Sindirim Sistemi: Giriş, Çeşitleri ve Örnekler
Sindirim, büyük moleküllerin hücre zarını geçebilmesi için yapı taşlarına ayrılma işlemidir. Bir besin ağzımızdan alındıktan sonra sırasıyla mekanik ve kimyasal sindirime tabi tutulur ve yapı taşlarına ayrıştırılır. Sonrasında emilim gerçekleşir ve genellikle ince bağırsaktan kana karışır. Emilemeyen ürünler, arta kalan hormonlar ve sindirilemeyen parçalar ise dışkı yoluyla vücuttan uzaklaştırılır.
Sindirim sürecinde ATP harcanmaz; enzimler enerji harcamadan sindirimi gerçekleştirir. Sindirim, mekanik ve kimyasal olmak üzere iki ana kategoride gerçekleşir.
Mekanik sindirim, besinleri fiziksel güçle daha küçük parçalara ayırma işlemidir. Bu sayede besinlerin yüzey alanı artar, sindirim kolaylaşır ve kimyasal sindirim süreci kolayca gerçekleştirilir.
Kimyasal sindirim ise besinlerin yapı taşlarına parçalandığı süreçtir. Bu aşamada su ve enzimler kullanılır. Mekanik sindirim hücre dışında gerçekleşirken, kimyasal sindirim hem hücre içinde hem de hücre dışında meydana gelebilir.
Sindirim Türleri
Sindirim, hücre içinde ve hücre dışında olmak üzere iki temel kategoride gerçekleşir.
A) Hücre İçi Sindirim
Hücre içi sindirim, besinlerin hücre zarı tarafından alındıktan sonra sindirildiği bir süreçtir. Besinler, hücre içine besin kofulları aracılığıyla alındıktan sonra sindirilir. Bu besin kofulları lizozom organeli ile birleşir ve sindirim kofulları oluşur. Sindirim kofulları, içlerinde bulunan enzimlerle besinleri yapı taşlarına ayırır.
Hücre içi sindirim, protistaların (örneğin amip, öglena, paramesyum), süngerlerin, sölenterlerin, yassı solucanların, makrofaj ve akyuvar hücrelerinin sindirim biçimidir. Bu organizmalarda hücre içi sindirimi sağlayan anahtar organel, lizozomlardır. Bu süreçte ekzositoz ve endositoz olaylarıyla besin girişi ve çıkışı gerçekleşir.
Not: Tüm canlılar, hücre içinde depo besinlerini (örneğin nişasta, glikojen) sindirirler.
Hücre Dışı Sindirim
Hücre dışı sindirim, besinlerin hücre dışına salgılanan enzimler aracılığıyla yapı taşlarına ayrıştırılması sürecidir. Bu yapı taşları daha sonra aktif taşıma veya difüzyon yoluyla hücre içine alınır. Bu tür sindirim, çürükçül canlılarda ve birçok omurgasız ve omurgalı hayvanda gözlenir.
Hücre dışı sindirim şu adımlarla gerçekleşir:
- Enzimler ekzositoz yoluyla hücre dışına salgılanır.
- Enzimler, besinleri suyun yardımıyla kimyasal sindirimle yapı taşlarına ayırır.
- Elde edilen monomerler aktif taşıma veya pasif taşıma ile hücre içine alınır.
Canlılarda Görülen Sindirim Çeşitleri
Süngerler hariç omurgasız canlılardan itibaren, tüm hayvanlarda sindirim sistemi bulunur. Bu sindirim sistemi eksik ve tam sindirim sistemi olarak ikiye ayrılır.
Sindirim Sisteminin Gelişimi
Sindirim sisteminin evrimi şu şekildedir:
- Sölentereler ve yassı solucanlarda tek uçlu (eksik) sindirim sistemi bulunur. Bu canlılar besini ağızlarından alır, sindirir ve sindirim tamamlandığında artıkları tekrar ağızdan atarlar. Yani bu tek açıklık, hem anüs hem de ağız görevini aynı anda yerine getirir.
- Sölenterelerdeki bu tek uçlu sindirim sistemi, hücre içi ve dışı sindirimi bir arada gerçekleştirir.
Sindirim Sistemi: Sindirim Organları
Farklı Canlılarda Sindirim Sistemleri
Toprak Solucanı:
Toprak solucanının sindirim sistemi ağızdan başlar ve anüsle sona erer. Sindirim sistemi boyunca kursak ve taşlık gibi bölümler bulunur. Kursakta tükürük salgısı ile besinler yumuşatılırken, taşlıkta içindeki taşlar sayesinde besinler parçalara ayrılır. Kimyasal sindirim asıl olarak bağırsak bölümünde gerçekleşir.
