak.
▫ Yaşamın nasıl başladığını, nasıl geliştiğini ve nasıl gelişeceğini
öngörebilmek.
▫ Teknik ve teknolojik gelişmelerden yararlanıp bunları yaşama
geçirebilmek.
• Kapsamı;
▫ Yaşamın olduğu her yerde oluşan biyokimyasal olaylar.
Amacı ve Kapsamı
1. Canlı organizmaların bileşenlerinin kimyasal yapıları nelerdir?
2. Bu bileşenler organize yapıların, hücrelerin, çok hücreli dokuların
ve organizmaların oluşabilmesi için nasıl etkileşir?
3. Yaşayan maddeler canlı kalabilmek için çevrelerinden nasıl enerji
alırlar?
4. Bir organizma büyüme ve çoğalması için gereksinim duyulan bilgi
nasıl saklanır ve nasıl nakledilir?
5. Üreme, yaşlanma ve organizmanın ölümünde hangi kimyasal
değişimler olur?
6. Canlı hücreler içinde kimyasal reaksiyonlar nasıl kontrol edilir?
Biyokimya hangi sorulara yanıt verir ?
Genetik
Moleküler
Biyoloji
Toksikoloji
İmmunolojiMikrobiyoloji
Viroloji
Endokrinoloji
Fizyoloji
Farmakoloji
BiyokimyaKlinik Biyokimya
Biyokimyasal olaylarda hücre
1. Çekirdekçik2. Çekirdek3. Ribozomlar4. Vezikül5. Granüllü ER6. Golgi Aygıtı7. Hücre Membranı8. Granülsüz ER9. Mitokondriler10. Koful/Vakuol11. Sitoplazma12. Lizozom13. Sentrozom (Sentriyollar)
Kaynak: WikiMedia
Golgi Aygıtı: Protein depolama, salgılama
Gra.ER & Ribozomlar: Protein Sentezi
Gra.süz.ER: Lipid Sentezi
Lizozom: Proteolitik Enzimler, Esterazlar, Glikozidazlar
Mitokondri: TCA, β-Oksidasyon, Üre Sentezi, Elektron Transport, Oksidatif fosforilasyon Çekirdek: Nükleik Asit
Sentezi
Hücre Membranı: Reseptörler, transport
Sitoplazma: Glikoliz, Glikoneojenez, Pentoz siklusu
GlikozYağ AsitleriMinerallerVitaminlerAmino asitler
SuKarbondioksitSentez Ürünleri
Kaynak: WikiMedia
Temel maddeler Örnekler % g
Su - 60
Azotlu bileşikler Proteinler, peptidler, aminoasitler, nükleik asitler 19
Lipidler Nötral yağlar, sterinler, fosfolipidler, mumlar 15
Karbonhidratlar Monosakkaritler, polisakkaritler, amino şekerler 1
Mineraller Makro ve mikro (iz) elementler 5
Organizmada bulunan temel maddeler ve oranları
Bilim dalı İnceleme düzeyi
Anatomi Makroskopik
Histoloji Mikroskopik
Fizyoloji Makro-Mikroskopik
Biyokimya Moleküler
Temel bilim dallarının organizma yapısını inceleme düzeyleri
Su, Önemli Biyofiziksel Olaylar
Biyofiziksel Kimya
▪ SU hayatın vazgeçilmezi bir faktörüdür.
▪ Işıksız veya oksijensiz varlığını sürdürebilen canlı vardır, fakat susuz olarak yaşamını koruyabilen hiçbir canlı yoktur.
▪ Yetişkin canlılarda vücut ağırlığının % 60-70’ i su isede tek tek organ ve dokulardaki su miktarı farklılık göstermektedir.
SU
Organ Su Oranı %Total Vucüt Suyundaki
Payı %
Göz 98 0.1
Kan 79 5
Kas 77 50
Deri 72 7
İskelet 22 12
Yağ 15 2
Diş 10 < 0.1
• Total vücut suyu miktarı, her canlı için sabittir. Bu sabitin korunmasını sağlayan regülasyon mekanizmaları bulunmaktadır.
• Su miktarındaki dalgalanmalar ile canlının organizasyon derecesi arasında ters orantı vardır.
• Metabolik değişimler süreklilik arz ettiği ve tek tip olmadığı için bir canlının total vücut suyunu ölçen bir metot bulunmamaktadır.
SU
• Su molekülünde H atomları, elektronları
düzensiz dağıldığından asimetrik olarak
yerleşmiştir.
• Bu nedenle su molekülünde sürekli dipol
karakterini veren ağır yüklü 2 noktanın
oluşumu, molekülün belirli şekilde polarize
olmasına yol açar.
Oksijenin Van der Waals yarı çapı = 1.2 Angstrom
Van der Waals kılıfı
O-H kovalent bağ aralığı= 0.958 Angstrom
Suyun Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri
•Tek tek su molekülleri arasında, hidrojen köprülerinin oluşumundan
dolayı düzenli bir assosiye olma şansı vardır. Bu nedenle esas yapı,
içerisinde bir su molekülü ile koordine olmuş 4 su molekülü
tetrahedral yapı meydana getirir. Suyun tekbaşına tertiplenme
durumu semi-kristalleşme veya buz yapısı olarak ifade edilir.
Suyun Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri
•Bir madde suda eritilirse esaslı değişikliğe uğrar.
•Sulu çözeltideki bütün iyonlar hidratize formda
bulunurlar ki , burada katyonlar su molekülünün
negatif yük merkezini (oksijen), anyonlar da su
dipolünün pozitif yük merkezinin (H) çeker.
•Bağlı bir su molekülünün yüklü parçacıklarının sayısı,
onun yarıçapı ile ilgilidir. Küçük iyonlar, suyu büyük
iyonlardan daha kuvvetli bağlarlar.
Suyun Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri
Cl- Na+
Hidratize Form → İyon-Dipol Etkileşimi
1. Makromoleküllerin yapı taşıdır.
➢ Polisakkarit, protein ve nükleik asit gibi birçok kompleks bileşikler, suyu
düzenli bir şekilde tutma yeteneğine sahiptir. Makromolekül ile su
molekülü hidrojen bağları ile bağlanır.
2. Küçük moleküllü maddeler için iyi bir yapı taşıdır.
➢ Su, içerisinde bir çok metabolizma olayının meydana geldiği,
substratların taşındığı, metabolizma olayları sonucu oluşan bir çok artık
ürünün atılmasını sağlayan bir çözücüdür.
Suyun Biyolojik Görevleri
3. İyi bir substrat ve ko-substrattır.
➢Su metabolizmanın birçok tepkimesine katılır. Hidrolaz ve hidrataz
grubu enzimler, ko-substrat olarak suya ihtiyaç duyarlar; oksidazlar,
solunum enzimleri reaksiyon ürünü olarak suyu açığa çıkarırlar
(oksidasyon suyu).
