Canlıların yapısında bulunan inorganik bileşikler; Canlı vücudunda sentezlenemeyip doğadan hazır olarak alınan bileşiklere inorganik bileşikler denir.
Su, asit, baz, tuz ve mineraller biyolojik açıdan önemli olan inorganik bileşiklerdir. İnorganik bileşikler, canlıların yapısına katılır ve metabolik reaksiyonlarda düzenleyici olarak görev alır.
İnorganik bileşikler hücre zarından geçebilecek büyüklüktedir, sindirilmez ve enerji vermez.
İçindekiler
Suyun Canlılar İçin Önemi
Su, canlıların yaşayabilmesi için gereken en temel maddedir. Canlının önemli bir bölümü sudan oluşur. Örneğin; insan vücudundaki suyun oranı yaklaşık %70, denizanasında %98’dir.
Canlılarda oluşan su kaybı ise hayati bir öneme sahiptir. Çünkü su kaybı büyük oranlarda olursa canlının hayatını kaybetmesine neden olur. Örneğin; insan vücudundaki su kaybı %20’lere gelirse tüm metabolizma işlevleri durur ve hayati tehlike oluşur. Hücredeki yaşamsal faaliyetlerin yürütülmesinde görevli olan enzimlerin çalışması için de su gereklidir.
Hücredeki su miktarı belli oranda olmazsa enzimler çalışamaz. Örneğin; tohumdaki su miktarı %15’in altında olduğu için tohumun çimlenmesini sağlayan enzimler çalışamaz. Tohumdaki su miktarı arttığında enzimler çalışır ve çimlenme başlar.
Yerkürenin 3/4’ü sularla kaplıdır. Yaşam için çok önemli olan su; sıvı, katı ve gaz şeklinde bulunur. Suyun katı hâli olan buzun yoğunluğu sudan küçük olduğu için, buz suda batmaz. Böylece kış mevsiminde donmuş bir göldeki buz parçası suyun yüzeyini kaplayarak yalıtım görevi görür. Buzun altındaki kısım donmadığı için, gölde yaşayan canlılar kış mevsiminde bu sayede hayatta kalır.
Hidrojen bağları su moleküllerini bir arada tutarak suyun daha kararlı bir bileşik olmasını sağlar. Bu şekilde su moleküllerinin birbirinden kopmadan bir arada kalmaları özelliğine kohezyon adı verilir. Kohezyon etkisi, bitkilerde su ve mineral taşınmasında, böceklerin su üstünde yürümesini sağlayan yüzey geriliminin oluşmasında etkilidir.
Bir maddenin 1 gramının sıcaklığını 10 C artırmak için gerekli olan ısı miktarına öz ısı (ısınma ısısı) denir. Öz ısısı düşük olanlar çabuk ısınıp çabuk soğurken, yüksek olanlar geç ısınıp geç soğur. Suyun öz ısısı yüksek olduğu için, geç ısınıp geç soğur. Deniz ve okyanus gibi büyük su kütleleri yaz mevsiminde ya da gündüzleri, güneşten büyük miktarda ısı almalarına rağmen sıcaklıkları aşırı miktarda artmaz. Kışın ya da gece olduğunda ise ortama ısı vermelerine rağmen sıcaklığı aşırı miktarda azalmaz. Böylece, kıyı bölgelerinde ılıman bir iklim oluşur.
Alg, mercan, balık, yunus, balina gibi birçok canlının yaşam ortamı sudur. Bitkiler, fotosentez yapabilmek için suya ihtiyaç duyar. Su iyi bir çözücü olduğundan biyolojik sistemlerdeki tepkimelerin çoğu, hücre içindeki sulu çözeltilerde gerçekleşir. Sindirim tepkimelerinde su kullanılır. Hücrelerin ihtiyaç duyduğu maddelerin taşınması ve hücrelerde oluşan metabolik atıkların uzaklaştırılması suyun varlığı ile mümkündür. Su, buharlaşma ısısının yüksek olması sebebiyle etkili bir soğutma sağlar. Karada yaşayan bazı canlılar, artan vücut sıcaklığını terleme yoluyla düşürür.
Asit ve Bazların Canlılar İçin Önemi
Asitler, su içerisinde çözündüklerinde H+ (hidrojen iyonu) veren bileşiklerdir. Örneğin HCl (hidroklorik asit) suda çözündüğünde H+ ve Cl- iyonlarını oluşturur. Bu yüzden HCl, asidik özellikte bir maddedir.
Asitler, mavi turnusol kâğıdını kırmızıya dönüştürür ve genellikle tatları ekşidir. Asitlerin bazıları yakıcı ve parçalayıcıdır. Bazlar; su içerisinde çözündüklerinde OH- (hidroksil iyonu) veren bileşiklerdir.
Örneğin; NaOH (sodyum hidroksit) suda çözündüğünde OH- ve Na+ iyonlarını oluşturur. Bu yüzden NaOH, bazik özellikte bir maddedir. Bazlar kırmızı turnusol kâğıdını maviye dönüştürür. Genellikle tatları acıdır ve ele kayganlık hissi verir. Maddelerin asitlik ve bazikliğini ölçmek için bir pH cetveli kullanılır. pH cetvelinde değerler 0 ile 14 arasındadır. Bir maddenin pH değeri; 0 ile 7 arasında ise madde asidik, 7 ile 14 arasında ise madde bazik. 7 ise madde nötrdür. 7’den 0’a gidildikçe asitlik; 7’den 14’e gidildikçe baziklik derecesi artar.
