PROTEOS (Yunanca): Birinci, önde gelen PROTEİN: Hayatın temel maddesi

(1)

(2)

PROTEOS (Yunanca): Birinci, önde gelen

PROTEİN: Hayatın temel maddesi

AMİNO ASİTLERİN POLİMERLERİDİRLER

(3)

AMİNO ASİTLER

amino asitler

•Proteinlerin yapı taşlarıdırlar.

•Metabolizma sırasında diğer başka maddelere

dönüşebilirler

•Vücudun ihtiyacı olan diğer bazı kimyasal

yapıların sentezlerinde kullanılabilirler.

Kan plazmasındaki protein içeriği 6-8 g/dl

amino asit içeriği 0.05 g/dl

(4)

C; %45-55

^,

H;%6-8, O; %20-25 N;15-17

(5)

(6)

(7)

AMİNO ASİTLERİN SINIFLANDIRILMASI

1.Moleküllerinde bulunan amino ve karboksil

grupları sayısına göre

•Mono-amino mono-karboksilik asitler

•Mono-amino di-karboksilik asitler

•Di-amino mono-karboksilik asitler

•Di-amino di-karboksilik asitler

(8)

2.Moleküllerinde bulunan zincir ve halka

yapılarına göre;

•Alifatik amino asitler

•Aromatik amino asitler

•Heterosiklik amino asitler

3.Amino asitler çözelti haline geçtiklerinde asit, baz veya

Nötr reaksiyon göstermeleri esas alınarak;

•Asidik amino asitler

•Bazik amino asitler

•Nötr amino asitler

(9)

2. ve 3. nün karışımı bir sınıflandırma şekli

1. ALİFATİK AMİNO ASİTLER A.Nötral Amino asitler

(10)

(11)

B-

Asidik amino asitler ve bunların amidleri

(12)

c) Bazik amino asitler

sitrüllin

ornitin

(13)

2.Aromatik Amino Asitler

(14)

3.

Heterosiklik amino asitler

(15)

4. Kükürtlü Amino Asitler

(16)

Amino asitlerin isimlendirilmesi ve

kimyasal yapıları

D veya L tanımı amino asit ‘in R grubuna

en uzakta bulunan asimetrik karbon’un

Heteroatomunun (NH

₂

) sağda veya solda

olmasına göre tanımlanır.

L-Amino asit

NH2

D-Amino asit

(17)

Amino Asitlerin dipol yapıları

Amino asitler amfoter elektrolitlerdir, çözeltinin H

iyonu konsantrasyonuna göre asit ya da baz olarak

fonksiyon görürler. Bu nitelikleri karbonil gruplarının

proton verebilme,buna karşın amino gruplarının

proton alabilme yeteneğinden kazanılır.

(18)

Her amino asit kendilerine özgü bir pH noktasında eşit sayıda pozitif ve negatif yüke sahiptir. Amino asitlerin yüksüz formda bulundukları bu pH değerlerine izoelektrik nokta adı verilir.

(19)

Amino asitlerin izoelektrik noktaları

aşağıdaki formülle hesaplanır:

İzoelektrik nokta (ı.p)= pKa+pKb 2

pKa= Asit grubunun pK değeri: Çözeltiye asit ilavesinde

amino asit bir baz gibi hareket eder.pK değeri karboksil

grubunun negatif logaritmasıdır ve karboksil grubunun

%50’sinin dissosiye olduğu pH değerine eşittir.

pKb= Baz grubunun pK değeri:Çözeltiye baz ilavesinde

amino asit bir asit gibi hareket eder.pK değeri amino

grubunun dissasiasyon sabitesinin negatif logaritmasıdır

ve NH3 grubunun %50’sinin dissosiye olduğu pH

değerine eşittir.

(20)

Amino asitlerin fiziksel özellikleri

1.

Çözünürlükleri

Amino asitler suda, asitlerde, alkalilerde kolay,

etanolde az çözünürler.

2.

Çözünme noktaları

Amino asitlerin çözünme noktaları genelde yüksektir.

200 C’nin üstündedir.

(21)

3.

Tadları

Bazı amino asitler, örn. Löysin tatsızdır. İzolöysin, arjinin

gibi bazı amino asitler de acıdır. Amino asitlerin geri

kalan çoğunluğu ise tatlıdır.

4.

Amfolit yapıları

Amino asitler, amin grubu ile birlikte karboksil grubu da taşıdıkları için, aynı zamanda hem asit hem de bazdırlar.

COOH grupları alkali ortamlarda H iyonları vererek, COO^- (karboksilat anyonu) ve H⁺ iyonlarına dissosiye olur. NH₂ grupları ise asit ortamda H iyonlarını alır ve pozitif yüklü NH₃ gruplarına değişir.

(22)

İzoelektik noktalarında ise

^,

H iyonları, COOH

grubundan, NH

₂

grubuna geçerler. Yani bir amino

asit molekülünde, COOH grubu H iyonunu verdiği

için negatif yük taşıyan bir COO

^-

grubu, bu H’i aldığı

için yükü pozitif olan NH

₃

grubu ile yan yana bulunur

Hem pozitif hem de negatif yük taşıyan iyonlara

zwitterion denir.