4. Enerjiyi düzenli şekilde yönetir.
➢Hidratize yapılarda hidrojen bağları kovalent bağlara değişebilir
veya tersi olabilir.
Suyun Biyolojik Görevleri
5. İyi bir ısı regülatörüdür.
➢Su yüksek bir ergime noktasına ve buharlaşma ısısına sahiptir. 1 g
suyu 0ºC’ den 100ºC’ ye getirmek için 100 kalori gerektiği halde 1 g
kaynar suyun buhar hale gelmesi için 540 kalori gereklidir. O halde
organizmada az miktar suyun buharlaşması çok miktarda ısı kaybına
neden olur. Terlemenin vücudu serinletici etkisi bundan ileri gelir.
Su buharının deri ve akciğer yoluyla çıkması, ısı regülasyonun
önemli bir mekanizmasını oluşturur.
Suyun Biyolojik Görevleri
• Hücre içi Sıvısı (İntrasellüler Sıvı-ISS/ICF): Hücre içi sıvısının temel
katyonu K (ayrıca Na ve Mg’de bulunur), temel anyonları P ve
proteinattır. Hücre içi sıvı organizma suyunun % 70’ini kapsar.
• Hücre Dışı Sıvısı (Ekstrasellüler Sıvı-ESS/ECF): Hücre dışı sıvısının
temel katyonu Na’dur. Ayrıca K, Ca, Mg’ da bulunur. Temel anyonları
Cl ve HCO3- dür. % 30’unu kapsar.
▫ Hücrelerarası (interstisyel): % 20
▫ Damar içi (intravazal): % 10
• Kompartmanlar arasında, devamlı bir su alışverişi vardır. Buna rağmen
su miktarı dar bir sınır içinde değişir.
Suyun Fonksiyonel Dağılımı
• Serbest Su
▫ Kan, lenf, BOS, sinovyal sıvı gibi vücut sıvılarında bulunur.
• Bağlı Su
▫ Hidrat Suyu: İyonlara, protein, karbonhidrat gibi
makromoleküllere H köprüleri ile bağlı olan sudur.
▫ İntermoleküler Su: Lifler ve zarlar arasında kalmış akıcılığını
yitirmiş sudur.
Suyun Bulunma Durumu
• Ekzojen Su▫ Besin maddelerinden ve içilen
sıvılarla vücuda alınan sudur.
▫ Ekzojen su sindirim kanalında
izotonikleşir. Çoğu ince barsakdan,
kalanı kolondan emilir. Kan
dolaşımına alınan su dokulara
taşınarak interstisyel sıvıda
depolanır.
Su Metabolizması
Kaynak: Ası T. Tablolarla Biyokimya I
Kaynak: Ası T. (1999)
• Ekzojen Su▫ Ekzojen su yönünden koyunlar bol
sulu otlarla beslendiklerinde su
içmeden de yaşayabilirler.
▫ Atlar ise gıdalar aldıkları su ve
metabolizma suyuna rağmen günde
ilaveten 40-50 litre suya ihtiyaç
duyarlar.
Su Metabolizması
Kaynak: Ası T. Tablolarla Biyokimya I
Kaynak: Ası T. (1999)
• Endojen Su
▫ Metabolizma olayları ile elde edilen sudur. Metabolizma suyu (metabolik su) olarak da isimlendirilir.
▫ Organik maddelerdeki hidrojenin oksitlenmesinden elde edilir. Bunun içinde sentez edilen su miktarı yenilen gıda maddelerinin özelliğine bağlıdır.
▫ Formül yapılarında fazla hidrojen bulunan maddelerden daha fazla su sentezlenir.
Su Metabolizması
Kaynak: Ası T. Tablolarla Biyokimya I
Kaynak: Ası T. (1999)
• Su vücuttan başlıca idrar olarak atılır.▫ Bunun yanında dışkı, tükürük, burun
salgıları, göz yaşı, genital salgılar, terleme ve akciğer ile su vücudu terk eder. Özellikle laktasyondaki ineklerde ve emziren kadınlarda önemli miktarda su süt ile atılır.
▫ En önemli su metabolizması bozuklukları su kayıpları (dehidratasyon), fazla alımına bağlı su zehirlenmeleri, ödem ve şok gibi olaylardır.
Su Metabolizması
Kaynak: Ası T. Tablolarla Biyokimya I
Kaynak: Ası T. (1999)
• Vazal → İnterstisyel, interstisyel → sellüler sıvı
kompartmanları arasında devamlı su alışverişi olmaktadır.
• Kompartmanlardaki su miktarı dar sınırlar içerisinde bulunur.
• Kompartmanlar arası suyun taşınmasına neden olan kuvvetler
ise;▫ Ozmotik Basınç
▫ Kolloid Ozmotik Basınç (Onkotik basınç)
▫ Hidrostatik Basınç’ tır.
Su Metabolizması
• Ozmotik Basınç
▫ İntervazal, interstisyel ve sellüler kompartmanların ozmotik basıncı,
ozmotik etkiye sahip belirli taneciklerin konsantrasyonundan ileri
gelir ve bütün kompartmanlarda 300-400 mVal/L’ ye ulaşır.
▫ 0.15 (%0.85) M NaCl = Vücut Sıvılarının Ozmotik Basıncı
Böyle çözeltilere izotonik veya izoozmotik çözelti denir.
Su Metabolizması
• Kolloid Ozmotik Basınç
▫ Plazmada bulunan proteinli maddeler hücre zarından geçemezler.
▫ Plazmada proteinlerin derişimi hücrelerarası sıvıdan beş kat daha
fazladır.
▫ Kılcal damarlardaki ozmotik basıncın bir bölümü bu proteinlerce
oluşturulur.
▫ Bu şekilde yarı geçirgen zardan geçemeyen kolloid maddelerin
meydana getirdiği basınca onkotik basınç ya da kolloid ozmotik
basınç denir.
Su Metabolizması
• Hidrostatik Basınç
▫ Bir sıvı içinde bulunan bir cisme bu sıvının kütlesi tarafından etki
eden basınca denir.
▫ Damarlar ve dokuların interstisyel boşluğu arasında devamlı bir sıvı
akışının neden olduğu bir hidrostatik basınç dalgalanması vardır.
▫ Arteriyel tarafta hidrostatik basınç büyük olduğu için kan dokuya
doğru filtre olur (filtrasyon), venöz tarafta ise hidrostatik basınç
küçük olduğu için dokudan kana absorpsiyon gerçekleşier.
Su Metabolizması
• Su dengesine bakıldığında yaşlandıkça atılan su
miktarının azaldığı, yarı-ömrünün arttığı görülmektedir.
• Gençlerde su atımı daha fazladır.
• Su dengesinde görev alan başlıca organ böbreklerdir.
Bunun dışında intestinal kanal, deri ve akciğerlerde
görev alır.▫ Böbreklerde yaklaşık olarak 1 kg vücut ağırlığı başına 1 saatte
1 mL idrar çıkartılır.
