Amino Asitler, Peptidler ve Proteinler

Yrd. Doç. Dr. Serkan SAYINER

Yakın Doğu Üniversitesi, Veteriner Fakültesi, Biyokimya Anabilim Dalı serkan.sayiner@neu.edu.tr

Amino Asitler,

Peptidler ve Proteinler

▪ Proteinler, canlı organizmanın çok önemli bir bölümünü oluştururlar.

▪ Protein kelimesi Yunanca’ da «önde gelen» anlamına gelir.

▪ Yapılarında C, H, O ve N mutlaka taşırlar. Yaşam için son derece önemlidirler.

▪ Yaşamın başlıca özelliklerinden olan büyüme, çoğalma ve kendi kendini onarma olaylarının proteinlerle ve

proteinlerle çok önemli bileşikler oluşturan nükleik asitlerle yakın ilişki vardır.

▪ Bitkiler, karbondioksit, su ve anorganik azot gibi

bileşiklerden proteinleri sentez ederler. Hayvanlar ise bunu yapamazlar. Hayvanlar, protein gereksinimleri için bitkilere muhtaçtırlar.

▪ Proteinler büyük moleküllü maddelerdir.

▪ Şekilleri lifsel, oval veya küresel olabilir.

▪ Yapı taşları amino asitlerdir.

• Proteinler amino asit polimerleridir. Sentezlerini belirleyen genetik şifredir.

• Proteinlerin sentezinde 20 amino asit kullanılır.

Genel Bakış

▪ Protein sentezinde kullanılan amino asitlerin ~yarısı ara metabolik ürünler olarak sentez edilirken, bazılarının

besin maddeleri ile alınması gereklidir.

▪ Protein molekülünde oranla C % 45-55, H % 6-8, O % 20- 25, N % 15-17 arasında olabilir.

• N, protein için özel bir element gibi görülür.

◦ Ortalama molekülde % 16 oranında bulunur. Buradan yola çıkarak azot miktarı tayini ile total protein miktarı hesaplanabilir.

▪ Değişik dokularda çok değişik proteinler bulunur.

• Vücutta sentez edilen her bir protein yapısal ve fonksiyonel olarak benzersizdir.

▪ Hücrelerin, dokuların, organların ve organ sistemlerinin bireyselliğini karakterize eden süreçlere katılırlar.

▪ Bir hücre her biri farklı fonksiyona sahip binlerce protein içerir. Örnek olarak,

◦ Enzimler; Yaşayan hücrelerde her reaksiyon enzime ihtiyaç duyar...

◦ Transport proteinler; Lipoproteinler, transferrin...

◦ Bilirubin-bağlayıcı proteinler,

◦ Depo proteinleri; myoglobin...

◦ Savunma proteinleri; pıhtılaşma, immunoglobulinler...

◦ Kontraktil proteinler; aktin, miyosin, troponin...

◦ Yapısal proteinler; kolajen, elastin... verilebilir.

Genel Bakış

Besinler Oranı % Besinler %

Kaslar 18 – 20 Marul 1,2

Kan plazması 6,5 – 7,5 Lahana 1,6

Beyin 8 Patates 2

Yumurta sarısı 15 Badem 21

Yumurta akı 12 Meyveler 0,4 – 1,5

İnek Sütü 3,3 Kurufasulye 18-22

Peynir 14 - 49 Soya fasulyesi 37

D- ve L-Formları, Sınıflandırılması, Esansiyel Amino Asitler, Modifiye Amino Asitler, Non-protein Amino Asitler, Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri

Amino Asitler

▪ Proteinler, asitlerle, alkalilerle veya enzimlerle hidrolize edildiğinde amino asit’ lere parçalanırlar.

▪ Moleküllerinde amino (-NH₂) ve karboksil grubu (- COOH) bulunan bileşiklere amino asit denir.

▪ Amino asitlerin yapısında bir karbonunun 4 valansına 4 farklı grup bağlanmıştır.

1. Karboksil grubu 2. Amin grubu

3. Hidrojen 4. R grubu

Amino Grubu (NH₂)

Karboksil Grubu (COOH)

R Grubu(Yan zincir)

Amino Asitlerin Genel Yapısı

▪ Amino asitler kısaca tek karf veya üç harf ile gösterilir.

• Örneğin Glisin; Gly veya G

▪ Sadece en basit amino asit olan glisin de R grubu H’ dir.

