Organik Bileşikler

Monosakkaritler basit şekerlerdir; sindirime gerek duymadan hücre zarından geçebilirler. İçerdikleri karbon atomu sayısına göre gruplandırılırlar. Beş karbonlulara (5C) pentoz, altı karbonlulara (6C) heksoz denir.

1. 5 Karbonlular (Pentoz): (Yapıya katılan şekerlerdir, enerji vermez.)
   • Riboz: RNA ve ATP yapısında bulunur.
   • Deoksiriboz: DNA yapısına katılır.
2. 6 Karbonlular (Heksoz): (Enerji verici olarak kullanılan şekerlerdir.)
   • Glikoz: Kan şekeri veya üzüm şekeri olarak bilinir. Tüm canlı hücrelerde bulunabilir. Bitkisel kökenlidir. Üretici organizmalar tarafından sentezlenir. Birçok disakkarit ve polisakkaritin yapı taşıdır. Özellikle sinir hücrelerinde temel enerji kaynağı konumundadır.
   • Fruktoz: Meyve şekeri. Karpuz, muz gibi meyvelerde bulunur. İnsanlar vücutta fruktozu glikoza dönüştürerek kullanır. Bitkisel kökenli olup tatlılığı en yüksek şekerdir.
   • Galaktoz: Süt şekeri olarak bilinen laktozun temel bileşenlerinden biridir. bitkilerde de bulunsa memelilerin sütünde daha çok bulunması itibariyle hayvansal kökenlidir.

Disakkaritler, iki monosakkaritin glikozit bağı ile birleşmesi sonucu oluşur. Bu sırada dehidrasyon gerçekleşir ve bir su molekülü açığa çıkar. Disakkaritler, hidroliz edilmedikçe hücre zarından geçemez.

• Maltoz (Arpa şekeri): İki glikozun birleşmesiyle meydana gelir (glikoz + glikoz –> maltoz). Arpa tohumlarında yaygındır.
• Sakkaroz (Çay şekeri): Glikoz ve fruktozun birleşmesiyle oluşur (glikoz + fruktoz –> sakkaroz). Şeker kamışı, şeker pancarı, havuç gibi bitkilerde bulunur.
• Laktoz (Süt şekeri): Glikoz ve galaktozun birleşmesidir (glikoz + galaktoz –> laktoz). Memeli hayvanların sütünde bulunur.

Polisakkaritler; çok sayıda glikoz biriminin glikozit bağlarıyla birleşmesi sonucu oluşan büyük yapılı organik moleküllerdir. ({n} Glikoz –> Polisakkarit + {n-1} Su) Depo veya yapısal görev üstlenebilirler.

Depo Polisakkaritler

• Nişasta: Bitkilerde fotosentezle üretilen glikozun fazlası nişastaya dönüştürülür ve genellikle lökoplastlarda depolanır. Tahıllarda, pirinçte ve patateste bolca bulunur. İyot ile mavi-siyah renk verir.
• Glikojen: Mantar, hayvan, bazı bakteri ve arke hücrelerinde depolanır. İnsanlarda özellikle karaciğer ve kaslarda birikir. Açlık durumunda glikojeni parçalayıp kana glikoz verilir.

Yapısal Polisakkaritler

• Selüloz: Bitki hücre çeperinin temel öğesidir. Suda çözünmez. Otçul hayvanlar, bağırsaklarında yaşayan bazı bakterilerin ürettiği enzimler sayesinde selülozu sindirebilir. Endüstride kâğıt, pamuk ve sentetik ipek yapımında kullanılır.
• Kitin: Yapısında azot bulundurduğu için diğer polisakkaritlerden ayrılır. Mantarlarda hücre çeperinin, eklembacaklılarda (çekirge, yengeç vb.) dış iskeletin yapısını oluşturur. Saf hâli yumuşaktır; kalsiyum tuzları katıldığında sertleşir.