Su Metabolizması
• Polihidri: Vücut suyunun mutlak artışıdır. Özellikle interstisyelboşluğu ilgilendirir (ödem).
Venöz staz, kalp yetmezliği, hipoproteinemi.
• Hiperhidri: Vücut suyunun nispi artışıdır. Aşırı su alımı veya adrenal bez yetersizliği gibi durumlarda görülür.
• Oligohidri: Vücut suyunun mutlak azalışıdır. Aşırı terleme, idrara çıkma, kusma, ishaller.
• Hipohidri: Vücut suyunun nispi olarak azalmasıdır. Elektrolit miktar artışı durumunda görülür.
Su Metabolizması
• DİFÜZYON
▫ Moleküllerin çözeltinin her tarafına eşit olarak kendiliklerinden
yayılması olayına denir.
▫ Bu olayda parçacıklar küçüldükçe ve ısı arttıkça difüzyonun hızı
artar.
▫ Difüzyonda iki faz arasında herhangi bir zar yoktur.
▫ Geçiş çok yoğun çözeltiden az yoğuna doğrudur.
Önemli Biyofiziksel Olaylar
Kaynak: Wiki
Yüksek konsantrasyon Düşük konsantrasyon
• DİFÜZYON’ un önemi
▫ Difüzyon organizmanın madde alışverişinde,
▫ Oksijenin havadan kana ve kandan dokulara geçmesinde,
▫ Besin maddelerinin kandan dokulara geçmesinde,
▫ İlaçların enjekte edildikleri yerde etrafa yayılmasında büyük rol
oynar.
Önemli Biyofiziksel Olaylar
Kaynak: WikiKaynak: Wiki
• OZMOTİK BASINÇ
▫ Suyun yarı geçirgen bir zarı geçerek çözeltiye katılmasına Ozmoz
denir.
▫ Düşük yoğunluktaki çözünmüş bir maddenin yüksek yoğunlukta
çözünmüş bir maddeye ozmoz gösteren su veya bir çözücünün
neden olduğu basınçtır.
▫ Ozmoz olayları sırasında bizzat iş gören ozmotik değere
«Ozmotik Basınç» denir. Diğer bir ifade ile hücrenin sahip olduğu
sitoplazma yoğunluğundan kaynaklanan emme kuvvetidir
Önemli Biyofiziksel Olaylar
Kaynak: Wiki
Kaynak: Chemwiki.UCDavis
Kaynak: Wiki
Seyreltik tuzlu
çözeltisinde
hücreler
Distile su
içinde hücreler
Yoğun tuzlu
çözeltisinde
hücreler
Kaynak: Chemwiki.UCDavis
• OZMOTİK BASINC’ ın önemi
▫ İnsan ve hayvanlarda hücre içi ve hücre dışı sıvılarının ozmotik basınçları
%0.9’ luk (%0,85) NaCl çözeltisinin ozmotik basıncına denktir.
▫ Hücreler ve kan hücreleri normal çalışmalarını bu ozmotik basınca yakın
nötr ortamlarda sürdürürler.
▫ Hastalara verilen serumların ve damar içi enjeksiyonlarının daima bu
ozmotik basınca sahip çözeltiler olması gerekir.
▫ Göz ve burun boşlukları gibi narin membranların ilaçla tedavisinde su
yerine serum fizyolojik kullanılması herhangi bir ağrı duyulmasını önler.
Önemli Biyofiziksel Olaylar
• DİALİZ
▫ Sudan başka küçük ve basit
moleküllerin veya iyonların
geçmesine izin veren bir
zar aracılığı ile büyük
kompleks moleküllerin
ayrılması olayıdır.
Önemli Biyofiziksel Olaylar
Kaynak: SchoolWorkHelper
• DİALİZ’ in önemi
▫ Laboratuvarlarda elektroforez tekniklerinin hazırlayıcı bir basamağı
olarak kullanılır.
▫ Yapay böbrek cihazlarının prensibini oluşturur.
▫ Artık maddelerin vücuttan atılması kısmen bu olaya dayanır.
▫ Laboratuvarda difteri ve tetanoz antitoksinleri, fazla
elektrolitlerinden dializle atılır.
Önemli Biyofiziksel Olaylar
Kaynak: SchoolWorkHelper
• YÜZEY GERİLİMİ▫ Yüzeylerdeki dengelenmemiş intermoleküler
çekim güçlerinden ileri gelen bir olaydır.
▫ Homojen bir sıvının iç molekülleri, çevrelerindeki moleküller tarafından, bütün yönlerden eşit olarak çekildikleri ve bu karşılıklı çekim güçleri birbirini dengelediği için, her yöne ve serbestçe hareket edebilirler.
▫ Çözünmüş bir madde çözücünün yüzey gerilimini değiştirir.
Önemli Biyofiziksel Olaylar
• YÜZEY GERİLİMİ
▫ Yüzey gerilimi, fizikokimyada bir sıvının yüzey
katmanının esnek bir tabakaya benzer özellikler
göstermesinden kaynaklanan etkiye verilen addır.
Bu etki bazı böceklerin su üzerinde yürümesine
olanak verir.
▫ Safra, yağların yüzey gerilimini azaltarak, yağ
taneceklerini, lipazın etkisine açık hale getirir.
Önemli Biyofiziksel Olaylar
• YÜZEY GERİLİMİ’ nin önemi
▫ Bir jilet yada bir toplu iğnenin su yüzeyine yavaşça bırakıldıklarında
batmamaları,
▫ Küçük böceklerin su yüzeyinden batmadan yürüyebilmeleri,
▫ Suyun ince cam borularda ve süzgeç kağıdında,
▫ Gazın lamba fitilinde yükselmesi gibi olaylar yüzey gerilimi ile
ilişkili görünümlerdir.
Yüzey gerilimini artıran maddeler: İnorganik maddeler.
Yüzey gerilimini azaltan maddeler: Yağ, sabun, safra gibi organik
maddeler.
Önemli Biyofiziksel Olaylar
• ADSORPSİYON
▫ Yüzey gerilimi ile ilişkili bir olaydır.
▫ Bir ortamda yer alan bütün yüzeylerde dengelenmemiş kuvvet
alanları ve serbest valanslar bulunur.
▫ Bu yüzeyler diğer molekülleri kendilerine bağlayabilirler. Bu olaya
adsorbsiyon denir.
▫ Adsorpsiyon yüzey genişliği ve adsorbe edici maddenin
miktarıyla doğru orantılıdır, çevre ısısı ile ters orantılıdır.
Önemli Biyofiziksel Olaylar
• ADSORPSİYON
▫ Başka maddeleri yüzeylerinde tutma nitelikleri belirgin olan
maddelere adsorban denir.
▫ Adsorbsiyon metotları karışımlardan belirli maddelerin ayrılması ve
saflaştırılmasında çok kullanılmaktadır.