Zwitterion oluşturabilen maddelere de amfolit adı

verilir.

(23)

(24)

Glisin haricinde tüm amino asitler alfa-karbon atomlarına

4 farklı grup bağlandığı için optik aktiftirler.

5.Optik Aktiviteleri

(25)

En basit amino asit glisin olarak bilinir. Yan zinciri yoktur.

Bu nedenle asimetrik karbon atomu içermez.

(26)

ALLOFORM

Bir amino asit ikinci bir asimetrik karbona sahipse

(Treonin ve Izoloysin) D ve L formunun tekrar iki ayrı

izomeri ortaya çıkar bunlara da ALLOFORM denir.

CH₃ C

HO H

C

COOH NH₂ H

D-Treonin

CH₃ C C

COOH H OH

H NH₂

D-Allotreonin

(27)

Amino Asitlerin Kimyasal Özellikleri

A) Amino gruplarının reaksiyonları 1. Alkol ile inaktivasyonu

2. Sörensen titrasyonu

3. Aromatik asitlere bağlanması 4. Betain reaksiyonu

5. Karbamino asit reaksiyonu 6. Ninhidrin reaksiyonu

7. Nitrik asit reaksiyonu 8. Üramin asit reaksiyonu 9. Diketopiperazin oluşumu

10. Amino asitlerin metal iyonları ile şelatlanması

(28)

1. Amino grubunun alkol ile inaktivasyonu

Sulu ortamlarda amino grubu H iyonu bağlayarak, pozitif yüklü NH3+ grubuna değişebilir. Alkollü ortamlarda ise, amino grupları NH₃⁺ gruplarına değişemez. İşte bu olaya amino gruplarının Alkol ile inaktivasyonu denir.

Amino asitler alkollü ortamlarda amfoter elektrolitler olmayıp asittirler.

R-NH₂ + H⁺+OH^- R-NH₃⁺ +OH^-

(29)

Amino asitler nötral veya hafif alkalik çözeltilerde form aldehit ile reaksiyona girerek, 1 veya 2 molekül form aldehit, elektriksel yük taşımayan amino grubu ile birleşir ve bu şekilde mono- veya dimetilol türevleri meydana getirirler.

Bundan sonra karboksil grubu standart alkali ile titre edilebilir.

kullanılan alkali miktarı, mevcut karboksil grubu miktarını gösterir. Bir amino asit çözeltisinde bulunan karboksil grubunun bu şekilde tayin edilmesi yöntemine sörensen titrasyonu denir.

sörensen bu tepkimeyi bir çözeltide bulunan amino asit miktarının saptanmasında kullanmıştır.

R-CH-COO^- + CH₂O R-CH-COO^- + CH₂O R-CH-COO^-

NH₂

Amino asit formaldehit H-N-CH₂OH

HOH2C-N-CH2OH

Monometilol a.a.

Dimetilol a.a.

2. Sörensen titrasyonu

(30)

3-

Amino grubunun aromatik asitlerle bağlanması

C-Cl+H₂N-CH₂-COOH ^C-NH-CH²^-COOH

+HCl

O O

Benzoil klorür glisin

Benzoilglisin (Hippurik asit)

Önemi:

•Amino asitlerin aromatik asitlerle birleşmesi sonunda çözünmeyen maddeler oluşur.

•Böylece zararlı maddelerin organizmadan atılması sağlanır.

•Böyle bir reaksiyon ürünü olan hippurik asit ot yiyen hayvanlarda üreden sonra idrarla atılan en önemli azotlu maddedir.

(31)

4-

Betain Reaksiyonu

Amino asitler zwitter iyon durumunda iken, NH₃⁺ grubundaki 3 H’nin yerine 3 CH₃ grubu geçmekle betainler oluşur.

H₃N⁺ - CH₂- COO^- (H₃C)₃N⁺ - CH₂- COO^-

Glikokol Glikokol betain

ÖNEMİ: Betainler bir zwitterion’dur.

(32)

5.

Karbamino asit reaksiyonu

Bu reaksiyonda amino asitlerin amino gruplarına, CO₂ bağlanarak karbamino asitler’i meydana getirir.

R- CH-COOH + CO₂ R-CH-COOH

NH₂ HN - COOH

Amino asit Karbamino asit

ÖNEMİ: Hemoglobin CO₂ ile karbamino asit oluşturur ve bu şekilde CO_2’in dokulardan akciğerlere taşınmasını sağlar.

(33)

6.

Ninhidrin reaksiyonu

Ninhidrin amino asit ile reaksiyona girerse NH₃ ve CO₂ serbest hale geçer. Bir aldehit oluşur ve ninhidrinin indirgenmiş biçimi meydana gelir.

İndirgenmiş ninhidrin, reaksiyonda serbest hale geçen NH3 İle birlikte başka bir ninhidrin ile reaksiyona girer ve

Reaksiyon sonunda mavi renkli bir madde oluşur.

ÖNEMİ: Amino asitler için önemli bir nitel tayin yöntemidir.

