BİY 315 BİY 315 AMİNO ASİTLER

advertisement
BİY 315
AMİNO ASİTLER
Yrd. Doç
Yrd
Doç. Dr
Dr. Ebru SAATÇİ
2008-2009 Güz Yarı Dönemi
Amino asitlerin yapısı
• Amino asit yapısındaki karbonlar
iki sistemle tanımlanır:
Numaralandırma ve sembol.
• α karbon atomu bir kiral merkezdir. 4 farklı grupla bağ yapar. Am as.
yapısı kiral merkezi sayesinde iki form oluşturur: Enantiyomerler. D
ve L steroizomerler.
Amino asitlerin R gruplarına göre sınıflandırılmaları
Polar olmayan, Alifatik R
grupları:
• R grupları hidrofobik ve apolar
•Alanin,, valin,, lösin ve izolösin
kümeleri hidrofobik etkileşimlerle
protein yapısını sabitler.
•Prolin halkasal yapısındaki amino
grubu (imino), prolinin bulunduğu
yyerde proteinin
p
yapısal
y p esnekliğini
ğ
azaltıp, katı konformasyona sebep
olur.
• Glisin
Gli i protein
i yapısına esneklik
klik
kazandırır.
Aromatik R grupları:
• hidrofobik,
hidrofobik apolar
• Tirozin: - OH grubu
→ hidrojen
hid j b
bağları
ğl ı yapar
p
→ alkali pH’da asit özellik
gösterir
• Triptofan, tirozin ve
fenilalanin UV ışığı absorplar
ve 280 nm dalga boyunda,
proteinlere karakterize
p
absorbans verirler.
Polar,, Yüksüz R g
grupları:
p
• Hidrofilik; H-bağı
•Asparajin
A
ji ve Gl
Glutamin
i
hidrolizlenerek Aspartat ve
Glutamat’a dönüşürler.
ş
• Sistein, sistin’e oksitlenir.
((Disülfit bağları)
ğ )
Pozitif Yüklü (Bazik) R grupları:
• Hidrofilik
po t yüklüdürler.
yü üdü e .
• pH 7.0 de pozitif
• Histidin nötrale yakın pKa değerine sahip
tek am as. Birçok
ç enzimatik reaksiyonda,
y
,
His proton alıcısı/vericisi olarak tepkimeyi
kolaylaştırır.
Negatif Yüklü (Asidik) R grupları:
pH 7.0 de negatif
g
yüklüdürler.
y
•p
Her iki gruptaki am as. polariteleri nedeniyle,
proteinin dış yüzeyinde bulunmaya meyillidirler
• İyonik ve Hidrojen bağı oluşumuna katılırlar.
Genel Sınıflandırılmaları
„
Protein yyapısına
p
giren amino asitler:
g
Standart (primer, normal)
„
Standart olmayan amino asitler
- Modifiye amino asitler
-Protein
Protein yapısına girmeyenler
Standart Amino asitler
Besin
B
in d
değerlerine
ğ rl rin göre
ör 2 gruba
r b ayrılırlar
rılırl r
„ Esansiyel amino asitler: Organizmada yeterli
miktarda sentezlenmeyen ve diyetle
organizmaya
g
y alınması g
gereken amino asitler
„ Esansiyel olmayan amino asitler: Organizmada
sentezlenen amino asitler
Esansiyel Amino asitler
•Valin (Val)
•Metiyonin (Met)
•Lösin (Leu)
•Treonin (Thr)
•İzolösin (Ile)
•Histidin (His)*
•Fenilalanin (Phe)
•Arginin (Arg)*
•Triptofan (Trp)
• Lizin (Lys)
*Yarı esansiyel (çocuklar için)
Standart Olmayan Amino asitler
1-Modifiye amino asitler
„ Protein yapısına girdikten sonra yapıları
