Biyo Kimya Proteinler, Peptidler ve Aminoasitler - 2 NÜKLEİK ASİTLER Nükleik asitler ilk kez hücrelerin çekirdeklerinde saptanm ş • uzun zincirli makromoleküllerdir. Daha sonra sitoplazmada da bulunduklar gösterilmiştir. Nükleik asitlerden DNA ve RNA kal t mdan sorumlu olduklar bugün kesinlikle ispatlanm şt r.Nükleoproteinler ise N ükleik asitlerin proteinlerle birleşmesinden meydana gelirler. Nükleik asitler ,n ükleotidlerin yan yana gelmesiyle olu şan • bir zincir yap s ve zincire polin ükleotid denir. Her Nükleotid : Azotlu baz-Pentoz-Fosforik asit ‘den oluşur. Nükleozit : Azotlu baz-Pentoz dan oluşur. • DNA dan ba şlayarak RNA ve Biyolojik bak mdan önemli • nükleotidleri inceleyeceğiz.En önemli n ükleik asit bile şikleri DNA ve • RNA’d r. Daha sonra karbonhidrat metabolizmas nda ve enerji transferinde rol alan ATP, [siklik AMP (cAMP) ve siklik GMP (cGMP)], UDP glukoz ve UDP galaktoz n ükleik asit bile şikleridir. Yine lipit sentezinde CDP acil gliserol gibi y üksek enerjili ara ürünler bu gruba dahildir. FAD,(Flavinadenin din ükleotid) NAD + • (Nikotinadenin din ükleotid) ve NADP + (Nikotinadenin dinükleotid fosfat) koenzimlerinin ve metil gurubu donörü olan S-adenozil metiyonin de önemli nükleik asit bileşikleridir. Önemli Nükleik Asit BileşikleriNükleozit Ve Nükleotid Yap larHer nükleotid bir • Fosfat – Şeker – Azotlu baz: – Pürin bazlar (Adenin ve Guanin) • Primidin (Timin veya Urasil ve Sitozin) • grubu i çerir. Bunlar n C, N ba ğlar yla d üz bir şekilde bağlanmas yla polinükleotidler oluşur. Deoksiribonükleik asit DNA, D ünya üzerindeki b ütün canl organizmalar n özelliklerini belirleyen ola anüstü bir kimyasal maddedir.Bir a ac n yapraklar n n rengini, bir kurdun az di lerininin büyüklü ünü, bir z ürafan n boyunu veya ayak parmaklar m z n eklini DNA belirler. Bir DNA molek ülü insan n tek bir saç telinden binlerce kere daha ince oldu u halde y üzlerce ciltlik ansiklopedinin bilgilerini içermektedir..Bir DNA molek ülünün belirli bir genetik özellik çeren kesitine GEN ad verilir. DNA, Gen, Kromozom nedir? DNA (dezoksiribon ükleik asit) hayat n en • önemli molekülüdür. Yap s nda proteinlerin sentezini i çeren bilgi • gizlidir. Bu genetik bilgiler hayvanlar ve bitkiler • aleminde embriyo h ücresinin geli şimini, bölünmesini ve h ücre farkl laşmas n belirlerler.Canl lar n t üm özelliklerini ku şaktan ku şağa • aktaran ve özgül proteinleri sentezleyen maddelere “GEN” ad verilmektedir. Genlerin yap s nda • dezoksiribonükleik asit (DNA) • ribonükleik asit (RNA) (kimi vir üslerde) • bulunmaktad r. Kromozomlarda iki temel yap görülmüştür: • DNA (Dezoksiribonükleik asit) – Küçük, pozitif yüklü histonlar –Yüksek yap l canl lar n kromozomlar , • nükleik asitlerle histon ve/veya protamin gibi proteinlerin birleşmesinden oluşur. Bunlardan sadece n ükleik asitler kal tsal • bilgileri taş ma yeteneğine sahiptirler. Kromozomlarda bulunan histonlar n ise gen • bask lama işinde görev ald ğ san lmaktad r. Kimi virüsler d ş ndaki tüm canl larda kal tsal • bilginin ta ş nma i şini “ dezoksiribonükleik asit (DNA)” üzerine alm şt r.PROTEİN METABOLİZMASIProtein Metabolizmas Midede ve İnce Barsakta protein Sindirimi Ruminantlarda Protein Sindirimi Azot Dengesi-Protein İhtiyac -proteolitik Enzimler Protein Biyosentezi Proteinlerin Evrimi ve DNA-Gen-GenTransferi Protein Sentezinde AA lerin Kullan lmas Amino Asitlerin Genel Değişimi Dezaminasyon / Transaminasyon / Dekarboksilasyon Amonyağ n At l m ve Üre SiklusuAmino Asitlerin Biyosentezi Glisin-Kreatin Ve Kreatinin Biyosentezi Alanin,Aspartik Asit Ve Asparajin Biyosentezi Serin,Metionin , Treonin Valin,Loysin Ve İzoloysin Arjinin,Sistein Ve Sistin/ Fenilalanin Ve Tirozin Triptofan, Prolin Ve Hidroksiprolin Biyosentezi Azot Dengesi İnsanlar ve hayvanlar belirli AA d şar dan • almak zorundayken; bitkiler ve mikroorganizmalar tüm AA kendileri sentezleyebilirler. İnsan ve hayvanlar azot dengesini besinlerle • al nan proteinlerle sağlarlar. Doğada azot bir denge içerisindedir. •İnsanlarda ve Memelilerde Azot Dengesi İnsan ve hayvanlarda azot dengesi besinlerle • al nan proteinlerle sa ğlan r. Pozitif ve negatif azot dengesi s öz konusudur. Pozitif N dengesinde, özellikle organizmada sentez için N kullan l r. Negatifte ise at lan N , al nandan daha fazlad r.Protein İhtiyac ve Proteolitik Enzimler Organizma proteinleri sentez ve y k l ma • uğrarlar.