Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

PROTEİNLER VE AMİNOASİTLER Öğr.Gör.Sibel Bayıl Öğr.Gör.Sibel Bayıl.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "PROTEİNLER VE AMİNOASİTLER Öğr.Gör.Sibel Bayıl Öğr.Gör.Sibel Bayıl."— Sunum transkripti:

1 PROTEİNLER VE AMİNOASİTLER Öğr.Gör.Sibel Bayıl Öğr.Gör.Sibel Bayıl

2 Proteinler bütün canlı varlıkların en önemli ve hücrelerin de en bol bulunan organik bileşikleridir. Proteinler bütün canlı varlıkların en önemli ve hücrelerin de en bol bulunan organik bileşikleridir. Bütün biyolojik olaylarda hayati görevleri vardır. Bütün biyolojik olaylarda hayati görevleri vardır. Farklı biyolojik fonksiyonlarından en önemlilerini şöyle sıralayabiliriz : Farklı biyolojik fonksiyonlarından en önemlilerini şöyle sıralayabiliriz :

3 Enzimatik Katalizleme Biyolojik sistemlerdeki kimyasal reaksiyonların hemen hemen tamamı enzim adı verilen spesifik makromoleküller tarafından katalizlenmektedir. Enzimlerin olağanüstü bir katalizleme gücü vardır. Buğün 2000 civarında enzim tanımlanmış olup, bazı katalitik RNA molekülleri hariç olmak üzere hepsinin de protein yapısında olduğu ortaya konulmuştur. Böylece canlı sistemlerdeki kimyasal dönüşümlerin tamamına yakınının proteinlerce sağlandığı açıktır. Biyolojik sistemlerdeki kimyasal reaksiyonların hemen hemen tamamı enzim adı verilen spesifik makromoleküller tarafından katalizlenmektedir. Enzimlerin olağanüstü bir katalizleme gücü vardır. Buğün 2000 civarında enzim tanımlanmış olup, bazı katalitik RNA molekülleri hariç olmak üzere hepsinin de protein yapısında olduğu ortaya konulmuştur. Böylece canlı sistemlerdeki kimyasal dönüşümlerin tamamına yakınının proteinlerce sağlandığı açıktır.

4 Taşıma ve Depolama Birçok küçük molekül ve iyonlar spesifik proteinler tarafından taşınmakta ve depolanmaktadır. Mesela, oksijen transportu kanda hemoglobinle gerçekleşirken, depolanması kaslarda myoglobin tarafından sağlanır. Demir kan dolaşımında transferrin proteini tarafından taşınırken, yine karaciğerde ferritin adı verilen bir başka proteinle kompleks oluşturarak depolanır. Birçok küçük molekül ve iyonlar spesifik proteinler tarafından taşınmakta ve depolanmaktadır. Mesela, oksijen transportu kanda hemoglobinle gerçekleşirken, depolanması kaslarda myoglobin tarafından sağlanır. Demir kan dolaşımında transferrin proteini tarafından taşınırken, yine karaciğerde ferritin adı verilen bir başka proteinle kompleks oluşturarak depolanır.

5 Mekanik Hareket Proteinler, kasların en başta gelen bileşenleridir. Kas kasılması iki çeşit lif yapısındaki proteinlerin kayma hareketiyle ortaya çıkmaktadır. Mitoz olayında kromozomların hareketi de bir takım proteinlerin sayesinde olmaktadır. Proteinler, kasların en başta gelen bileşenleridir. Kas kasılması iki çeşit lif yapısındaki proteinlerin kayma hareketiyle ortaya çıkmaktadır. Mitoz olayında kromozomların hareketi de bir takım proteinlerin sayesinde olmaktadır.