• Karbon Döngüsü: Üretici canlılar, atmosferdeki CO₂’yi fotosentezle karbonhidratlara dönüştürür. Hayvanlar bu karbonhidratları besin yoluyla alarak kendi metabolizmalarında kullanır.
• Enerji Kullanımı: Glikoz, sinir hücrelerinin öncelikli enerji kaynağıdır. Karbonhidratlar, parçalanmaları için daha az oksijene ihtiyaç duyulduğundan vücut tarafından ilk sırada kullanılır.
• Yapısal Görevler: Bazı karbonhidratlar (selüloz, kitin) yapı oluşturur. Ayrıca DNA, RNA ve ATP gibi moleküllerde de bulunur.
• Selülozun Sindirimi: İnsanlar doğrudan selülozu parçalayamaz. Ancak selüloz lifli yapısıyla bağırsakların düzgün çalışmasını kolaylaştırır.
• Glikojen Depolanması: İhtiyaç fazlası glikoz karaciğer ve kaslarda glikojen olarak birikir. Az karbonhidrat alındığında yorgunluk ve halsizlik gözlenebilir.
• Fazla Tüketim: Karbonhidrat fazlası vücutta yağa dönüştürülüp depolanabilir. Aşırı tüketim, obezite ve insülin direnci gibi sorunlara yol açabilir.

Lipitlerin depo şeklini temsil eder. Bitki ve hayvan hücrelerinde, fazla enerji farklı ihtiyaçlarda kullanmak üzere nötral yağ (trigliserit) formunda birikmiş olabilir. Yapı taşı olarak bir gliserol molekülü ile üç adet yağ asidi bulunur.

Esterleşme tepkimesiyle üç yağ asidi, gliserole bağlanırken üç su molekülü açığa çıkar. Bu bir dehidrasyon (su kaybı) örneğidir.

Doymuş ve Doymamış Yağ Asitleri

Trigliseritlerin yapısına katılan yağ asitleri iki çeşittir:

1. Doymuş Yağ Asitleri: Karbon atomları arasında yalnızca tekli bağlar bulunur. Oda sıcaklığında katıdır. Genellikle hayvansal kaynaklıdır (tereyağı, kuyruk yağı vb.).
2. Doymamış Yağ Asitleri: Karbon atomları arasında çift bağ(lar) içerir. Oda sıcaklığında sıvıdır. Genellikle bitkisel kökenlidir (zeytinyağı, ayçiçeği yağı, mısır yağı vb.).

Not: Bazı yağ asitleri vücutta sentezlenemediği için dışarıdan almak gerekir. “Temel (esansiyel) yağ asitleri” olarak adlandırılan omega-3 ve omega-6; ceviz, keten tohumu, balık yağı gibi besinlerde bulunur.

Dikkat: Doymamış yağlar hidrojenle doyurulduğunda trans yağlar elde edilir. Margarin bu gruba örnektir. Trans yağların kalp-damar sağlığı üzerinde olumsuz etkileri vardır.

Fosfolipitler, gliserole bağlı iki yağ asidi ve bir fosfat grubundan oluşan lipitlerdir. Hücre zarının yapısındaki çift katlı fosfolipit tabakasının temelini oluştururlar. Böylece hücrenin içi ve dışı arasında seçici geçirgenlik sağlarlar.

Fosfolipitlerin baş kısımları (fosfat grubu) suyu seven (hidrofilik), kuyruk kısımları (yağ asitleri) suyu sevmeyen (hidrofobik) özelliktedir. Bu çift özellikli yapı, hücre zarının işlevlerini yerine getirmesinde kritik önem taşır.

Steroitler, yapısında dört karbon halkası ve bağlı çeşitli yan gruplar bulunduran lipit türüdür. Östrojen ve testosteron gibi eşey hormonlarının yanı sıra A ve D vitaminleri, safra salgısı gibi önemli moleküllerin yapısına katılırlar. Hücre zarının geçirgenliğini ve dayanıklılığını arttırır.

Hayvanlarda kolesterol, en yaygın steroit örneklerinden biridir. Hücre zarının dayanıklılığını artırır, sinir hücrelerinde yalıtım görevi görür. Fazla alındığında ya da genetik yatkınlıkla kanda kolesterol düzeyi yükselirse damar sertliği ve tıkanıklık gibi ciddi sorunlar ortaya çıkabilir.

