Proteinlerin Metabolizması Prof Dr.Tülay AKÇAY

Proteinlerin Metabolizması organizmanın hücre yapısının başlıca bileşenleridir besin maddeleri arasında da en önemli yeri alırlar.

Normal şartlarda, yetişkinlerde organizmaya giren azot ile, organizmadan atılan azot arasında denge vardır. Bu dengeye azot bilançosu denir.

Proteinlerin metabolizması=A.A.metabolizması

Besinlerle alınan Proteinlerin Sindirimi ve Emilimi

Besinlerle alınan Proteinlerin sindirimi Proteinlerin sindirimi, midede başlar barsakda tamamlanır Proteinler midede, önce HCl ile denatüre olurlar. HCl,midenin üst kısmını döşeyen epitel hücreleri tarafından salgılanır, salgılanma gastrin adı verilen hormon ve vagüs sinirinin uyarılması ile başlatılır.

Polipeptit zincirini oluşturan, amino asitler arasındaki Peptit bağlarının hidrolizi; proteoliz Denatüre proteinler, çeşitli proteazlarla hidroliz olurlar. pepsinojen mide esas hücrelerinden, HCl ise pariyetal (oksintik) hücrelerden salgılanır.

Periyetal hücreler uyarıldıkları zaman asit salınımını aktif transport ile gerçekleştirir Luminal [H+ ] yaklaşık 0.14 olup, pH’ ı 0.8’dir Plazmanın pH’ı yaklaşık 7.4 dür Periyetal hücreler protonları 106.6 lık bir konsantrasyon gradiyentine karşı salgılar H+ , H+ - K+ ATP az (mide =gastirik, proton pompası) ile lümene salınır

Mide asid sekresyonunun düzenlenmesi Salgılanmayı uyaran hormon gastrin nörotransmitter ise asetil kolin ve histamindir Mide sekresyonlarına yol açan sinirsel uyarılar Vagüs yolu ile ve mide duvarındaki enterik sinir sisteminden kaynaklanan lokal reflekslerden oluşur.

Denatüre proteinlerin, çeşitli proteazlarla, peptid bağları hidroliz olur (Proteoliz ). Midenin esas hücrelerinden pepsinojen salgılanır.

Midede etkin enzim Pepsin Barsakta etkili enzimler Tripsin Kimotripsin Elastaz Karboksipeptidaz Aminopeptidaz Dipeptidaz Tripeptidaz Ürün : Aminoasitler, az miktarda peptid

Enzim Sentezlendiği Öncülü Substrat Ürünler yer Pepsin Mide Pepsinojen hidrofob a.a. Peptidler Tripsin Pankreas Tripsinojen bazik a.a. Peptidler Kimotripsin Pankreas Kimotripsinojen hidrofob Peptidler Elastaz Pankreas Proelastaz Glisin ve prolin Peptidler Karboksi Pankreas Prokarboksi C-ucundan aminoasidler peptidaz Peptidaz protein ve peptidler Peptidaz İnce bağırsak ____ peptidler amino asidler (amino peptidaz Dipeptidaz Tripeptidaz)

Amino Asidlerin Emilimi Sindirim esnasında proteinler, amino asidlere ve küçük molekül ağırlığındaki peptidlere kadar parçalanırlar. A.A. Suda kolaylıkla çözünürler ve ince bağırsaktan emilirler. Absorbsiyona uğrayan a.a’lerin büyük bir kısmı, portal dolaşım yolu ile karaciğere gider.

A.A’lerin absorbsiyonu için farklı transport işlemleri vardır. Bunlardan biri ATP gerektiren ve Na+ bağımlı transport sistemi; glukozun aktif taşınımına benzer ve dört grup a.a için farklı taşıyıcı protein vardır.

Glisin gibi bazı a.a’ler taşıyıcı sistemlerden birden fazlasına affinite gösterirler.

A.A Aktif Sistem Taşınan A.A Doğumsal bozukluk Dikarboksilik(asidik) glutamik asid DİKARBOKSİLİK Aminoasidler aspartik asid AMİNOASİDÜRİ Glisin ve İmino glisin,prolin, JOSEPH’S asitler hidroksiprolin HASTALIĞI

γ-glutamil siklüsü: Glutatyon kullanılarak a.a. taşınabilinir. Membrana ait γ-glutamil transferaz enzimi, Glutatyonun, glutamil kalıntısını, transfer edilecek a.a.’ e aktarır Ürünler (sitozolde) γ-glutamil aminoasid ve sisteinilglisindir.

Endojen amino asid sentezi Endojen a.a. Setezi Besin proteini Organizmanın proteinlerinin yıkımı AMİNO ASİD HAVUZU Böbrek ile atılım alfa-keto asidlere dönüşüm Biyolojik aminlere Protein Diğer dönüşüm Sentezi azotlu madde sentezi Endojen amino asid sentezi

ESANSİYEL NONESANSİYEL VALİN GLİSİN LÖSİN ALANİN İZOLOSİN SERİN TRİPTOFAN SİSTEİN METİONİN TİROZİN TREONİN GLUTAMAT FENİL ALANİN ASPARTAT HİSTİDİN GLUTAMİN ARGİNİN ASPARAGİN LİZİN PROLİN

Endojen amino asid sentezi Öncül maddeler 1)α-ketoasidler:Bir a.a.’nin, karbon iskeletine uyan α-ketoaside transaminaz(aminotransferaz) ile amin grubunu transfer ederek, endojen a.a.sentezi sağlanır. Piruvat Alanin, Oksaloasetat Aspartat

2)Bazı eksojen a.a.ler Fenilalanin Tirozin Metiyonin+Serin Sistein 3)Bazı endojen a.a.ler Glutamik asid Prolin, Serin Glisin, Glutamat Glutamin, Aspartat asparagin

Ökaryotik Hücrelerin Proteinlerinin yıkımı Hücre dışı, membranla ilgili ve hücre içi uzun yaşayan proteinler örneğin:laktat dehidrogenaz lizozomlarda, ATP’den bağımsız yıkılırlar.

Anormal yapılı ve kısa ömürlü proteinlerin yıkımı Örneğin:tiriptofan oksijenaz ATP ve ubikitin (76 a.a kapsayan protein) gerektirir ve sitozolde gerçekleşir

Ubikitin, karboksi ucu ile bir proteindeki lizil gruplarının, ε-amino grupları ile (α-peptid bağı olmayan) bağlanır

Belli bir proteinin ubikitinle yıkılıp yıkılamayacağı proteinin amino ucunda hangi amino asid bulunduğuna bağlıdır. Ubikitinle tepkime, amino ucundaki, metiyonin veya serin a.a’leri tarafından geciktirilir amino ucundaki aspartik asid,arginin a.a’leri ile hızlandırılır