değişen (post-transyonel modifikasyon)
standart A.A.
„ Doğal olarak serbest halde bulunmazlar.
bulunmazlar
2-Protein yapısına girmeyenler
„ Organizmada çeşitli biyolojik aktivitelere
katılırlar.
Modifiye Amino Asitler
StandartAA
Modifiye AA
Bulunduğu protein
Prolin
4-OH-prolin
Kollajen
Lizin
55-OH-Lizin
OH Lizin
Kollajen
Lizin
Desmozin
Elastin
Lizin
6-N-metil lizin
Arginin
N-Metilarginin
Nükleoprotein
Histidin
3-Metilhistidin
Bir ççok enzim,,
kas proteini
Miyozin(Kas proteini)
Modifiye AA
Bulunduğu protein
γγ-karboksiglutamat
karboksiglutamat
Protrombin
(Koagülasyon )
Serin
Asetilserin
Bir çok enzimde
S i
Serin
S l
Selenosistein
i i
Enzim
(glutatyon peroksidaz)
Standart AA
Glutamat
Serin
o-Fosfoserin
Kazein, bir çok enzim
Protein Yapısına Girmeyenler
Amino asitlerin Asit-Baz Özellikleri
„
„
Sulu çözeltilerde iyonize olurlar.
O
Ortam
pH’sına
H’
göre;
ö A
Asidik,
idik Bazik
B ik ve Nö
Nötrall özellik
ö llik
kazanırlar.
Nötral: monoamino
monoamino-monokarboksilik
monokarboksilik AA ler
- Noniyonize yan zincir
- Polar yan zincir
Asidik: monoamino-dikarboksilik AAler
Bazik: diamino-monokarboksilik AAler
Monoamino-monokarboksilik AAler
Nötral, sıvı ortamlarda:
Non- iyonik
N
i ik form
f
(önemsiz)
Net yük: 0
Zwitteriyon
Z
i i
f
form
(dipolar iyon)
Net yük: 0
Dipolar Amino asit (zwitteriyon)
„
Asidik ortamda:
COOH
COOH3N+ – C – H
+H
+
H3N+ – C – H
R
R
dipolar iyon
net yük: 0
diprotik iyon
net yük: +1
Dipolar
p
AA,, asidik ortamda BAZ
gibi davranır (proton alır: akseptör)
Dipolar Amino asit (zwitteriyon)
„
Bazik ortamda:
COO-
H3N+– C – H + OH R
dipolar
di
l iiyon
net yük: 0
COOH2N – C – H
+ H2O
R
anyonik iyon
net yük: -1
Dipolar AA, bazik ortamda ASİT gibi davranır
(proton verir: donör)
Diprotik Amino Asitlerin İyonizasyonu
Protonlanmış Amfoterik
amino asitler
Diprotik asit
(Hem amin hem karboksil grubu protonlu) Amfoterik - Amfolit
COOH
H3N+ – C – H
R
diprotik iyon
net yük: + 1
Diprotik AAler
amin ve karboksil
grubu protonlu
amino asitler
OH -
COO-
H2O
H3N+ – C – H
R
dipolar iyon
net yük: 0
H+
OH -
H+
COOH2N – C – H
R
H2O
İyonizasyonun pH ve pKa ile İlişkisi
pH = -log[H+] = log(1/[H+])
Zayıf bir asit : HA ↔ H+ + AKa = [[H+][
][A-]/[
]/[HA]]
Ka: dissosiyasyon sabiti
(Asitin iyonize olma eğilimi)
pKa = - logKa
pKa: İyonizasyon için denge sabiti
((Proton verme eğiliminin
ğ
ölçüsü)
ç
)
pH = pKa + log ([A-] / [HA])
Amino asitlerin Titrasyonu
„
Titrasyon: Protonların dereceli olarak ortama ilave edilmesi
y ortamdan uzaklaştırılması.
ş
veya
• Titre edilebilen 2 grup olduğundan
titrasyon eğrisinde 2 dissosiyasyon
sabitine karşılık gelen 2 yatay
bölge