Kuş:
Kuşların sindirim sistemi ağız, yutak, yemek borusu, kursak, mide, taşlık, ince bağırsak, kör bağırsak ve kloaktan oluşur. Besinler kursakta yumuşatılır ve depolanır, mide ve taşlık kısımlarında da sindirime devam eder. Ardından bağırsaklarda kimyasal sindirim ve emilim gerçekleşir. Kör bağırsakta selülozu sindiren bakteriler bulunabilir.
Otçul ve Etçil Memeliler:
Memelilerde sindirim sistemi beslenme şekline göre değişir. Otçul memelilerde geviş getiren türlerin mideleri 4 bölümlüdür ve selüloz sindirimini kolaylaştıran bakteriler için uygun bir ortam sağlar. Etçil memelilerde tek bölmeli mide, kesici ve köpek dişler, kısa bağırsak bulunur. Besin yolculuğu “ağız -> yutak -> yemek borusu -> mide -> ince bağırsak -> kalın bağırsak -> anüs” şeklinde ilerler.
Sindirim Sistemi: Sindirim Organları:
Bir besinin vücut içindeki yolculuğu “ağız -> yutak -> yemek borusu -> mide -> ince bağırsak -> kalın bağırsak -> anüs” şeklinde sıralanan sindirim organları tarafından yönlendirilir.
İnsanda Sindirim Sistemi Bileşenleri
Ağız:
Ağız, sindirim sisteminin başlangıcını oluşturur. Hem mekanik hem de kimyasal sindirimin gerçekleştiği yerdir. Dişler mekanik sindirimi sağlar, tükürük sıvısı ise kimyasal sindirime katkıda bulunur. Ağız içi pH değeri nötrdür (7’ye yakın). Ağızda sadece karbonhidratların sindirimi başlar. Bu aşamada tükürük bezlerinin ürettiği amilaz enzimi etkindir.
Dil:
Dil, besinlerin ağız içindeki hareketini, tadını alma ve konuşmayı sağlar. Her bölgesi farklı tadları alabilir, fakat bazı bölgeler belirli tatları daha yoğun şekilde algılar.
Dişler:
İnsanlarda toplam 32 diş bulunur: 4 köpek, 8 küçük azı, 8 kesici ve 12 büyük azı dişi. Dişler mekanik sindirimde etkindir.
Tükürük Bezi:
Tükürük bezleri dil, çene ve kulak altında bulunur. Tükürük sıvısı, su, mukus, mineraller (örn. Na, Ca), lizozim enzimi ve amilaz (pityalin) enzimi gibi bileşenler içerir. Amilaz enzimi sayesinde ağızda karbonhidratların kısmi sindirimi başlar.
Yutak:
Yutak, ağız boşluğu ile yemek borusu arasında yer alır. Yutma esnasında epiglottis adlı yapı, soluk borusunun kapanmasını sağlayarak besinlerin yanlış yoldan geçmesini engeller. Fiziksel ve kimyasal sindirim burada gerçekleşmez. Yutak, besinlerin mideye iletilmesinde geçiş bölümüdür.
Yemek Borusu:
Yemek borusu, düz kas yapısına sahip, 25 santimetre uzunluğunda bir yapıdır. Görevi besini mideye taşımaktır. Peristaltik hareketler sayesinde kasılma ve gevşeme hareketleriyle besinler ağızdan mideye yönlendirilir.
Midenin İşlevleri
- Depolama ve Sindirim Başlangıcı: Yemek borusundan gelen besinler mideye ulaşır ve burada bir süre depolanır. Bu aşamada besinler hem fiziksel hem de kimyasal sindirime uğrar. Kimyasal sindirim özellikle proteinlere etki eder.
- Kimyasal Sindirim ve Pepsin: Mide öz suyu asidik özellik taşır. İçeriğinde su, HCl, mukus, pepsinojen enzimi ve az miktarda lipaz enzimi bulunur. HCl, dışarıdan salınan pepsinojen enzimini aktifleştirir. Aktive olan
- pepsinojen enzimi pepsine dönüşür ve pepsin enzimi sayesinde proteinler kimyasal sindirime tabi tutulur.
- Gastrin Hormonu ve Vagus Siniri Düzenlemesi: Midenin çalışmasını gastrin hormonu ve vagus siniri düzenler.
- Koruyucu Mukus Tabakası: Mide, kendi asidik öz suyuyla temasından kaynaklanabilecek zararlardan korunmak için iç yüzeyini koruyucu bir mukus tabakasıyla kaplar.