• Glisin ilk izole edilen amino asittir (1820).

• En son tespit ve izole edilende Treonine’ dir (1935).

▪ Amino asitlerdeki karboksil grubuna en yakın karbon atomuna α-karbon atomu denir.

▪ İki aminoasit dışında amino asitlerde NH₂ grubu α-karbon atomuna bağlı olduğundan bu amino asitlere α-amino

asitler denir.

Proteinlerin Hidrolizi

▪ Amino asitler, aralarında peptid bağı denen asit amid bağı ile birbirileriyle bağlanarak proteinleri meydana getirirler.

▪ Protein molekülü hidrolize olduğunda sadece amino

asitleri veriyorsa basit protein, aminoasitlerle birlikte başka moleküllerde veriyorsa konjuge protein veya

proteid adı verilir.

▪ Amino asitler özelliklerine göre çeşitli şekillerde

sınıflandırılmaktadır. En yaygın sınıflandırma, nötral amino asitler, asidik aminoasitler ve bazik amino

asitlerdir.

▪ Diğer bir sınıflandırma bir yolu ise moleküllerinde

bulunan amino ve karboksil grupları sayısına göredir.

• Mono-amino mono-karboksilik asitler,

• mono-amino di-karboksilik asitler,

• di-amino mono-karboksilik asitler,

• di-amino di-karboksilik asitler.

Amino Asitlerin Sınıflandırılması

▪ Amino asitler, moleküllerinde bulunan zincir ve halka yapıları esas alınarak da sınıflandırılır. Alifatik

aminoasitler, aromatik aminoasitler, heterosiklik amino asitler.

▪ Sınıflandırmada Amino asitler;

• Zincir ve halka yapılarında göre alifatik, aromatik ve

heterosiklik aminoasitler diye üç gruba ayrıldıktan sonra kendi içlerinde de asit, baz ve nötr reaksiyon gösterdiklerine göre ve kükürt ihtiva ettiğine bakılarak tekrar bir alt sınıflandırma

yapılır.

▪ Alifatik Amino Asitler

• Nötral amino asitler: Glisin, Alanin, Valin, Serin, Treonin, Lösin, İzolösin

• Asidik amino asitler: Aspartik asit, Asparajin, Glutamik asit, Glutamin

• Bazik amino asitler: Arjinin, Lizin

• Kükürt taşıyan amino asitler: Sistein, Metiyonin

Amino Asitlerin Sınıflandırılması

▪ Aromatik Amino Asitler

• Tirozin

• Fenilalanin

• Triptofan

▪ Heterosiklik Amino Asitler

• Prolin

• Histidin

▪ Bir diğer sınıflandırılmada;

• Hidrofobik Amino Asitler

◦ Alifatik yan zincirli

◦ Aromatik yan zincirli

◦ Dallı zincirli amino asitler(Branched-chain amino acids)

• Hidrofilik Amino Asitler

◦ Yüksüz (uncharged) yan zincirli

◦ Yüklü (charged) yan zincirli; Bazik ve Asidik amino asitler.

• Ne Hidrofilik ne de Hidrofobik Amino Asit

▪ Hidrofobik amino asitlerin yan zincirleri suyla iyi

etkileşime girmez ve bu nedenle genellikle proteinlerin iç kısmına doğru bulunurlar.

▪ Metiyonin ve sisteindeki kükürt atomları ve

triptofandaki azot atomu haricinde büyük oranda hidrokarbonlardan oluşurlar.

▪ Sistein'in -SH grubu, disülfid (-S-S-) bağı yoluyla

dimerize olmasına izin verdiğinden, bu amino asit,

sıklıkla proteinlerinde oksitlenmiş formunda bulunur. Bu oksitlenmiş form sistindir.

Hidrofobik Amino Asitler

▪ Sistin polipeptit zincirlerinin farklı bölgelerini kovalent olarak bağlanır. Böylece proteinleri dengeler ve

denatürasyona daha dayanıklı hale getirir.

▪ Prolin genellikle hidrofobik olarak kabul edilir,

katlanmış polipeptit zincirlerinin kıvrım bölgelerinde sıklıkla bulunur ve özellikle kolajende görülür.

▪ Prolin glutamatın siklizasyonu yoluyla oluşturulabilir.