Büyük moleküllü ve renkli maddeler, hayvan kömürü ve diğer
adsorbanlar tarafından adsorbe edilirler ve bu suretle çözeltilerden
ayırt edilirler.
İdrarın rengi, iyi bir adsorban madde olan hayvansal kömür ile
çalkalanarak yok edilebilir.
Hormonlar ve enzimler Al2O3 tarafından belirli pH’ da adsorbe edilirler
ve pH değiştiği zaman birbirinden ayrılabilirler.
Önemli Biyofiziksel Olaylar
• DONMA NOKTASININ DÜŞMESİ
▫ Çözünmüş maddeler, içinde çözündükleri çözücünün donma
noktasını düşürürler.
▫ İyonize olmayan bir maddenin 1 molekül gramı 1 litre suda
çözülürse, suyun donma noktasını 1.86ºC düşürür.
▫ Donma noktasının düşmesinden yararlanılarak o maddenin ozmotik
basıncı hesaplanabilir.
▫ Süte su ilave edilip edilmediği bu yolla hesaplanır. İlave edilen
suyun miktarına bağlı olarak sütün -0.56ºC olan donma noktası 0ºC’
ye yaklaşır.
Önemli Biyofiziksel Olaylar
Dispers Sistemler, Koruyucu Kolloidler, Molar ve Normal
Çözeltiler, Yüzde Çözeltiler.
Çözeltiler, Davranışları ve
Nitelikleri
• Dispers Sistemler: Bir yada daha fazla maddenin bir ortamda
çözülmesiyle oluşur. İki fazı bulunur. İç Faz ve Dispers Faz.
▫ İç Faz: Çözünen Madde
▫ Dispers Faz: İç faz parçacıklarının çözündüğü ortamdır. Dış faz veya
dispersiyon ortamı da denir ve bu ortam biyolojik olaylarda
genellikle sudur.
• Dispers faz parçacıklarının büyüklüğüne göre 3 tür dispers sistem
vardır.
▫ Gerçek Çözeltiler
▫ Kollaidal Çözeltiler
▫ Süspansiyonlar
Çözeltilerin Davranışları ve Nitelikleri
Dispers SistemlerGerçek Çözelti Kolloidal Çözelti Süspansiyonlar
İç faz parçacıklarının büyüklüğü
< 1 nm’ dir.
İç faz parçacıklarının büyüklüğü
1-100 nm arasındadır.
İç faz parçacıklarının büyüklüğü
> 100 nm’ dir.
Homojendirler. Heterojendirler. Heterojendirler.
Çözücü ve çözen madde dışında
üçüncü bir birim gibi davranır.
Viskozitesi düşüktür. Vizkozitesi yüksektir. Vizkozite çok yüksektir.
Ozmotik basınç yüksektir. Ozmotik basınç düşüktür. Ozmotik basınç göstermez.
Işık geçirilirse çözeltinin tamamı
aydınlanır.
Işık geçirilirse sisli bir görünüş alır.
Buna Tyndall etkisi denir.
İç faz parçacıkları en güçlü optik ve
elektronik sistemlerle dahi görülmez
İç faz parçacıkları elektron
mikroskop ile görülebilir.
İç faz parçacıkları ışık mikroskobu
hatta gözle bile görülebilir.
İç faz parçacıkları moleküler
hareketler yaparlar.
İç faz parçacıklarında Brown
hareketi görülür.
İç faz parçacıklarında yavaş Brown
hareketi görülür.
İç faz parçacıkları süzgeç kağıdından
süzmek yada zardan dializ etmek ile
ayrılmaz.
İç faz parçacıkları süzgeç kağıdından
süzmek ile ayrılmaz, dializ etmek
ile ayrılır.
İç faz parçacıkları süzgeç kağıdından
süzmekle de dializ etmek ile de
ayrılır.
Brown Hareketi Tyndall Etkisi
Kolloidal Duruma ait önemli terimler
Dispers FazKolloidal çözeltideki çözünen maddenin parçacıklarına
verilen addır.
Dispersiyon Ortamı Kolloidal çözeltideki çözücü sıvıya verilen addır.
Suspanoid (Liyofobik sistem)
Eğer dispers fazların, dispersiyon ortamına bir çekiciliği
yok ve gerçek çözelti haline geçmeye yönelmiyorsa, oluşan
sisteme verilen addır.
HidrofobikSuspanoid’ de dispersiyon ortamı su ise böyle sisteme
hidrofobik denir.
Emülsoid (Liyofilik Sistem)
Eğer dispers fazların, dispersiyon ortamına bir çekiciliği
varsa ve onunla birleşmeye yöneliyorsa, oluşan sisteme
verilen addır.
HidrofilikEmülsoid’ de dispersiyon ortamı su ise, böyle sisteme
hidrofilik denir.
Dispers Sistemler
Emülsoid’ lerin akıcılık (vizkozite) durumları
SOL
Vizkozitesi düşük,
gerçek çözeltiye yakın,
bir kaptan diğerine akabilen
kolloidal sisteme denir.(ör. Mürekkep kartuşu)
JEL
Vizkozitesi yükselmiş,
peltemsi bir şekil alan,
akışkanlığı sağlamak için basınç
uygulanması gereken kolloidlere
denir.(ör. jelatin)
Dispers Sistemler
• Emülsoidler, suspansoidlerden çok daha fazla dayanıklıdırlar.
• Eğer bir emülsoidin az miktarı bir süspansoide ilave edilirse
süspansoid daha dayanıklı olur.
• Emülsoid, süspanoiddeki parçacıkların etrafında koruyucu bir
tabaka oluşturur ve emülsoid kendi dayanıklılığının çoğunu bu
parçacıklara verir. Bu şekilde kullanılan emülsoidlere koruyucu
kolloid denir.
▫ Ürolitiazis?
Koruyucu Kolloidler
• Globulinler hariç çeşitli proteinler koruyucu etkiye
sahiptirler.
• Kan plazmasındaki suda çözünmeyen birçok maddeler,
plazmadaki koruyucu kolloidler tarafından çökmeksizin
taşınabilirler.
• Lipidler, proteinlerin etkisiyle kolloid olarak çözünürler.
Koruyucu Kolloidler
• İdrarda kalsiyum fosfat ve ürik asit gibi çözünmeyen
maddeler, idrarda koruyucu kolloidlerin etkileriyle
dayanıksız ve aşırı doymuş çözeltiler halinde
çökmelerine meydan verilmeksizin çıkarma kapısına
kadar getirilirler.
• İdrarın içerdiği koruyucu kolloidlerin azalması ile
ürolitiazis oluşmasının mümkün olabileceği bildirilmiştir.