- Emilim: Mide, bazı maddelerin emilimine de katkı sağlar. Örneğin, su, bazı vitaminler ve alkol gibi maddeler mideden emilir.
Mide de gerçekleşen sindirim tepkimesi şu şekilde gerçekleşir;
Midede bulamaç haline gelen besinlere kimüs denir.
İnce Bağırsak ve Bölümleri
- Duodenum (On İki Parmak Bağırsağı): Sindirim sisteminin ilk kısmı olan duodenum, ince bağırsağın başlangıcını oluşturur.
- Jejenum (Boş Bağırsak): İnce bağırsağın orta bölümü olan jejenum, sindirimin ilerlediği bir aşamadır.
- İleum (Kıvrımlı Bağırsak): İnce bağırsağın kalın bağırsağa bağlandığı son bölümü olan ileum, besin emiliminin son aşamasını sağlar.
İnce Bağırsak ve pH Değeri
İnce bağırsağın pH değeri yaklaşık 8.5 seviyelerindedir. Bu bazik ortam, safra sıvısı ve pankreas tarafından üretilen OH- iyonları sayesinde oluşur.
Emilim Yüzeyini Artıran Yapılar
İnce bağırsağın iç yüzeyinde besin emilimini artırmak için villus ve mikrovillus adını verdiğimiz girintili-çıkıntılı yapılar bulunur.
İnce Bağırsaktan Salgılanan Hormonlar ve Sindirim Enzimleri
İnce Bağırsaktan Salgılanan Hormonlar
- Enterogastrin Hormonu: Mideyi uyararak, ince bağırsağa besin geçişinin olduğunu ve mide salgılarının artırılmasına gerek olmadığını ileten bir hormondur. Enterogastrin hormonu, mide aktivitesini azaltıcı etki gösterir.
- Sekretin Hormonu: Sekretin, pankreastan OH- iyonlarının salgılanmasını uyararak ince bağırsağın pH seviyesini düzenler. Ayrıca karaciğeri uyararak safra üretimini artırır.
- Kolesistokinin Hormonu: Kolesistokinin hormonu, pankreas ve safra kesesini uyararak sindirim enzimlerinin salgılanmasını ve safra akışının hızlanmasını sağlar. Pankreas, sindirim enzimlerini 12 parmak bağırsağındaki Vater kabarcığına aktarır.
Salgılanan Sıvıların İçindeki Bileşikler
Pankreas Öz Suyu:
Pankreas öz suyu, içinde su, bikarbonat, iyonlar ve sindirimde rol oynayan enzimler bulundurur. Bu enzimler şunlardır: karboksipeptidaz, amilaz, tripsinojen, kimotripsinojen, lipaz, DNAaz ve RNAaz.
İnce Bağırsak Öz Suyu:
İnce bağırsak öz suyu, sindirim enzimlerini içerir ve aynı zamanda kendi öz suyunu salgılayarak sindirime yardımcı olur. İçeriğindeki enzimler şunlardır: enterokinaz (tripsinojenin aktive edilmesinde kullanılır), erepsin, aminopeptitaz, maltaz, laktaz, sükraz, dekstrinaz.
Safra Sıvısı:
Safra sıvısı, su, yağ asitleri, safra pigmentleri, kolesterol, safra tuzları ve bilirubin gibi bileşikleri içerir. Ancak safra sıvısında sindirim enzimleri bulunmaz.
Bu şekilde ifade edilmiş metni başlıklarla sunmaya çalıştım. Eğer daha fazla yardımcı olabilirim, lütfen sormaktan çekinmeyin.
Bağırsak Sistemi ve Sindirim Yardımcı Organlar
Kalın Bağırsak
Sindirilmeyen artık maddelerin depolandığı ve su ile mineral emiliminin gerçekleştiği kalın bağırsak, sindirime yardımcı enzimlerin salgılanmadığı bir bölümdür. Bu bölümde, simbiyotik bakteriler aracılığıyla K ve B gibi vitaminler sentezlenir ve emilir.
Sindirime Yardımcı Organlar
Pankreas
Hem sindirim enzimleri hem de hormonlar salgılayan karma bir bez olan pankreas, sindirimin önemli bir parçasını üstlenir. “Karboksipeptidaz, amilaz, tripsinojen, kimotripsinojen, lipaz, DNAaz ve RNAaz” gibi enzimleri üreterek bu enzimlerin sindirimini sağlar. Bu enzimler, virsung kanalı aracılığıyla 12 parmak bağırsağına iletilir.