6 Mekanik Destek Deri ve kemik dokularının gerilmeye dayanıklılığı, fibröz bir bağ dokusu proteini olan kollagen tarafından sağlanmaktadır. Yine, saç, kıl, tırnak, yün, pençe ve kaplumbağanın kabuğu gibi destek ve koruyucu yapılar  -keratin grubu proteinlerden oluşur. Deri ve kemik dokularının gerilmeye dayanıklılığı, fibröz bir bağ dokusu proteini olan kollagen tarafından sağlanmaktadır. Yine, saç, kıl, tırnak, yün, pençe ve kaplumbağanın kabuğu gibi destek ve koruyucu yapılar  -keratin grubu proteinlerden oluşur.

7 Koruma Antikorlar, vücuttaki virüs, bakteri ve diğer organizma hücreleri gibi yabancı maddeleri tanıyan ve onlara bağlanarak dolaşımdan uzaklaştırılmalarını sağlayan çok spesifik proteinlerdir. Böylece proteinlerin organizmaya ait olanla olmayanları birbirinden ayırt etmede en önemli rolü oynadığı görülür. Ayrıca, kanama anında pıhtılaşmayı ( koagülasyonu) sağlayan koagülasyon faktörlerinin tamamına yakını protein yapısındadır. Antikorlar, vücuttaki virüs, bakteri ve diğer organizma hücreleri gibi yabancı maddeleri tanıyan ve onlara bağlanarak dolaşımdan uzaklaştırılmalarını sağlayan çok spesifik proteinlerdir. Böylece proteinlerin organizmaya ait olanla olmayanları birbirinden ayırt etmede en önemli rolü oynadığı görülür. Ayrıca, kanama anında pıhtılaşmayı ( koagülasyonu) sağlayan koagülasyon faktörlerinin tamamına yakını protein yapısındadır.

8 Sinir uyarılarının üretimi ve iletimi Spesifik uyarılara karşı sinir hücrelerinin cevabı reseptör proteinler aracılığı ile olmaktadır. Mesela, rodopsin, retinal çubuk hücrelerinin fotoreseptör (ışık algılayıcı) proteinidir. Sinir hücrelerinde uyarıları iletme görevini üstlenen reseptör molekülleri de protein yapısındadır. Spesifik uyarılara karşı sinir hücrelerinin cevabı reseptör proteinler aracılığı ile olmaktadır. Mesela, rodopsin, retinal çubuk hücrelerinin fotoreseptör (ışık algılayıcı) proteinidir. Sinir hücrelerinde uyarıları iletme görevini üstlenen reseptör molekülleri de protein yapısındadır.

9 Metabolizma olaylarının koordineli biçimde yürümesini sağlayan hormonların büyük bölümü protein yapısındadır. Bunun yanısıra bütün hormonlar, hedef hücrelerinde protein yapısında olan reseptör moleküllere bağlanarak etkilerini gösterirler. Metabolizma olaylarının koordineli biçimde yürümesini sağlayan hormonların büyük bölümü protein yapısındadır. Bunun yanısıra bütün hormonlar, hedef hücrelerinde protein yapısında olan reseptör moleküllere bağlanarak etkilerini gösterirler. Hormonlar

10 Büyüme ve farklılaşmanın kontrolü Hücre çekirdeğindeki genetik bilginin kontrolü ve sıra ile ifadesi gerekir. Herhangi bir anda hücre genomunun belirli bir kısmı ifade edilir. Bakterilerde represör (baskılayacı) proteinler, hücre DNA’sının spesifik bölgelerinin ifade edilmeden kalmasını sağlayan kontrol molekülleridir. Hücre çekirdeğindeki genetik bilginin kontrolü ve sıra ile ifadesi gerekir. Herhangi bir anda hücre genomunun belirli bir kısmı ifade edilir. Bakterilerde represör (baskılayacı) proteinler, hücre DNA’sının spesifik bölgelerinin ifade edilmeden kalmasını sağlayan kontrol molekülleridir.

