Do dr ufuk akatay do dr hakan ekmek i
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 58

Doç. Dr. Ufuk Çakatay Doç. Dr. Hakan Ekmekçi PowerPoint PPT Presentation


  • 240 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Doç. Dr. Ufuk Çakatay Doç. Dr. Hakan Ekmekçi. Biyomoleküller: Biyokimyasal Reaksiyonlar. Biyokimyasal Reaksiyon Nedir?. Canlılığın devamından sorumlu biyomoleküllerin kendi aralarındaki etkileşimlerinden ve dönüşümlerinden oluşan reaksiyonlardır

Download Presentation

Doç. Dr. Ufuk Çakatay Doç. Dr. Hakan Ekmekçi

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Do dr ufuk akatay do dr hakan ekmek i

Do. Dr. Ufuk akatay

Do. Dr. Hakan Ekmeki

Biyomolekller: Biyokimyasal Reaksiyonlar


Biyokimyasal reaksiyon nedir

Biyokimyasal Reaksiyon Nedir?

  • Canlln devamndan sorumlu biyomolekllerin kendi aralarndaki etkileimlerinden ve dnmlerinden oluan reaksiyonlardr

  • Biyokimyasal reaksiyonlarn says yksek olmasna ramen, genel kimya sistemlerinde meydana gelen reaksiyonlarn saysndan dktr. Bunun nedeni canl hcrelerdeki molekllerin byk bir ksmnn sadece snrl saydaki elementten ve fonksiyonel gruplardan olumasdr.

  • Canl yapsnda bulunan elementler H, C, O, N, P ve S olup; ayrca baz metal iyonlar da (Na+, K+, Mg+2, Ca+2, Zn+2 ve Fe+2 veya Fe+3) bu yapya katlr. ok daha az miktarda bulunan elementler ise ( I, Co, Mo, Se, Va, Ni, Cr, F, Si ) olarak saylabilir.


Biyokimyasal reaksiyonlar s n rl say da fonksiyonel gruplar kullan r

Biyokimyasal reaksiyonlar, snrl sayda fonksiyonel gruplar kullanr

  • Farkl snftaki moleklleri ilgilendiren biyokimyasal reaksiyonlar, snrl saydaki fonksiyonel gruplar kullanr.

  • Biyomolekllerdeki reaktif gruplarn ou bir veya daha fazla fonksiyonel grup ierir. Bu fonksiyonel gruplar ieren hcresel reaksiyonlarn ou, organik kimyadaki hcre dnda farkl koullarda oluan reaksiyonlara ok benzemektedir.


Biyokimyasal reaksiyonlar n genel s n fland r lmas i

Biyokimyasal Reaksiyonlarn Genel Snflandrlmas I

1) Reaksiyona giren ve kan organik bileiklerdeki karbon atomlarnn saysna bak. Karbon atomu says ayn ise 2. basamaa git. Eer C atomu says farkl ise

  • a)CO2in molekl yapsna katlmas reaksiyonuna karboksilasyon ad verilir. Enzim karboksilazdr.

    CO2 kayb sz konusu ise reaksiyon oksidatif dekarboksilasyondur. Enzim oksidoredktaz/ dehidrojenazdr.

  • b) C-C bann yklmas ile birden fazla C atomu kaybediliyorsa reaksiyondan sorumlu enzim ligazdr.

  • c) Birden fazla C atomu, C-C bann oluumu ile kazanlyorsa reaksiyon bir kondenzasyon reaksiyonudur. Katalizleyen enzim ligaz grubuna dahildir.


Biyokimyasal reaksiyonlar n s n fland r lmas ii

Biyokimyasal Reaksiyonlarn Snflandrlmas II

2) Reaksiyona giren ve kan fosfat gruplarnn saysna bak. Fosfat gruplarnn says ayn ise 3. basamaa git.

  • a)Alkol C-OH grubu, C-OPO3H- ester grubuna dnyorsa reaksiyon transferaz/ kinaz tarafndan katalizlenen bir fosforilasyon reaksiyonudur.

  • b) Aldehit (CHO) grubu, karboksil (COOH) grubuna dnyorsa reaksiyon oksidoredktaz / dehidrojenaz tarafndan katalizlenen bir reaksiyondur


Biyokimyasal reaksiyonlar n genel s n fland r lmas iii

Biyokimyasal Reaksiyonlarn Genel Snflandrlmas III

3) Reaksiyona giren ve kan biyomolekllerin bileim ve yap formllerine baknz.

  • a) Biyomolekln bileim forml ayn yap forml farkl ise reaksiyon izomeraz tarafndan katalizlenen bir izomerizasyon reaksiyonudur.

  • b) C=C ift bana H2O katlmas (hidrasyon) ile alkol C-OH grubu oluuyorsa reaksiyon liyaz tarafndan katalizleniyordur

  • c) Bir veya daha fazla oksijen atomu kazanlyorsa reaksiyon oksidoredktaz/dehidrojenaz tarafndan katalizlenen oksidasyon reaksiyonudur.Bu reaksiyonun tersi (O atomunun kayb) redksiyondur/indirgenmedir.