Metiyonin (Met veya M)

Sistein (Cys veya C)

Alanin

(Ala veya A) Prolin (Pro veya P)

(İmino asit)

Hidrofobik, Alifatik Yan

Zincirli Amino Asitler

Sistin

Sistein (Cys veya C)

Sistein (Cys veya C)

▪ Aromatik amino asitler (AAA) kategorisinde fenilalanin, tirozin ve triptofan bulunur.

▪ Fenilalanin içindeki R grubu bir benzen halkası içerir, tirozin içinde bir fenol grubu bulunur ve triptofandaki R grubu bir indol olarak bilinen heterosiklik bir yapı içerir.

▪ Bu üç amino asitte aromatik kısım α-karbona bir metilen (-CH₂-) köprüsü vasıtasıyla bağlanmaktadır.

Hidrofobik Amino Asitler

▪ Aromatik amino asitler önemli hepatik metabolitlerdir.

▪ Hidrofobik olsalar da, tirozinin fenol (-OH) grubu ve triptofanın indol grubundaki -NH, suyla etkileşime

girmelerine izin verir, böylece özelliklerini biraz belirsiz hale getirir.

Fenilalanin

(Phe veya F) Tirozin (Tyr veya Y)

Triptofan (Trp veya W)

Hidrofobik, Aromatik Yan

Zincirli Amino Asitler

▪ Valin, Lösin ve İzolösin dallı zincirli amino asitlerdir (BCAA).

▪ Her biri bir metil grubu (substitüent olarak) içeren alifatik yan zincir taşır.

▪ Yüksek yapılı hayvanlarda diyetle alınmalıdırlar. Bir

başka deyişle esansiyeldirler. Bu canlılarda sentezi için gerekli enzimler bulunmamaktadır.

▪ Birçok dokuda bulunmasına rağmen, BCAA'lar özellikle açlığın son evresinde enerji amaçlı yoğun şekilde kas doku tarafından katabolize edilirler.

Lösin

(Leu veya L) İzolösin (Ile veya I)

Valin

(Val veya V)

Hidrofobik, Dallanmış Yan

Zincirli Amino Asitler (BCAA)

▪ Pozitif yüklü yan zincirlere sahip amino asitler, histidin, lizin ve arjinin gibi bazik amino asitler içerir.

▪ Histidin sadece fizyolojik pH'da zayıf yüklüdür.

▪ Aksine, negatif yüklü yan zincirlere sahip amino asitler asidiktir ve glutamik asit ile aspartik asitleri içerir

(glutamat ve aspartat olarak bulunur).

Glutamat (Glu veya E)

Aspartat (Asp veya D)

Hidrofilik, Yüklü Yan zincirli

Asidik Amino Asitler

Histidin

(His veya H) Lizin

(Lys veya K) Arjinin (Arg veya R)

Hidrofilik, Yüklü Yan zincirli

Bazik Amino Asitler

▪ Alanin’ in hidroksillenmiş bir versiyonu olan serin ve treoninin yüklü olmayan yan zinciri bulunur ve –OH grubu içerir. Bu nedenle hidrojen bağlarının oluşması neticesinde su ile güçlü etkileşime girer.

▪ Hidroksilasyona uğramamış yakın ilişkili diğer amino asitlere (alanin ve valine) kıyasla çok daha hidrofilik (dolayısıyla su seven) yapıdadırlar.

Hidrofilik Amino Asitler

▪ Asparajin ve glutamin’ in yüklenmemişyan yan

zincirleri, daha fazla hidrojen bağlama kapasitesine sahip amid gruplarına sahiptir.

▪ Bununla birlikte, asparajin ve glutamin, asit veya baz ile non-amid formlarına (aspartik asit ve glutamik asit) kolaylıkla hidroliz edilir.

▪ Bu dokuz amino asitin hepsi hidrofiliktir ve bu nedenle su ile olumlu etkileşim içindedir. Sıklıkla yan zincirlerin sulu bir ortama maruz bırakıldıkları protein yüzeyinde bulunurlar.

Asparajin (Asn veya N)

Glutamin (Gln veya Q)

Serin

(Ser veya S) Treonin (Thr veya T)

Hidrofilik, Yüksüz Yan zincirli

Amino Asitler

▪ Ne Hidrofilik ne de Hidrofobik bir amino asittir.

▪ Yan zincir içinde sadece bir hidrojen atomuna sahip olan glisin, bilinen en basit amino asittir ve hidrofobik ya da hidrofilik değildir.