Karaciğer
Vücudun en büyük organı olan karaciğer, sindirim sistemi dışında da çeşitli görevler üstlenir. Midenin sağ üst kısmında konumlanan karaciğer, safra sıvısını üreterek yağların sindirimini kolaylaştırır. Yağları parçalayarak yüzey alanını artırır, böylece sindirim sürecini hızlandırır.
Karaciğerin Diğer Görevleri:
- Fazla glikozu glikojene dönüştürerek depolar, düşük kan şekeri durumlarında bu depoyu kana salar.
- Yağda çözünen A, D, E, K gibi vitaminleri depolar.
- Vücut ısısını düzenler.
- Kan proteinleri ve pıhtılaşmayı sağlayan pigmentleri üretir.
Sindirim Sistemi: Sindirim ve Emilim
Karbonhidratların Sindirimi
Karbonhidratların sindirimi ağızda başlar. Tükürük bezlerinin ürettiği tükürük sıvısının içinde bulunan amilaz enzimi, polisakkaritleri (nişasta veya glikojen) sindirir. Ağızdaki bu kısa süreli sindirimde, polisakkaritler disakkarit veya dekstrinlere kadar parçalanır.
Ağızda gerçekleşen tepki şu şekildedir: “Polisakkarit + Su ===amilaz enzimi===> Dekstrin + Maltoz”
Ağızda yapılan karbonhidrat sindirimi, çoğu karbonhidratın sindirim yoluna devam etmeden önce gerçekleşir. Midede karbonhidratların sindirimi tamamlanmaz.
İnce bağırsakta, pankreas amilaz enzimi salgılar. Bu enzim, ağızda sindirilmemiş polisakkaritleri maltoz ve dekstrinlere parçalar. İnce bağırsaktaki aşamada disakkaritler ve dekstrinler kalır. Kalan disakkaritler ve dekstrinler ise ince bağırsak öz suyundaki “maltaz, laktaz, sakkaraz ve dekstrinaz” enzimleri tarafından sindirilir.
İnce bağırsakta gerçekleşen tepkimeler şunlardır:
- Polisakkarit + Su ===amilaz enzimi===> Maltoz + Dekstrin
- Dekstrin + (n-1) Su ===dekstrinaz enzimi===> Maltoz + Glikoz
- Maltoz + Su ===maltaz enzimi===> 2 Glikoz
- Laktoz + Su ===laktaz enzimi===> Glikoz + Galaktoz
- Sakkaroz + Su ===sakkaraz enzimi===> Glikoz + Fruktoz
Yağların Sindirimi
Yağların sindirimi yalnızca ince bağırsakta gerçekleşir. Yağların sindirimini hızlandırmak için karaciğer safra sıvısı salgılar. Safra, büyük yağ parçacıklarını küçük yağ damlacıklarına dönüştürür. Bu şekilde yağ yüzey alanı artar ve pankreastan salgılanan lipaz enzimi yağları daha etkili bir şekilde sindirir. Sindirim tepkimesi aşağıdaki gibidir:
Yağ + Su ===lipaz enzimi===> 3 Yağ asidi + Gliserol
Proteinlerin Sindirimi
Proteinlerin sindirimi mide içinde başlar. Midenin salgıladığı pasif pepsinojen enzimi, HCl tarafından aktive edilerek pepsin enzimine dönüşür. Pepsin enzimi, proteinleri daha küçük parçalara sindirir. Mide içinde gerçekleşen tepkimeler şu şekildedir:
- Pepsinojen enzimi (pasif) ===HCl===> Pepsin enzimi (aktif)
- Protein + Su ===Pepsin enzimi===> Polipeptit
- Süt ===Lap enzimi===> Kazein
- Kazein + Su ===Pepsin enzimi===> Polipeptit + Aminoasit
*Süt, çocuklarda sütün sindirilmesi sırasında lap enzimi tarafından parçalanır. Çocuk büyüdükçe lap enzimi üretimi azalır ve belirli bir yaşın ardından üretilmez.
Mide içinde, proteinlerin sadece bir kısmı tam olarak sindirilebilir. Proteinlerin sindirimi, ince bağırsakta tamamlanır. Besinlerin ince bağırsağa geçmesiyle, ince bağırsak hücreleri uyarılır. Bu uyarı sonucunda ince bağırsak hücreleri enterokinaz enzimini salgılar. Enterokinaz, pankreastan salgılanan tripsinojen enzimini aktive eder. Aktif hale gelen tripsinojen enzimi tripsin olarak adlandırılır. Tripsin enzimi, polipeptitleri dipeptitlere parçalar. Dipeptitler ise erepsin enzimi tarafından aminoasitlere parçalanır ve proteinlerin sindirimi tamamlanır.
