PROTEİN KATABOLİZMASI

KATABOLİZMA 1. Grup Karbonhidrat Lipitler 2.Grup Proteinler (amino asitler) Nükleik asitler

C ve H atomları son ürün olarak CO2 ve H2O ya yıkılır. N ise sadece proteinlere özgü olan amonyak ve üreye dönüştürülür.

AZOT DÖNGÜSÜ Hava ve topraktaki inorganik azotun, organik maddelere bağlanması ve sonra canlı organizmadaki biyomoleküllerden yeniden toprağa ve havaya dönmesine azot döngüsü denir.

Karbonhidrat ve lipit yıkılımı ekzergonik, protein yıkılımı ise zorunlu olarak endergonik tepkimeler ile gerçekleşir. Karbonhidrat ve lipitler depo edilebilirler Bu nedenle, proteinler organizma için pahalı bir yakıt maddesi olarak değerlendirilir. Depo edilemediğinden sürekli alınması gerekir Enerji kaynağı olarak değeri düşüktür. Azotlu bileşik sentezleyebilmesi sınırlıdır

Proteinlerin kendisini oluşturan aminoasitlere yıkılması Hidroliz (proteoliz) Aminoasitlerin katabolizması

PROTEİNLERİN SİNDİRİMİ Proteoliz: aminoasitler arasındaki peptid bağının hidrolizi = protein sindirimi Proteazlar: protein sindirimini gerçekleştiren enzimler Ekzopeptidazlar Karboksi peptidazlar Amino peptidazlar Endopeptidazlar

Protein Sindirimi Mide, Pankreas ve İnce barsaklarda bulunan enzimler ile gerçekleştirilir. Proenzim olarak salınırlar Midede; Mukozal hücreler --- gastrin Esas hücreler --- pepsinojen Parietal hücreler --- H, K, karbonik anhidraz

Protein Sindirimi İnce Barsakta; sekretin ve kolesistokinin etkisi ile, pankreastan su ve bikarbonat sekresyonu ve zimojen halindeki enzimlerin - tripsinojen - kimotripsinojen - proelastaz - prokarboksipeptidaz salınımı gerçekleşir.

Protein Sindirimi Kaskadı başlatan barsak lümeninden salgılanan enteropeptidaz (enterokinaz) enzimidir. Bu enzim tripsinojenin N-ucundan bir hekzapeptid kopmasına neden olur. Aktifleşen tripsin, kendi zimojen formu da dahil olmak üzere, tüm zimojenleri aktifleştirir.

Protein Sindirimi Tripsin, elastaz ve kimotripsin yapıca benzerlik gösterir ve he üçünün de aktif bölgelerinde serin aminoasidinin bulunması sebebiyle serin proteazlar olarak adlandırılırlar. Karboksipeptidaz aktivitesi için Zn iyonu gereklidir. Elastaz, glisin ve alanin gibi küçük ve yüksüz aminoasitlerin bulunduğu bölgelerden hidrolizi gerçekleştirir. Aminopeptidazlar deudenumdan, karboksipeptidaz ise pankreastan salgılanır. Pankreatik tripsin inaktivatörü, tripsinin aktif bölgesine bağlanan küçük bir proteindir.

Aminoasitlerin Emilimi Başta jejunum olmak üzere, tüm ince barsaklar boyunca, aktif taşıma ile emilirler. Serbest aminoasit, di- ve tri-peptidler olarak emilirler. Enterosit içinde bulunan di ve tri-peptidazlar, serbest aminoasit oluşturur ve bu şekilde kana geçer.

Aminoasitlerin Taşınması Gama glutamil döngüsü, prolin ve hidroksiprolin dışındaki tüm aminoasitlerin hücre içine alınmasında (aktif transport) rol oynar. Bu döngüye özellikle; Glutatyon Gama glutamil transferaz katılır. İlk aşamada, aminoasit, glutatyon hidrolizi ile açığa çıkan enerji ile hücre içine alınır. İkinci aşamada ise, glutatyon rejenere edilir.

Endojen Protein Yıkımı Günde oluşan yaklaşık 500 g aminoasidin 100 g kadarı eksojen 400 g kadarı ise endojen protein yıkımı sonucunda gerçekleşir. Bir kısım aminoasit yıkılır Bir kısmı diğer azotlu bileşiklere dönüşür Bir kısmı da yeniden protein sentezine kullanılmak üzere aminoasit havuzuna katılır.

Lizozomal ve Sitoplazmik Hidroliz Lizozomal proteazlar asit ortamda aktiftirler Sitozolik proteazlar nötral (kalpain) Proteinin işaretlenmesi gerekir Ubikitinasyon Oksidasyon PEST dizilimi N-terminal aminoasitler

Ubikuitinasyon Oksidasyon PEST dizilimi N-terminal bölge Protein yapısındaki lizin rezidülerinin epsilon amino grubu ile ubikitin karboksil ucu arasında ATP hidrolizi ile bağ oluşmaktadır. Oksidasyon Karışık fonksiyonlu oksidazlar lizinin amino grubunu oksitlemektedir. PEST dizilimi Yarı ömrü 2 saatten az olan proteinlerde bu dizinin tekrarladığı bölgeler bulunmuş N-terminal bölge Fenilalanin, arginin, lösin, lizin, aspartat aminoasitlerinden biri olanlar kısa ömürlü