▪ Basit yapısından dolayı, polipeptid zincirlerindeki birçok boşluğa sığabilir ve bu nedenle protein moleküllerinin

hem yüzeyinde hem de iç kısmında bulunur.

Ne Hidrofilik ne de Hidrofobik

Amino Asit

Glisin

(Gly veya G)

▪ Organizmaya alınan proteinlerin barsaklardan emilmesi için amino asitlere parçalanması gerekir. Barsaklardan emilen amino asitler kan yolu ile dokulara gider ve

protein sentezinde kullanılır.

▪ Bitkiler, mikroorganizmalar ve mantarlar ototrofturlar.

Beslenmeleri için amino asitlere ihtiyaç göstermezler.

Kendileri sentezleyebilir.

▪ Gelişmiş organizmalar ise heterotrofdur. Bir kısım amino asitleri dışarıdan almak zorundadırlar. Bu organizmalar amino asitlerden protein sentezini kendileri

gerçekleştirebilir.

▪ Organizma tarafından sentez edilemeyen ve besinlerle birlikte dışarıdan alınmaları gerekli olan amino

asitlere esansiyel amino asitler veya eksojen amino asitler denir.

▪ Amino asit karşıtı olan α-ketoasidi oluşturabiliyorsa o asit metabolizmada sentez edilebilir ve esansiyel

değildir.

▪ Kurufasulye, etten daha çok protein içerir ama et kadar değerli değildir. Neden?

• Çünkü; gerektiği kadar esansiyel amino asit içermez.

Esansiyel Amino Asitler

▪ Eğer bir esansiyel amino asit noksansılığı söz konusu ise geri kalan 19 amino asit protein sentezi için

kullanılamaz. Bununla birlikte katabolize olurlar ve negatif azot dengesi ortaya çıkar.

▪ Esansiyel amino asitler hayvanlar arasında farklılıklar gösterirler. Bazı türler için esansiyel olan amino asitler, bazı türlerde esansiyel amino asit olmayabilir.

▪ Ayrıca yaşa bağlı olarak da değişkenlik gösterir.

Lizin

İNSAN KÖPEK

SIÇAN

DOMUZ TAVUK

Triptofan Fenilalanin Lösin İzolösin Treonin Metiyonin Valin Histidin Arjinin Glisin Glutamik Asit

Esansiyel Amino Asitler

Gençlerde

▪ BCAA’ lar kas dokuda devamlı okside olurlar.

▪ Fenilalanin, tirozin biyosentezi için gereklidir. Dolayısı ile katekolaminler ve tiroid hormonları için gereklidir.

▪ Metiyonin, sistein formasyonu için gereklidir.

▪ Triptofan, serotonin ve melatonin biyosentezi için gereklidir.

▪ Esansiyel olmayanlar ise çoğunlukla metabolizma sırasında enzimler (aminotransferazlar) tarafından dönüştürülmek suretiyle elde edilir.

▪ Protein yapısında bazı modifiye amino asitler yer almaktadır.

▪ Metilhistidin ve metillizin, histidin ve lizinin metil deriveleridir ve bazı proteinlerin yapısında yer alır.

▪ Hidroksiprolin, prolin derivesidir. –Prolin-

Hidroksiprolin-Glisin- şeklinde (tripeptid) kolajen yapısında yer alır.

• Kolajen fibröz bağ doku proteinidir.

• Kan damarları, tendonlar, kıkırdak ve kemik dokuda bulunur.

• Memeli canlılardan en çok bulunan proteindir.

• Total vücut proteininin ~%30’u, vücut ağırlığının ~%6’ sı kolajendir.

Modifiye Amino Asitler

▪ Hidroksilizin, lizinin 5-hidroksi türevidir ve kolajen yapısında bulunur.

▪ Dezmosin ve izodezmosin, 4 lizin molekülün oksidayon ve çapraz bağlanması ile oluşur.

• Bağ dokuda bulunan elastin isimli proteinin yapısında yer alır.

• Kollajen ile birlikte düz kas içeren dokularda (kan damarları gibi) bulunur.

• Elastin iki yönlü esneme özelliğine sahiptir.

• Arterler, venalara göre daha çok elastin içerir.

Modifiye Amino Asitler

▪ Treonin, tirozin ve serin amino asitlerinin yan

zincirlerinde bulunan hidroksil gruplarının fosforile olması ile fosfotreonin, fosfotirozin ve fosfoserin oluşur.