11 Aminoasitler Proteinlerin temel yapısal ünitesidir. Proteinlerin temel yapısal ünitesidir. Renksiz, kristal yapıda ve suda çözünebilir özelliktedirler. Renksiz, kristal yapıda ve suda çözünebilir özelliktedirler. Bunlar proteinler içerisinde değişik kombinasyonlarda bulunurlar ve proteinlere değişik özellik ve aktivite kazandırırlar. Bunlar proteinler içerisinde değişik kombinasyonlarda bulunurlar ve proteinlere değişik özellik ve aktivite kazandırırlar. 20 aminoasidin hepsi ortak bir yapıya sahiptir. 20 aminoasidin hepsi ortak bir yapıya sahiptir.

12 AMİNO ASİTLER  -Amino karboksilik asitler) COO - H 3 N + – C  – H R  -Amino Asit ( AA ) Y apılarında Amino (-NH 3 + ) grubu Karboksil (-COO - ) grubu Yan zincir ( R ) taşıyan organik bileşiklerdir

13 COO - H 3 N + – C  – H R  -Amino Asit (AA) Protein yapısına katılan tüm AA’ler : “  -AMİNO ASİTLER ” Aynı karbon (  )’a bağlı COOH ve NH 2 grubuna sahiptirler Proteinlerin temel yapısını oluştururlar Doğada : ~ 300 AA Protein yapısında : Sadece 20 AA AMİNO ASİTLER

14 STANDART AMİNO ASİTLERİN SINIFLANDIRILMASI STANDART AMİNO ASİTLERİN SINIFLANDIRILMASI Standart 20 amino asit Yan zincir (R) in özelliğine göre, farklı şekillerde sınıflandırılabilirler: Polarite: hidrofobik / hidrofilik veya yüklü Yük: pozitif veya negatif Kimyasal özellik:fonksiyonel gruplar Yapı:alifatik, aromatik veya heterosiklik

15 Non-PolarPolar but UnchargedPolar charged (+) glycine alanine valine leucine isoleucine methionine proline phenylalanine tryptophan serine threonine asparagine glutamine tyrosine cysteine lysine arginine histidine Polar charged (-) aspartic acid glutamic acidClassification

16 Glisin (Gly) G Protein yapılarının oluşmasında önemi büyüktür H 3 N + – C– H COO - H GLİSİN (Gly ) Tüm AA ler içinde en küçük ve çok yönlü olan Glisin, Proteine yapısal fleksibilite kazandırır ALİFATİK ZİNCİRLİ AMİNO ASİTLER

17 Alanin

18 CH 3 H 3 N + – C  – H COO - CH VALİN ( Val ) (  -Amino izovalerik asit) H 3 N + – C  – H COO - H –C  – CH 3 CH 2 CH 3 İZOLÖSİN ( Ile ) (  -Amino,  -metil valerik asit) H 3 N + – C  – H COO - CH 2 CH CH 3 LÖSİN ( Leu ) (  -Amino izokaproik asit) Dallanmış zincirli amino asitler

19 ALİFATİK ZİNCİRLİ AMİNO ASİTLER Glisin Alanin Valin Lösin İzolösin Glisin  Alanin  Valin  Lösin  İzolösin sıralamasına göre R grubu gittikçe büyüdüğünden, AAler daha çok hidrofobik özellik kazanır Hidrofobik A.A. ler protein yapısı içerisinde, su ile temas etmeyecekleri bir ortamda bulunurlar

20 - Yan zincirin nitrojen atomuyla kovalent bağ yaptığı siklik yapıda bir amino asittir - Siklik olmasına rağmen, alifatik özelliktedir Prolin (Pro) P İmino asit ? - Glisine zıt olarak, protein yapısında bulunduğu yerde, yapısal fleksibiliteyi azaltır  Protein yapısında katı bir düzenleme sağlar C  – H COO - CH 2 H2N+H2N+ H2CH2C