Bu tepkime serbest amino gruplarının hepsi ile meydana

gelebilir. Bu nedenle de amino asitler, peptidler ve proteinler bu tepkimeye olumlu yanıt verirler.

Ninhidrin+ Amino asit ^CO2 Redükte ninhidrin+aldehit+amonyak Ninhidrin+amonyak+redükte ninhidrin Mavi menekşe

Renkli kompleks + 3H₂O

(34)

7.

Nitrik asit reaksiyonu

Amino asitler nitrik asit ile reaksiyona girerlerse amino gruplarının azotu nitrik asitin azotu gibi serbest element haline geçer.

Diğer taraftan amino grubunun yerine OH grubu girer.

R-CH-COOH + N-OH R-CH-COOH

NH₂ O OH+N₂+H₂O

Amino asit Nitrik asit

Oksi asit+azot+su ÖNEMİ: Her bir amino grubuna karşın, 1 mol azot serbest

kaldığından, amino gruplarının miktarını saptamakta yararlanılır.

(35)

8.

Üramin asit reaksiyonu

Amino asitlerin amino gruplarına bir üre molekülü eklenirse üramin asitleri meydana gelir.

R-CH-COOH + H2N-C-NH2 NH3+R-CH-COOH

HN-C-NH2 O

NH2 O

Amino asit üre amonyak

Üramin asidi

Üramin asidndeki amino grubu ile karboksil grubu arasından Bir molekül suyun ayrılması ile hidantoinler oluşur.

R-CH-COOH HN-C-NH2

O

R-CH C=O

NH C=O NH

Üramin asiti hidantoin

ÖNEMİ: Üramin asitleri suda güç çözünürler ve iyi billurlaşırlar.

Bu nedenle amino asitlerin tanısında kullanılır.

(36)

9.

Diketopiperazin oluşumu

Amino asitlerin etil esterleri iki amino asit grubunu taşıyan anhidrid halka yapılarını oluşturmak üzere kondanse olurlar.

Sonuçta diketopiperazin meydana gelir.

R-CH-C-O-C₂H₅ + H₂N-C-R 2C₂H₅OH+R-C-C-N-C-R NH2

O H

C₂H₅O- C=O HN C=O

diketopiperazin

(37)

10.

Amino asitlerin metal iyonları ile

şelatlanması

Amino asitlerin amino grupları, karboksil grupları ve

varsa –SH grupları, Cu

⁺⁺

, Co

⁺⁺

, Mn

⁺⁺

, Fe

⁺⁺

v.s. gibi

bir çok ağır metal iyonları ile kompleks şelatlar

oluştururlar.

Bu özellikten dolayı metal zehirlenmeleri durumunda, antidot olarak proteinler kullanılır. Bu amaçla yumurta akı ve süt

gibi protein çözeltileri içirilir. Zehirlenmeyi yaratan metal, bu proteinle birleşerek etkisiz hale getirilir.

(38)

Amino asitlerin karboksil gruplarının reaksiyonları

1. Tuz Oluşumu

2. Esterleşme

3. Amino asitlerin dekarboksilasyonu

(39)

1.

Tuz Oluşumu

Amino asitlerin ağır metallerle oluşturduğu tuzların

bazıları kolay kristalize olurlar.

ÖNEMİ: Amino asitlerin saf olarak elde edilmesinde

kullanılır.

(40)

2

.Esterleşme

Amino asitler alkol ile susuz hidroklorik asit eşliğinde reaksiyona girerlerse esterlerini meydana getiriler.

R-C-COO^- NH₃⁺ H

+ HCl R-C-COOH

NH₃Cl H

+ HO-R R-C-COOR+H₂O NH₃Cl

Zwitterion aa Amino asit hidroklorür Ester hidroklorür

(41)

3.

Amino asitlerin dekarboksilasyonu

Amino asit molekülünden karbondioksidin ayrılmasına verilen addır.

R-CH-COOH R-CH₂+CO₂

NH₂ NH₂

Amino asit Amin

Amino asit molekülünden CO2 ayrılması ile aminler oluşur. Histidin

Lizin Ornitin Trozin triptofan

Histamin Kadaverin Putressin Tiramin triptamin

ÖNEMİ: dekarboksilasyon anaerob mikroorg.ın etkisiyle olur.

Bağırsaktaki kokuşma ürünleri buna örnektir

(42)

R-grup. Amino

asit

reaksiyn Oluşan

renk Tepkime

adı

fenil Tirozin

Fenil alanin

Civa nitrat veHNO3 ile ısıtma

kırmızı Millon tepkimesi

Fenil imidazol

Tirozin

Fenil alanin histidin

Alkalik ort.da sülfanilik asit Nahipoklorit

kırmızı pauly

guanidin arjinin Alkalik ort.da alfa-naftol, Nahipoklorit

kırmızı Sakaguchi

Serbest SH sistein Seyreltik NH4OH de çözeltilmiş Na

nitroprossid

kırmızı nitropruss id

R GRUPLARI İle ilgili reaksiyonlar

(43)

indol triptofan H₂SO₄ de çözeltilmiş p- dimetilaminob enzaldehitle işlemde.

pembe Ehrlich

Halkalı

a.a. Fenil alanin triptofan

HNO₃ Isıtılınca Alkali ilavesinde

Beyaz tortu Sarı

turuncu

ksantopr otein

indol triptofan Gliyoksiklik asitle

işlemden sonra H₂SO₄ tabakalndırma

Menekşe

halka Hopkins

Cole

(44)

Esansiyel amino asitler

Organizmalar tarafından sentez edilemeyen ve besinlerle dışarıdan alınmaları gerekli olan amino asitlere esansiyel (eksojen ) amino asitler denir. Vücutta sentez edilebilen ve dışarıdan besinlerle alınmaları şart olmayan amino asitlere de esansiyel olmayan amino asitler (endojen) denir.

(45)

İnsanlarda esansiyel a.a.ler

Lizin

Triptofan Fenilalanin Löysin

İzolöysin Treonin Metiyonin Valin

Köpek, sıçan ve domuzlarda bunlara ek olarak histidin ve arjinin, Tavuklarda da bunlara ek olarak histidin, arjinin, glisin ve glutamik asit esansiyeldir^.

(46)

PEPTİT BAĞLARI

Peptid bağları kurulurken,

Amino asitlerden birinin karboksil grubu ile diğerinin amino grubu yan yana gelirler ve aralarından bir molekül su vererek

peptid bağını kurarlar.

(47)

(48)

•birçok a.a. Peptid bağı ile bağlanırsa sırasıyla

di, tri, tetra, penta vb peptidler oluşur.

•10’dan az a.a. Birbiriyle bağlanırsa oluşan

peptide genel olarak oligopeptid adı verilir.

•10’dan fazla a.a. İçeren peptidlere polipeptidler,

1002den fazla a.a. Kapsayan peptidlere

makropeptidler adı verilir.

•İsimlendirme karboksil grubu peptid bağına

katılan a.a.in ismini sonuna –il eki getirilir.

(49)

(50)

Peptid sentezi

•Oldukça basit yapıda peptidlerin hormon ya da

doku hormonları olarak önemli rol oynamaları

ve ilaç endüstrisinde büyük ilgi görmeleri

nedeniyle peptidlerin saf kimyasal sentezleri

büyük ilgi toplamaktadır.

•Peptid sentezinde temel ilke, karboksil

grubunun bir türevi ile bir a.a.in amino

grubunun reaksiyonuna sokulmasıdır.

(51)

Doğal peptidler

•Doğal olarak bulunan oligopeptidlerin ve

polipeptidlerin varlığı bilinir. Bunlardan büyük bir

kısmı da protein parçalanma ürünlerinden

oluşurlar ve

*enzim ön maddelerinin aktivasyonundan,

*kollajenin olgunlaşmasından ya da

*fibrinojenin fibrine dönüşmesinden köken alırlar.

(52)

•Birçok peptid önemli fizyolojik fonksiyonlara

sahiptir

1- Özellikle hormon etkisine sahip olan

peptidler büyük önem taşırlar

2- Doku hormonları olarak tanımlanan hormon

benzeri maddeler vardır (kinin, anjiotensin)

3- MSS’nde bulunan ve endorfin ya da

enkefalin adı verilen, beyinde önemli görevler

yapan peptidler vardır.

(53)

Proteinlerin biyosentezi

•Yüksek yapılı canlılarda çoğu peptidler büyük

polipeptid zincirlerinin parçalanmasından köken

alırlar.

•Birçok protein inaktif halden aktif hale

geçerken (Örn: enzimler, hormonlar) parçalanır

ve küçülürler. Bu sırada peptidler açığa çıkar.

•Bu oluşum prensibi yanında aktive edilmiş asit

türevlerinin di, tripeptid oluşturması gibi ikinci

bir biyosentez yolu da vardır.

(54)

Peptid hormonlarından bazıları

•Parathormon (paratiropid bezi) : Ca+2

mobilizasyonu

•Kalsitonin (Troid bezi): Ca+2 düzeyinin düşürülmesi

•İnsulin (Pankreas): Kan şekeri düşürülmesi

•Glukagon (Pankreas): Kan şekeri yükseltilmesi

•Oksitosin (neurohipofiz): uterus kontraksiyonları

•Somatotropin (STH) (adenohipohiz): metabolizma

ve büyüme

(55)

•Kortikotropin (ACTH) (Adenohipofiz): Böbrek üstü bezi

kabuğu stimülasyonu

•Tyrotropin (TRH) (adenohipofiz): troid bezis

timülasyonu

•Follikül stimüle edici hormon (FSH)(adenohipofiz):

yumurta hücresi olgunlaşmasının stimülasyonu

•Prolaktin(adenohipofiz):süt bezlerinin stimülasyonu

•Lutropin (LH) (adenohipofiz): seksüel hormon

üretiminin stimülasyonu

(56)

•Relaksin(Ovaryum): symphisis pelvisin gevşetilmesi

•Eritropoetin(böbrekler): eritrositlerin olgunlaşması

•Timozin(Timus): lenfoid hücrelerin proliferasyonu ve

değişimi

•Vazopressin (ADH)(neurohipofiz): diürezin

engellenmesi

•Melanotropin (MSH)(pars intermedia): melanoforların

genişlemesi

•Chorion gonadotropin (HCG) (plasenta): LH etkisi

•Lipotropin (LPH) (Adenohipofiz): lipoliz

(57)

Proteinler

•Amino asitlerin peptid bağlarıyla birbirine

özel dizilimlerle

•bağlanmasıyla oluşan ve bir çok değişik

fonksiyona sahip organik bileşiklerdir.

•Bileşimlerinde C %50, O %25, N %16, H %7

bulunur, bazı amino

• asitlerde %1 sülfürde görülebilir.

Molekül ağırlıkları 5000’den 40 milyona

kadar değişebilmektedir .

(58)

•Hücre yapıtaşını oluşturmaları,

•Hareketi sağlayan kontraktil elementlerin

ve enzimlerin yapısının proteinlerden

kurulu olmasının yanı sıra,

•birçok hormonun protein yapısında

olması,

•proteinlerin kanda birçok maddenin

taşınmasını sağlaması yönünden

proteinler önemlidir.

(59)

•

Globuler ya da spheroproteinler

• Fibriler ya da Skleroproteinler

•Proteidler

•Proteinler çözünürlükleri, formları, kimyasal

içerikleri ve varsa protein olmayan kısımlarına

göre sınıflandırılırlar.

(60)

GLOBULER PROTEİN

•Enzimler ve hormonlar

•Yuvarlak ya da elipsoid bir form

•Albumin ve globulin

•Suda ya da tuzlu su çözeltisinde, zayıf asitlerde ve bazlarda

çözünürler

Zein (Mısır) ve gliadin (buğday)

(61)



Histonlar



Bazik proteinlerdir



Yapılarında arjinin vardır



Triptofan ve tirozin yoktur.



Denatüre edilemezler.

Protaminler



Tahıl proteinleri



Glutamik asit ve prolinden zengin

(62)

FİBRİLER PROTEİNLER

•İpliksi yapıları ile karakteristik

•Çapın uzunluğa oranı 1:30 ya da daha fazla olduğu, uzun elipsoid forma sahiptirler

(63)

Kollagen Yapısı

•Hayvanlarda çok yaygın bulunur

•Suda, seyreltik asit ve alkalilerde Çözünmez.

•%30 luk glisin, %12-14 hidroksiprolin

%12 lik hidroksilizin içerir.

Helix yapısındaki 3 peptit zinciri 28 A boyunda bir süperhelix formunda birbirlerine sarılmışlardır.

(64)

Elastin

(65)

(66)

KERATİN Saçların (yünlerin) ve boynuzumsu maddelerinin (tırnak,boynuz)

içerdiği proteindir.

(67)

Bu tür proteinler prostetik grubunun kimyasal niteliğine göre proteidler, 1-glikoproteinler (prostetik grubu karbonhidrat)

2-Nükleoproteinler (nük.asit) 3-Lipoproteinler (lipid)

4-Kromoproteinler (kromojenler) 5-metalloproteinler (metaller)

6-hemoproteinler (hem) 7-Fosfoproteinler (fosfor)

(68)

Proteinlerin nitelikleri

1-

Amfolit Özellikleri: Bir proteinin yapısındaki serbest asidik ve bazik grupların sayısı, protein yapısında yer alan asidik ya da bazik amino asit sayılarınca belirlenir. Bu tür grupların varlığı proteine amfolit niteliği kazandırır ve proteinler çözeltinin pH’sına bağımlı olarak bir asidik (katyon) ya da bazik (anyon) nitelik taşırlar. Anyonik ve katyonik grupların sayılarının eşit olduğu, yani protein yükünün sıfır olduğu çözeltinin pH değerine protein molekülünün izoelektrik pH’sı adı verilir.

(69)

2-Tampon Özellikleri

Glikoproteinlerde ve proteoglikanlarda anyonik ve katyonik gruplar yanısıra yapıdaki neurominik asit örnekleri (ve fosfat örnekleri) ya da karboksil ve sülfat gruplarının net yükleri molekülün izoelektrik noktasını etkiler. Bu nitelikleri ile proteinler tampon etkisine sahiptirler.

Fakat kanın ya da vücut sıvılarının pH değerlerinde serbest asidik ve bazik gruplar histidinin imidazol grubundan daha çok tampon niteliği gösterirler

(70)

3-Proteinlerin Çözünürlükleri

Proteinlerin çözünürlükleri bir yandan amino asit içeriklerine, molekül ağırlıklarına ve molekül formuna,diğer yandan çözeltinin türüne, pH değerine ve kullanılan elektrolitin konsantrasyon ve niteliklerine bağımlıdır.

Belirli bir elektrolit ve H+ iyonu konsantrasyonunda her protein karakteristik bir çözünürlüğe sahiptir.

Dipol nitelikteki proteinlerde nötral tuzların verilmesinde molekül içi çekim güçleri azaltıldığından çözünürlük kolaylaştırılır ya da gerçekleştirilir.

(71)

Protein karışımını oluşturan komponentler farklı tuz konsantrasyonlarında çökelirler (prot. karışımlarının ayrımlanması). Bu amaçla çoğunlukla iyi çözünen ve kuvvetli hidratize edilen amonyum sülfat kullanılır.

Proteinler: kuvvetli asitler (perklorik asit, triklorasetika sit, pikrik asit, sülfasalisilik asit), invert sabunlar, ağırmetaller (CuSO4, Zn(OH)2), organik çözücüler (etanol, aseeton) ilavesinde de çökelirler.

Ayrıca, sulu bir protein çözeltisi 70 ⁰C’nin üzerinde ısıtılırsa proteinler çökelirler ya da denatüre olurlar.

(72)

DENATÜRASYON

Bir proteinin çözünür formdan çözünmez forma geçişi denatürasyon olayı ile bağlantılıdır.

Denatürasyonda proteinin düzenli yapısı (2.il ve 3.ül) değişir ya da tümüyle ortadan kalkar.

Çözünürlük yanında protein kristalize olma yeteneğini ve aktivitesini kaybeder.

Denatüre olmuş proteinler proteolitik enzimler tarafından kolaylıkla parçalanabilirler.

(73)

Denatürasyon doğal yapının bozulmasıdır. Doğal yapının

bozulması için de protein molekülünün birtakım etkenlere

maruz kalması gerekmektedir. Denatürasyon olayının olması

için peptid bağlarının çözülmesi şart değildir. Protein

molekülünün, katlarının açılması ve değişik bir biçimde tekrar

katlanması yani 2. ve 3. yapılardaki değişiklikler de protein

molekülünün niteliklerini değiştirir. 3. yapının bozulması geri

dönebilir bir denatürasyon olduğu halde, 2. yapının bozulduğu

durumlarda oluşan denatürasyonun geriye dönüşü yoktur.

(74)

Proteinlerin doğal yapısının bozulmasıdır.

Denatürasyon nedenleri:

•Asit de bekletme (pH:4 )

•Alkali’de bekletme(pH:10

•Etonolde çözme

•Isı (50-60ºC )

•Konsantre üre çözeltisi

•UV ışınları

•X ışınları

•Kuvvetli çalkalama

•Dondurup çözmr

•Yüksek basınç

)

(75)

Bazı durumlarda denatürasyon etkeni ortadan kaldırılabilirse Protein molekülü tekrar eski formunu ve biyolojik aktivitesini Kazanabilir ki bu olaya RENATÜRASYON denir.

(76)

Protein Molekülünün Yapısı

•Primer Yapı (Amino asit sekansı)

•İkincil yapı (Zincir konformasyonu)

•Üçüncül yapı (tersiyer yapı)

•Dördüncül yapı (kuarterner yapı)

(77)

PRİMER YAPI

Amino asitlerin molekül içindeki dizilim sıraları

-Molekül başlangıcında yer alan amino asit serbest bir amino zincir sonunda yer alan amino asitte serbest karboksil grubuna sahiptir.

(78)

(79)

PRİMER YAPI

(80)

SEKONDER YAPI

Alfa heliks yapısı:

Peptid zincirinin bir eksen etrafında helezon şeklinde kıvrılmasıyla meydana Gelir.

Beta-heliks yapısı:

İki veya daha fazla sayıda polipeptid zincirinin H bağları ile birbirine bir- leşmesiyle meydana gelen yapı.

(81)

(82)

(83)

(84)

(85)

TERSİYER YAPI

•Hidrojen köprüsü bağları

•Disülfid bağları

•İyonik ilşkiler

•Hidrofob bağlar

Üçüncül yapı bu tür bağlar aracılığı ile oluşturulan

protein molekülünün üç boyutlu asimetrik yapısıdır

Bu bağlar sayesinde protein molekülü kendi etrafında katlanır, Kıvrılır ve elipsoid ya da globüler bir yapı kazanır.

(86)

Üçüncül yapı özellikle proteinlerin fonksiyonel niteliklerini yerine getirebilmeleri açısından büyük önem taşır.

(87)

(88)

Primer- sekunder-tersiyer

(89)

Globuler protein şeklinde katlanmış peptid zincirleri sık sık daha büyük yapılı agregatlar halinde bir araya gelirler. Bir araya gelmiş bu toplu yapıya dördüncül yapı denir.

(90)

Primer-sekonder-tersiyer-quarter yapı

(91)

(92)

KROMOPROTEİNLER



Prostetik grubu porfirinler gibi renkli maddeler

olan konjuge proteinlerdir.



Hemoglobin ve solunum enzimleri, katalaz

enzimi prostetik grubu olan proteinlerdir.



Flavoproteidlerin prostetik grubu riboflavin,



Siyah saç ve yünde bulunan proteinli

maddelerin prostetik grubu melanin,



Hem maddesini prostetik grup olarak taşıyan

kromoproteinlere hemoproteidler adı verilir.



Hem maddesi genelde Fe taşıyan porfirin

kompleksidir.

(93)

PORFİRİNLER



Porfirinlerin ilk ve basit temel maddesi

pirol halkasıdır.



