amino asitler, peptitler ve proteinler. plazma ve diğer

advertisement
AMİNO ASİTLER, PEPTİTLER
VE PROTEİNLER. PLAZMA VE
DİĞER VÜCUT SIVILARINDAKİ
PROTEİNLER
Amino asitler
standart amino asitler
nonstandart amino asitler
proteinlerin yapısında bulunmayan amino asitler
Standart amino asitler
Amino asit
Glisin
Alanin
Valin
Lösin
İzolösin
Prolin
Fenilalanin
Tirozin
Triptofan
Serin
Kısaltma
Gly
Ala
Val
Leu
Ile
Pro
Phe
Tyr
Trp
Ser
G
A
V
L
I
P
F
Y
W
S
Amino asit
Treonin
Sistein
Metiyonin
Asparajin
Glutamin
Aspartat
Glutamat
Lizin
Arjinin
Histidin
Kısaltma
Thr
Cys
Met
Asn
Gln
Asp
Glu
Lys
Arg
His
T
C
M
N
Q
D
E
K
R
H
Standart amino asitlerin
sınıflandırılması
• Nonpolar, alifatik R gruplu amino asitler
• Genellikle nonpolar, aromatik R gruplu
amino asitler
• Polar, fakat yüksüz R gruplu amino asitler
• Negatif yüklü R gruplu amino asitler
• Pozitif yüklü R gruplu amino asitler
Nonpolar, alifatik R gruplu
amino asitler
Glisin (Gly, G), R grubu H olan amino asittir;
amino asitlerin en basit yapılısı ve en az interaktif
olanıdır
Alanin (Ala, A), R grubu metil olan amino asittir
Valin (Val, V), Lösin (Leu, L), İzolösin (Ile, I),
dallı yan zincirli amino asitlerdir
Prolin (Pro, P), yapısındaki amino grubu imino
grubu (-NH) halinde ve bir halkalı yapı içinde olan
amino asittir
Genellikle nonpolar, aromatik R
gruplu amino asitler
Fenilalanin (Phe, F), metil grubuna fenil grubu
bağlanmış alanin yapısında amino asittir
Tirozin (Tyr, Y), fenil grubuna hidroksil grubu
bağlanmış fenilalanin yapısında amino asittir
Triptofan (Trp, W), indol halkası içeren amino
asittir
Polar, fakat yüksüz R gruplu
amino asitler
Serin (Ser, S), metil grubuna hidroksil grubu bağlanmış
alanin yapısında amino asittir
Treonin (Thr, T), serin gibi hidroksil grubu içeren amino
asittir
Sistein (Cys, C), sülfhidril (tiyol) grubu içeren amino
asittir
Metiyonin (Met, M), kükürt ve aynı zamanda metil
grubu içeren amino asittir
Asparajin (Asn, N), Aspartatın amididir
Glutamin (Gln, Q), Glutamatın amididir
Negatif yüklü R gruplu amino
asitler
Aspartat (Asp, D), -pozisyonunda ikinci bir
karboksil grubu içeren amino asittir
Glutamat (Glu, E), - pozisyonunda ikinci bir
karboksil grubu içeren amino asittir
Pozitif yüklü R gruplu amino
asitler
Lizin (Lys, K), alifatik zincirde -pozisyonunda ikinci
bir amino grubu içeren amino asittir
Arjinin (Arg, R), pozitif olarak yüklü guanidino
grubu içeren amino asittir
Histidin (His, H), imidazol grubu içeren amino asittir
Standart amino asitlerin
özellikleri
Glisinden (Gly, G) başka bütün standart amino
asitler optikçe aktif iki stereoizomere veya
enantiyomere sahiptirler. Protein moleküllerindeki amino asitler
L-stereoizomerler
Bir tek amino grubuna ve bir tek karboksil grubuna sahip
standart amino asitler, nötral sulu çözeltilerden zwitterion
olarak bilinen, tam olarak iyonlaşmış şekillerde kristalize
edilebilirler
Amino asitlerin kimyasal
tepkimeleri
• Amino asitlerin amino grupları ile verdikleri
tepkimeler
• Amino asitlerin karboksil grupları ile verdikleri
tepkimeler
• Amino asitlerin amino ve karboksil gruplarının
birlikte verdikleri tepkimeler
• Amino asitlerin R grupları ile verdikleri tepkimeler
(renk tepkimeleri)
• Amino asitlerin tüm gruplarının katılımı ile verdikleri
tepkime
Amino asitleri tanımlama
deneyleri
• Amino asitlerin amino grupları ile verdikleri
reaksiyonlara dayanan tanımlama deneyleri: Van
Slyke deneyi: Nitröz asitle azot gazı çıkışı
• Amino asitlerin amino ve karboksil gruplarının
birlikte verdikleri reaksiyonlara dayanan
tanımlama deneyleri: Ninhidrin deneyi: Ninhidrin ile
mavi-menekşe renk
• Amino asitlerin renk reaksiyonlarına dayanan
tanımlama deneyleri: Fenil halkası için
Ksantoprotein deneyi: Konsantre nitrik asit ile ısıtma
sonucu sarı renk
Nonstandart amino asitler
•
•
•
•
•
•
4-Hidroksiprolin
5-Hidroksilizin
6-N-metillizin
-karboksi glutamat
Desmozin
Selenosistein
Peptitler
İki amino asitten dipeptit,
üç amino asitten tripeptit,…
10’a kadar olan amino asitten oligopeptit,
daha çok amino asitten ise polipeptit meydana gelir;
yüzlerce amino asitten oluşan polipeptitler proteinlerdir
Fizyolojik etkiye sahip
dipeptitler
• Karnozin, -alanil histidin yapısındadır
• Anserin (metil karnozin), -alanil-N'metil histidin yapısındadır
• Aspartam (Nutrasweet), L-aspartil-Lfenilalanil metil ester yapısındadır.
