İnorganik bileşenler canlıların vücudunda sentezlenemez ve her canlı dışarıdan hazır olarak alır. İnorganik bileşenler genellikle hücre yapısına katılmada veya enzimleri oluşturmada kullanılır. Başlıca inorganik bileşenler; mineraller, asitler, bazlar, tuzlar ve hayatımızın olmazsa olmazı sudur. İnorganik bileşenler canlıya enerji vermez ve sindirilmeye ihtiyaç duymadan canlının vücuduna karışır.
İnorganik Moleküllerin Önemi
- Yaşamın Devamlılığı: Metabolik reaksiyonların gerçekleşmesi için gereklidirler.
- Denge ve Düzenleme: Vücuttaki asit-baz dengesinin korunmasına yardımcı olurlar.
- Yapısal Görevler: Kemik ve dişlerin oluşumunda rol oynarlar.
- Taşıma ve İletim: Sinirsel iletim ve kas kasılması gibi işlevlerde etkindirler
Su ve Suyun Canlılar İçin Önemi
Su, inorganik yapıda olmasına rağmen tüm canlı organizmaların hayatta kalması için kritik bir rol oynar. Metabolik aktivitelerin gerçekleşmesi, besinlerin taşınması ve vücudun sıcaklık dengesinin korunması gibi pek çok süreçte anahtar konumdadır. Özellikle hücresel düzeyde pek çok reaksiyon su ortamında gerçekleşir. Bundan dolayı su, canlıların yapısının büyük bir yüzdesini oluşturur ve temel yaşamsal olaylar için vazgeçilmezdir.
Su tüm canlıların temel maddelerinden biridir. İnsan vücudunun üçte ikisi sudur. Hücre içinde, hücreler arasında, kanda su bulunur. İnsan vücudunda % 10 su kaybedildiğinde hayati tehlike başlar. Bu kaybedilen su oranı % 20′ye ulaştığında ölüm meydana gelir.
Biyokimyasal reaksiyonların gerçekleşmesi ancak sulu bir ortamda olur. Enzimlerin çalışabilmesi için hücrede belirli bir oranda su bulunması gerekir (en az % 15).
📚 Ek Bilgi: Vücutta oluşan zararlı maddelerin atılmasını sağlamak ve vücudun sıvı dengesini koruyabilmek için günlük 8-10 bardak (yaklaşık 2,5 litre) su tüketilmesi önerilmektedir. İnsanlar su gereksinimlerini içeceklerden, besinlerden ayrıca metabolik faaliyetler sırasında üretilen sudan karşılar
Suyun Yapısal Özellikleri
Su molekülü (H2O), polar bir yapıya sahiptir. Oksijen atomu elektron çiftlerini kendine daha fazla çektiği için molekülün oksijen ucu kısmen negatif, hidrojen uçları ise kısmen pozitif yük özelliği gösterir. Bu asimetrik yük dağılımı:
- Su molekülleri arasında hidrojen bağları oluşmasına yol açar.
- Suya, diğer maddelerle etkileşim kurma ve birçok katı veya iyonik bileşiği çözebilme özelliği kazandırır.
Adezyon ve Kohezyon
Su moleküllerinin farklı yüzey ya da moleküllere tutunma eğilimine adezyon denir. Örneğin, bitkilerdeki iletim dokusunda suyun boru çeperlerine yapışarak yukarı taşınması, adezyon kuvvetinin sonucudur.
Öte yandan, su moleküllerinin birbirlerine tutunma eğilimi ise kohezyon olarak adlandırılır. Kohezyon, su damlalarının küresel şekilde kalmasına ve yüzey gerilimi oluşmasına neden olur. Bu yüzey gerilimi, bazı böceklerin su yüzeyinde batmadan yürüyebilmesini sağlayacak kadar güçlüdür.
Bitkilerde Su Taşınımı (Adezyon ve Kohezyonun Rolü)
Bitkiler kökleriyle topraktan su ve çözünmüş mineralleri alır. Bu suyun yapraklara kadar yükselmesi, adezyon ve kohezyon kuvvetlerinin birleşik etkisiyle olur:
- Adezyon: Su molekülleri, iletim dokusunu (örneğin odun borusu) oluşturan hücre çeperlerine yapışarak yukarı taşınır.
- Kohezyon: Su molekülleri kendi aralarında güçlü bağlar kurar ve bir su sütunu oluşur. Bu sütun, yapraklardan transpirasyon (terleme) yoluyla su kaybedilmesiyle birlikte kökten çekilir, sürekli bir akış gerçekleşir.