21 AROMATİK ZİNCİRLİ AMİNO ASİTLER 7- Fenilalanin ( PHE) ( F) 8- Tirozin ( TYR) (Y) 9- Triptofan ( TRP) (W)

22 COO - H 3 N + – C  – H  CH 2 FENİLALANİN (Phe) F (  -Amino  -fenil propiyonik asit) TİROZİN ( Tyr) Y (  -Amino  -hidroksifenil propiyonik asit) AROMATİK ZİNCİRLİ AMİNO ASİTLER COO - H 3 N + – C  – H  CH 2 NH TRİPTOFAN (Trp) W (  -Amino  -indol propiyonik asit) COO - H 3 N + – C  – H  CH 2 OH

23 AROMATİK ZİNCİRLİ AMİNO ASİTLER Fenilalanin, Tirozin,Triptofan hidrofobik interaksiyonlar Tyr - OH grubu  hidrojen bağları yapar  alkali pH’da asit özellik gösterir Tyr  OH grubu Trp  İndol-N atomu Phe’e göre, daha polar

24 YAN ZİNCİRİNDE HİDROKSİL GRUBU TAŞIYAN AMİNO ASİTLER 10- Serin (SER) S 11- Treonin (THR) T 12- Sistein (CYS) C 13- Metiyonin (MET) M YAN ZİNCİRİNDE TİYOL GRUBU TAŞIYAN AMİNO ASİTLER

25 YAN ZİNCİRİNDE HİDROKSİL GRUBU TAŞIYAN AMİNO ASİTLER SERİN ( Ser ) S (  -Amino  - hidroksi propiyonik asit ) H 3 N + – C  – H COO -  CH 2 OH TREONİN ( Thr ) T (  -Amino  - hidroksi bütirik asit) H 3 N + – C  – H COO -  CH - OH CH 3

26 YAN ZİNCİRİNDE HİDROKSİL // TİYOL GRUBU TAŞIYAN AMİNO ASİTLER Metiyonin - SH grubu, Metil grubuyla bloke olduğundan, tamamen hidrofobik özelliktedir Serin ve Treonin Alifatik analoglarına göre, zayıf polar özellik gösteren yan zincirleri nedeniyle, daha hidrofilik özelliktedirler Hidrojen bağı yaparlar

27 Sistein ( Cys ) C Disülfid Bağ Oluşumu: Sistein yan zincirleri SİSTİN oksidoredüksiyon Sistein -SH grubu, Tyr-OH kadar asidik  yüksek pH değerlerinde iyonize olur Sistein -SH grubu : zayıf polar özellik hidrofilik

28 Sistein SİSTİN disülfid bağı Disülfid Bağ Oluşumu

29 SİSTİN Disülfid (kovalent) bağı içerir Dimerik bir amino asit Doğal 20 AA içinde değil Protein zincirinde oluşan disülfid bağları, yapıyı stabilize eder Protein yapılarının oluşmasında önemli rol oynar

30 14- Aspartik Asit (ASP) (D) 15- Asparajin(ASN) (N) 16- Glutamik Asit (GLU) (E) 17-Glutamin ( GLN) (Q) ASİDİK YAN ZİNCİRLİ AMİNO ASİTLER VE AMİDLERİ

31 ASİDİK (NEGATİF YÜKLÜ) YAN ZİNCİRLİ AMİNO ASİTLER VE AMİDLERİ ASPARAJİN ( Asn ) N H 3 N + – C  – H COO -  CH 2 H 2 N – C =O ASPARTİK ASİT ( Asp ) D (  - Amino süksinik asit ) H 3 N + – C  – H COO -  CH 2 COO -

32 ASİDİK (NEGATİF YÜKLÜ) YAN ZİNCİRLİ AMİNO ASİTLER VE AMİDLERİ GLUTAMİN ( Gln ) Q H 3 N + – C  – H COO -  CH 2 CH 2 H 2 N – C=O GLUTAMİK ASİT (Glu ) E (  - Amino glutarik asit ) H 3 N + – C  – H COO -  CH 2 CH 2 COO -