Eğer bir pirol halkasına propiyonik asit,

asetik asit veya metil, etil, hidroksi etil,

vinil gibi yan zincirler eklenirse

porfobilinojen denen yapı meydana

gelir.



4 pirol halkası =CH- köprüleri ile

birbirine bağlanarak porfirinleri

oluşturur.

(94)

Hemoglobin



Prostetik grup olarak “hem” taşıyan bir

kromoproteindir.



4 hem grubunun birbirine paralel bir şekilde

ve peptid zincirine dik olarak globinle

bağlanmalarıyla oluşurlar.



Molekül ağırlığı 68.000



Ana karnındaki yavruda hemoglobin başlıca

karaciğerde sentez edilir ve yetişkinlerin

kemik iliğinde sentezlenen hemoglobinden

farklıdır.

(95)



Histidin yönünden zengindir ve kanda fazla

bulunması nedeniyle iyi bir tampondur.



En önemli görevi oksihemoglobin

oluşturmak suretiyle akciğerlerde

atmosferik oksijen ile birleşerek oksijeni

dokulara taşımaktır.



Hemoglobindeki 4 hem grubundan her biri

1 molekül oksijen bağlayabilir.

(96)



Hemoglobin+CO

₂

=karbaminohemoglobin



Hemoglobin+CO=karboksihemoglobin



Hemoglobin+oksitleyici

maddeler=methemoglobin



Hemoglobin+siyanür=siyan hemoglobin



Hemoglobin+H

₂

S=sufhemoglobin

(97)

Myoglobin



Hemoglobin molekülünün ¼’ü

büyüklüğündedir.



Molekül ağırlığı 17.000



Prostetik grubu bir hem maddesi



Görevi: Hemoglobinin dokulara getirdiği

oksijeni tutmak

(98)

SAFRA RENKLİ MADDELERİ



Eritrositlerin parçalanma ürünleri

oldukları için safra asitlerinin kaynağı

olarak eritrositler gösterilir.



Eritrositler 125 gün sonra yıkılır. Porfirin

halkası açılır ve 1 bir CH (metin)

grubuna ait C atomu ayrılır. 4 pirol

halkası içeren açık bir zincir= safra

renkli maddelerdir.

(99)



Safra renkli maddeler Bilen (Proto)

maddesinden türemiş olduğu kabul edilir.



Hemoglobinin parçalanmasında, ilk

basamakta meydan gelen safra renkli

maddesi biliverdindir



Biliverdindeki porfobilinojen halkalarını

bağlayan metin gruplarından birisinin

metilen grubuna oksitlenmesiyle

(redüklenmesiyle) bilirubin meydana gelir.



Bilirubindeki vinil gruplarının etil grubuna

çevrilmesiyle mezobilirubin oluşur.

(100)



Mezobilirubindeki porfobilinojen halkalarını

bağlayan diğer 2 metin (CH) grubunun da

metilen grubuna (CH2) redüklenmesiyle

mezobilirubinojen meydana gelir.



Sterkobilinojen, mezobilirubinojendeki 2

yan porfobilinojen halkalarına, yani 1 ve

11 no’lu halkalara 2’şer H girmesiyle

oluşur.



Klinik biyokimyada mezobilirubinojen ve

sterkobilinojene bilinojenler veya

urobilinojenler denir.

(101)



Gerek mezobiliruniojende gerekse

sterkobilinojende merkezde mevcut

üretilen CH2 grubunun H kaybetmek

suretiyle oksitlenerek, yani metin (CH)

grubuna çevrilmesiyle

mezobilirubinojenden ürobilin,

sterkobilinojenden de sterkobilin meydana

gelir. (her ikisi de dışkıdan izole)

(102)

Safra renkli maddelerinin

özellikleri



Mezobilinojen ve sterkobilinojen

renksizdir.



Ürobilin ve sterkobilin sarı renktedir.



Mezobilirubin ve bilirubin portakal sarısı

renktedir.



Biliverdin mavimsi yeşil renktedir.

(103)

SARILIK



Safra renkli maddelerinden olan

bilirubinin



plazmada toplanmasına bilirubinemi,



idrarla çıkarılmasına bilirubinuri,



deri ve mukozada toplanarak bu

dokuları boyaması haline sarılık (ikterus)

adı verilir.

(104)

Hemolitik sarılık



Eritrosit parçalanmasının arttığı durumlarda

(dış parazitlerin toksinlerinden vb) birdenbire

oluşan fazla bilirubinin karaciğer tarafından

safra kanalına salgılamaya yetişememesi

sonucu kanda birikmesiyle oluşur.



Serum: karaciğer fonk.testleri normal



İdrar: urobilinojen artmıştır.



Dışkı: koyu renkli, sterkobilinojen ve

urobilinojen artmıştır.

(105)

Hepatosellüler sarılık



Bilirubinin karaciğer hücrelerinden alınıp

safra kanallarına atılamaması.



Nedenleri: hepatit, zehirlenmeler



Serum: karaciğer fonksiyon testleri

bozulur.