Emilimin Gerçekleşmesi
Emilim, sindirim sonucu oluşan besinlerin sindirim organlarının hücreleri tarafından alınarak kan dolaşımına verilmesini ifade eder. Emilim, pasif taşıma yöntemleri olan difüzyon ve osmoz ile birlikte aktif taşıma yöntemiyle de gerçekleşebilir.
Emilim olayı ağızda, midede, ince bağırsakta ve kalın bağırsakta meydana gelebilir. Ağızda bazı mineraller, ilaçlar, nikotin gibi kimyasal maddeler emilir. Mideden su, B12 vitamini, ilaçlar veya alkol gibi maddeler emilir, ancak organik madde emilimi gerçekleşmez. Kalın bağırsakta ise su, mineraller ve burada yaşayan bakteriler tarafından üretilen B ve K vitaminleri emilir. Organik besinlerin emilimi ise ince bağırsakta gerçekleşir.
İnce Bağırsakta Emilim
İnce bağırsak, emilimin gerçekleştiği bölgedir ve bu amaçla girintili çıkıntılı yapılar olan villus ve mikrovilluslara sahiptir. Bu yapılar sayesinde emilim yüzeyi genişler. Emilim, aktif taşıma yöntemiyle gerçekleştiği için mikrovilluslu hücreler, enerji üretimi için gerekli olan mitokondri yönünden zengindir.
Villuslar içinde iki damar sistemi barındırır: birincisi kan kılcal damarlarını içeren damar sistemi, diğeri ise lenf damarıdır. Emilen besinler çeşitlerine bağlı olarak bu iki damar grubundan biriyle taşınır. Villuslardan çıkan kılcal toplar damarlar, ince bağırsaktan karaciğere giden kapı toplar damarına bağlandıktan sonra daha büyük toplar damarlara birleşir.
Kan dolaşımı yoluyla glikoz, fruktoz, galaktoz, su, aminoasit ve suda çözünen B ve C vitaminleri taşınır. Kan aracılığıyla taşınan bu besinler, kapı toplardamarı aracılığıyla karaciğere ulaşır ve oradan kalbin sağ kulakçığına geçerek tüm vücuda dağılır.
Lenf sistemi ise yağ asitleri, gliserol ve yağda çözünen A, D, E ve K vitaminlerinin taşınmasında görevlidir. Sindirilen yağ asitleri ve gliserol, ince bağırsak villuslarının epitel hücrelerine geçtikten sonra hücre içinde yeniden yağ (trigliserit) haline getirilir. Bu yağlar şilomikron adı verilen küçük yapılarla kaplanır. Lenf kılcallarıyla taşınan besinler ve şilomikronlar sırasıyla lenf düğümlerine, peke sarnıcına, göğüs lenf kanalına, sol köprücük altı toplardamarına, üst ana toplardamara ve en nihayetinde kalbin sağ kulakçığına gelir.
Her iki dolaşım sistemiyle taşınan besinler veya vitaminler ilk kez kalbin sağ kulakçığında bir araya gelir. A, D, E ve K vitaminlerinin çoğunluğu (%90-95’i) lenf sistemiyle taşınırken, geri kalan kısmı suda çözünebildiğinden kan yoluyla da taşınabilir.
Sindirimde Salgılanan Maddeler ve Görevleri
1) Hormonlar
Gastrin Hormonu: Mideden salgılanan gastrin hormonu, mideye besin geldiğinde mide salgısının oluşumunu uyarır.
Enterogastrin Hormonu: Enterogastrin hormonu, gastrin hormonunun etkisine karşı çalışarak midenin özsuyu salgılamasını engeller ve mide hareketlerini yavaşlatır.
Sekretin Hormonu: Sekretin hormonu, ince bağırsağın pH seviyesini düzenlemek için pankreastan OH- iyonlarının salgılanmasını uyarır. Aynı zamanda karaciğeri uyararak safra üretimini ve salgılanmasını artırır.
Kolesistokinin Hormonu: Kolesistokinin hormonu, pankreası ve safra kesesini uyarır. Pankreası sindirim enzimlerini salgılamaya teşvik ederken, safra kesesi içindeki safrayı ince bağırsağa aktarmaya başlar. Pankreas, sindirimle ilgili salgılarını Virsung kanalı aracılığıyla onikiparmak bağırsağındaki Vater kabarcığına döker.