• Yapıcı ve düzenleyici görev görürler. Hücre zarının yapısına (fosfolipit, kolesterol vb.) katılır, bazı hormonların üretimini destekler.
• Vücudu soğuktan koruyarak ısı yalıtımı sağlarlar. Deri altında depolanarak, basınç ve darbelere karşı koruma etkisi gösterirler.
• Sinir hücreleri çevresinde yalıtım sağlar. Böylece elektriksel impuls iletiminde hız kazanılır.
• Enerji kaynağı olarak karbonhidratlardan sonra devreye girerler. Birim kütlede en fazla enerjiyi yağlar verir ancak parçalanmaları için daha fazla oksijene ihtiyaç vardır.
• Hormonların (cinsiyet hormonları gibi) yapısına katıldıkları için üreme sisteminde işlevseldir.
• Vücutta depolanan yağlar (özellikle göçmen kuşlarda ve kış uykusuna yatan memelilerde) hem enerji hem de metabolik su kaynağı olarak kullanılır.

Proteinlerin monomerleri amino asitlerdir. Canlılarda 20 farklı amino asit bulunur. Her amino asidin yapısında merkezi bir karbon, bu karbona bağlı amino grubu, karboksil grubu, bir hidrojen ve “R” (radikal) adı verilen değişken grup bulunur. R grubu amino asitlerin farklı olmasını sağlayan bölgedir.

İnsanlar 12 amino asidi kendisi sentezleyebilir; geriye kalan 8 amino asit ise “temel (esansiyel) amino asit” olarak adlandırılır ve dışarıdan besinler aracılığıyla alınır.

Aminoasitlerin yan yana gelerek oluşturduğu düz zincir halindeki protein yapısına “primer yapı” denir. Bu haldeki proteinin kendi üzerine kıvrılıp oluşturduğu sarmal yapıya ise “sekonder yapı” denir. İşlevsel olan da bu yapıdır. Dolayısıyla yüksek sıcaklık proteinin sekonder yapısını bozar, primer yapısını değil.

Hücrelerde protein sentezi, DNA’daki kalıtsal bilgiye göre ribozomlarda gerçekleştirilir. Her canlının DNA yapısı farklı olduğu için, üretilen proteinlerin amino asit dizilişi ve çeşidi de farklıdır.

Polipeptit zincirlerinin kendine özgü üç boyutlu yapısı vardır. Sıcaklık, pH, tuz yoğunluğu, yüksek basınç ve radyasyon gibi etkenler bu üç boyutlu yapıyı bozabilir. Bu olaya denatürasyon denir. Denatüre olan protein, çoğunlukla eski hâline dönemez; bazı özel durumlarda kısmen eski hâline dönebilir (renatürasyon).

• Yapıcı-Onarıcı: Hücrelerin büyümesi, dokuların onarımı ve yenilenmesinde etkili olmaları nedeniyle vücudun temel yapıtaşları arasında yer alırlar.
• Düzenleyici: İnsülin, glukagon gibi bazı hormonlarda protein yapı bulunur. Alyuvarlardaki hemoglobin, solunum gazlarının taşınmasını sağlar. Vücut sıvılarının osmotik basıncını ayarlar. Antikor gibi proteinler de savunma sisteminde rol oynar.
• Enerji Verici: Karbonhidrat ve lipitlerden sonra enerji için kullanılan organik maddelerdir. Proteinlerin solunumu sırasında karbondioksit ve suya ek olarak azotlu atıklar (örneğin amonyak) da açığa çıkar.
• Kas ve Hareket: Kasların kasılmasını sağlayan iplikçikler protein yapıdadır. Saç, tırnak, deri, boynuz gibi yapılar da protein içerir.