Koruyucu Kolloidler
•Mol = 6,02 x 1023
Avogadro Sayısı (Amedeo AVOGADRO)
•1 mol = 6.02 x 1023 = gram (atomik kütle)
•1 mol = 6.02 x 1023 = gram (moleküler kütle)
• 56Fe, 27Al
Mol Kavramı
1 mol3 mol
5 mol
0.5 mol
Mol Kavramı
1. 2 mol NaOH kaç gramdır? (Atomik kütleler: Na=23, O=16, H=1)
2. 7.45 g KCl kaç moldür? (Atomik kütleler: K=39, Cl=35.5)
3. 19.6 g H2SO4’ün mol sayısı kaçtır? (Atomik kütleler: H=1, S=32, O=16)
4. 3.01x1023 tane içeren Sn atomu kaç moldür?
• Litresinde bir molekül gram madde bulunan çözeltilerdir.
• Sembolü= M veya mol/L
• Katı Maddelerden Molar Çözelti
▫ 1 M 1 L NaOH (MW= 40 g/mol)
• Asitlerden Molar Çözelti
▫ 1 M 1 L H2SO4 (MW= 98 g/mol - Dansite= 1.84 g/ml - % 98)
Molar Çözeltiler (Molarite)
M = Molekül Ağırlığı (g) x İstenilen M x İstenilen Hacim (mL)
Dansite x Yüzdesi x 1000
• Bir kg çözücüde çözünmüş halde bulunan maddenin mol
sayısıdır.
• Sembolü= m veya mol/kg
• Katı Maddelerden Molal Çözelti
▫ 500 g suda 10 g NaOH bulunuyorsa bu çözeltinin molalitesi nedir?
(MW = 40 g/mol)
Molal Çözeltiler (Molalite)
Molarite =mol (çözünen)
L (Çözeltinin Hacmi)
Molalite =mol (çözünen)
Kg (Çözücü)
!
• 23.4 g NaCl kullanılarak 500 ml çözelti hazırlanıyor. Çözeltinin
molaritesi kaçtır? (NaCl MW=58,5 g/mol)
• 0.5 M 400 mL HCl çözeltisi hazırlayınız. (MW= 36.5 g/mol - Dansite=
1.2 g/ml - % 36.5)
• 32.5 g NaF 425 g su içinde çözünürse elde edilen çözelti kaç
molal olur? (NaF MW=42 g/mol)
• 30,8g KOH’ ın 1100 g suda çözünmesiyle oluşan çözelti kaç
molaldir? (KOH MW=56 g/mol)
Molarite & Molalite
• 0.200 m KNO3 çözeltisi hazırlamak için 250 g suya kaç gram KNO3
eklemek gerekir? (KNO3: 101.1 g/mol)
• 100 mmol/L 100 mL HNO3 çözeltisi hazırlamak için kaç mL HNO3’e ihtiyaç duyulur? (MW= 63.01 g/mol - Dansite= 1,51 g/ml - % 70)
• 0,5 mol/kg 500 g CaCO3 çözeltisi hazırlamak için kaç g CaCO3
tartılması gereklidir? (CaCO3: 100.08 g/mol)
• 74.5 g CaCl2 560 g su içinde olacak şekilde çözelti hazırlanmıştır. Çözeltinin dansitesi 1.15 g/mL’dir. Bu çözeltinin molalitesi ve molaritesini hesaplayınız? (CaCl2 MW= 110.98 g/mol)
Molarite & Molalite
• Osmol = Molekül Kütlesi : Ozmotik bakımdan aktif partikül sayısı
• NaCl, sulu çözeltide tamamen Na ve Cl iyonlarına ayrışır. Her molekül ozmotik bakımdan aktif iki partikül oluşturduğundan, 1 osmol gram NaCl 58.5/2=29.25 gramdır. Yani 1 osmolar NaCl = 29.25 g NaCl.
• 1 osmolar glikoz 180 gramdır. Zira glikoz moleküler halde çözülür ve 1 aktif partikül meydana getirir.
• İyonik – Noniyonik bileşik farkı önemli.
Osmol Kavramı
• Litresinde bir osmol gram madde bulunan çözeltilerdir.▫ Günümüzde «Ozmotik Konsantrasyon» terimi sıklıkla kullanılır.
• Sembolü= Osm, Osm/L veya osmol/L
• Osmolarite, suyun yarı geçirgen bir zarın bir tarafından diğerine geçip geçmeyeceğini tahmin etmek için kullanılabilir (su tutma gücü olarak da ifade edilebilir).
• 2 Osm 4 L NaCl hazırlamak için kaç g NaCl tartılması gereklidir?
• Plazma Ozmolaritesi (Osm)= 2 Na + Glikoz + Üre (hepsi mmol/L)
Osmolar Çözeltiler (Osmolarite)
• Bir kg çözücüde çözünmüş halde bulunan maddenin osmol
sayısıdır/gramıdır.
• Sembolü= Osmol/kg
Osmolal Çözeltiler (Osmolalite)
Osmolarite =osmol (çözünen)
L (Çözeltinin Hacmi)
Osmolalite =osmol (çözünen)
Kg (Çözücü)
!
• Litresinde bir ekivalan gram/eş değer gram madde bulunan çözeltilerdir.
• Ekivalan gram, çözeltisi hazırlanacak maddenin molekül ağırlığının valansına yada etkime değerine bölünmesiyle bulunur. ▫ Bir maddenin bir kimyasal olayda yer değiştiren ya da yer değiştirebilen
elektriksel yük sayısına tesir değerliği denir.
• Etkime değeri (tesir değerlik) bileşiğin asit, baz, tuz oluşuna yada redoks olaylarına göre değişir.
• Asitlerin değerliği taşıdıkları hidrojen sayısına, bazların değerliği de taşıdıkları hidroksil grubu sayısına göre hesaplanır.
Normal Çözeltiler (Normalite)
Normal Çözeltiler (Normalite)
Normalite =
Çözünenin ekivalan
gram sayısı
L (Çözeltinin Hacmi)
• Sembolü= N/eq/L/Val/L
• Katı Maddelerden Normal Çözelti
▫ 1 N 1 L NaOH çözeltisi hazırlama. MW= 40 g/moL
• Asitlerden Normal Çözelti
▫ 1 N 1 L H2SO4 MW= 98 g Dansite= 1.84 g/ml % 98
Normal Çözeltiler (Normalite)
N = Molekül Ağırlığı (g) x İstenilen M x İstenilen Hacim (mL)
Yoğunluğu x Yüzdesi x Değerliği x 1000
• 18,5 g Ca(OH)2 ile 250 ml çözelti hazırlanıyor. Çözeltinin
normalitesi kaçtır? [Ca(OH)2: 74 g/mol)]
• 0,2 N 250ml NaOH çözeltisi hazırlamak için kaç g NaOH tartılır?
(NaOH= 40 g/mol)
• 0,1 L çözeltide 4,9 g H2SO4 bulunuyorsa bu çözeltinin normalitesi
kaçtır? (H2SO4 MW=98 g/mol)
Normal Çözeltiler (Normalite)
• 100 mL’ sinde istenilen % kadar gram taşıyan çözeltilerdir.
