İçeriğe atla

Kitin

Kitin kimyasal yapısı

Kitin önemli polisakkaritlerden biridir. Eklembacaklılar tarafından dış iskeletin kurulmasında kullanılan ve mantarların hücre çeperini oluşturan karbonhidrata kitin denir.

Kitin molekülü beta 1,4 bağıyla bağlı iki N-asetilglikozamin biriminin tekrarlanmasıyla oluşan uzun zincir yapısı gösterir.

Kitin (C8H13O5N)n doğal olarak birçok yerde bulunan, bir glikoz türevi olan N-asetilglikozaminin uzun zincirli polimeridir.

Mantar hücre duvarının, kabuklular (yengeç, ıstakoz, karides gibi) ve karıncalarla kelebeklerin dahil olduğu böcekler gibi eklembacaklıların dış iskeletinin, yumuşakçaların radulalarının (dişli dil) ve ahtapotla mürekkepbalığının dahil olduğu kafadan bacaklıların ağız kısmının ana bileşenidir. Ayrıca kitinin tıbbi ve endüstriyel amaçlı kullanımı da denenmiştir. Kitin polisakkarid olan selüloza ve protein olan keratine benzetilebilecek bir biyolojik maddedir. Keratin protein kitin karbonhidrat olmasına rağmen hem kitin hem de keratin benzer yapısal özellikler gösterirler.

Etimoloji

İngilizce "chitin" kelimesi ilk kez 1836'da ortaya çıkan Fransızcadaki "chitine" kelimesinden gelir. Bu kelimeler Latincedeki yumuşakça anlamındaki "chitōn" kelimesinden türetilmiştir. Bu kelime de Greekçe "kılıf" ya da "gömlek" anlamındaki "khitōn" kelimesi, Merkez Semitik dilindeki "kittan", Akad dilindeki keten anlamındaki "kitû" ya da "kita’um" ve Sümerce "gada" ya da "gida" kelimesi ile ilgilidir ya da etkilenmiştir.

Iştırıcılarda bağlayıcı olarak da kullanılmaktadır. Endüstriyel ayırma membranları ve iyon tutucu reçineler kitinden yapılabilir. Kağıdı sertleştirmek ve sağlamlaştırmak için kitin kullanılır.

Kullanım

Endüstriyel

Kitin birçok endüstriyel işlemde kullanılır. Suyun temizlenmesinde ve gıdalarla ilaçlarda kıvam arttırıcı ve koruyucu olarak kullanılır. Ayrıca boya ve kumaş yapımında kullanılan bir polisakkarittir. N-asetilglikozamin (tam olarak N-asetil-D glukoz-2-amin) birimlerinden sentezlenir. Bu birimler kovalent β-1,4 bağları oluşturur (selülozu oluşturan glikoz birimleri arasındaki bağlara benzer). Kitin bu yüzden her monomerinde, bir hidroksil grubunun bir asetilamin grubu ile yer değiştirmiş olduğu selüloz olarak tanımlanabilir. Bu komşu polimerler arasında, kitin polimer matriksinin gücünü arttıran gelişmiş hidrojen bağının oluşmasına izin verir.

Bir ağustos böceğinin kabuğu onun kitinden oluşan dış iskeletidir. Kitinin şekil değiştirmemiş formu yarısaydam, esnek, elastik ve oldukça dayanıklıdır. Bununla birlikte genelde eklembacaklılarda değişikliğe uğramıştır, dış iskeletin çoğunluğunu oluşturan, sertleşmiş proteinimsi matrikse gömülü olarak bulunur.

Kitinin saf hali kösele gibidir fakat kalsiyum karbonat ile kaplandığından çok daha sert hale gelir. Değişmiş ve değişmemiş formlar arasındaki fark bir tırtılın (değişmemiş) vücut duvarı ile kelebeğinki (değişmiş) karşılaştırılarak görülebilir.

Kitin doğal olarak oluşan polimerlerden biridir. Bakteri ve mantar gibi mikroorganizmalar tarafından salgılanan ve bazı bitkiler tarafından üretilen kitinaz enzimi tarafından kataliz edilerek yıkılabilir. Bu mikroorganizmalardan bazıları kitinin ayrışması sonucu oluşan basit şekerlere duyarlı reseptörlere sahiptir. Kitin saptanırsa bu mikroorganizmalar glikozidik bağlarını kopararak kitini basit şekerlere ve amonyoğa dönüştürecek enzimleri üretir.

n bir polisakkariddir; N-asetilglikozamin (tam olarak N-asetil-D glukoz-2 -amin) birimlerinden sentezlenir. Bu birimler kovalent β-1,4 bağları oluşturur (selülozu oluşturan glikoz birimleri arasındaki bağlara benzer). Kitin bu yüzden her monomerinde, bir hidroksil grubunun bir asetilamin grubu ile yer değiştirmiş olduğu selüloz olarak tanımlanabilir. Bu komşu polimerler arasında, kitin polimer matriksinin gücünü arttıran gelişmiş hidrojen bağının oluşmasına izin verir.

