Kitin nedir? Kitin hangi canlılarda bulunur, ne işe yarar? Kitinin özellikleri ve yapısı nasıldır, kitin örnekleri.
Kitin
Kitin, modifiye edilmiş glikoz zincirlerinden yapılan büyük, yapısal bir polisakkarittir. Kitin, böceklerin dış iskeletlerinde, mantarların hücre duvarlarında ve omurgasızlarda ve balıklarda bazı sert yapılarda bulunur. Bolluk açısından, kitin yalnızca selülozdan sonra ikinci sıradadır. Biyosferde her yıl organizmalar tarafından 1 milyar tonun üzerinde kitin sentezlenir. Bu son derece çok yönlü molekül, böcek kanatlarında olduğu gibi kendi başına katı yapılar oluşturabilir veya istiridye kabuğu gibi daha güçlü maddeler yapmak için kalsiyum karbonat gibi diğer bileşenlerle birleşebilir.
Selüloz gibi hiçbir omurgalı hayvan kitini kendi başına sindiremez. Böceklerle beslenen hayvanlar, genellikle fibröz kitini onu oluşturan glikoz moleküllerine parçalayabilen simbiyotik bakterilere ve protozoaya sahiptir. Bununla birlikte, kitin zamanla çözünen biyolojik olarak parçalanabilen bir molekül olduğundan, cerrahi iplikler ve boyalar ve yapıştırıcılar için bağlayıcılar gibi bir dizi endüstriyel uygulamada kullanılır.
Kitinin İşlevi
Selüloz ve keratin gibi kitin de yapısal bir polimerdir. Daha küçük monomerlerden veya monosakkaritlerden yapılan yapısal polimerler güçlü lifler oluşturur. Hücrelerin içinde veya dışında organize bir şekilde salgılandığında lifler kendi aralarında zayıf bağlar oluşturur. Bu, tüm yapıya güç katar. Kitin ve selülozun her ikisi de glikoz monomerlerinden yapılırken, keratin fibröz bir proteindir. Çeşitli yapısal polimerler, sadece belirli gruplarda görüldükleri için yaşamın evriminin erken dönemlerinde ortaya çıktı. Selüloz bitkilere, keratin hayvanlara ve kitin eklembacaklılara, yumuşakçalara ve mantarlara özeldir. Kitin ve selülozun her ikisi de yaşam tarihinin erken dönemlerinde evrimleşirken, keratin bazı hayvanlarda bitkiler ve mantarlar diğer ökaryotlardan dallanmasından çok sonra ortaya çıktı.
Kitin Yapısı
Kitin Yapısı
Kitin, modifiye edilmiş glikoz monosakkaritlerinden oluşur. Glikoz, karbon ve oksijen molekülleri halkası olarak bulunur. Glikoz molekülleri arasındaki bağlar, glikosidik bağlar olarak bilinir. Tipik olarak karbon halkasına bağlı hidroksil grupları oluşturan oksijenler, bir hidrojen yerine başka bir karbonla da bir bağ oluşturabilir. Bu şekilde monosakkaritler, uzun zincirler halinde birbirine bağlanabilir. Kitin, ikame edilmiş glikoz molekülleri arasındaki bir dizi glikosidik bağdan oluşur.
Kitin, glikoz molekülünde meydana gelen ikame nedeniyle selülozdan farklıdır. Bir hidroksil grubu (OH) yerine, kitindeki glikoz molekülleri, karbon ve nitrojenden oluşan bağlı bir amil grubuna sahiptir. Azot, elektriksel olarak pozitif bir molekülken, gruba çift bağlı oksijen elektriksel olarak negatiftir. Bu, etraflarındaki moleküller arasında hidrojen bağları oluşturabilen dipol üretir. Çeşitli bileşikler ve diğer kitin molekülleri ile bir matriste birleştirildiğinde, ortaya çıkan yapı, yakındaki moleküller arasındaki tüm zayıf etkileşimler nedeniyle çok sert olabilir.
Kitin Örnekleri
Eklembacaklılarda Kitin
Kaynak: commons.wikimedia.org
Dünyadaki en çeşitli hayvan gruplarından biri Eklembacaklılardır. Eklembacaklılar, bölümlere ayrılmış vücut planına ve kitin ve çeşitli proteinlerden yapılmış sert dış iskelete sahip omurgasız hayvanlardır. Değişken segmentlerde bulunan korumalı bir vücut planının kombinasyonu, birçok farklı ekosistemde son derece başarılıdır. Eklembacaklılar, okyanusun dibinden organizmaların yaşadığı en yüksek yerlere kadar her yerde bulunur. Eklembacaklılar ayrıca, kılların dibinde yaşayan mikroskobik akarlardan, dev yengeçlere ve metrelerce uzunluğa ulaşabilen böceklere kadar farklı boyutlardadır. Tüm bu canlıların dış iskeletleri, yapısal proteinlerle birlikte biriktirilen kitinden oluşur. Farklı proteinlerle karıştırılan kitin, birçok böceğin kanatlarını da daha esnek bir malzeme haline getirir. Kitinin bu farklı formlara kalıplanabilmesi, eklembacaklıların milyonlarca farklı forma dönüşmesine izin verdi.
Mantarlarda Kitin
Mantarlarda, kitin bir hücre duvarı oluşturmak için kullanılır. Bitkilerdeki selüloza çok benzer şekilde kitin, proteinler ve diğer moleküller ile hücre dışı olarak biriktirilir. Bu, hücreler arasında sert bir hücre duvarı oluşturur ve organizmaların şekillerini korumalarına yardımcı olur. Bitki hücrelerinde olduğu gibi, hücre duvarına karşı su basıncı oluşturmak için hücrelerde su tutulabilir. Bu, turgor basıncı olarak bilinir ve her hücrenin gücüne katkıda bulunur. Mantarlar, büyüdükçe birkaç kilo ağırlığında olabilen birden fazla yaprak çöpü katmanından geçebilirler. Bu, kısmen, yapısal bir lif olarak kitinin gücünden gelir.
Yumuşakçalarda Kitin
Kitin, yumuşakçalarda bir dizi başka formda da görülür. Kitin hem alt yumuşakçalarda hem de daha türetilmiş kafadan bacaklılarda kullanılır. Salyangoz gibi yumuşakçalarda kitin, sivri uçlu bir dile benzeyen bir organ olan radulaların bir parçasıdır. Yumuşakçalar radulaları, yosunları ve diğer yiyecekleri üzerinde büyüdükleri sert yüzeylerden kazımak için kullanır. Kafadanbacaklılar da kitin kullanırlar, ancak avlarının sert kabuklarını ısırmak için kullanılabilecek bir gaga oluştururlar. İronik olarak, avlarının çoğu eklembacaklılardır ve kabukları da kitinden yapılmıştır.
İlgili Biyoloji Terimleri
- Keratin – Proteinlerden yapılmış hayvanlarda görülen yapısal bir polimer.
- Selüloz – Kitin gibi glikozdan yapılan bitkilerde görülen yapısal bir polimer.
- Homopolisakkarit – Aynı tip şekerden yapılan şeker polimerleri.
- Heteropolisakkarit – Farklı tiplerdeki monomerlerden oluşan şeker polimerleri.