İnsanlarda günlük kg / 1g protein ihtiyac vard r. Proteinleri peptid bağlar n kopararak AA • kadar parçalayan proteolitik enzimler bulunduklara yere göre üç gruba ayr l r. Sindirim E, Kan ve hücre d ş E, Hücre içi E •PROTEAZLARIN YER VE FONKSİYONLARINA GÖRE SINIFLANDIRILMASI SİNDİRİM ENZİMLERİ. Mide ve Barsaklarda bulunurlar. HÜCRE DIŞI PROTEAZLAR. Kan ve hücre d ş s v larda bulunurlar. Örneğin kan p ht laşma görev alanlar. HÜCRE İÇİ PROTEAZLAR Lizozomlarda bulanan proteazlar.MİDEDE PROTEİN SİNDİRİMİ Proteinler midede HCl varl ğ nda kuvvetli • asit ( pH= 1,2 ) pepsin ile sindirilirler. Propepsin Pepsin • Protein Albümoz+Pepton+ AA • Pepsin önce inaktif olan propepsin • biçimindedir.İNCE BARSAKTA PROTEİN SİNDİRİMİ Mideden ince barsa ğa ge çen polipeptid • kar ş m n endopeptidazlar (tripsin, kimotripsin) etkiler ve AA serbestleşir. Tripsin ve kimotripsin aktif hale • dönüşmeden tripsinojen ve kimotripsinojen biçimindedir. Midede pH = 1,5-2 İnce Barsakta pH 8 dir. •AA EMİLİMLERİ Barsak mukoza hücrelerine al nan AA ler • Vena porta yoluyla karaciğere gelirler. Serbest AA kanda plazma ve eritrositlerle • taş n rlar. Yaşam n ilk gününde immunoglobulinler • yani proteinler doğrudan emilirler. Proteinler AA re parçalanmadan emilirse • protein allerjisi oluşurProtein Biyosentezi Organizmada gerek y k l mla ve gerekse besinlerle • al nan AA den protein sentezi yap l r. Tüm organizma proteinleri bir taraftan sentez • edilirken diğer taraftan y k ma uğrat l r. Protein biyosentezi DNA taraf ndan ayarlan r. O • halde burada vereceğimiz kavramlar DNA genetik materyal olarak fonksiyonlar ile ilişkilidir.DNA’ n n Fonksiyonu DNA canl larda genetiğin temelini oluşturur. • Genetik materyal yani DNA dört önemli özelliğe • sahiptir: A- Kendini e şleme (replikasyon) B- Bilgi • depolama C- Bu bilgiyi ifade etme D- Mutasyonla çeşitlenme (varyasyon )Semikonservatif DNA Replikasyonu DNA çift sarmal n n Y-formunda a ç larak yeniden • sentezlenmesidir. Aç lan DNA sarmal sentez i çin kal p g örevi • görmektedir. Spesifik baz çiftlenmesi nedeniyle zincirin sekuans • örnek olarak TACGCAT, e şlenen zincir ATGCGTA şeklindedir komplementer zincir. TACGCAT • ATGCGTA •DNA ReplikasyonuReplikasyon sayesinde t üm soma h ücreleri • ayn DNA moleküllerini kapsarlar. Ancak, Canl n n t üm soma h ücrelerinde ayn kal tsal • bilgi bulunmas na kar ş n çeşitli h ücrelerin sentezleyebildikleri proteinler farkl d r ! Histon Represyonu: Histonlar DNA molek ülünün baz bölümlerine tuz ba ğ ile ba ğlanarak belirli proteinlerin biyosentezleri i çin gerekli kal tsal mesajlar bloke ederler Hücre farkl laşmasDNA yap s ndaki baz gruplar arka arkaya • s ralanarak olu şturduklar kal tsal bilgi doğrudan protein yap s na aktar lmaz. Önce RNA çeşitleri sentezlenir ve • sitoplazmaya verilirler. Bunlar: Ribozomal RNA (rRNA) 1. Taş y c RNA (tRNA) 2. Haberci RNA (mRNA) 3.Kal tsal bilgi RNA molek üllerine ge çirilir transkripsiyon RNA molek üllerinin ta ş d klar bilgi ribozomlar taraf ndan okunur ve protein moleküllerine çevrilir translasyon transkripsiyon translasyon DNA RNA Protein Ters kay tPeptid zincirinde amino asit s ras n , n ükleik • asit yap s nda yer alan ve üç bazdan oluşan bir şifre gösterir Kod mRNA üzerinde yer alan bu genetik şifre • Adenin, Guanin, Sitozin veya Urasilden oluşur. Birbiri ile kesi şmeyen herhangi 3 tanesinden yap l bir dizi gerekiyorsa 64 (4 3 ) kombinasyon Bunlardan da sadece 61 tanesi ger çekten protein sentezinde yer al r şifrenin dejenere olmas