33 ASİDİK YAN ZİNCİRLİ AMİNO ASİTLER Aspartat ve Glutamat Sahip oldukları 2.COOH grubu nedeniyle, pH 7.0’de net negatif yüke sahiptirler (Asidik amino asitler)  Hidrofilik Protein yapısında da negatif yüklü olarak bulunurlar

34 Asparajin ve Glutamin Yan zincirlerinde yük taşımazlar Fakat amid grupları nedeniyle polar özellik gösterirler ASİDİK YAN ZİNCİRLİ AMİNO ASİTLERİN AMİDLERİ

35 BAZİK ( POZİTİF YÜKLÜ ) YAN ZİNCİRLİ AMİNO ASİTLER 18- Histidin (HİS) H 19- Arginin (ARG) R 20- Lizin (LYS) K

36 BAZİK ( POZİTİF YÜKLÜ ) YAN ZİNCİRLİ AMİNO ASİTLER  CH 2  CH 2  CH 2 NH C = + NH 2 NH 2 H 3 N + – C  – H COO - ARGİNİN ( Arg ) R (  -Amino  -guanido valerik asit) H 3 N + – C  – H COO -  CH 2 + NH N H HİSTİDİN ( His ) H (  -Amino  -midazol propiyonik asit ) H 3 N + – C  – H COO -  CH 2  CH 2  CH 2  CH 2 + NH 3 LİZİN ( Lys ) K ( ,  -diamino kaproik asit ) guanido

37 BAZİK YAN ZİNCİRLİ AMİNO ASİTLER Histidin, Arjinin ve Lizin Arg ve Lys, Histidin’e göre, daha bazik Sahip oldukları 2.amino grubu nedeniyle pH 7.0’de net pozitif yüke sahiptirler (Bazik amino asitler)  Hidrofilik Protein yapısında da pozitif yüklü olarak bulunurlar

38 POLARİTELERİNE GÖRE SINIFLANDIRMA Lösin Prolin İzolösi n ValinAlaninGlisin Asparajin Glutamin Histidi n Arjinin Lizin Lizin Aspartat Glutamat Non-polar AAler Polar AAler Yüksüz Yüklü Serin Treonin Triptofan Fenilalani n Tirozin Sistein Metiyonin

39 Yüklü ve polar gruplar su ile hidrojen bağı yaparlar Nonpolar R grubu: proteinin iç kısmında Yüklü/polar R grubu : proteinin dış yüzünde G = negatif R grup+H 2 0R grup H20H

40 STANDART AMİNO ASİTLER Besin değerlerine göre 2 gruba ayrılırlar Esansiyel amino asitler: Maksimum büyümeyi sağlamak için organizmada yeterli miktarda sentezlenmeyen ve diyetle organizmaya alınması gereken amino asitler Esansiyel olmayan amino asitler: Organizmada sentezlenen amino asitler

41 Esansiyel amino asitler Valin (Val)Valin (Val) Metiyonin (Met)Metiyonin (Met) Lösin (Leu)Lösin (Leu) Treonin (Thr)Treonin (Thr) İzolösin (Ile)İzolösin (Ile) Histidin (His)*Histidin (His)* Fenilalanin (Phe)Fenilalanin (Phe) Arginin (Arg)*Arginin (Arg)* Triptofan (Trp)Triptofan (Trp) Lizin (Lys) Lizin (Lys)

42 1-Modifiye amino asitler 2-Protein yapısına girmeyenler STANDART OLMAYAN AMİNO ASİTLER Protein yapısına girdikten sonra yapıları değişen ( post-transyonal modifikasyon ) standart AAler Doğal olarak serbest halde bulunmazlar Organizmada çeşitli biyolojik Fonksiyonlara sahip olan AA’ler