• Ağırlık / Hacim
▫ 250 ml % 10 NaOH hazırlanması
• Hacim / Hacim
▫ Bkz. Çözeltilerin seyreltilmesi
• Ağırlık / Ağırlık
▫ % 5 NaOH hazırlanması
Yüzde Çözeltiler
• Bir çözeltiye çözücü ilave etmek suretiyle konsantrasyonunu
düşürme işlemine seyreltme (dilüsyon) denir.
• Çözücü ilavesi çözeltinin hacmini değiştirir, çözünmüş madde
miktarı değişmez.
• Genellikle konsantrasyonu bilinen stok çözeltilerden hazırlanır.
• n1v1=n2v2 / m1v1=m2v2 / c1v1=c2v2
Çözeltilerin Seyreltilmesi (Dilüsyon)
• 100 mL 0.5 N H2SO4 çözeltisine 400 mL su ilave edildiğinde
normalitesi ne olur?
• 15 M’lık stok HCl çözeltisinden 50 ml 0.1 M HCl çözeltisi nasıl
hazırlanır?
• %96’ lık C2H6O’dan 400 mL %40’ lık C2H6O nasıl hazırlanır?
Çözeltilerin Seyreltilmesi (Dilüsyon)
• ppm= parts per million▫ Bir litre yada kilogram çözeltide miligram mg cinsinden çözünen madde
miktarıdır.▫ mg/L – mg/kg
• ppb= parts per billion▫ Bir litre çözeltide miligram µg cinsinden çözünen madde miktarıdır.▫ µg/L
• ppt= parts per trillion▫ ng/L
• ppq= parts per quadrillion▫ pg/L
PPM ve PPB
• Çözücü / Çözünen
▫ Katı-Sıvı çözeltileri: Tuzlu su
▫ Katı-Katı çözeltileri: Alaşımlardır. Çelik, C ve Fe karışım
▫ Katı-Gaz çözeltileri: İyot buharı ve hava karışımı
▫ Sıvı-Sıvı çözeltileri: Sirke, asetik asit ve tuz karışımı
▫ Sıvı-Katı çözeltileri: Amalgam; civa ve gümüş karışımı
▫ Sıvı-Gaz çözeltileri: Su buharı ve hava karışımı
▫ Gaz-Gaz çözeltileri: Hava
▫ Gaz-Sıvı çözeltileri: Gazoz ; CO2 ve su karışımı
▫ Gaz-Katı: Hidrojen ve paladyum karışımı
Bileşenlerin fiziksel haline göre çözeltiler
• Seyreltik/Dilue çözelti: Çözünen
miktarının çözücünün miktarına
göre az olduğu çözeltilerdir.
• Derişik/Yoğun/Konsantre çözelti:
Fazla miktarda çözünmüş madde
içeren çözeltilerdir.
Çözünen miktarına göre çözeltiler
• Doymamış çözelti: Belirli bir sıcaklıkta çözebileceği
miktardan daha az çözünen bulunduran çözeltilerdir.
• Doymuş çözelti: İçerisinde daha fazla madde
çözünemeyen çözeltilerdir.
• Aşırı doymuş çözelti: Çözünebileceğinden daha fazla
çözünen bulunduran çözeltilerdir.
Çözünenin çözünürlüğüne göre çözeltiler
Doymamış çözelti Doymuş çözelti Aşırı
Doymuş çözelti
Çökelti
• Elektrolit çözelti: Sulu çözeltisi elektrik akımını ileten
çözeltilerdir (Tuzlu su). Elektron kaybetmiş veya almış
iyonlar, atomlar veya moleküller içerir. Aynı zamanda
iyonik çözeltilerde denir.
• Elektrolit olmayan çözelti: Sulu çözeltisi elektrik
akımını iletmeyen çözeltilerdir (şekerli su).
Elektrik iletkenliğine göre çözeltiler
Elektrolit olmayan
çözelti
Zayıf
Elektrolit çözelti
Güçlü
Elektrolit çözeltiEtanol/Distile Su Asetik asit çözeltisi KCl
Kaynak: PhilSchatz
Elektrik iletkenliğine göre çözeltiler
• Bir maddenin elektrik akımını iletebilmesi için;i. Serbest halde elektronu olmalıdır. Bu olay metallerde vardır.
ii. Yapısında Anyon (-) ve Katyon (+) bulunmalıdır.
iii. Bileşikler katı halde elektriği iletmezler. Sıvı halde ve çözeltilerinde, iyonik bileşikler elektrik akımını iletir.
iv. Bir çözeltide iyon sayısı arttıkça, ya da sıcaklık arttıkça çözeltinin iletkenliği artar (Endotermik çözünmelerde).
v. Metallerin elektrik iletkenliği elektron akışı ile olur (Ötelenme hareketi), olay fizikseldir.
vi. Bileşiklerin sulu çözeltilerinin elektrik iletkenliği kimyasal yollarla olur.
vii.Suda moleküller halde çözünen (ağ örgülü) maddelerin çözeltileri elektrik akımını iletmez.
pH, Amfolit Elektrolitler,
Tampon Çözeltiler
Kaynak: Learner
•Asit-Baz dengesi karaciğer, akciğer ve böbreklerin son derece uyumlu çalışması ile sağlanır. ▫ Canlıda üretilen [H+], ekskresyonı ile dengelenmelidir.
▫ pH= Bir çözeltideki mevcut [H+] iyonlarının
konsantrasyonunun eksi logaritmasıdır (pH=-log [H+]). ▫ Bir çözeltinin pH’ sı 7’den küçükse asit, 7’den büyük ise
baz, 7 ise nötr’dür.
▫ Bir birim pH artışı ( 5→6) 10 kat [H+] düşüşüne karşılık gelir.
▫ Plazmada [H+] hiçbir iyonda olmayan bir şekilde oldukça dar sınırlar içinde tutulur.
Hidrojen İyon Konsantrasyonu
Vücut Sıvılar pH değerleri
Plazma 7,38 – 7,44
Pankreas Sıvısı 7.5 – 8.00
Tükrük 6.35 – 6.85
Mide Özsuyu 0.9 – 1.6
Süt 6.6 – 6.9
İdrar 4.8 – 7.5
Hidrojen İyon Konsantrasyonu
• Her ne kadar plazma pH’ sına odaklansak da intrasellüler pH’ da
hücrenin canlılığı, normal enzim fonksiyonu ve diğer metabolik
süreçler için kritiktir (ortalama 7.0).
• Hücrelerin ekstrasellüler ortamdaki pH değişimlerine karşı
savunma mekanizmaları vardır.
• Ekstrasellüler ortamdaki marjinal pH değişimleri, intrasellüler
ortamın bütünlüğünü etkileyerek metabolizmayı ciddi derecede
bozabilir ve hücre ölümüne dahi sebep olabilir.
Hidrojen İyon Konsantrasyonu
• [H+] dengesi diğer bir ifade ile asit-baz dengesi;▫ Diyetle alınan H+ miktarı + endojen metabolizma sonucu
elde edilen miktar ve buna karşılık vücuttan atılan miktarın birbirini dengelenmesi sonucunda korunmaktadır.