• Vücudun büyük kısmını proteinler oluşturur. Büyüme ve gelişmede önemli rol oynarlar. Enzimlerin, savunma maddelerinin ve bazı hormonların yapısına katıldıkları için metabolizmanın sürdürülmesinde etkilidirler.
• Fazla protein doğrudan depolanamaz, vücutta yağa dönüştürülerek depolanır. Yüksek protein alımı böbrek ve karaciğerde yük oluşturabilir, idrarla kalsiyum atılmasına yol açabilir.
• Protein eksikliği; büyüme ve gelişmenin aksaması, bağışıklığın zayıflaması, yıpranan dokuların onarımının gecikmesi, saç dökülmesi, hâlsizlik ve ödem gibi belirtilerle kendini gösterebilir.
• Besinlerde bolca bulunan protein kaynakları arasında et, süt, yumurta, peynir, yoğurt, baklagiller ve tahıllar sayılabilir.

Protein yapılı moleküller şunlardır:

1. Enzim
2. Antikor
3. Antijen
4. Hemoglobin
5. Albumin
6. Globumin
7. Fibrinojen
8. Aktin
9. Miyozin
10. İnsülin

Enzimler, basit ve bileşik (holoenzim) olmak üzere iki gruba ayrılır:

1. Basit Enzimler: Tamamen protein yapılıdır (ör. pepsin, üreaz).
2. Bileşik Enzimler (Holoenzim): Protein kısmı (apoenzim) + yardımcı kısım (koenzim veya kofaktör) içeren enzimlerdir.
   • Apoenzim: Enzimin “hangi maddeye etki edeceğini” belirler.
   • Koenzim (Organik Yardımcı): B grubu vitaminleri gibi organik moleküller.
   • Kofaktör (İnorganik Yardımcı): Ca²⁺, Mg²⁺ gibi metal iyonları.

Enzimler, tepkime sonunda kendileri değişmeden çıkar ve tekrar tekrar kullanılabilir. Hücre içinde üretilse de, hem hücre içinde hem hücre dışında faaliyet gösterebilirler.

Enzim ve substrat bağlanarak enzim–substrat kompleksi oluşturur. Ardından substrat, enzim etkisiyle ürüne dönüştürülür. Enzimin aktif bölgesi, substrata tam uyum sağlayacak şekilde konumlanmıştır. Reaksiyondan çıkan enzim, başka substratlarla yeniden etkileşime girebilir.

Bazı enzimler çift yönlü çalışıp (tersinir) ileri veya geri reaksiyonu gerçekleştirebilirken, bazıları sadece tek yönlü çalışır. Örneğin, alyuvarlarda bulunan karbonik anhidraz çift yönlüdür. Sindirim enzimleri ise genellikle tek yönlüdür.

a) Sıcaklık

Protein yapılı olmaları nedeniyle enzimler, sıcaklık değişiminden etkilenir. Her enzimin en iyi çalıştığı optimum sıcaklık vardır. 0 °C’nin altında enzim yapısı bozulmaz ama çalışamaz. Yüksek sıcaklıklarda proteinin üç boyutlu yapısı bozulunca enzim inaktif hâle gelir (denatürasyon).

b) pH

Her enzim, optimum pH değerinde maksimum hızda çalışır. Örneğin, midede aktif olan pepsin asidik ortamı severken, ince bağırsakta görev yapan tripsin bazik ortamda etkilidir.

c) Enzim ve Substrat Miktarı

Enzim miktarı artarsa, yeterince substrat varsa, tepkime hızı da artar. Ancak substrat sınırlıysa, enzim artışı sonrası bir noktada reaksiyon hızı sabit kalır. Aynı mantık substrat miktarı için de geçerlidir.

d) Su Miktarı

Hücrelerde su oranı %15’in altına düşerse enzimler pasif kalır. Bu nedenle kurutulmuş meyveler, reçel, bal gibi ortamlarda mikroorganizmalar çoğalamaz; besinler bozulmadan saklanabilir.

e) Substrat Yüzeyi

Enzimler substratın dış yüzeyine etki eder. Yüzey alanı arttıkça, enzim-substrat etkileşimi kolaylaşır, tepkime hızı yükselir. Örneğin, eti küçük parçalar hâlinde kesmek sindirimi hızlandırır.

f) Aktivatör ve İnhibitör Maddeler

Aktivatörler, enzimlerin çalışma hızını artırır. Pepsinojeni aktif pepsine dönüştüren mide asidi (HCl) buna örnektir. İnhibitör maddeler (siyanür, cıva, kurşun vb.) ise enzimlerin çalışmasını yavaşlatır veya tamamen durdurabilir.