Yapay tatlandırıcı olarak kullanılır.
Fizyolojik etkiye sahip
tripeptitler
• Glutatyon (GSH; GSSG), -glutamil sisteinil
glisin yapısındadır
• Tirotropin salıverici faktör, piroglutamil
histidil prolinamid yapısındadır
Fizyolojik etkiye sahip
pentapeptitler
• Metiyonin enkefalin, (Tyr-Gly-Gly-PheMet) yapısındadır
• Lösin enkefalin, (Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu)
yapısındadır
Fizyolojik etkiye sahip
oktapeptitler
• Dinorfinler, hipotalamusta oluşturulurlar;
morfin benzeri aktiviteleri vardır ve iştahın
düzenlenmesinde rol oynarlar
Fizyolojik etkiye sahip
nonapeptitler
Bradikinin
Proteinler
amino asitlerin belirli türde, belirli sayıda ve belirli diziliş sırasında
karakteristik düz zincirde birbirlerine kovalent bağlanmasıyla oluşmuş
polipeptitlerdir.
amino asitlerin polimerleridirler.
Proteinlerin yapılarındaki
bağlar
• Kovalent bağlar
Peptit bağları
Disülfit bağları
• Kovalent olmayan bağlar
Hidrojen bağları
İyon bağları
Hidrofob bağlar (apolar bağlar)
Protein moleküllerinin yapısı
ve konformasyonu
Peptit bağlarıyla
Tüm bağlarla
Polipeptit omurganın
özelliği ve özellikle
hidrojen bağlarıyla
Molekül ağırlığı
100000’in üzerinde
olan proteinlerde
Proteinlerin özellikleri
• Proteinler, çeşitli etkilerle denatüre
olurlar
• Proteinler, amfoter maddeler yani
amfoter elektrolit veya amfolittirler
• Proteinler, polipeptit zincirindeki peptit
bağlarının su girişi ile yıkılması sonucu
hidroliz olurlar
Proteinlerin yapılarına göre
sınıflandırılmaları
• Basit proteinler
• Bileşik proteinler
• Türev proteinler
Basit proteinler
• Globüler proteinler:
Albüminler,
Globülinler,
Globinler,
Glutelinler,
Prolaminler,
Protaminler,
Histonlar.
• Fibriler proteinler:
Keratin,
elastin,
fibrinojen,
miyozin.
Bileşik proteinler
•
•
•
•
•
•
Glikoproteinler: Kollajen
Proteoglikanlar
Lipoproteinler
Fosfoproteinler: Kazein
Nükleoproteinler
Metalloproteinler: Ferritin, transferrin,
seruloplazmin
• Kromoproteinler: Hemoglobin, miyoglobin,
sitokromlar, peroksidaz
Türev proteinler
• Primer türev proteinler (denatüre tip
proteinler):
protean
metaprotein
koagule proteinler
• Sekonder türev proteinler:
Proteozlar (albüminozlar)
Peptonlar
Oligopeptitler
Peptitler
Proteinlerin biyolojik rollerine
göre veya fonksiyonel olarak
sınıflandırılmaları
• Katalitik proteinler: Amilaz, pepsin, lipaz
• Taşıyıcı proteinler (transport proteinleri): Serum albümin,
hemoglobin, lipoproteinler, transferrin
• Besleyici ve depo proteinler: Ovalbümin, kazein ferritin
• Kontraktil proteinler: Miyozin, aktin
• Yapısal proteinler: Kollajen, elastin
• Savunma (defans) proteinleri: İmmünoglobülinler, kan
pıhtılaşma proteinleri
• Düzenleyici proteinler: İnsülin, büyüme hormonu
• Diğer proteinler: Fonksiyonları henüz daha fazla
bilinmeyen ve kolayca sınıflandırılmayan çok sayıda
protein
Proteinleri tanımlama deneyleri
• Denatürasyon ve çökme tepkimeleri ile
tanımlanma deneyleri
Sülfosalisilik asit ile çöktürme
Konsantre nitrik asit ile çöktürme
Triklorasetik asit (TCA) ile çöktürme
Isıtma ile çöktürme
• Renk tepkimeleri ile tanımlanma deneyleri
Biüret tepkimesi ile mor renkli kompleks
oluşması
Protein ve
amino asitlerin
vücuda alınması
Besinlerden kaynaklanan amino
asitlere ek olarak önemli
miktarda amino asit doku
metabolizması sırasında
sentezlenmektedir, ayrıca
hücreler içindeki proteinler
devamlı olarak yıkılmakta ve
yeniden sentezlenmektedir.
Amino asit havuzu ve azot
dengesi
Total azot alınımı ile azot kaybı arasındaki fark, azot dengesi olarak
tanımlanır.
Azot için;
alınım>atılım olduğunda pozitif azot dengesi,
atılım>alınım olduğunda negatif azot dengesi söz konusudur.
Esansiyel ve esansiyel olmayan
amino asitler
Esansiyel amino asitler: Vücutta sentezlenemezler, dışarıdan
alınmaları zorunludur.
valin, lösin, izolösin, treonin, metionin, fenilalanin,
triptofan, lizin ve gelişmekte olanlarda arjinin ile histidin
Esansiyel olmayan amino asitler: Vücutta glikoliz ve sitrat
döngüsündeki ara ürünlerden sentezlenebilirler.
glisin, alanin, serin, sistein, prolin, tirozin,
glutamat, glutamin, aspartat, asparajin ve erişkinlerde
arjinin ile histidin
Amino asitlerin hücre içindeki
reaksiyonları
• Transaminasyon: Bir amino asidin amino grubunun
bir keto aside taşınması (yeni amino asitler oluşur)
• Deaminasyon: Amino asitlerdeki amino grubunun
amonyak şeklinde ayrılması (keto asitler oluşur)
• Amino asitlerden metil ve diğer 1 karbonlu
birimlerin sağlanması (çeşitli bileşikler oluşur)
• Dekarboksilasyon: Amino asidin yapısındaki
karboksil grubunun CO2 halinde ayrılması (biyojen
aminler oluşur)
Amino asit azotunun atılımı
Glukozalanin
döngüsü
Plazma veya serum proteinleri
Protein metabolizması
bozuklukları
• Serum proteinlerinde değişiklikler
(Disproteinemiler):
Hiperproteinemi
Hipoproteinemi
• Dokularda normalde bulunmayan proteinlerin
ortaya çıkışı
Amiloidoz
• Beslenim eksikliği (malnutrisyon) ile ilgili
durumlar
Kwashiorkor
Marasmus
Amino asit metabolizması
bozuklukları
• Mental gerilikle birlikte olan amino asit
metabolizması bozuklukları
• Membran transportu bozukluğu ile ilgili
amino asit metabolizma bozuklukları
• Amino asit ve metabolitlerinin
depolanması ile ilgili bozukluklar
Mental gerilikle birlikte olan
amino asit metabolizması
bozuklukları
• Fenilketonüri: Fenil alanin metabolizması
bozukluğu
• Homosistinüri: Metiyonin metabolizması bozukluğu
• Akça ağaç şurubu idrar hastalığı: Dallı zincirli
amino asitlerin metabolizması bozukluğu
• Hiperglisinemi: Glisin metabolizması bozukluğu
• Histidinemi: Histidin metabolizması bozukluğu
• Hiperprolinemi: Prolin metabolizması bozukluğu
• Hiperammonemiler: Üre sentezi bozukluğu
Membran transportu bozukluğu ile
ilgili amino asit metabolizma
bozuklukları
• Hartnup hastalığı: Triptofan
metabolizması bozukluğu
• Glisinüri: Böbreklerde glisin geri emilimi
bozukluğu
• Sistinüri: İdrarda fazla miktarda sistin
atılması
Amino asit ve metabolitlerinin
depolanması ile ilgili bozukluklar
• Primer hiperoksalüri: Glisin
metabolizması bozukluğu
• Sistinozis: Özellikle retiküloendoteliyal
sistemde olmak üzere sistin kristallerinin
birçok doku ve organda birikmesi
• Alkaptonüri: Tirozin metabolizması
bozukluğu
Download