Sindirim Sisteminin Yapı, Görev ve İşleyişi
► Canlılar yaşamlarını sürdürebilmek için organik ve inorganik maddelere ihtiyaç duyarlar.
► Canlıların ihtiyaç duyduğu bu maddelere besin, bu maddeleri karşılama olaylarına ise beslenme denir.
► Her canlı yaşamını sürdürmek için besin kullanmak zorundadır.
Besinler şu amaçlar için kullanılır;
► Enerji elde etmek için,
► Özümleme (yapım) olaylarında kullanacakları yapı taşlarını (monomerleri) sağlamak için,
► Enzim, hormon gibi düzenleyici molekülleri sentezleyebilmek için besin kullanırlar.
► Üretici canlılar (ototroflar) yaşamları için gerekli organik besin maddelerini fotosentez ya da kemosentez ile kendileri üretir.
► Tüketici canlılar ise (heterotroflar) besinlerini hazır olarak alırlar.
► Su, tuz, mineraller ve vitaminler sindirime uğramadan hücre zarından direk geçebilirler.
► Ancak karbonhidrat, yağ ve proteinler gibi kompleks besin maddeleri hücre zarından direk geçemezler.
► Bu maddelerin hücre zarından geçebilmesi için su ve enzimler yardımıyla kendilerini oluşturan yapı taşlarına (monomerlere) parçalanmaları gerekir. Bu olaya sindirim denir.
► Sindirim olayında görev alan organların oluşturduğu sisteme ise sindirim sistemi denir.
► İnsanda sindirim; hücre dışı yıkım olayıdır ve sindirim hidroliz ile gerçekleşir. Hidrolizde ATP enerjisi harcanmaz.
Sindirimde;
► Karbonhidratlar; glikoz,
► Yağlar; yağ asitleri ve gliserol,
► Proteinler ise amino asit birimlerine ayrışırlar.
► Glikoz, fruktoz, galaktoz, riboz ve deoksiriboz
► Amino asitler
► Yağ asitleri, gliserol ve steroitler
► Vitaminler
► Nükleotitler
► Mineraller, tuzlar ve su
► Solunum gazları (O2 ve CO2)
Bu maddeler sindirime (hidrolize) uğramazlar.
► Maltoz, sükroz, laktoz, nişasta, glikojen, selüloz, kitin
► Proteinler, dipeptitler, tripeptitler
► Nötral yağlar (trigliseritler) ve fosfolipitler
► DNA, RNA, ATP
► Enzimler
Bu maddeler sindirime (hidrolize) uğrarlar.
Sindirim Çeşitleri
► Sindirim olayı mekanik ve kimyasal olmak üzere iki şekilde gerçekleşir.
► Kimyasal sindirim gerçekleştiği yere göre hücre içi ve hücre dışı sindirim şeklinde olur.
1. Mekanik (Fiziksel) Sindirim
► Besinlerin fiziksel olarak küçük parçalara ayrılmasıdır.
► Enzim kullanılmadan gerçekleşir.
► Besinlerin yapısında bulunan bağlar koparılmaz.
► Amacı; sindirilecek besin maddesinin yüzeyini arttırmaktır.
► Çünkü besinin yüzeyi ne kadar fazla olursa kimyasal sindirim o kadar hızlı olacaktır.
► Mekanik sindirim ile besinin yüzeyi arttığından kimyasal sindirimde rol alan enzimlerin çalışma hızı artar.
► Örnek; dişlerle yapılan çiğneme hareketi, midenin peristaltik hareketleri, safra salgısının yağları etkilemesi.
► Mekanik sindirimin olmaması kimyasal sindirimin daha yavaş olmasına neden olur.
2. Kimyasal Sindirim (Hidroliz)
► Büyük moleküllü besinlerin su ve enzimler yardımıyla yapı taşlarına ayrılmasıdır.