• Kimyasal reaksiyonların aktivasyon enerjisini düşürerek metabolik tepkimeleri hızlı ve düşük sıcaklıkta gerçekleşebilir hâle getirirler.
• Kas kasılması, sinirsel iletim, solunum, sindirim gibi hemen her metabolik olayda rol alırlar. Vücut sıcaklığında gerçekleşen hayati işlemler, bu sayede hücreye zarar vermeden yürütülür.
• Enzimler, tepkime sonucunda değişmeden kaldığından defalarca kullanılabilir. Çalışma koşulları bozulmadıkça reaktif kalırlar.

• Enzimler, canlıların sağlıklı yaşaması için kritik öneme sahiptir. Mikroorganizmaların enzimleri bozulduğunda, besinler uzun süre bozulmadan kalabilir (örneğin, sütü kaynatmak, besinleri dondurucuda saklamak).
• Bazı endüstriyel alanlarda (gıda, ilaç, temizlik ürünleri) enzimler süreçleri kolaylaştırır. Örnek: Peynir, sirke, ekmek yapımında enzimlerden yararlanılır.
• Canlı vücudunda su oranı aşırı düşerse (örneğin, %15 altı) veya sıcaklık çok yükselirse enzimler işlevini yitirir, metabolizma durma noktasına gelir.
• Vücut dışında (örneğin tarım ilaçlarında) kullanılan enzimler, çeşitli kimyasal süreçleri hızlandırır; çevre kirliliğiyle mücadelede de bakterilerin enzimlerinden yararlanılır.

B Vitaminleri

B grubu vitaminleri, enerji vermez ve doğrudan yapı taşı olarak kullanılmaz; ancak vücuttaki bileşik (holo) enzimlerin koenzim kısmına katılarak birçok metabolik reaksiyonu düzenlerler. Bu nedenle “düzenleyici moleküller” olarak önemlidirler.

Eksikliği durumunda beriberi, pellegra, anemi, yorgunluk, kas krampları, saç dökülmesi, sinirsel bozukluklar gibi geniş yelpazede sağlık sorunları görülebilir.

C Vitamini

Antioksidan etkisiyle bağışıklık sistemini güçlendirir. Diş sağlığının korunması, yaraların iyileşmesi ve demir emilimi gibi süreçlerde önemli rol oynar. Eksikliğinde diş eti kanamaları, bağışıklığın zayıflaması, yorgunluk ve çocuklarda büyüme geriliği görülebilir.

A Vitamini

Besinlerde “provitamin A” şeklinde bulunur; karaciğer ve bağırsaklarda aktif hâle getirilir. Görme (özellikle gece görüşü), büyüme, üreme, bağışıklık ve kan yapımı süreçlerinde etkilidir. Eksikliğinde gece körlüğü, deride kuruma, bağışıklık düşmesi gibi belirtiler görülür.

D Vitamini

Deride üretilen veya besinlerle alınan “provitamin D,” karaciğer ve böbrekte dönüştürülerek aktifleşir. Kalsiyum ve fosforun ince bağırsaktan emilmesini ve kemiklerde depolanmasını sağlar. Eksikliğinde raşitizm (çocuklarda), osteoporoz (erişkinlerde kemik erimesi) görülebilir.

E Vitamini

Hücre yenilenmesine destek olur; hücre zarını korur. Hücrelerin normal ömrünü sürdürmesine yardımcı olurken, serbest radikallerle savaşarak antioksidan işlevi gösterir. Eksikliğinde kas zayıflaması, kısırlık, alyuvarların parçalanması ve cilt yaşlanmasının hızlanması görülebilir.

K Vitamini

Kanın pıhtılaşması için gerekli bazı proteinlerin sentezlenmesinde görev yapar. Solunumda rol alan bazı enzimlerin koenzim kısmına da katılabilir. Eksikliğinde kanama sorunları veya pıhtılaşma gecikmesi gözlenir.

• Vitaminler, vücudun metabolik reaksiyonlarında düzenleyici rol oynar. Hormonların salgılanması, bağışıklık sistemi ve kanın pıhtılaşması gibi temel süreçlerde işlevseldirler.
• Suda çözünen vitaminlerin fazlası atıldığı için eksiklik belirtileri hızlı görünür. Yağda çözünen vitaminler depolanabildiğinden eksikliği veya fazlalığı daha geç anlaşılabilir.
• Eksikliği halinde büyüme geriliği, görme bozuklukları, iskelet sorunları, cilt problemleri, bağışıklığın zayıflaması, anemi, sinirsel rahatsızlıklar gibi çok sayıda sağlık problemi ortaya çıkabilir.
• Aşırı alındıklarında ise (özellikle A ve D vitaminleri) hipervitaminoz oluşabilir ve karaciğer, böbrek gibi organlarda toksik etkiler gözlemlenebilir.

Nükleik asitlerin temel yapı birimine nükleotit denir. Her nükleotit üç alt bileşenden oluşur:

• Azotlu organik baz: Adenin (A), Guanin (G), Sitozin (C), Timin (T) veya Urasil (U)
• Beş karbonlu şeker (pentoz): DNA’da deoksiriboz, RNA’da riboz
• Fosfat grubu (PO₄)

Azotlu baz ve şekerin birleşmesiyle nükleozit, nükleozite fosfat eklenmesiyle nükleotit oluşur. Nükleotitler fosfodiester bağlarıyla birbirine eklenerek polinükleotit zincirlerini meydana getirir. Böylece uzun DNA veya RNA iplikleri ortaya çıkar.

DNA, hücredeki tüm metabolik süreçleri (protein sentezi, büyüme, üreme vb.) yönetir ve kalıtsal bilgiyi depolar. Prokaryotlarda (bakteri gibi) sitoplazmada, ökaryotlarda çekirdek içinde bulunur. Ayrıca mitokondri ve kloroplast organellerinde kendilerine özgü DNA molekülleri mevcuttur.

• Yapıtaşı olan şeker deoksiribozdur, azotlu bazları ise adenin (A), timin (T), guanin (G) ve sitozin (C) şeklindedir.
• İki polinükleotit zincirinden oluşur ve bu zincirler birbirine zayıf hidrojen bağları ile bağlanarak çift sarmal yapı (double helix) oluşturur. Karşılıklı bazlar adenin–timin ve guanin–sitozin şeklinde eşleşir.
• Hücre bölünmesi öncesinde, DNA kendi kendini kopyalar (replikasyon). Böylece kalıtsal bilgi, yeni hücrelere düzgün biçimde aktarılır.

RNA, DNA’dan aldığı genetik bilgiyi protein sentezine taşır ve bu süreçte aktif rol oynar. Prokaryotlarda sitoplazmada, ökaryotlarda çekirdek, sitoplazma, ribozom, mitokondri ve plastitler içerisinde bulunabilir. Tek zincirli yapısı vardır ve kendini tam olarak kopyalayamaz.

• Şekeri riboz, azotlu bazları adenin (A), guanin (G), sitozin (C) ve urasil (U) şeklindedir.
• Bazı kıvrımlı RNA türleri (tRNA, rRNA) hidrojen bağları içerse de, genel itibariyle “tek iplik”tir.
• Tüm RNA çeşitleri, DNA üzerinde ilgili gen bölgelerinden sentezlenir (transkripsiyon).

RNA çeşitleri:

• mRNA (mesajcı RNA): Protein sentezi için gerekli şifreyi DNA’dan alarak ribozoma taşır. Hangi amino asitlerin, hangi sırayla bağlanacağını belirleyen kodları içerir.
• tRNA (taşıyıcı RNA): Sitoplazmada serbest dolaşan amino asitleri yakalayıp ribozoma getirir. Her tRNA belirli bir amino aside özelleşmiştir.
• rRNA (ribozomal RNA): Ribozomun yapısına proteinlerle birlikte katılır. Peptit bağlarının kurulmasında dolaylı bir görev üstlenir.

• Genetik bilgi deposu: Nükleik asitler, kalıtsal karakterleri belirleyen bilgiyi saklar ve nesiller boyunca aktarır. Tür içinde ve türler arasında genetik farklılıklar bu yapıların baz dizilimindeki farklılıklara dayanır.
• Metabolik düzenleme: DNA, hücrenin metabolik faaliyetleri (solunum, büyüme, onarım vb.) için gerekli tüm proteinlerin sentez talimatını içerir. RNA ise bu talimatların uygulanmasında kritik rol oynar.
• Protein sentezinin yönetimi: DNA, ribozomlarda hangi proteinin, ne zaman ve ne kadar üretileceğini kontrol eder. RNA çeşitleri de bu üretim aşamasının işçilerdir.

ATP bir nükleotit yapısına sahiptir. Üç kısımdan oluşur:

• Adenin (azotlu baz)
• Riboz (5 karbonlu şeker)
• 3 fosfat grubu (P)

Adenin ve riboz adenozin molekülünü oluşturur. Adenozine sırasıyla 1, 2 ve 3 fosfat bağlanmasıyla AMP (adenozin monofosfat), ADP (adenozin difosfat) ve ATP (adenozin trifosfat) meydana gelir. Fosfatlar arasındaki “fosfat bağları” yüksek enerjilidir; bu nedenle ATP parçalandığında anlık ve kullanışlı bir enerji ortaya çıkar.

ATP, hücre içinde sentezlenir ve tüketilir. ATP sentezi için enerji gerekir; ATP’nin yıkılmasıyla ise enerji açığa çıkar. Bu yapım-yıkım döngüsüne ATP döngüsü adı verilir.

Fosforilasyon (ATP sentezi): ADP’ye (adenozin difosfat) bir fosfat eklenmesiyle ATP oluşur. (Endergonik — enerji gerektiren süreç)

ADP + P + (enerji) → ATP + H₂O

Defosforilasyon (ATP yıkımı): ATP’nin bir fosfatının ayrılması sonucu ADP ve inorganik fosfat (Pi) açığa çıkar. Bu esnada açığa çıkan enerji hücresel faaliyetlerde kullanılır. (Ekzergonik — enerji veren süreç)

ATP + H₂O → ADP + P + (enerji)

ATP, hücre içinde gerçekleşen birçok metabolik olayda doğrudan enerji sağlar. Fosfat bağlarının yıkımıyla salınan enerjiyi hücre şu faaliyetlerde kullanır:

• Aktif Taşıma: Hücre zarından madde geçişini enerjik hâle getirmek (ör. sodyum-potasyum pompası).
• Kas Hareketi: Kas proteinlerinin kasılma–gevşeme döngüsü.
• Sinirsel İletim: Sinir hücresinde impuls aktarımı.
• Protein, Lipit, Karbonhidrat Sentezi: Biyosentez tepkimeleri.
• Hücre Bölünmesi: Mitoz veya mayoz sürecinde iğ ipliklerinin oluşumu.
• Üreme: Sperm hareketi gibi olaylar.

• Hücreler için evrensel enerji para birimi olarak kabul edilir. Her canlı, hücrenin içinde kendi ATP’sini üretmek zorundadır.
• Hücrelerde ATP üretiminin durmasıyla canlılık faaliyetleri durma noktasına gelir. Dolayısıyla ATP sentezlenemeyen hücreler kısa sürede işlevini yitirir ve ölür.
• Metabolik reaksiyonlar (solunum, fotosentez, fermantasyon, vb.) sonucunda besin enerjisi ATP şeklinde dönüştürülerek kullanılır. Dolayısıyla besin olmadan ATP üretimi, ATP olmadan yaşamsal işlevler gerçekleşemez.