g vardır ((Nötral amino asitler))
pH
OH-ekivalant
pK1: α - COOH grubu
pK2: α- +NH3 grubu
Yatay bölgeler: Amino asitten protonların
yarı yarıya uzaklaştırıldığı
pH aralığı
0.1 M Glisinin 0.1 M NaOH ile Titrasyon Eğrisi
E
D
pH
C
B
A
OH-ekivalant
İzoelektrik nokta (pI):
Amino asitin üzerindeki pozitif yükün negatif yüke eşit
olduğu
ld ğ ( nett yük:
ük 0) pH
H değeri
d ğ i
pI=(pK1 + pK2) / 2
Glisin için:
pI = (2.34 + 9.60) / 2 = 5.97
pH
H 5.97’de
5 97’d Glisin
Gli i (dipolar
(di l fform):
) yüksüz
ük ü
Asidik Amino asitlerin titrasyon eğrileri
• Titre edilebilen 3
grup olduğundan
titrasyon
i
eğrisinde
ği i d 3
dissosiyasyon
sabitine karşılık gelen
3 yatay bölge vardır.
pK1: α - COOH grubu
pK2: α - +NH3 grubu
pK
KR: R - COOH grubu
b
0.1 M NaOH ile 0.1 M Glutamatın Titrasyonu
G
[H3N+–CH
C – COO-] = [H2N–CH
C – COO-] pK2
R-COO
R-COO
pH
[H3N+–CH – COO-] = [H3N+–CH – COO-]
R-COOH
R-COO
= 9.67
9 67
F
E
pKR: 4.25
p
pK1:2.19
B
A
pI:3.22
D
C
[H3N+–CH – COOH] = [H3N+–CH – COO-]
R-COOH
R-COOH
OH- ekivalent
pI: Net yükün “O” olduğu pH’nın, bir
önceki (p
(pK1))ve bir sonraki p
pK (p
(pKR )
değerlerinin aritmetik ortalamasıdır.
Glutamat için
pI = (pK1 + pKR ) / 2
pI = (2.19 + 4.25) / 2 = 3.22
pH 3.22’de:
Glutamat (dipolar form):yüksüz
Bazik Amino asitlerin titrasyon eğrileri
ğ
• Titre edilebilen 3 grup
olduğundan
titrasyon eğrisinde 3
dissosiyasyon
y y
sabitine karşılık gelen 3
yatay bölge vardır.
pH
OH- ekivalent
pK1: α - COOH grubu
pK2: α - +NH3 grubu
pKR: R - +NH3 g
p
grubu
0.1 M Histidinin 0.1 M NaOH ile Titrasyon Eğrisi
[H3N+–CH2 – COO-] = [H2N–CH2 – COO]
R-NH2
R-NH2
pK2:9.17
p
F
pI: 7.59
pKR: 6.0
pH
G
E
D
[H3N+–CH2 – COO-] = [H3N+–CH2 – COO-]
R-NH2
R-+NH3
C
pK1:1.82
– COOH] = [H3N+–CH – COO-]
B [H3N+–CH
R-+NH
R-+NH
A
3
OH- ekivalent
3
pI: Net yükün “O” olduğu pH’nın, bir
önceki(pKR) ve bir sonraki pK(pK2)
değerlerinin aritmetik ortalaması )
Histidin için
pI = ( pKR + pK2 ) / 2
pI = (6.0 + 9.17) / 2 = 7.59
pH
H 7.59’da
7 59’d
Histidin (dipolar form): yüksüz
Amino Asitlerin Titre edilebilen Grupları
Grup
α - COOH
R - COOH
α - +NH3
R - +NH3
İmidazol
G
Guanido
id
Tiyol
Fenol
pK
1 8 - 2.4
1.8
24
3.9 - 4 .3
8.8 -11
10.5
6.0
12 5
12.5
8.3
10.1
pH 7’de yük
+
+
+
+
0
0
Amino asitlerin Kimyasal Reaksiyonları
„
„
„
„
„
Amino asitlerin amino grupları ile verdikleri
tepkimeler
ki l
Amino asitlerin karboksil grupları ile verdikleri
tepkimeler
Amino asitlerin amino ve karboksil gruplarının
birlikte verdikleri tepkimeler
A i asitlerin
Amino
itl i R grupları
l ile
il verdikleri
dikl i
tepkimeler (renk tepkimeleri)
Amino asitlerin tüm gruplarının katılımı ile
verdikleri tepkime
p