2)Enzimler
Enzimler ve Sindirim
Amilaz Enzimi: Tükürük bezleri ve ince bağırsak tarafından üretilen amilaz enzimi, polisakkaritleri daha küçük yapılar olan dekstrin ve maltoza parçalar. Tepkime şu şekildedir: Polisakkarit + Su → Amilaz Enzimi → Dekstrin + Maltoz.
Pepsinojen Enzimi: Midenin gastrin hormonu tarafından uyarılmasının ardından mide hücreleri tarafından üretilen pepsinojen enzimi, aktive olmadan önce midede depolanır. HCl ile etkileşerek pepsin enzimine dönüşür. Pepsin enzimi, proteinleri polipeptitlere parçalar.
Lap (Renin) Enzimi: Süt çocuklarının sütü sindirebilmesi için üretilen lap enzimi, süt içindeki kazeini parçalar. Bu tepkime sonucunda oluşan kazein, pepsin enzimi tarafından daha küçük peptitlere parçalanır.
Lipaz Enzimi: Pankreas tarafından üretilen lipaz enzimi, yağların sindiriminde rol oynar. Yağ + Su → Lipaz Enzimi → 3 Yağ Asidi + Gliserol.
Nükleaz Enzimi: Pankreas tarafından üretilen nükleaz enzimi, nükleik asitlerin sindirimini sağlar.
Tripsinojen Enzimi: Pankreas tarafından üretilen tripsinojen enzimi, aktifleşmeden önce pasif bir formda bulunur. İnce bağırsağın enterokinaz enzimi tarafından aktive edilerek tripsin enzimine dönüşür. Tripsin, proteinleri polipeptitlere parçalar.
Kimotripsinojen Enzimi: Pankreas tarafından üretilen kimotripsinojen enzimi de tripsin enzimi tarafından aktifleştirilir. Kimotripsin, polipeptitleri daha küçük peptit parçalarına sindirir.
Enterokinaz Enzimi: İnce bağırsakta bulunan enterokinaz enzimi, tripsinojenin aktifleşmesinde rol alır. Tripsinojen → Enterokinaz Enzimi → Tripsin.
Erepsin Enzimi: İnce bağırsak tarafından üretilen erepsin enzimi, dipeptitleri aminoasitlere parçalar.
Maltaz Enzimi: İnce bağırsak tarafından üretilen maltaz enzimi, maltozları glikoza parçalar.
Laktaz Enzimi: İnce bağırsakta bulunan laktaz enzimi, laktozu glikoz ve galaktoza parçalar.
Sükraz Enzimi: İnce bağırsak tarafından üretilen sükraz enzimi, sakkarozu glikoz ve fruktoza parçalar.
Dekstrinaz Enzimi: İnce bağırsak tarafından üretilen dekstrinaz enzimi, dekstrinleri maltoz ve glikoza parçalar.
3) Salgılanan Diğer Maddeler
Salgılanan Diğer Maddeler
HCl (Hidroklorik Asit): Mide tarafından salgılanan HCl, pepsinojen enziminin aktifleşmesi için gereklidir. Pasif durumda bulunan pepsinojen, HCl ile etkileşerek pepsin enzimine dönüşür: Pepsinojen enzimi (pasif) → HCl → Pepsin enzimi (aktif).
Safra: Safra, karaciğer tarafından üretilir ve safra kesesinde depolanır. İçerisinde su, yağ asitleri, safra pigmentleri, kolesterol, safra tuzları ve bilirubin gibi maddeler bulunur. Safra, büyük yağ damlacıklarını parçalayarak daha küçük yağ damlacıklarına ayırır. Bu sayede lipaz enzimi, yağları daha etkili bir şekilde sindirebilir. Ancak safra sıvısında enzim bulunmaz.
Sinir Sistemi Rahatsızlıkları ve Sağlığın Korunması
Sinir Sistemi Rahatsızlıkları
Sinir sistemi rahatsızlıkları genellikle kalıtsal veya çevresel nedenlerle meydana gelir. Çevresel nedenler arasında sigara ve alkol tüketimi, hava kirliliği gibi faktörler yer alır. Bu rahatsızlıkların çoğu beyin yapısının veya fonksiyonlarının bozulmasından kaynaklanır. Örnek olarak Multiple Skleroz (MS), Alzheimer, Parkinson ve epilepsi gibi hastalıklar verilebilir.
- Multiple Skleroz (MS) Hastalığı: Bağışıklık sisteminin vücudun kendi sinir dokusuna saldırması sonucu oluşan otoimmün bir hastalıktır. Sinir telleri etrafındaki miyelin kılıf zarar görür ve iletim bozulur. Belirtileri uyuşma, güçsüzlük, görme bozuklukları, denge kaybı gibi çeşitlilik gösterir.