İdrar: Urobilinojen görülür



Dışkı: açık renklidir

(106)

Mekanik sarılık (retensiyon

sarılığı)



Safra yollarının yangı, taş, parazit veya

ur gibi nedenlerle tıkanması ve safranın

karaciğer hücrelerinde ve dokularda

toplanması.



Serumda direkt bilirubin ve indirekt

bilirubin artar.



İdrarda bilirubin bulunur



Dışkı renksizdir.

(107)

NÜKLEİK ASİTLER



Kalıtsal nitelikleri olan, genleri taşıyan ve

protein sentezinde anahtar özellik gösteren

maddelerdir.

(108)

Nükleik asitlerin önemi



Nükleoproteinler kalıtım yolu ile

doğrudan ilgilidir



Nükleoproteinler kromatinin temel

maddesi olmaları nedeni ile, hücre

bölünmesinde, üremesinde ve kalıtsal

faktörlerin naklinde rol oynarlar.

(109)



Hücrede yönetici molekül olarak görev yaparlar.

Yapılarındaki 5 C lu şekere göre ikiye ayrılırlar.

Deoksiriboz şekeri olana DNA, riboz şekeri

olana RNA denir. Nükleotid denilen birimlerden

meydana gelmişlerdir. Nükleotid, fosfat(H3PO4),

5 C lu şeker ve azotlu organik bazdan oluşur.

Nükleotidler isimlerini taşıdıkları organik baza

göre alırlar.



Organik bazlar:İki çeşittir.



1.Pürinler:Çift halkalıdırlar. Adenin ve guanin

bu gruptadır.



2.Pirimidinler:Tek halkalıdırlar. Sitozin, timin

ve urasil.

(110)



Nukleosidler: Pirimidin (T,C) veya pürin

bazlarından (A,G) birisi ile pentoz şekeri

(2-deoksi-D-riboz) birleşerek nukleosidleri

meydana getirirler.



Nukleosidler de fosfat molekülleri ile

birleşerek nukleotidleri oluştururlar



Yan yana bulunan nukleotidler

(monomer), birbirleri ile fosfodiester

bağları ile birleşerek polinukleotid

zincirlerini (polimer) oluştururlar.

(111)

Biyolojik yönden önemli serbest nükleotidler

Koenzimler:



AMP (Flavinli enzimlerin yapısına katılırlar)



ADP (Flavinli enzimlerin yapısına katılırlar)



ATP (Flavinli enzimlerin yapısına katılırlar,

kimyasal reaksiyonların enerji kaynağıdır)



NAD (Biyolojik oksidasyonlarda rol oynarlar)



NADP(Biyolojik oksidasyonlarda rol oynarlar)



FMN(Biyolojik oksidasyonlarda rol oynarlar)



FAD(Biyolojik oksidasyonlarda rol oynarlar)

(112)



UDP-G



Koenzim A



GMP



CMP



UMP



TMP

(113)



DNA’nın (Deoksiribonükleik asit)

özellikleri:

Ökaryotlarda çekirdek, mitokondri ve

kloroplastta, prokaryotlarda ise

sitoplazmada bulunur.

Merdiven şeklinde iki sarmal iplikten

oluşur.(Watson-Crick modeli)



Genetik haberi taşır ve replikasyon

(eşleşme) yeteneğine sahiptir

(114)



Hücre bölünmesinde genetik unsurlar tamamıyla

ve değiştirilmeksizin yavruya verilir. Yeni bir DNA

molekülünün meydana gelmesi (DNA

replikasyonu) için çift sarmalın yani 3. yapının

bozulup 2. yapının meydana gelmesi gerekir. Bu

şekilde ayrılan DNA şeritleri yeni oluşacak DNA

şeritleri için adeta bir kalıp meydana getirir. Bu

kalıp karşısında ancak ve sadece bu şeridin

kendisinden ayrıldığı eş şeridin yapısına benzer

bir DNA şeridi oluşabilir. Çünkü kalıp olarak

adlandırdığımız DNA şeridi içerisinde yer alan

N’lu bazlar, ancak kendi sırasına uygun N’lu

bazlar ile eşleşebilir.



DNA molekülünde birbiri üzerinde yer alan 3 N’lu

baz bir amino asidi kodlar ve buna kodon adı

verilir.

(115)

(116)

(117)

DNA’nın yapısı

Metabolizmayı, büyümeyi, bölünmeyi ve kalıtsal karakterlerin aktarılmasını sağlar.

Adenin, timin, guanin ve sitozin bazlarından oluşur.

Kendini eşleyebilir (replikasyon). Eşlenmeye DNA nın iki ipliğide katılır. Ortanda bulunan uygun nükleotidleri kullanarak yeni karşı diziyi

tamamlar.

Replikasyon sırasındaki hata DNA’nın tek ipliğinde ise sonraki eşlemelerde onarılabilir, iki ipliğinde ve karşılıklı bölgelerinde ise onarılamaz.

Nükleotidleri oluşturan şeker ve bazlar birbirine glikozit bağı ile bağlanırlar. Nükleotidler ise fosfodiester bağı ile birbirine bağlanırlar.