▫ Böylece ekstrasellüler ortamın (ESS/ECF) dengesi fizyolojik sınırlar içinde tutulur ve canlılık devam ettirilir.
▫ Dengenin sağlanması için; Uçucu asitleri solunum ile uzaklaştırılır (CO2 gibi),
H+ ve HCO3- ise böbrekler tarafından uzaklaştırılır veya tutulur.
Uçucu olmayan H+ kimyasal tamponlar ile kompleks oluşturur ve atılır.
Hidrojen İyon Konsantrasyonu
• Uçucu (Volatil) asit üretimi▫ Mitokondrialdır.
▫ Karbonhidratların oksidasyonu (CO2 + H2O) ve yağ asitlerinin β-
oksidasyonundan (CO2 + H2O) elde edilir.
• Uçucu olmayan (non-volatile) asit üretimi▫ Karbonhidratların oksidasyonu (laktik asit), yağ asitlerinin β-
oksidasyonu (keton cisimcikleri), amino asitlerin oksidasyonu
(Üre, HCl, H3PO4) ve nükleik asitlerin oksidasyonundan (H3PO4 )
dan elde edilir.
Hidrojen İyon Konsantrasyonu
• Yüksek sülfat ve fosfat rezidüleri barındıran otlaklarda yetiştirilen veya fazla miktarda tane yem ile beslenen hayvanlarda fazla asit yüklemesi görülür.
• Bunun dışında normal endojen asit üretimi bazı patolojik durumlarda artabilir. Buna en güzel örnek olarak Diabetes mellitus’da görülen keton cisimciği sentezindeki artış verilebilir.
• Toksinler veya ilaçlara bağlı olarak da organik asit formasyonu artabilir. ▫ Örneğin; metanolden formik asit, etilen glikolden glikolik ve
oksalik asit, aspirinden salisilik asit.
Hidrojen İyon Konsantrasyonu
• Meyveler ise alkali kaynağıdır.
▫ Zayıf organik asitlerin Na+ ve K+ tuzlarını içerirler. Bunların
dissosiye anyonları metabolizma olmadan önce H+ akseptörü
olurlar.
• Alkalozis, hayvanlara fazla miktarda NaHCO3 veya diğer alkali
tuzların verilmesine bağlı olarak görülse de daha çok asit kaybı
nedeniyle oluştuğu görülmektedir.
▫ Örneğin, kusmaya bağlı gastrik asidinin (HCl) kaybı.
Hidrojen İyon Konsantrasyonu
• Uçucu olmayan asitler için;▫ Vücut hidrojen girdi kaynakları
Diyet, Metabolizma, Fekal baz kaybı
▫ Vücut hidrojen çıktı kaynağı İdrar
• Bir köpekde;▫ Ortalama H+ girdi miktarı 1.0 mmol/gün/kg CA (Canlı ağırlık) iken
buna denk gelen miktar böbreklerden atılır.
▫ Ortalama 10 mmol/gün/kg CA HCO3- ve baz eşdeğerleri vücuttan
atılırken (başlıca dışkı ile), buna denk gelen H+ miktarı ECF’ de tutulur.
Hidrojen İyon Konsantrasyonu
• pH ölçümünde kullanılan teknikler iki grupta
incelenir.
▫ Elektrometrik Yöntemler: İki elektrot arasındaki
potansiyel farkın bir galvanometre ile ölçülmesi
esasına dayanır.
Hidrojen İyon Konsantrasyonu
▫ Kolorimetrik Yöntemler: Bazı boya maddelerinin belirli pH
değerlerinde renk değiştirmesi esasına dayanır. Ortamın H iyon
konsantrasyonuna göre renk değiştiren maddelere indikatör denir.
• İndikatörler
▫ Çözeltinin pH’ sına bağlı olarak renk değiştiren kompleks yapıdaki organik
bileşiklere indikatör denir.
▫ Bu tür çözeltiler titrasyonun bitiş noktasını saptamak amacıyla kullanılır.
▫ İndikatörleri asit baz, redoks ve çöktürme indikatörleri olarak ayırabiliriz.
▫ İndikatörün renk değiştirdiği noktaya dönüm noktası denir.
▫ İndikatörler genellikle zayıf asit ve bazlardır.
▫ Kesin sonuç değil, yaklaşık sonuç verirler.
Hidrojen İyon Konsantrasyonu
İndikatör İsmi pH Sınırları Renk Değişikliği
Timol mavisi 1.2 – 2.8 Kırmızı→Sarı
Bromfenol mavisi 3.0 – 4.6 Sarı→Mavi
Metil kırmızısı 4.4 – 6.0 Kırmızı→Sarı
Brom krezol moru 5.8 – 6.8 Sarı→Mor
Fenol kırmızısı 6.8 – 8.0 Sarı→Kırmızı
Meitl oranj 2.9 – 4.0 Kırmızı→Sarı
Fenolftalein 8.3 – 10.0 Renksiz→Pembe
Turnusol 7.0 Kırmızı→Mavi
Hidrojen İyon Konsantrasyonu
Hidrojen İyon Konsantrasyonu
• Kanın normal pH değerinin asit yöne kayması asidoz,
alkali yöne kayması ise alkaloz olarak tanımlanır.
• Vücutta bir dizi fonksiyon pH değeri tarafından
etkilenir.
▫ Hemoglobinin oksijen bağlama yeteneği,
▫ Protein yükleri ve protein molekülleri arasındaki hidrojen
köprüleri,
▫ Kemik yapımı ve yıkımı.
pH Değerinin Sağlık Açısından Önemi
• Hem asitlerle hem de bazlarla tuzlar oluşturabilen maddelere amfolitler ya da amfoter elektrolitler denir.
• Özellikleri;
1. Asit ortamda katyonlar, alkalik ortamda ise anyonlar oluştururlar.
2. Bir amfolit belirli pH’da aynı sayıda negatif ve pozitif yük taşırlar.
Bu pH’ya amfolitin izoelektrik noktası denir.
3. Bir amfolit asit reaksiyonda katoda, alkali reaksiyonda anoda göç
ettiği halde izoelektrik noktada hareket etmez.
Amfolitler (Amfoter Elektrolitler)
4. Amfolitler ortamın pH’sına göre hem H+ iyonlarını, hem de OH-
iyonlarını bağlayabilirler. Bu nedenle amfolitler gerek asitlere karşı
gerekse bazlara karşı tampon görevi görürler.
5. H+ + OH- iyonlarının konsantrasyonlarının birbirlerine eşit olduğu
noktaya nötral nokta adı verilir.
6. H+ + OH- iyonlarının konsantrasyonları birbirleri ile ters orantılıdır.
25 °C‘ deki saf suda H+ ve OH- in molar konsantrasyonu eşittir ve
çözelti nötraldir.