Vücut sıvılarının belirli pH değerleri vardır. Eğer bu pH değerleri değişirse enzimler çalışamaz. Çünkü her enzimin çalışabildiği belirli bir pH değeri vardır. Örneğin; mide içi pH’si 2-3, ince bağırsak pH’si 8-9 civarındadır. Kanın pH değeri 7,4’ tür. Bu değerin değişmesi ölüme neden olur.
Aşağıdaki tabloda vücut sıvılarına ait bazı pH değerleri verilmiştir.
Tuz ve Minerallerin Canlılar İçin Önemi
Asitler ve bazların tepkimeye girmesiyle tuz oluşur ve bir molekül su açığa çıkar.
ASİT + BAZ –> TUZ + Su
NaOH + HCl –> NaCl + Su
Genellikle hücrede ve hücreler arasındaki sıvılarda çeşitli tuzlar bulunur. Bunların en önemlileri Na (Sodyum), K (Potasyum), Ca (Kalsiyum) ve Mg (Magnezyum) tuzlarıdır. Tuzların vücut sıvısındaki oranı belirli sınırlar arasında olması gerekir. Aksi durumda canlının yaşamı tehlikeye girer. Çünkü tuzlar hücreye su giriş çıkışını düzenlemede etkilidir. Hücrenin içinde tuz oranı yüksekse hücre içine su girer.
Hücrenin dışındaki ortamın tuz oranı yüksekse hücre içindeki su dışarı çıkar. Böylece hücrenin osmotik basıncı ayarlanır. Mineraller canlılar tarafından üretilemeyen, su ve besinlerle dışardan hazır olarak alınan inorganik maddelerdir. Canlılık fonksiyonları ve metabolik reaksiyonlar için gereklidir.
İnsan Vücudunun İhtiyaç Duyduğu Bazı Mineraller ve Görevleri
Kalsiyum (Ca)
İnsan vücudunda en fazla bulunan mineraldir. Genelde fosforla beraber kemik ve diş minesinin yapısına katılır. Ayrıca kas kasılması, sinir sisteminin çalışması ve kanın pıhtılaşmasında etkilidir.
Süt ve süt ürünleri ile yeşil sebze ve tahıllarda bol miktarda bulunur.
Flor (F)
Diş sağlığı için önemlidir. Florun az alınması diş ve kemik gelişimini olumsuz yönde etkilerken fazla alınması dişlerde sararmaya neden olur.
Fosfor (P)
Kalsiyumla birlikte kemik ve diş yapısına katılır. Fosfat bileşiği olarak nükleik asitlerin ve ATP’nin yapısına katılır. Fosfolipit olarak hücre zarında bulunur.
Sodyum (Na)
Asit-baz ve su dengesinin ayarlanmasında görev alan kas kasılması ve sinir hücrelerinde uyartı iletimi için gerekli olan bir mineraldir. Eksikliğinde iştah azalması ve kas krampları oluşur.
Kükürt (S)
Bazı amino asitlerin sentezi için gereklidir. Eksikliğinde deride solgunluk oluşurken fazlalığında alerjik rahatsızlıklar meydana gelir.
Demir (Fe)
Alyuvarlarda bulunan hemoglobin ve bazı enzimlerin yapısına katılır. Hemoglobinin yapısındaki demir, solunum gazlarının taşınmasında etkili olur. Demirin eksikliği hâlsizliğe, ilerlemiş hâli anemi adı verilen kansızlık hastalığına neden olur.
Demir en çok et ve et ürünleri, yumurta, sebze, tahıllar, pekmez, kuru meyvelerde bulunur.
Potasyum (K)
Kalp ritmini düzenler. Sinir hücrelerinde uyartı iletimi için gereklidir. Eksikliğinde kaslarda kramp, kalp ritminde bozukluk, yorgunluk, hâlsizlik oluşurken fazlalığında böbrek ve kalp sorunları ile el ve ayakta karıncalanma meydana gelir.
Klor (Cl)
Mide özsuyunun oluşumunda, asit-baz dengesinin sağlanmasında, hücre içi ve dışı su dengesinin ayarlanmasında görev alır. Eksikliğinde sindirim sorunları ortaya çıkar.
Magnezyum (Mg)
Kemik yapısına katıldığı gibi kan ve sinir sistemi fonksiyonları için de gereklidir. Bitkilerde klorofil yapısına katılır.
Çinko (Zn)
Birçok enzim çeşidinin yapısına katılır. Organizmanın protein, yağ ve karbonhidratları kullanmasına yardımcı olur.
Iyot (I)
Tiroit bezi hormonlarının (tiroksin) sentezi için gereklidir. İyotlu tuz kullanılarak iyot ihtiyacı karşılanabilir. Eksikliğinde guatr hastalığı görülür.