- Alzheimer Hastalığı: Hafıza kaybı, zihinsel bozukluk ve bunama ile karakterize bir hastalıktır. Beyinde anormal protein birikimi ve sinir hücrelerinin ölümü sonucu oluşur. Bellek kaybı, karışıklık, dil ve konuşma problemleri gibi belirtiler görülür.
- Parkinson Hastalığı: Motor fonksiyonların bozulmasıyla karakterizedir. Kas titremeleri, hareket zorluğu, denge kaybı gibi belirtiler görülür. Beyinde dopamin üreten hücrelerin kaybı ile ilişkilidir.
- Epilepsi Hastalığı: Beyinde anormal elektriksel aktivite sonucu nöbetlerin oluştuğu bir hastalıktır. Bilinç kaybı, kas seğirmeleri gibi semptomlar görülebilir.
- Depresyon: Mutsuzluk, ümitsizlik, enerji kaybı gibi belirtilerle kendini gösteren bir ruhsal rahatsızlıktır. Noradrenalin, serotonin ve dopamin gibi nörotransmitterlerin dengesizliği bu hastalığın temelinde olabilir.
Sağlığın Korunması
Sinir sistemi sağlığını korumak için aşağıdaki adımlar atılabilir:
- Beslenme: B grubu vitaminleri, özellikle folik asit, sinir sistemi sağlığı için önemlidir. Omega-3 yağ asitleri de sinir hücrelerini korur. Omega-3 bakımından zengin balıklar ve yeşil yapraklı sebzeler tüketilmelidir.
- Düzenli Uyku: Düzenli uyku, sinir hücrelerinin yeniden yapılanmasına ve onarımına yardımcı olur. Yeterli uyku almak, beyin fonksiyonlarını destekler.
- Egzersiz: Egzersiz yapmak, endorfin adı verilen mutluluk hormonlarının salgılanmasını destekler. Aynı zamanda sinir hücrelerinin korunmasına yardımcı olur.
- Stres Yönetimi: Stresin uzun süreli etkisi sinir hücrelerine zarar verebilir. Yoga, meditasyon gibi teknikler stresi azaltabilir.
- Zararlı Alışkanlıklardan Kaçınma: Sigara ve aşırı alkol tüketiminden kaçınılmalıdır. Bu alışkanlıklar sinir sistemi sağlığını olumsuz etkileyebilir.
- Zihinsel Aktiviteler: Zihinsel aktiviteler, beyin fonksiyonlarını korur. Bulmaca çözmek, yeni beceriler öğrenmek gibi etkinlikler sinir hücrelerini aktif tutar.
- Düzenli Sağlık Kontrolleri: Düzenli doktor kontrolleri, erken teşhis ve müdahale için önemlidir. Rahatsızlıkların erken aşamada tespit edilmesi tedavi sürecini kolaylaştırır.
Bu adımlar, sinir sistemi sağlığını korumak ve rahatsızlıkların oluşumunu en aza indirmek için önemlidir.
Sinir Sisteminin Yapısı
Homeostazi ve Sinir Sistemi
Homeostazi, yaşayan organizmaların iç ortamlarını dış etkenlere karşı sabit ve dengeli bir şekilde tutma yeteneğidir. Bu dengeyi sağlamak için endokrin sistemi ve sinir sistemi birlikte çalışır.
Endokrin sistemi, hormonlar aracılığıyla yavaş ve uzun süreli kontrol sağlarken, sinir sistemi elektriksel iletim yoluyla hızlı ve kısa süreli kontrol sağlar. Endokrin sistemi hem hayvanlarda hem de bitkilerde bulunurken, sinir sistemi sadece hayvanlarda bulunur.
Sinir Hücresi: Nöron
Sinir sistemi, nöron adı verilen özelleşmiş sinir hücrelerinden oluşur. Nöronlar, vücudu saran bir ağ gibi yayılır ve uyarıların algılanmasını ve iletilmesini sağlar. Uyarılar, sinir hücrelerinde elektrokimyasal değişimlere yol açar ve bu değişimlere impuls adı verilir.
Nöronun Yapısı
Nöronlar üç temel kısımdan oluşur:
- Hücre Gövdesi: Nöronun çekirdeği, golgi kompleksi, mitokondriler ve granüllü endoplazmik retikulum gibi organelleri içerir. Hücre gövdesinde nörofibriller bulunur. Dendritler ve aksonun çıkışı hücre gövdesinden gelir.