43 Modifiye amino asitler StandartA A Modifiye AA Modifiye AA Bulunduğu protein Prolin4-OH-prolinKollajen Lizin5-OH-LizinKollajen 4 lizin DesmozinElastin Lizin 6-N-metil lizin Miyozin(Kas proteini) Arginin N- Metilarginin Nükleoprotein Histidin 3- Metilhistidin Bir çok enzim, kas proteini kas proteini Bağ dokusu proteini

44 Modifiye amino asitler Kazein, bir çok enzim Kazein, bir çok enzim o- Fosfoserin o- FosfoserinSerin Enzim Enzim (glutatyon peroksidaz) Selenosistei n Serin Bir çok enzim AsetilserinSerin Protrombin (Koagülasyo n )  - karboksiglutama t Glutama t Bulunduğu protein Modifiye AA Modifiye AA Standart AA

45  -Aminoizobutirik Asit Tiroksin(T 4 )Tetraiyodotiro nin Sarkozin Sarkozin Homoserin Homoserin Sitrüllin Sitrüllin Ornitin Ornitin Taurin Taurin Dihidroksifenilalanin(DOPA ) (Glu  GABA) (Glu  GABA)  -Amino bütirik asit(GABA) Pantotenik asitin bileşeni Bazı dipeptid yapıları ß-Alanin ß-Alanin Biyolojik fonksiyon Amino Asit Nörotransmitter Üre sentezinde ara ürün AA metabolizmasında ara ürün Tiroid hormonu Pirimidin yıkım ürünü(idrar) Protein yapısına girmeyen AAler

46 Aminoasitlerin Asit-Baz Özellikleri Aminoasitlerin asit-baz özelliklerinin bilinmesi proteinlerin birçok özelliklerini anlamak için önemlidir. Aminoasitlerin asit-baz özelliklerinin bilinmesi proteinlerin birçok özelliklerini anlamak için önemlidir. Farklı aminoasitleri ayırabilmek, teşhis edebilmek ve miktarını tayin edebilmek, proteinlerin aminoasit bileşimlerini belirlemek için gereklidir. Farklı aminoasitleri ayırabilmek, teşhis edebilmek ve miktarını tayin edebilmek, proteinlerin aminoasit bileşimlerini belirlemek için gereklidir.

47 Kristal haldeki amino asitlerin erime noktaları 200 ºC ve daha yukarıdadır. Kristal haldeki amino asitlerin erime noktaları 200 ºC ve daha yukarıdadır. Aminoasitler, normal hücresel koşullarda zwitter iyon (dipolar iyon) şeklinde kristallenirler. Aminoasitler, normal hücresel koşullarda zwitter iyon (dipolar iyon) şeklinde kristallenirler. Düşük pH’da katyon, yüksek pH’da anyon şeklindedirler. Düşük pH’da katyon, yüksek pH’da anyon şeklindedirler.

48 CHARGE ON AMINO ACIDS DEPENDS ON pH OF SOLUTION COOH C CH 3 H3NH3NH + COO C CH 3 H3NH3NH + COO C CH 3 H2NH2NH + 10 Conjugate pH 1-2pH 3-8pH 9-12

49 Zwitter iyon halinde molekül üzerindeki toplam yük sıfırdır. Zwitter iyon halinde molekül üzerindeki toplam yük sıfırdır. Bu yüzden bu pHda aminoasit bir elektrik alanına maruz bırakılırsa hiçbir tarafa hareket etmez. Bu yüzden bu pHda aminoasit bir elektrik alanına maruz bırakılırsa hiçbir tarafa hareket etmez. Bu noktadaki pH değerine izolelektrik pH denir ve pH1 ile gösterilir. Bu noktadaki pH değerine izolelektrik pH denir ve pH1 ile gösterilir.


"PROTEİNLER VE AMİNOASİTLER Öğr.Gör.Sibel Bayıl Öğr.Gör.Sibel Bayıl." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları