VİTAMİNLER ve KOENZİMLER

... konulu sunumlar: "VİTAMİNLER ve KOENZİMLER"— Sunum transkripti:

1 VİTAMİNLER ve KOENZİMLER
Vita : yaşam Amine : N içeren (İlk bulunan vitaminler N içerenler olduğundan) Vitaminler büyüme ve üreme gibi spesifik fonksiyonların, sağlıklı yaşamın devamı için küçük miktarlarda gereksinim duyulan organik, esansiyel moleküllerdir.

2 Koenzim genellikle enzimin aktif merkezinin bir bileşeni olarak görev yapar
Koenzimlerin çoğu vitaminlerin modifiye formudur Vit.lerin diyetle alınması sonrası organizmada modifikasyonları sonucu koenzimler oluşur Enzime sıkıca bağlı koenzimlere PROSTETİK GRUP denir

3 Vitaminler enerji üreten moleküllerden hangi yönleriyle ayrılırlar?
Yapı Vitaminler tek bir ünite olarak bulunurlar, uzun zincirli polimerler değildir Fonksiyon Enerji üretmezler fakat kh, yağ ve prot.lerden enerji üretiminde rolleri vardır Besin içeriği Günlük, küçük miktarlarına gereksinim vardır (mg, µg)

4 Diğer Özellikleri Organik yapı
Yapıları bozunmaya uğrayabilir ve bu nedenle besinlerin pişirilmesi ve saklanması sırasında dikkatli olunmalı Çözünürlük Hidrofilik: Suda çözünebilir B ve C vit.leri Hidrofobik: Yağda çözünebilir A, D, E ve K vit.leri

5 Suda çözünenler Yağda çözünenler
Suda ve Yağda Çözünen Vitaminler Suda çözünenler Direkt kana geçerler Serbest taşınırlar Vücut sıvılarında dolaşırlar Fazlası böbrekler tarafından uzaklaştırılır Toksik düzeylere nadiren ulaşırlar Sık ve küçük dozlarda alınmalıdır (1-3 gün) Yağda çözünenler Önce lenfe sonra kana geçerler Taşınımları için protein taşıyılara gereksinim vardır Hücrelerde yağ ile birlikte depo edilirler Fazla miktarda alındıklarında toksik düzeylere ulaşırlar Periyodik dozlarda alınmalıdır

6 Histidin İmidazol halkası
Glutamat, aspartat Karboksil grubu Serin, treonin, tirozin OH grubu Lizin Amino grubu Arjinin Guanidyum grubu Sistein Sülfidril grubu

7 Vitamin benzeri moleküller
İnozitol Kolin Karnitin lipoik asit p -amino benzoat (PABA) Koenzim Q (Ubiquinon)

8 Suda Çözünen Vitaminler
Tiamin (B1) Folik asit Riboflavin (B2) Vitamin B12 Pridoksin (B6) Pantotenik asit Nikotinik asit (Niasin) Vitamin C Biotin

9 TİAMİN PİROFOSFAT (TPP)
Vit B1 türevidir Dekarboksilaz, oksidatif dekarboksilaz ve transketolaz reaksiyonlarının koenzimidir Reaktif merkezi C2 pozisyonundaki oldukça asidik hidrojen atomunu taşıyan tiazol halkasıdır

10

11

12 C _ C bağı veya C _ X bağı kırılması
_ C _ C _ C _ O O - keto asit dekarboksilasyonu OH O OH Fosfoketolaz reaksiyonu H H

13 Transketolaz reaksiyonu
Xyluloz 5 P+ Riboz 5 P Gliseraldehit 3P + Piruvat Dehidrogenaz reaksiyonu Piruvat Asetil Ko A -keto glutarat DH reaksiyonu -keto glutarat Süksinil KoA Sedoheptuloz 7 P CO2 CO2

14 Bütün bu reaksiyonlar kırılmanın olduğu karbonil karbonundaki negatif yük birikimine bağlıdır
TPP bu negatif yükün stabilizasyonu yoluyla bu reaksiyonların oluşmasını sağlar Tiazol halkasının N’u bu reaksiyonlarda anahtar rol oynar

15 Besinsel kaynak Tahıllar (özellikle kabukları) Domuz eti Karaciğer Fındık Eksikliği Beriberi Wernicke-Korsakoff sendromu Uzun süreli pişirme ile bozunur

16 PRİDOKSAL 5 P (PLP) Vit B6 türevidir
Amino asit metabolizması reaksiyonlarını katalizleyen enzimlerin koenzimidir Prostetik grup olarak bulunur

17

18 Transaminasyon  dekarboksilasyon Rasemizasyon ,  eliminasyon ,  eliminasyon Aldolizasyon Aspartat ın  dekarboksilasyonu

19 R1 _ C _ CO2- + R2 _ C _ CO2- R1 _ C _ CO2- + R2 _ C _ CO2-
H O O H Transaminaz NH3 NH3 H R _ C _ CO H CO R _ CH2 _ NH3+ Dekarboksilaz NH3

20

21

22

23

24

25 Önceki slayttan

26 Besinsel kaynak Et, balık, karaciğer Baklagiller, ayçiçeği tohumu, patates, muz Eksikliği Mikrositik hipokromik anemi (İzoniazid=izonikotinik asit hidrazid) Toksite Yüksek dozda kalıcı sinir hasarı Isıtıldığında bozunur

27 NİKOTİNAMİD KOENZİMLER (NAD+ ve NADP+)
Vitamin formu niasin (nikotinik asit) Nikotinamid nikotinik asit türevidir ve COO- yerine amid içerir Nikotinamid diyette de bulunur, vücutta deamine olur ve nikotinik asit oluşur Triptofan amino asidinin katabolizması sırasında çok küçük miktarda sentezlenebilir Redox reaksiyonlarında rol alırlar Enerji metabolizmasında ve yağ asit sentezinde koenzimdir

28

29

30

31 NAD ve NADP dehidrogenazlar için kosubstrattır
Pridin nükleotidler tarafından oksidasyonda bir defada iki elektron transferi olur Dehidrogenazlar bir substrattan bir hidrid iyonunu (H:-) NAD veya NADP nin pridin halkasına (C-4) transfer ederler NAD(P)+ + 2e- + 2H+ NAD(P)H + H+

32

33

34

35 Besinsel kaynak Kırmızı ve beyaz et Fındık, fıstık, tahıllar Eksikliği Pellegra (4D) Diyare, Dermatit, Demans, Death Toksite Yüksek dozları kc hasarı oluşturabilir ve diyabet semptomları oluşturabilir Yüksek kan kol.nün düşürülmesi amacıyla ilaç olarak kullanılır (tip IIb hiperlipoproteinemi) Sıcaklıktan etkilenmez

36

37

38 FLAVİNLER (FAD ve FMN) Vit. Formu Riboflavin (B2) Ribitol ve bir flavin (izoalloksazin halkası) içerir Aktif formları flavin mononükleotid (FMN) ve Flavin adenin dinükleotid (FAD) dir

39 Redox koenzimi Flavin aracılı reaksiyonlar 1e- veya 2e- kabul edebilirler Flavin içeren enzimler (flavoproteinler) Dehidrogenazlar Oksidazlar Oksigenazlar

40

41

42 Diğer vit.eksiklikleri ile ortaya çıkar
Besinsel kaynak Süt ve süt ürünleri Et Yeşil sebzeler Eksikliği Diğer vit.eksiklikleri ile ortaya çıkar Dermatit, glossitis (mor ve pürüzsüz dil) Ağız kenarında yaralar UV ile bozunur, sıcaklıktan etkilenmez

43 FOSFOPANTOTEİN KOENZİMLER (KOENZİM A)
Pantotenik asit (Vit B3) türevi Pantotenik asit Koenzim A (Co A) nın bileşenidir 4’ fosfopantotein Co A nın adenilil grubuna kovalent bağlı olarak veya Açil Carrier Protein (ACP) de serin aa nin OH grubuna kovalent bağlı olarak Aa lerin aktivasyonunu katalizleyen proteinlere bağlı olarak bulunur

44

45

46 Açil Carrier Protein (Açil Taşıyıcı Protein)

47 Ko A bağımlı reaksiyonlar yakıt moleküllerinin
oksidasyonu, karboksilik asitler ve yağ asitlerinin sentezi reaksiyonlarını içerir Karboksilik asitler ve yağ asitlerinin açil grup transfer reaksiyonlarına katılır Nükleofilik atak yoluyla transfer için açil gruplarının aktivasyonunu sağlar Proton olarak algılanması için açil grubunun alfa hidrojeninin aktivasyonu Bu fonksiyonlar Ko A üzerindeki reaktif tiol (–SH) aracılığıyla başarılır. Açil bileşikleri aktive olmuş tiol esterleri olarak taşınır

48 Besinsel kaynak Birçok yiyecekte bulunur Kırmızı ve beyaz et Baklagiller Tahıllar Eksikliği Nadir görülür Sıcaklıkla bozunur

49 LİPOAMİD -Lipoik asidin protein bağlı formudur -keto asitlerin DH lar tarafından katalizlenen e- ve grup transferini birleştirir Piruvat DH ve a keto glut. DH ın ürettiği aktive olmuş açil gruplarının ve e- ların transferini sağlar Dihidrolipoik asit aktive açil gruplarının alıcısı Piruvat DH Piruvat Dekarboksilaz (TPP bağımlı) E1.TTP Dihidrolipoil Transasetilaz (E2-lipoil-S2) Dihidrolipoil DH ((flavoprot E3.FAD)

50

51 Lipoik asit enzimde lizin aa nin -amino
grubuna amid bağıyla bağlı olarak bulunur Piruvat DH rxn.da asetil grupları Asetil CoA oluşturmak üzere Koenzim A ya aktarılır Lipoamid in C8 ne bağlı asetil grupları alıcı moleküle aktarılabilir Hayvanlar lipoik asit sentez edebilirler Lipoamid, multienzim kompleksinin aktif bölgeleri arasında açil gruplarını taşıyan “yüzen bir kol” gibi fonksiyon yapar

52 BİOTİN Çok küçük miktarlarına gereksinim vardır. Çünkü barsak bakterileri tarafından sentezlenir Enzimin lizin kalıntısının e amino grubuna amid bağıyla bağlı olarak bulunur Biotin-lizin konjugatı (biositin) Karboksil grubu transferi reaksiyonları ve ATP bağımlı karboksilasyon reaks.nın koenzimi

53

54 Piruvat Karboksilaz İki basamaklı mekanizma Basamak 1: Karboksibiyotin-enzim kompleksinin oluşumu (ATP gerekir) Basamak 2: Piruvatın enolat formu karboksibiyotinin karboksil grubuna atak yaparak oksaloasetat oluşturur ve biyotin rejenere olur

55

56 Most use bicarbonate and ATP
Whenever you see a carboxylation that requires ATP and CO2 or HCO3-, think biotin! Activation by ATP involves formation of carbonyl phosphate ( carboxyl phosphate) Carboxyl group is transferred to biotin to form N-carboxy-biotin The "tether" allows the carboxyl group to be shuttled from the carboxylase subunit to the transcarboxylase subunit of ACC-carboxylase

57 Metabolizmada: Amino asit metabolizması Yağ asidi sentezi DNA sentezi Besinsel kaynak: Karnabahar, karaciğer, yer fıstığı, peynir Eksiklik ve toksite çok nadir Avidin (çiğ yum.da) biotine bağlanarak emilimini engeller

58 FOLAT KOENZİMLER (TETRAHİDROFOLAT, THF)
Vitamin folik asit türevi Pterin halkasının 5, 6, 7 ve 8. pozisyonlarından indirgenir İçerdiği 5-6 glutamat koenzimin enzime bağlanmasını sağlar THF tek karbon birimlerinin transferi reaks.na katılır (CO2 hariç) Oksidasyon düzeylerindeki methanol (CH3OH), formaldehyde (HCHO), formic acid (HCOOH)

59

60 Koenzim formları: N5, N10 metilen tetrahidrofolat OH metil vericisi (timidilat sentaz) N5, N10 metenil tetrahidrofolat N10 formil tetrahidrofolat Formil vericisi (formilazlar) N5 metil tetrahidrofolat Metil vericisi (metionin sentaz) THF, folattan dihidrofolat redüktaz enzimi aracılığıyla iki indirgenme basamağında sentezlenir

61 Pteridin öncülü+PABA Folik asit (Folat)
A.A sentezi Timin sentezi Purin sentezi

62 THF ın 1 C türevleri

63

64 Besinsel kaynak Yeşil yapraklı sebzeler, baklagiller Eksikliği Megaloblastik anemi Büyüme geriliği Fetusda nöral tüp gelişimi için gereklidir Hamile ve emzirenlerde folik asit desteği gerekir Hamileler 0.4 mg/gün folik asit almalı VitB12 eksikliğini maskeleyebilir

65 TETRAHİDROBİOPTERİN Koenzim C6 da 3C lu yan zincir içerir Vitamin türevi değildir

66 KOBALAMİN Siyanokobalamin Vit B12 dir Vitaminin diğer formları Su içeren aquokobalamin OH içeren hidroksikobalamin Vit B12 iki koenzime dönüştürülür 5’deoksiadenozil kobalamin Metilkobalamin Bazı mikroorganizmalar tarafından sentezlenir İnsanlar hayvansal besinlerden Vit B12 yi sağlar

67 Kobalamin corrin halkası ve kobalt içerir
B12 üç tip reaksiyonda rol alır Moleküllerarası yeniden düzenlenmesi Ribonükleotidlerin deoksiribonükleotidlere indirgenmesi Metil grup transferi (THF ile birlikte)

68

69

70

71

72

73 Vit B12 Normal folat fonksiyonu DNA sentezi Kırmızı kan hücrelerinin oluşumu Sinir hücrelerinin miyelin kılıfı için gereklidir Besinsel kaynak Et, süt, kc, yum Eksikliği Çoğunlukla emilimindeki bozukluktan kaynaklanır (intrinsik faktör) Pernisiöz anemi Megaloblastik anemi Sinir hasarı

74 ASKORBİK ASİT (VİT C) Çoğu bitki ve hayvan Vit C sentezleyebilir (İnsanları da içeren bazı omorgalılar hariç) İndirgeyici ajandır Elektron taşıyıcı olarak görev yapar Kollojen sntz.de prolin ve lizinin hidroksilasyonu Antioksidan İmmun sistemin stimulasyonu

75

76 Besinsel kaynak Turunçgiller, çilek, kivi Brokoli, domates patates Eksikliği Scurvy