Amino asitlerin amino g
grupları
p
ile verdikleri
tepkimeler:
•Edman Reaksiyonu
•Sanger
S
tepkimesi
ki
i
•Van Slyke reaksiyonu
•Sörensen titrasyonu
ş
•Aldehitlerle Schiff bazı oluşması
Sanger Tepkimesi
Amino asitlerin amino grupları, 1-fluoro-2,4dinitrobenzen ile açık sarı bir bileşik olan 2,42 4dinitrofenilamino asit oluşturur. Bu tepkime Sanger
tepkimesi olarak bilinir
bilinir.
Schiff Baz oluşumu
Amino
o asitlerin
as e aldehitlerle
a de e e reaksiyonu
ea s yo u sonucunda
so ucu da
Schiff bazı (−N=CH−) oluşur.
Amino asitlerin amino ve karboksil gruplarının
birlikte verdikleri tepkimeler:
Ninhidrin tepkimesi: Ninhidrin çözeltisi ile kaynatılan bir α-amino
asit,
i mavi-menekşe
i
k renkli
kli bir
bi kompleks
k
l k verir.
i
Amino asitlerin R grupları ile verdikleri tepkimeler
(renk tepkimeleri):
•Ksantoprotein tepkimesi
aromatik halka
•Millon tepkimesi
f nil
fenil
•Pauly tepkimesi
fenil veya imidazol
•Nitroprussiyat
Ni
i tepkimesi
ki
i
sülfhidril
lfhid il
•Ehrlich tepkimesi
indol
•Kurşun sülfür oluşumu tepkimesi
tiyol (−SH)
veya disülfit (−S−S−)
Ksantoprotein tepkimesi: Yapısında aromatik halka
bulunan fenilalanin ve triptofan gibi amino asitler için
karakteristiktir.
Böyle bir amino asit veya protein çözeltisi üzerine
konsantre nitrik asit ilave edildiğinde
ğ
önce beyaz
y bir
tortu, ısıtılırsa sarı bir renk meydana gelir.
Daha sonra alkali ilave edilmesi halinde sarı renk koyu
portakal sarısı veya turuncu diyebileceğimiz renge
dönüşür.
dönüşür
Millon tepkimesi: Yapısında fenil grubu bulunan fenilalanin ve tirozin
gibi amino asitler, eser miktarda nitröz asit içeren nitrik asitte
çözülmüş cıva nitrat ile ısıtmakla kırmızı renk verirler.
Pauly tepkimesi: Yapısında fenil ya da imidazol grubu bulunan
fenilalanin, tirozin, histidin gibi amino asitler, alkali ortamlarda
sulfanilik
lf ilik asit
i ve sodyum
d
nitrit
i i karışımı
k
il tepkimeye
ile
ki
girerlerse
i l
kırmızı renk verirler.
Nitroprussiyat
Ni
i
tepkimesi:
ki
i Yapısında
Y
d serbest
b sülfhidril
lfhid il grubu
b bulunan
b l
sistein gibi amino asitler, seyreltik amonyum hidroksitte çözülmüş
sodyum nitroprussiyat ile kırmızı renk verirler.
verirler
Ehrlich tepkimesi: Yapısında indol grubu bulunan triptofan gibi amino
asitler sülfürik asitte çözülmüş p-dimetilaminobenzaldehit
asitler,
p dimetilaminobenzaldehit ile
reaksiyona sokulursa kırmızımsı pembe bir renk oluşur.
Download
Random flashcards
canlılar ve enrji ilişkileri

2 Cards oauth2_google_d3979ca9-59f8-451c-9cf7-08c5056d5753

Merhaba

2 Cards oauth2_google_861773e1-0890-4522-834a-6a5babb58e76

321işletme

2 Cards oldcity

Create flashcards