Suyun Çözücü Özelliği
Su, polar yapısı nedeniyle birçok maddeyi yüksek oranda çözebilir. Bu özelliğin sonuçları şunlardır:
- Canlı organizmalarda gerçekleşen kimyasal reaksiyonların çoğu sulu bir ortamda yürür.
- Besinler ve mineraller vücut içinde veya bitkilerde daha kolay taşınır.
- Hücre zarından geçebilecek şekilde çözünmüş maddelerin taşınması kolaylaşır.
Ayrıca bu yüksek çözünürlük kapasitesi doğadaki su döngüsünde önemli bir rol oynar. Suyun yeryüzünden buharlaşıp yeniden yağış olarak geri dönmesi sırasında pek çok madde çözünür ve tekrar toprağa iner.
Yüzey Gerilimi
Su molekülleri arasındaki hidrojen bağları, suyun yüzeyinde görünmez bir zar varmış gibi davranan bir gerilim oluşturur. Bu özellik:
- Bazı böcek türlerinin suyun üzerinde hareket edebilmesini sağlar.
- Su damlacıklarının küresel şekillerde durmasına katkı sunar.
Bu etki, su ile hava arasındaki moleküller arası kuvvetlerin dengesinden kaynaklanır ve çevresel etmenlere karşı duyarlı olabilir (örneğin, deterjan gibi maddeler yüzey gerilimini azaltır).
Suyun Isı Kapasitesi ve Sıcaklık Düzenlemesi
Su, yüksek özgül ısı kapasitesi ile dikkat çeker. Bir maddenin sıcaklığını 1 °C değiştirmek için gereken ısı miktarı ne kadar büyükse, o maddenin ısı kapasitesi de o kadar yüksektir. Su bu anlamda:
- Vücudun sıcaklığını kararlı tutar ve ani ısı değişimlerini dengeler.
- Denizler ve okyanuslar gibi büyük su kütleleri bulunduğu bölgenin iklimini yumuşatarak çevredeki ekosistemleri korur.
Bu yüksek ısı kapasitesi, suyun organizmaların terleme, transpirasyon ve benzeri fizyolojik süreçlerde etkili bir soğutucu olmasını da sağlar. Örneğin insanlar terlediğinde suyun buharlaşma ısısı sayesinde vücut sıcaklığı kontrol edilir.
Suyun Doğal Denge ve İklim Üzerindeki Etkisi
Yeryüzünün büyük bir kısmı sularla kaplıdır ve bu su kütlelerinin pek çoğu tuzlu sulardan (okyanuslar, denizler) oluşur. Geri kalan tatlı su kaynakları, hem ekosistemler hem de insan kullanımı açısından son derece değerlidir. Suyun iklime etkileri arasında:
- Isı düzenleme: Okyanuslar ve büyük göller, güneş enerjisini emerek karalarda ani sıcaklık dalgalanmalarını azaltır.
- Nem kaynağı: Buharlaşma ve yağış döngüsü, karaların nemli kalmasına ve bitki örtüsünün devamlılığına katkı sağlar.
Mineraller ve Önemi
Mineraller, canlıların sağlıklı büyüme ve gelişmeleri için mutlaka ihtiyaç duydukları ancak kendi bünyelerinde üretemedikleri inorganik moleküllerdir. Doğada toprakta, suda ve kayalarda çeşitli formlarda bulunur. Bitkiler bu mineralleri genellikle çözelti halinde topraktan alırken, hayvanlar ise bitkileri tüketerek ve içme suyunu kullanarak mineral ihtiyaçlarını karşılar.
Minerallerin Temel Görevleri
Mineraller, canlılarda pek çok hayati işlevi yerine getirmeye yardımcı olur. Örneğin:
- Destek: Kemik yapısının güçlenmesi için gereklidir.
- Kas ve Sinir Sistemi: Kasların kasılması ve sinir iletiminin sürdürülmesinde rol oynar.
- Su Dengesi: Vücudun sıvı dengesinin sağlanmasında etkilidir.
- Hormon ve Enzim Yapısı: Hormonların, enzimlerin ve diğer biyolojik moleküllerin yapısını destekler.