Tıp

Kitin elastik ve sağlam bir madde olduğundan cerrahi ip olarak kullanıma uygundur. Yaralar iyileşirken kitin de zamanla ayrışarak uzaklaşır. Bunun yanında kitin insanlarda yaraların iyileşmesinde nadir rastlanan bazı özelliklere sahiptir.

Deniz kabuğu işleme gibi fazla miktarda kitine maruz kalınan işlerde astım olma oranı yüksektir. Yapılan son araştırmalar kitinin insanlarda alerjik hastalıkların oluşumunda rol oynayabileceğini göstermiştir. Özellikle, kitin iplik kullanılan farelerde bağışıklık hücreleri tarafından interlökin-4 üretimi ile karakterize edilen alerjik yanıt gerçekleşmiştir. Kitinaz enzimi bu alerjik yanıtı önler.

Tarım

Son çalışmalar kitinin bitkilerde savunma mekanizması için iyi bir indüktör olduğunu göstermiştir. Son olarak kitinin bitkilerde immun yanıtı geliştirmeye yardımcı bir fertilizer olabilirliği test edilmiş, sonuçta çok daha iyi verim sağlanmış ve ortalama ömür artmıştır.

Kaynakça

^ Campbell, N. A. (1996) Biology (4th edition) Benjamin Cummings, New Work. p.69 ISBN 0-8053-1957-3
^ American Heritage dictionary of the English Language: Fourth Edition. 2000. entry for chiton

Martín-Gil FJ, Leal JA, Gómez-Miranda B, Martín-Gil J, Prieto A, Ramos-Sánchez MC. "Low temperature thermal behaviour of chitins and chitin-glucans". Thermochim. Acta, 1992, vol. 211, pp. 241–254

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Mantarlar</span> ökaryot âlemi

Mantarlar, çok sayıda çok hücreli ve tek hücreli ökaryotik canlıyı kapsayan bir biyolojik âlemin adıdır. Maya gibi mikroorganizmalardan, küf ve şapkalı mantarlara kadar pek çok üyesi olan bu canlılar grubu, halk arasında genellikle sadece şapkalı mantarları tanımlamak için kullanılır. Biyoloji alanında mantarları inceleyen bilim dalına mikoloji denir.

<span class="mw-page-title-main">Protein</span> polipeptitlerin işlevsellik kazanması sonucu oluşan canlıların temel yapı birimi

Proteinler, bir veya daha fazla uzun amino asit artık zincirini içeren büyük biyomoleküller ve makromolekül'lerdir. Proteinler organizmalar içinde, hücrelere yapı ve organizmalar sağlayarak ve molekülleri bir konumdan diğerine taşıyarak metabolik reaksiyonları katalizleme, DNA kopyalama, uyaranlara yanıt verme dahil olmak üzere çok çeşitli işlevler gerçekleştirir. Proteinler, genlerinin nükleotit dizisi tarafından dikte edilen ve genellikle faaliyetini belirleyen özel 3D yapıya protein katlanmasıyla sonuçlanan amino asit dizilimlerinde birbirlerinden farklıdır.

<span class="mw-page-title-main">Hormon</span> İç salgı bezlerinden kana geçen ve organların işlemesini düzenleyen adrenalin, insülin, tiroksin ve benzeri fizyolojik etkisi olan maddelerin genel adı

Hormon,, çok hücreli organizmalarda fizyoloji ve davranışı düzenlemek için karmaşık biyolojik süreçler yoluyla uzak organlara veya dokulara gönderilen sinyal molekül sınıfıdır.

<span class="mw-page-title-main">Fermantasyon</span> kimyasal çürüme

Fermantasyon, hücre içinde oksijen yokluğunda meydana gelen metabolik bir faaliyet olarak ‘NAD+'yi yeniden oluşturmak için glikozun glikoliz yoluyla kısmi oksidasyonunu takip eden metabolik adımlar’ şeklinde tanımlanmaktadır. Fermantasyon anaerobik şartlarda, yani oksidatif fosforilasyon olamadığı durumlarda, glikoliz yoluyla ATP üretimini sağlayan önemli bir biyokimyasal süreçtir. Biyokimyanın fermantasyonla ilgilenen dalı zimolojidir.