• Bu üç derive amino asit, özellikle düzenleyici proteinlerin yapısında yer alır.

▪ γ-Karboksiglutamat, karaciğerde glutamik asidin karboksilasyonu ile sentez edilir.

• Bu amino asit, pıhtılaşma faktörlerinden bir olan protrombinin (faktör II) yapısında yer alır.

• Kalsiyum şelasyonunu sağlamaktadır.

▪ Protein yapısına katılan 20 amino asit dışında başka

amino asitlerde bulunmaktadır. Bu amino asitler protein yapısına katılmazlar.

▪ Metabolizma sırasında önemli ara metabolitler veya öncü (precursor) moleküllerdir.

• β-Alanin, pantotenik asidin (B₅ vitamini) yapı bileşenidir.

◦ Bu vitamin de koenzim A’nın yapı bileşenidir.

• Homosistein ve homoserin, metiyonin metabolizmasında önemli ara maddelerdir.

• Ornitin ve sitrulin, hepatik üre siklüsünda yer alırlar ve arjinin sentezinde önemli ara maddelerdir.

• Taurin, sisteindeki sülfidril grubunun oksidasyonu ve daha sonra karboksilasyonu ile oluşur.

◦ Kediler, yeteri kadar sentezleyemedikleri için diyetle almak durumundadırlar, yani kediler için esansiyel amino asittir.

◦ Kedilede taurin yetmezliğine bağlı olarak retinal dejenerasyon, körlük, üreme bozuklukları, büyümede yavaşlama ve iskelet deformiteleri

görülür.

• γ-Aminobütirik Asit (GABA), merkezi sinir sisteminde nörotransmitter inhibitörüdür (glisin ile birlikte).

◦ Başlıca substansia nigra, globus pallidus ve hipotalamusda bulunur.

◦ Alkol, barbitüratlar ve benzodiazepanlar GABA etkisini özellikle postsinaptik bölgelerde artırırlar.

Non-protein Amino Asitler

Çözündükleri Ortam Su Asit Alkali Etanol Eter

Çözünürlük Durumları + + + ± -

Erime Noktaları: 200° C hatta bazen 300° C’ de erirler.

Tatları

Tatsız Acı Tatlı

Löysin İzolöysin, Arjinin Diğerleri

Amino Asitlerin Fiziksel Özellikleri

▪ Amfolit Yapıları

• Aminoasitler, amin grubu ile birlikte karboksil grubuda taşıdıkları için, aynı zamanda hem asit hem de bazdırlar.

• Amino asitlerin α-karbon atomu fizyolojik pH’ da;

◦ H, R grubu, protonsuz COO^- ve protonlu NH₃⁺’ e bağ yapar.

◦ Prolin’ de ise bir farklılık bulunur. Amino grubu yerine imino grubu (NH₂⁺) içerir.

• COOH grubu alkalik ortamda H iyonları vererek -COO^- (karboksilat anyonu) ve H⁺ iyonlarına dissosiye olur.

• NH₂ grupları ise asit ortamda H iyonlarını alır ve pozitif yüklü -NH₃⁺ gruplarına (amonyum katyonu) değişir.

• İzolelektrik noktalarında (fizyolojik

pH’da), H iyonları COOH grubundan, NH₂ grubuna geçer. Yani COOH grubu H iyonu verdiği için negatif yük taşıyan bir COO^- grubu ve, bu H’i aldığı için yükü pozitif olan NH₃⁺ grubu ile yan yana bulunur.

• Hem pozitif hem de negatif yük taşıyan iyonlara zwitterion denir. Zwitterion

oluşturabilen maddelere de amfolit (amfoter) adı verilir.

Amino Asitlerin Fiziksel Özellikleri

Glisin

(Gly veya G)

• İyonizasyon durumları pH’ ya bağlı olarak değişkenlik gösterir.

• Alkali çözeltilerde (pH>7.4), karboksilik grubu genellikle iyonize formda kalır (-COO^-). Buna karşın amino grubu

aniyonize olur (-NH₂).

• Asidik çözeltilerde (pH<7.4), karboksil grubu aniyonize (- COOH) kalır, amino grubu ise iyonize formunu (NH₃⁺) korur.

• Her bir amino asidin karboksil veya amino grubunun pK değeri farklıdır. Bu farklılık; sıcaklık, iyonik güç ve mikroçevredeki iyonize olabilen grupların varlığı gibi faktörlere bağlı olarak ortaya çıkmaktadır.

Katyon

(asidik çözelti)

Anyon

(alkali çözelti) Zwitterion

(izoelektrik nokta)

▪ Optik Aktiviteleri

• Glisin hariç tüm amino asitler α-karbon atomlarına sahiptirler ve bu nedenle optikçe aktifdirler.

• Ayna hayali iki form L-izomer ve D-izomer (enantiomer) söz konusudur.

• D-gliserilaldehite benzeyen aminoasitler D-amino asit, L-

gliseralaldehite benzeyen aminoasitlere de L-aminoasit denir.

Polarize ışığı sağa çevirirse (+), sola çevirise (-) ile gösterilirler.

• Bitki ve hayvanlarda hemen hemen tüm karbonhidratlar D serisine ait iken, proteinlerdeki amino asitler L serisine aittirler.

• D-amino asitleri ise genellikle bakterilerin hücre duvarlarında ve bazı antibiyotiklerde

bulunurlar (D-glutamik asit vb).

• Bazı insekt larvalarından yada krizalitlerinden elde edilen D- alanin ve yer solucanından

elde edilen D-serin diğer örnekleri oluştururlar.

Amino Asitlerin Fiziksel Özellikleri

D-Form L-Form

Fonksiyonel grup sağda

ise

Fonksiyonel grup solda

ise

D-Gliseraldehit

C

CH₂OH

H OH C

CH₂OH HO H

L -Gliseraldehit

D-Amino asit

COOH C

R

H₂N H

L-Amino asit

COOH C

R NH₂ H

▪ Fischer projeksiyonuna göre;

• D-Amino asitlerde -NH₃⁺ grubu sağ taraftadır. Bu

amino asitler doğada nadiren görülür.

• L- Amino asitlerde -NH₃⁺

grubu sol taraftadır. Doğada yaygın olarak bu amino asitler bulunur.

AYNA

L-Amino asit D-Amino asit

▪ Amino asit molekülünde 3 çeşit fonksiyonel grup vardır.

1. Amino grupları

2. Karboksil grupları 3. R grupları

▪ Amino asitlerin kimyasal özellikleride bu 3 gruba bağlıdır.

Amino Asitlerin Kimyasal Özellikleri

▪ Amino grubunun alkol ile inaktivasyonu

• Alkollü ortamlarda, amino grupları amonyum katyonlarına (NH₃⁺) değişmez. Bu olaya amino gruplarının alkol ile

inaktivasyonu denir.

• O halde alkollü ortamda amfoter değiller. Asittirler. Titre edilebilir.

▪ Sörensen Titrasyonu

• Amin asit çözeltisinde bulunan karboksil grubunun tayin edilme yöntemidir. Bir çözeltideki amino asit miktarınının

saptanmasında kullanılır.

▪ Amino grubunun aromatik asitlerle bağlanması

• Amino asitlerin aromatik asitlerle birleşmesi sonunda çözünmeyen maddeler olur.

• Böylece zararlı maddelerin organizmadan atılması sağlanır. Ör.

Hippürik asit (Ot yiyenlerde üreden sonra idrarla atılan en önemli azotlu maddedir).

Amino Gruplarının Reaksiyonları

▪ Betain Reaksiyonu

• Amino asitler zwitter iyon durumunda iken, NH₃⁺ grubundaki 3 H yerine 3 CH₃ grubu geçmekle

birlikte betainler oluşur.

◦ Ör. A.a Glisin ise oluşan glisin betaine trimetilglisin denir.

◦ Betainler biyolojik olarak metilasyon reaksiyonları ve homosisteinin detoksifikasyonunda görev alır.

▪ Karbomino asit reaksiyonu

• Amino gruplarına, CO₂ bağlanması ile karbamino asitler oluşur.

• Isıtılınca tekrar CO₂ ve amino asite parçalanır. Hemoglobin, CO₂ ile karbamino asit meydana getirir ve CO₂‘in dokulardan akciğere taşınmasında önemlidir.

▪ Ninhidrin Reaksiyonu

• Serbest amino gruplarının hepsi bu reaksiyonu verir (amino asitler, peptidler, proteinler).

• Ninhidrin amino asitler için önemli bir nitel tayin

yöntemidir.1 gramdan aza dahi hassastır. Pratik önemi büyüktür.