Do dr ufuk akatay do dr hakan ekmek i

  • d) ki veya daha fazla hidrojen atomu kazanlyorsa reaksiyon redksiyondur. Eer reaksiyon alkenin (C=C),alkana (C-C),dnm reaksiyonu ise reaksiyon ayn zamanda hidrojenasyon reaksiyonu olarak da adlandrlr.Oksidoredktazlar tarafndan katalizlenir.

  • e) Reaksiyon sonucu oluan rn bir molekl H2Oyun ayrlmas ile oluuyorsa reaksiyon dehidratasyon reaksiyonudur. Alkol grubunun

    (C-OH), alkene dnm (C=C) liyazlar tarafndan katalizlenir

  • f) Karboksilik asit veya trevlerinin oluturduu balarn suyun etkisiyle ykm hidroliz reaksiyonu olarak adlandrlr.


Karboksilik asitler

Karboksilik Asitler

  • Karboksilik asitler karboksil grubu olan , -C(=O)OH formlne sahiptirler, bu genelde -COOH veya CO2H olarak da yazlr. Karboksilik asitler , yani proton vericileridir. Karboksilik asitlerin tuz ve anyonlarna karboksilat denir. Karboksilik asitler tipik olarak zayf asitlerdir, yani sadece ksmen H+ katyonu ve RCOOanyonlarna ayrrlar


Karboksilasyon dekarboksilasyon nedir

Karboksilasyon/Dekarboksilasyon Nedir?

  • Bir bileie bir karboksilik grubun eklenmesine karboksilasyon denir; onun kartlmasna da dekarboksilasyon. Bu tepkimeleri katalizleyen enzimlerekarboksilaz ve dekarboksilaz denir


Karboksilasyon reaksiyonlar nas l ger ekle ir

Karboksilasyon Reaksiyonlar Nasl Gerekleir?

  • Tiyofen ve imidazol halkalarnn kondenzasyonu ile oluan biotin organizmada karboksilasyon yapan yani bir molekle CO2 balanmasn katalize eden karboksilaz enzim sistemlerinin prostetik grubu olarak bulunur


Do dr ufuk akatay do dr hakan ekmek i

Asetil-CoA Karboksilaz ReaksiyonuYa asitlerinin sentezinde karboksibiotin ile asetil-CoAnn malonil CoA karboksilasyonu


Oksidatif dekarboksilasyon nedir

Oksidatif Dekarboksilasyon Nedir?

Karboksil (COOH) / karboksilat (-COO-) grubununCO2 eklinde uzaklatrlmas ile meydana gelen oksidasyon reaksiyonlardr. Koenzimlerin varl (NAD+,FAD+) bu tip oksidasyon reaksiyonlarn gereklemesi iin mutlaka gereklidir.


Pir vat dehidrogenaz kompleksi ve oksidatif dekarboksilasyon

Pirvat dehidrogenaz kompleksi ve oksidatif dekarboksilasyon

  • Aadaki reaksiyonda, Koenzim A (CoASH) varlnda, glukozun (6C) glikoliz reaksiyonlar ile ykm sonucunda oluan pirvatn (3C) Asetil-CoAya oksidatif dekarboksilasyonu grlmektedir


Do dr ufuk akatay do dr hakan ekmek i

Mitokondrial Matriksdeki Krebs (Tikarboksilik/Sitrik Asid evrimi) ve Oksidatif Dekarboksilasyon Reaksiyonlar


Do dr ufuk akatay do dr hakan ekmek i

Dallanm amino asitlerin transaminasyon (aminotransferaz 1) ve oksidatif dekarboksilasyon (mitokondriyal alfa- ketoasit dehidrojenaz kompleksi 2) reaksiyonlarile ykmnda


Pentoz fosfat yolu

Pentoz Fosfat Yolu

  • Pentoz fosfat yolunda glukoz 6-fosfat, riboz 5-fosfata ve CO2'ye oksitlenirken NADPH retilir. Bu be karbonlu eker ve onun trevleri, ATP, CoA, NAD+, FAD, RNA ve DNA gibi hayati neme sahip biyomolekllerin bileenleridir.


Pentoz fosfat yolu ve oksidatif dekarboksilasyon

Pentoz Fosfat Yolu ve Oksidatif Dekarboksilasyon

  • Fosfoglukonatdehidrojenaz, bir aldoz olan 6-fosfoglukonatn, be karbonlu ketoz olan ribuloz-5-fosfata oksidasyonunu salar. CO2 bir numaral karbon atomundan ayrlrken NADP+ elektron akseptr/alcs olarak i grr.


Ligasyon ba lanma reaksiyonlar nas l ger ekle ir

Ligasyon/Balanma Reaksiyonlar Nasl Gerekleir?

  • Sksinil-CoA sentetaz/Sksinil tiyokinaz/Sksinat-CoA ligaz Krebs siklusunda Sksinil CoAnn, sksinata geri dnml reaksiyonunu katalizler. Sksinatn sksinil CoA dnm bir kondenzasyon reaksiyonudur.


Esterle me reaksiyonlar

Esterleme Reaksiyonlar

  • Bir asit ile bir alkol arasnda bir molekl suyun ayrlmas ile oluan reaksiyonlardr.