Amfolitler (Amfoter Elektrolitler)
• Zayıf bir asit (proton donörü) ve onun konjuge bazını
(proton akseptörü) eşit miktarlarda içeren karışımlar
tampon sistemi olarak bilinirler.
• Tamponlar, küçük miktarlarda asit (H+) veya baz (OH-)
eklendiğinde pH değişikliklerine karşı koyma eğiliminde
olan sulu sistemlerdir.
Tamponlar
• Organizmada meydana gelen reaksiyonların hepsi belli
pH sınırları içerisinde oluşurlar.
• pH değişmeleri, reaksiyonun oluşumunu engeller.
• Organizmada pH’ nın değişmesine neden olacak olaylar
meydana geldiğinde, aynı laboratuvar koşullarındaki
tampon sistemlere benzer, pH değişimine mani olacak
tampon sistemler/ mekanizmalar devreye girerler.
Biyolojik Tamponlar
• Vücut sıvılarında asit-baz dengesinin bozulması başlıca
üç öğe ile kendini belli eder. Bunlar;
1. Kanın pH değeri,
2. Kandaki H2CO3 kısmi basıncı (pCO2 mmHg)
3. Kandaki HCO3- miktarı
Plazma pH’ sı H2CO3:HCO3- oranı ile koreledir.
Biyolojik Tamponlar
• Sulandırma
• Solunum▫ CO2 atılması
• Renal Mekanizma▫ Fazla asit yada alkalinin idrar ile atılması, veya amonyak
oluşturarak bazın korunmasını sağlamak
• Tampon Sistemler▫ Kan plazmasında: Bikarbonat-Karbonik asit, Fosfat-Fosforik asit,
Proteinat-Protein Tamponu
▫ Eritrositlerde: Hemoglobinat-Hemoglobin, Oksihemoglobinat-Oksihemoglobin
▫ Lenf, BOS, transüdatlarda: Bikarbonat, fosfat tamponları
Biyolojik Tamponlar
• Protein Tampon Sistem▫ COOH ya da NH2 grupları ile,
▫ Vücutta tamponların en büyük kısmı,
▫ Albümin, hemoglobin (Hb) gibi globulinler.
• HCO3- Tampon Sistem
▫ Büyük miktarlarda mevcuttur,
▫ Açık sistem,
▫ Solunum ve böbrek sistemi bu tampon sistemler üzerine etki eder.
▫ Hücre dışı sıvıların en önemli tamponudur.
• Fosfat Tampon Sistem▫ Ekstrasellüler ortamda düşük, intrasellüler ortamda önemli (özellikle kas
doku),
▫ Böbrek ve kemikte en iyi tampondur.
Biyolojik Tamponlar
Tampon Sistem % Tamponlama
Non-bicarbonat
Hemoglobin 35
Organik fosfatlar 3
Inorganik fosfatlar 2
Plazma proteinleri 7
Bikarbonat
Plazma 35
Eritrositler 18
Kanın Tampon Sistemleri
• İdeal bir tampon şu özellikleri taşımalıdır;
▫ Arzu edilen pH sınırlarına uygun tampon kapasitesine sahip
olmalıdır.
▫ Çok saf olarak elde edilebilmelidir.
▫ Enzimatik ve hidrolitik olaylara dayanıklı olmalıdır.
▫ Tamponun oluşturacağı pH, ortamın ısısı, iyon içeriği ve
konsantrasyonundan en az derecede etkilenmelidir.
▫ Toksik ve inhibitör etki taşımamalıdır (Çoğu enzimler fosfat
tamponlarınca inhibe edilirler).
▫ Katyonlar ile yaptığı kompleksler çözünür nitelikte olmalıdır.
▫ Ultraviyole ve görünür sahada ışığı absorbe etmemelidir.
Biyolojik Tamponlar
İzotoplar, Radyasyon
• Atom, bir çekirdek ile bu çekirdeğin etrafını çevreleyen
elektronlardan meydan gelir.
• Atom ağırlıkları birbirinden farklı, kimyasal nitelikleri ise aynı
olan atom türlerine izotop denir. İzotoplar arasındaki farklılık
nötron sayılarından ileri gelir.
• Radyoaktif izotop ve Stabil İzotop
İzotoplar
▫ Stabil izotoplar doğada yaygın bulunur ve parçalanma göstermez.
▫ Radyoaktif izotoplar ise çekirdekleri çeşitli ışınlar yayınlayarak parçalanan izotoplardır ve yapay olarak elde edilir. Bu olaya radyoaktif bozunma denir.
•İzotopların biyokimya yönünden
önemi?
▫Metabolizmasının izlenmesi
▫Tiroid Fonksiyon TestleriRIA (Radioimmunoassay)
▫Ette bulunan yağ yüzdesi ölçümü
İzotoplar
• Radient enerjinin serbest kalmasıdır.
• Radyoaktif maddelerin alfa, beta,gamma ve X- gibi ışınları yaymasıdır.
• En çok etkilenen organlar; Lenfositler, eritrositler, mide barsak kanalı, gözler, hipofiz ön lobu, yumurta follikülleri, mukoz membran
• Zararları;▫ Karbonhidrat ve lipidlerin parçalanma hızını artırır.
▫ Protein ve nükleik asitlerde bağları koparır.
▫ Kromozomları parçalar, mitosizi durduru.
▫ Barsaklarda emilimi azaltır, midenin boşalma süresini uzatır.
▫ Kemik gelişim bozuklukları, dişlerde anomaliler.
Radyasyon (Işınım)
• Ası T (1999). Tablolarla Biyokimya I, Nobel Tıp Kitapları Dağıtım,
Ankara.
• Kalaycıoğlu L, Serpek B, Nizamlıoğlu M, Başpınar N,Tiftik A
(2000). Biyokimya, Nobel Yayın Dağıtım, Ankara.
• Engelking LR (2014). Textbook of Veterinary Physiological
Chemistry. 3rd Edition. Academic Press.
• Sözbilir Bayşu N, Bayşu N (2008). Biyokimya, Güneş Kitabevi.
Kaynaklar
• Sudan başka küçük ve basit moleküllerin veya iyonların geçmesine izin veren bir zar aracılığı ile büyük kompleks moleküllerin ayrılması olayı ..................... olarak tanımlanır.
a. Difüzyon
b. Diyaliz
c. Ozmozis
d. Absorpsiyon
e. Adsorpsiyon
Soru 1
Cevap: b
• Gerçek çözeltilere ilişkin olarak aşağıda verilen
ifadelerden hangisi doğrudur ?
a. İç faz parçacıklarının büyüklüğü 1-100 nm arası
b. Ozmotik basınç düşüktür.
c. Homojendirler.
d. Vizkozitesi yüksektir.
e. Işık geçirilirse sisli bir görünüş alır. Buna Tyndall etkisi denir.
Soru 2
Cevap: c
Sorularınız?
Bir sonraki konu;
BİYOELEMENTLERMakro ve Mikromineraller