<span class="mw-page-title-main">Polimer</span> tekrar eden yapısal birimlere sahip makromoleküllerden oluşan madde

Polimer, bir veya daha çok monomer türünden türetilen birçok tekrarlayan alt birimden oluşan çok büyük moleküllerden veya makromoleküllerden oluşan bir madde veya malzemedir. Geniş özellik spektrumları nedeniyle, hem sentetik hem de doğal polimerler günlük yaşamda temel ve yaygın roller oynar.

<span class="mw-page-title-main">Karbonhidrat</span> sadece karbon, hidrojen ve oksijenden oluşan organik bileşik

Karbonhidrat, karbon (C), hidrojen (H) ve oksijen (O) atomlarından oluşan, genellikle hidrojen-oksijen atomu oranı (suda) 2:1 olan bir biyomoleküldür ve dolayısıyla ampirik (deneysel) formülü Cm(H2O)n şeklindedir. m, n'den farklı da olabilir olmaya da bilir. Ancak, tüm karbonhidratlar bu kesin stokiyometrik tanıma uymaz (örneğin üronik asitler, fukoz gibi deoksi şekerler) ve bu tanıma uyan tüm kimyasallar otomatik olarak karbonhidratlar (örneğin formaldehit ve asetik asit) olarak sınıflandırılmaz.

<span class="mw-page-title-main">Glukoz</span> izomer grubu

Basit bir şeker (monosakkarit) olan glukoz yaşam için en önemli karbonhidratlardan biridir. Hücreler onu bir enerji kaynağı ve metabolik reaksiyonlarda bir ara ürün olarak kullanırlar. Glukoz fotosentezin ana ürünlerinden biridir ve hücresel solunum onunla başlar.

Hidroliz işlemi suyu oluşturan hidrojen ve oksijen elementlerinin birbirinden ayrılması ile sonuçlanan bir işlemdir. Bazı kaynaklarda hidroliz, moleküllerin su ilavesiyle daha fazla sayıda parçacık oluşturması olarak da geçer. Hidroliz, su ile bir kimyasal bağın parçalanmasıdır yani bir kimyasal reaksiyondur. Hidroliz genel olarak suyun nükleofil olduğu ikame(yer değiştirme reaksiyonu), eliminasyon(organik reaksiyon türü) ve solvasyon (çözme) reaksiyonları için kullanılır.

<span class="mw-page-title-main">Nişasta</span>

Nişasta, farin veya amidon, suda çözünmeyen, kompleks bir karbonhidrat. Bitkiler tarafından fazla glikozu depolamak için kullanılır. Endüstride tutkal, kâğıt ve tekstil yapımında kullanılır. Gıda sanayisinde kıvamlandırıcı, yemek yapımında sıvıları koyulaştırmakta kullanılır. Çoğunlukla tahıllardan ve patatesten elde edilen tatsız ve kokusuz bir tozdur.

<span class="mw-page-title-main">Plastik</span>

Plastik; karbon (C), hidrojen (H), oksijen (O), azot (N) ve diğer organik ya da inorganik elementlerin oluşturduğu monomer adı verilen; basit yapıdaki moleküllü gruplardaki bağın koparılarak polimer adı verilen uzun ve zincirli bir yapıya dönüştürülmesi ile elde edilen malzemelere verilen isimdir. Plastik kelimesi, "şekillendirilebilen veya kalıplanabilen" anlamına gelen Yunanca πλαστικός (plastikos) ve "kalıplanmış" anlamına gelen πλαστός (plastos) kelimesinden türetilmiştir.

Hemiselüloz, bitki hücrelerinin çeperlerinde selüloz ve pektinlerle birlikte bulunan bazı karmaşık karbonhidrat ya da polisakaritlerin ortak adı. Doğada sık olarak rastlanan bazı hemiselülozlar uronik asit, ksilan, arabinoz moleküllerinden oluşur. Hemiselülozlar topluca Ksilanlar, glikomannanlar, arabinogalaktanlar olmak üzere üç grupta sınıflandırılır. Bunlardan arabinogalaktanlar suda çözündüklerinden genellikle özütlenebilir maddeler grubunda sayılır.

<span class="mw-page-title-main">Selüloz</span> Bitki hücre duvarının yapısal bileşeni

Selüloz, formülü (C6H10O5)n olan ve birkaç yüz ila binlerce β(1→4) bağlantılı D-glikoz biriminden ve doğrusal zincirden oluşan polisakkarit ve organik bir bileşiktir. Selüloz, yeşil bitkilerin, birçok alg türünün ve oomisitlerin birincil hücre duvarının önemli yapısal bir bileşenidir.