- Dendritler: Uyarıları toplayan kısa ve ince uzantılardır. Dendritler, hücre gövdesinden çıkar ve nöronun diğer nöronlardan veri almasını sağlar.
- Akson: Uyarıları ileten uzun ve kalın uzantıdır. Hücre gövdesinden gelen gerekli maddeler akson boyunca taşınır. Schwann hücreleri, aksonu saran ve besleyen, koruyan, onaran hücrelerdir. Miyelin kılıf, aksonun etrafını sararak impuls iletim hızını artırır.
Nöron Çeşitleri
Nöronlar duyu (getirici) nöronlar, ara (bağlantı) nöronları ve motor (götürücü) nöronlar olarak üç sınıfa ayrılır:
- Duyu (Getirici) Nöronlar: İç veya dış çevreden alınan bilgiyi merkezi sinir sistemine taşıyan nöronlardır. Bu nöronlarda dendrit bulunmaz, sadece akson vardır.
- Ara (Bağlantı) Nöronlar: Merkezi sinir sisteminde bulunurlar. Duyu nöronlarından gelen bilgiyi işler, anlamlandırır ve motor nöronlara iletilmesini sağlar. Nöronların büyük çoğunluğu ara nöronlardır.
- Motor (Götürücü) Nöronlar: Merkezi sinir sisteminden aldığı bilgiyi hedef organa veya dokuya ileten nöronlardır. İşlevsel olarak kasları veya bezleri etkileyebilirler.
Bu temel yapı ve işlevler sayesinde sinir sistemi, organizmanın iç ve dış çevresine uygun tepkiler vermesini sağlar.
Sistemlerin Sınıflandırılması
Bir gözlem amacıyla seçilen belirli bir alan, sistem olarak adlandırılır. Sistemler, incelenen gözleme bağlı olarak değişebilir; bir kozmolog için sistem bir galaksi kadar geniş olabilirken, bir biyolog için bir hücre kadar küçük olabilir. Sistem dışında kalan kısma çevre denir.
Sistem: Kimyacılar için özellikle kimyasal ve fiziksel değişimlere katılan maddeleri içerir.
Çevre: Sistemin dışındaki evrenin geri kalan kısmını temsil eder.
Evren: İncelenen olayların meydana geldiği sistem ile çevrenin birleşimi evreni oluşturur.
Kimyasal olaylar genellikle enerji değişimleri ile karakterizedir. Enerji farklı türlerden oluşur, örneğin kinetik enerji, potansiyel enerji, ısı enerjisi, vb. Bu enerji türleri birbirine dönüşebilir ve kimyasal iş yapma kapasitesine sahiptir. Kimyasal iş, bir süreçten kaynaklanan enerji değişikliğini ifade eder.
Kimyasal tepkimelerin çoğunda ısı enerjisi değişimi gözlemlenir ve bu durum termokimya alanıyla ilgilenir.
Sistemler, çevreleriyle madde ve enerji alışverişi yaparak açık, sadece ısı alışverişi yaparak kapalı, madde ve enerji alışverişi yapmayarak ise yalıtılmış (izole) olmak üzere üçe ayrılır.
Açık Sistemler: Hem madde hem de ısı alışverişi yapabilen sistemlerdir. Örneğin, içi kahve dolu bir fincan açık bir sistemdir.
Kapalı Sistemler: Sadece ısı alışverişi yapabilen sistemlerdir. Örnek olarak, ağzı kapalı bir pet şişe kapalı bir sistemdir.
Yalıtılmış (İzole) Sistemler: Ne madde ne de ısı alışverişi yapabilen sistemlerdir. İçi dolu bir termodinamik kabın suyu teorik olarak izole bir sistemdir.
Sistemler, sıcaklık, basınç ve hacim gibi değişkenlerin sabitliğine göre üç şekilde sınıflandırılabilir.
İzotermal Sistemler: Sabit sıcaklıkta olan sistemlerdir. İzotermal sistemlerde çevre ile hızlı bir ısı alışverişi olduğu kabul edilir. Örneğin, insan vücudu genellikle izotermal bir sistem olarak değerlendirilir.
İzokorik Sistemler: Sabit hacimde olan sistemlerdir. İzokorik sistemlerde iç enerji değişimi, salınan veya absorbe edilen ısıya eşittir.
İzobarik Sistemler: Sabit basınçta olan sistemlerdir. Bu tür sistemlerde mekanik iş ve ısı alışverişi gözlemlenebilir. Çoğu kimyasal tepkime atmosfer basıncında gerçekleştiği için izobarik bir sistem varsayımı kullanılabilir.