► Temel amacı; besinleri hücre zarından geçirebilecek hale getirmektir.
| Kompleks Organik Besin | Su İle Birleşir | Enzim ile | Yapı Taşına (Monomerlerine) Ayrılır |
|---|---|---|---|
| Proteinler | H2O | Enzim | Amino Asitler |
| Karbonhidratlar | H2O | Enzim | Glikoz |
| Yağlar | H2O | Enzim | Yağ Asitler, Gliserol |
► Sindirim reaksiyonları hidroliz olayıdır.
► Hidroliz; hem hücre içinde hem de hücre dışında olabilir.
► ATP enerjisi harcanmaz. Reaksiyonlar için gerekli olan enerji vucüt ısısından ya da ortam ısısından sağlanır.
► Ancak su kullanılır ve enzimler görev yapar.
► Besinlerin yapısındaki bağlar koparılır. (Glikozit, ester, peptit, fosfodiester bağları gibi)
Kimyasal sindirim gerçekleştiği yere göre;
1. Hücre içi sindirm,
2. Hücre dışı sindirim olmak üzere ikiye ayrılır.
1. Hücre İçi Sindirim
► Besinler hücre zarı tarafından koful oluşturularak endositoz ile hücre içine alınır. (ATP enerjisi harcanarak)
► Endositoz ile hücre içine alınan besin katı ise fagositoz, sıvı ise pinositoz adını alır.
► Hücre zarından oluşan koful, hücre içinde lizozom organeli ile birleşir. (Lizozomda hücre içi hidroliz enzimleri bulunur. Bu enzimlerin proteinleri granüllü endoplazmik retikulum üzerindeki ribozomlarda sentezlenir ve golgi organelinde enzin olarak işlenir.)
► Lizozomdaki enzimler besinleri yapı taşlarına kadar parçalar.
► Lizozom organeli sadece hücre içi sindirimde görev alır. Hücre dışı sindirimde görev yapmaz.
► Oluşan besin monomerleri sitoplazmaya geçer ve hücre tarafından kullanılır.
Hücre içi sindirimi yaparak beslenen bazı canlılar;
► Amip, öglena, paramesyum
► Süngerler
► Sölenterler
2. Hücre Dışı Sindirim
► Büyük moleküllü besinlerin hücre dışında monomerlerine ayrıştırıldıktan sonra hücre içine alınarak kullanılmasıdır.
► Hücre dışındaki besinlerin sindirimi için; hücreler ekzositoz ile (ATP enerjisi harcayarak) hücre dışına enzim salgılarlar.
► Besinler monomerlerine ayrıştırıldıktan sonra pasif taşıma (difüzyon, kolaylaştırılmış difüzyon gibi) ve aktif taşıma ile hücre içine alınırlar.
► İnsanda hücre içi sindirim olayları da görülür.
► Örneğin; akyuvar ve makrofaj gibi savunma hücrelerinin mikroorganizmaları fagozitoz ile yok etmesi gibi.
Hücre dışı sindirimi yaparak beslenen bazı canlılar;
► Çürükçül (saprofit) canlılar; örnek mantarlar ve bazı bakteriler,
► Bazı omurgasızlar (toprak solucanı, çekirge larvaları gibi),
► Böcekçil bitkiler,
► Omurgalılar (insanlar)
► Hücre dışı sindirim yapan ökaryot hücreli canlılar enzimlerini koful oluşturarak ekzositoz ile hücre dışına gönderirler.
► Bakteriler ise koful oluşturamadıkları için ekzositoz yapamazlar. Hücre dışına gönderecekleri enzimleri translokaz denilen taşıyıcı proteinler yardımıyla (hücre zarı üzerindeki) hücre dışına gönderirler.
Hücre dışı sindirimde sırası ile şu olaylar gerçekleşir.
► Granüllü endoplazmik retikulum üzerinde bulunan ribozomlarda protein sentezlenir.
► Bu proteinler golgi organeline taşınarak burada enzimlere dönüştürülür ve paketlenir.
► Koful şeklinde paketlenen enzimler hücre zarından dışarı gönderilir.
► Besinler hücre dışında parçalanır.
► Oluşan monomerler pasif ya da aktif taşıma ile hücre içine alınarak kullanılır.