▪ Nitrik asit reaksiyonu

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

• Diğer tarafdan amino grubunun yerine -OH grubu girer.

• Reaksiyonda her bir amino grubunda karşılık bir molekül azot serbest hale geçer.

• Bu nedenle nitrik asit reaskiyonu, serbest amino gruplarının miktarının saptanmasında kullanılabilir.

• Nitrik asit reaksiyonu; Van Slyke yöntemi de denir.

Amino Gruplarının Reaksiyonları

▪ Üramin Asit Reaksiyonu

• Amino gruplarına bir üre molekülü eklenirse üramin asitler oluşur.

• Amino asitlerin tanısında kullanılır.

▪ Diketopiperazin oluşumu

• Amino asitlerin etil esterleri iki amino asit grubun taşıyan

anhidrid halka yapılarını oluşturmak üzere kondanse olurlar ve sonuçta diketopiperazin oluşur.

▪ Amino asitlerin metal iyonları ile şelatlanması

• Amino grupları, Cu⁺⁺, Co⁺⁺, Mn⁺⁺, Fe⁺⁺ gibi bir çok ağır metal iyonları ile kompleks kelatlar oluşturular.

Amino Gruplarının Reaksiyonları

▪ Tuz oluşumu

• Amino asitler ağır metaller ile tuz oluşturabilir ve kolay kristalize olurlar.

• Özellikle Cu ile oluşan tuzlar kolay kristalize olur. Bu özellik, amino asitlerin saf elde edilmesinde yaralanılır.

▪ Esterleşme

• Alkol ile susuz hidroklorik asit eşliğinde reaksiyona girerlerse esterlerini meydana getirirler.

• Amino asitlerin esterlerinden, bunların fonksiyonel distilasyonunda yararlanılır.

▪ **Amino asitlerin dekarboksilasyonu

• Amino asit molekülünden karbondioksit ayrılması olayına verilen addır. Böylece aminler meydana gelir.

• Dokularda da amino asitler dekarboksile olarak aminleri meydana getirirler.

• Ör; histidin’den histamin, lizin’ den kadaverin, ornitin’ den putressin, tirozin’ den tiramin, triptofan’ dan triptamin.

◦ Anaerob mikroorganizmaların etkisiylede olur.

◦ Barsakdaki kokuşma olayı bundandır. Kadaverin ve putressin kokuşmuş etlerde bulunan aminlerdir. Zehir etkileri azdır. Esas zehirli olan

bunları oluşturan mikroorganizmaların saldıkları toksinler.

Karboksil Gruplarının Reaksiyonları

Histidin dekarboksilaz

Histidin Histamin

R Gruplarının Reaksiyonları

▪ Amino asitlerin «R» grupları çok değişken gruplarıdan oluşur.

▪ Grupların farklılığından dolayı değişik reaksiyonlar meydana gelir.

▪ Özellikle kendilerine has renk reaksiyonları verirler. Bu renk reaksiyonları amino asitlerin birbirinden ayrılması ve tanınmasını sağlarlar.

Fenil Tirozin, Fenilalanin Hg(NO₃)₂ ve yoğun HNO₃ ile ısıtma Kırmızı Millon Reaksiyonu Fenil

İmidazol

Tirozin, Fenilalanin,

Histidin

Alkalik ortamda, sulfanilik asit ve NaClO ile

işlemde Kırmızı Pauly Reaksiyonu

Guanidin Arjinin Alkaliortamlarda, α-naftol ve NaClO ile

işlemde Kırmızı Sakaguchi

tepkimesi Serbest SH Sistein Seyreltik NH₄OH çözeltilmiş Na nitroprussid

ile işlemde Kırmızı Nitroprussid

reaksiyonu

İndol Triptofan H₂SO₄ çözeltilmiş p-

dimetilaminobenzaldehit ile işlemde Pembe Ehrlich tepkimesi Halkalı

amino asitler

Fenil alanin, triptofan

Yoğun HNO₃ ile →

Isıtılınca →

Alkali ilavesinde →

Beyaz tortu Sarı

Turuncu

Ksantoprotein reaksiyonu İndol Triptofan Gliyoksilik asitle işlemden sonra yoğun

sülfirik asitle tabakalandırılırsa

Menekşe halka

Hopkins Cole Reaksiyonu

Peptid Bağı, Oligo- ve Polipeptidler, Bazı önemli di-, oligo- ve polipeptidler, Proteinlerdeki Amino Asitlerin birbirinden ayrılmaları ve miktar tayinleri

Peptidler

▪ Amino asitler asit amid bağı/peptid bağı ile polimerize olarak proteinleri oluşturur.

▪ Peptid bağları ile birbirine eklenen amino asitlerin sayısı peptidin isimlendirilmesinde önemlidir.

• 2 ise dipeptid, 3 ise tripeptid

• 4-10 iseoligopeptid

• 10-100 arasında ise polipeptid

• >100 ise makropeptid

▪ Peptid zinciri oluşurken amino asitlerden birinin COOH grubu ile diğer

aminoasitin NH₂ grubu birleştiği için sonunda

muhakka bir COOH grubu ile bir NH₂ grubu serbest olarak uçlarda kalacaktır.

• Uçlar kağıt üstünde; sol uçta NH₂ olacak şekilde gösterilir. N terminal/C terminal

▪ Serbest kalan NH₂ grubuna serbest amino grubu denir.

Peptid Bağı ve Oligo-Polipeptidler

Karnolin β-alanin histidin Dipetid. Kaslarda bulunur.

Anterin β-alanin N-metil histidin Dipeptid. Kaslarda bulunur.

Glutatyon Glutamil sisteil glisin

Tripeptid. Oksidoredüksiyon’ da rol alır. Bazı enzimlerin yapısında bulunur. Fe emilimini

kontrol eder.

Oftalmik asit Glutamil aminobutiril glisin Tripeptid. Göz merceğinde bulunur.

Non-oftalmik asit Glutamil alanin glisin Tripeptid. Göz merceğinde bulunur.

Oksitosin 8 amino asit Oktapeptid. Hipofiz hormonudur.

Vazopressin 8 amino asit Oktapeptid. Hipofiz hormonudur.

ACTH 39 amino asit Hipofiz ön lob hormonu.

İnsulin 51 amino asit Pankreas hormonu. Glikoz metabolizmasında rol oynar.

Glukagon 29 amino asit Pankreas hormonu

İnsulin

▪ Pankreasın langerhans adacıklarının β-hücreleri tarafından salgılanır.

▪ 21 amino asitli A-zinciri, 30 amino asitli B-zinciri ve 31 amino asitli C-peptid

zincirinden proinsulin şeklinde sentezlenir.

▪ Aktif şeklinde C-peptid zinciri yoktur.

miktar tayinleri

▪ Tirozin

• İzoelektrik noktada az çözündüğünden kolayca kristalize edilerek ayrılabilirler.

▪ Arjinin, Lizin, Histidin

• Bu amino asitler, protein çözeltisinden fosfotungstik asitle çöktürülebildiğinden, toplam miktarları kolayca saptanabilir.

▪ Tirozin, Triptofan

• Bu amino asitler renk reaksiyonları verebildiklerinden kolorimetrik yöntemlerle miktarları kolayca saptanabilir.

▪ Monoamino asitler

• Bu amino asitler etil esterlerine çevrilebildikleri için sonradan fraksiyonlu destilasyon yöntemi ile birbirilerinden ayrılabilir.

Yöntemler Prensip

Kromatografik

Adsorpsiyon Yöntemi

- Kağıt kromotografisi

- İyon değişim kromotografisi - İnce tabaka kromotografisi - HPLC

Çeşitli amino asitlerin değişik adsorbanlar tarafından farklı

derecede adsorbe edilmesi olayıdır. Asit karakterde amino asitler, bazik adsorbanlar, bazik amino asitler ise asit adsorbanlar

tarafından tutulur.

İzotop seyreltme yöntemi

Bilinmeyen bir amino asit karışımında, izotop atomu ile işaretlenmiş belli bir amino asitten bilinen miktarda ilave

edildikten sonra, bu karışımdan aynı amino asitin saf olarak elde edilmesini takiben, ne ölçüde seyreltildiğinin saptanması olayıdır.

Mikrobiyolojik Yöntem

Bazı mikroorganizmaların üremesi için üreme ortamında belli amino asitlerin belli miktarlarda bulunması gerektiği esasına dayanan bir olaydır.

Soru 1

Ceva p: B

▪ Aşağıdakilerden hangisi bilinen en basit amino asittir ? a) Alanin

b) Glisin c) Treonin

d) Triptofan e) Glumatik asit

Sorularınız ^?

Amino Asitler, Peptidler ve

Proteinler