<span class="mw-page-title-main">Polisakkarit</span> Nişasta, glikojen, selüloz ve kitin içeren uzun karbonhidrat polimerleri

Polisakkaritler, birden fazla ve ayrı monosakkaritin glikozit bağıyla birleşmesiyle oluşan kimyasal maddelerdir. Glikoz birimlerinin farklı şekilde bağlanması polisakkaritler arasında farklı özelliklerin doğmasına neden olur. Bu da kohezyonu destekler. Çok sayıda monosakkaritin “n-1” adet su molekülü kaybetmesiyle meydana gelen büyük moleküllü bileşiklerdir. “Kompleks şekerler” de denir.

Monomer, diğer monomer molekülleri ile birlikte reaksiyona girerek daha büyük bir polimer zinciri veya üç boyutlu bir ağ oluşturabilen bir moleküldür, bu sürece polimerizasyon adı verilir.

Kitindeasetilaz (KDA) substrat olarak kitin adı verilen polisakkariti kullanan bir enzim. KDA'lar, kitinden bir asetil grubu çıkartmak suretiyle kitini kitosan adlı polisakkarite dönüştürür, yani enzimin kitine bağlanmasıyla reaksiyon sonucu kitosan meydana gelir. Dolayısıyla KDA'lar yapılarında kitin bulunduran canlıların kodladığı bir enzimdir. Bu canlılar arasında bakteriler, funguslar ve son olarak rapor edilen böcekler bulunmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Alfa-Amilaz</span>

Alfa-amilaz, (α-amilaz), nişasta ve glikojen gibi alfa bağlantılı büyük polisakkaritlerin alfa bağlarını bunlardan daha kısa zincirler oluşturan dekstrin ve maltoza hidrolize eden bir enzimdir.

Glikan ve polisakkarit terimleri, IUPAC tarafından "glikosidik olarak bağlanmış çok sayıda monosakkaritten oluşan bileşikler" anlamına gelen eşanlamlılar olarak tanımlanır. Bununla birlikte, pratikte glikan terimi, aynı zamanda, bir glikoprotein, glikolipid veya bir proteoglikan gibi bir glikokonjugatın karbonhidrat bölümünü belirtmek için de kullanılabilir. Glikanlar genellikle yalnızca monosakkaritlerin O-glikosidik bağlarından oluşur. Örneğin, selüloz, β-1,4-bağlantılı D-glikozdan oluşan bir glikandır ve kitin, β-1,4-bağlı N-asetil-D-glukozamin. Glikanlar, monosakkarit kalıntılarının homo- veya heteropolimerleri olabilir ve doğrusal veya dallı olabilir.

Polimer kimyası, polimerlerin ve makromoleküllerin kimyasal sentezine, yapısına ve kimyasal ve fiziksel özelliklerine odaklanan bir kimya alt disiplinidir. Polimer kimyasında kullanılan ilkeler ve yöntemler, organik kimya, analitik kimya ve fiziksel kimya gibi çok çeşitli diğer kimya alt disiplinleri aracılığıyla da uygulanabilir. Pek çok malzeme tamamen inorganik metaller ve seramiklerden DNA ve diğer biyolojik moleküllere kadar polimerik yapılara sahiptir, ancak polimer kimyası tipik olarak sentetik, organik bileşimler bağlamında anılır. Sentetik polimerler, genellikle plastik ve kauçuk olarak adlandırılan, günlük kullanımdaki ticari malzemeler ve ürünlerde her yerde bulunur ve kompozit malzemelerin ana bileşenleridir. Polimer kimyası, her ikisi de polimer fiziği ve polimer mühendisliğini kapsayacak şekilde tanımlanabilen daha geniş polimer bilimi veya hatta nanoteknoloji alanlarına da dahil edilebilir.

Biyosentez, substratların canlı organizmalarda daha karmaşık ürünlere dönüştürüldüğü çok aşamalı, enzim katalizli bir süreçtir. Biyosentezde basit bileşikler modifiye edilir, diğer bileşiklere dönüştürülür veya makromoleküller oluşturmak üzere birleştirilir. Bu süreç genellikle metabolik yollardan oluşur. Bu biyosentetik yollardan bazıları tek bir hücresel organel içinde yer alırken diğerleri birden fazla hücresel organel içinde yer alan enzimleri içerir. Bu biyosentetik yolların örnekleri arasında çift katlı lipit katmanının bileşenlerinin ve nükleotidlerin üretimi yer alır. Biyosentez genellikle anabolizma ile eş anlamlıdır ve bazı durumlarda birbirinin yerine kullanılır.

Oligosakkarit, az sayıda monosakkarit içeren bir karbonhidrat polimeridir. Oligosakkaritler, hücre tanıma ve hücre bağlanması dahil olmak üzere birçok fonksiyona sahiptir. Örneğin, glikolipidler bağışıklık tepkisinde önemli bir role sahiptir.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.