- Bağışıklık Sistemi: Bazı mineraller, vücudun savunma mekanizmalarının doğru çalışması için gereklidir.
| Mineralin Adı | Bulundukları Besinler | Canlıdaki İşlevi | Fazlalığında Görülen Belirtiler | Eksikliğinde Görülen Belirtiler |
|---|---|---|---|---|
| Demir (Fe) | Baklagil, pekmez, yeşil sebze, kuru kayısı, kuru üzüm, balık, et, yumurta | Kanda oksijen taşınmasını sağlayan hemoglobinin yapısına katılır. | Fazla miktarda demir alınması zehirlenmelere neden olur. Ayrıca hücrelerin erken yaşlanmasına ve damar sertliğine neden olur. | Eksikliğinde kansızlık (anemi) görülür. |
| Magnezyum (Mg) | Baklagil, tahıl, soğan, balık, kırmızı et, süt, yumurta | Klorofilin yapısına katılır. Kemiklerin yapısına katılır. Dişleri güçlendirir. Kasların kasılmasını kolaylaştırır. | – | Eksikliğinde sinir sistemi bozuklukları görülür. |
| Sodyum (Na) ve Klor (Cl) | Zeytin, ekmek, ıspanak, et, peynir, yumurta, sofra tuzu | Vücudun su dengesinin sağlanmasında rol oynar. Kas ve sinir sisteminin çalışması için gereklidir. | – | Sodyum eksikliğinde iştah azalması ve kas krampları görülür. Klor eksikliğinde sindirim sorunları ortaya çıkar. |
| Kalsiyum (Ca) | Zeytin, kereviz, maydanoz, peynir ve yumurta, süt ürünleri | Vücutta en fazla bulunan mineraldir. Kemik ve diş yapısına katılır. Kas kasılmasında görev alır. Sinirlerde görev yapar. Kanın pıhtılaşmasında rol oynar. | Fazla alınması durumunda böbrek taşı ve kireçlenmeler oluşur. | Eksikliğinde kemiklerde yumuşama ve eğilmeler görülür. |
| Fosfor (P) | Ceviz, fındık, badem, baklagil, kurutulmuş meyve, peynir, süt, yumurta, süt ürünleri | Vücutta fazla bulunan minerallerdendir. DNA, RNA ve ATP’nin yapısına katılır. Kemik ve diş yapısına katılır. | Fazlalığı kemiklerde kalsiyum azalmasına neden olur. | Eksikliğinde kemik ve diş gelişiminde problemler görülür. |
| Potasyum (K) | Zeytin, muz, patates, enginar, balık, süt, yumurta | Sinir sisteminin sağlığı için gereklidir. Kan basıncını düzenler. Vücudun su oranının düzenlenmesinde rol oynar. Kalp ritmini ayarlar. | Potasyum fazla alındığında böbrek ve kalp sorunları ile el ve ayakta karıncalanmalar meydana gelir. | Eksikliğinde kaslarda kramp, kalp ritminde bozukluk, yorgunluk, halsizlik ve ayrıca sindirim bozuklukları görülür. |
| İyot (I) | Balık ve diğer deniz ürünleri, iyotlu tuz | Tiroid bezinden salgılanan tiroksin hormonunun yapısına katılır. | – | Eksikliğinde guatr oluşur. Çocukluk döneminde iyot yetersizliği, büyüme ve zeka geriliğine neden olur. |
| Flor (F) | Genel olarak sakatatta (karaciğer, böbrek), deniz ürünlerinde, çay, elma, ıspanak, ve yumurta | Diş sağlının korunmasında önemlidir. | Fazla alınması dişlerde sararmaya neden olur. | Eksikliğinde diş ve kemik gelişimi aksar. |
| Kükürt (S) | Et, balık, süt, yumurta, soğan, sarımsak, pırasa, lahana, brokoli, turp gibi sebzeler, buğday ve nişastalı gıdalar, şarap, kahve ve içme suyu | Bazı aminoasitlerin sentezi için gereklidir. | Fazla alınmasında alerjik rahatsızlıklar oluşur. | Eksikliğinde deride solgunluk meydana gelir. |
| Çinko | Karides, balık, istiridye, buğday tohumu, et, ayçiçeği çekirdeği, kabak çekirdeği, ceviz, badem, süt, yumurta ve badem | Bazı enzimlerin yapısına katılır. Bağışıklık sistemini güçlendirir. | Fazla alınmasında gözlerde ciltte sararmalar oluşur, baş dönmesine ve yüksek ateşe neden olur. | Eksikliğinde tırnaklarda beyaz lekeler, ciltte akne oluşumu, saç dökülmesi ve bağışıklıkta zayıflama görülür. |