  • Karboksilik asit esterlerinin oluumu

  • Fosforik asit esterlerinin oluumu: Gliserol kinaz reaksiyonu: Trigliseridlerin ykmndan oluan gliserol, gliserol kinaz zerinden gliserol-3-P (fosfolipid sentezine girer) ve dihidroksiaseton fosfat (glikolize girer) verir. Reaksiyon: 1


Do dr ufuk akatay do dr hakan ekmek i

Alkol yerine SH (slfhidril grubu) ieren tiyoller bu reaksiyona girerse TYOESTERLER oluur. Asetil CoA tiyoester yapsnda ve metabolizmada anahtar rol olan bir biyomolekldr.


Metabolizmada tiyoester olu umu

Metabolizmada Tiyoester Oluumu


Metabolizmada tiyoester olu umu1

Metabolizmada Tiyoester Oluumu

  • 1) Karboksil grubunun esterlemesi ATP hidrolizi ile gerekleir (rnek:Ya asitlerinin aktivasyonu) (Net sentez +)

  • (2) -keto asitlerin oksidatif dekarboksilasyonu: (rnek: asetil CoA oluumundan sorumlu piruvat dehidrojenaz kompleksi ve sitrik asit siklusundaki -ketoglutarat dehidrojenaz kompleksi) (Net sentez +)

  • (3) Tiyol deiimi (Net sentez -)

  • (4) Ail gruplarnn deiimi (Net sentez -)


Do dr ufuk akatay do dr hakan ekmek i

Pentoz Fosfat Yolu: Glukoz-6-fosfatn aldehit grubu dehidrojenaz katalizi ile 6-fosfoglukonat yapsndaki karboksil grubuna okside olur

  • Aldehit (CHO) grubu, karboksil (COOH) grubuna dnyorsa reaksiyon oksidoredktaz/dehidrojenaz tarafndan katalizlenen bir reaksiyondur.


Do dr ufuk akatay do dr hakan ekmek i

Bileim forml ayn yap forml farkl ise reaksiyon izomeraz tarafndan katalizlenen bir izomerizasyon reaksiyonudur.

  • Glikoliz: Glukoz- 6-fosfatn fosfoheksoz izomeraz kataliziyle Fruktoz-6-fosfata izomerizasyonu. (Aldoz-Ketoz/Fonksiyonel Grup zomerizasyonudur)


Do dr ufuk akatay do dr hakan ekmek i

Pentoz fosfat yolunda oluan ketozyapsndaki ribuloz-5-fosfatizomeraz ile aldoz yapsndaki riboz-5-fosfata, epimeraz ile ise yine ketoz yapsndaki ksilloz-5-fosfatadnr

Tek bir karbon atomunun konfigrasyonu (uzaydaki boyutlu dzenlenii) bakmndan farkl olan izomerlere epimer, bu raksiyonlar katalizleyen enzimlere ise epimeraz ad verilir.


Do dr ufuk akatay do dr hakan ekmek i

C=C ift bana H2O katlmas (hidrasyon reaksiyonu) ile alkol C-OH grubu oluuyorsa reaksiyon liyaz tarafndan katalizleniyordur

  • Fumaraz Krebs siklusunda fumaratn, malata geri dnml reaksiyonunu katalizler. Fumaratn malata dnm bir hidrasyon reaksiyonudur


Do dr ufuk akatay do dr hakan ekmek i

Bir veya daha fazla oksijen atomu kazanlyorsa reaksiyon oksidoredktaz/dehidrojenaz tarafndan katalizlenen oksidasyon reaksiyonudur.Bu reaksiyonun tersi (O atomunun kayb) redksiyondur (indirgenme).


Do dr ufuk akatay do dr hakan ekmek i

ki veya daha fazla hidrojen atomu kazanlyorsa reaksiyon redksiyondur/indirgenmedir. Eer reaksiyon alkenin (C=C),alkana (C-C),dnm reaksiyonu ise reaksiyon ayn zamanda hidrojenasyon reaksiyonu olarak da adlandrlr.Oksidoredktaz tarafndan katalizlenir.Rea

  • Ya asidi (palmitat) biyosentezi enoil ACPden enoil ACP redktaz ile btiril ACP oluumu srasnda enoil ACPdeki ift ba NADPH ile indirgenir.


Do dr ufuk akatay do dr hakan ekmek i

Reaksiyon sonucu oluan rn bir molekl H2Oyun ayrlmas ile oluuyorsa reaksiyon dehidratasyon reaksiyonudur. Alkol grubunun (C-OH), alkene dnm (C=C) liyazlar tarafndan katalizlenirFumaraz Krebs siklusunda fumaratn, malata geri dnml reaksiyonunu katalizler. Malatn fumarata dnm bir dehidratasyon reaksiyonudur


Do dr ufuk akatay do dr hakan ekmek i

Karboksilik asit veya trevlerinin oluturduu balarn su etkisiyle ykm hidroliz reaksiyonu olarak adlandrlr. (Peptid/Amid bann hidrolizi)


Kofakt r nedir biyokimyasal reaksiyonlardaki rol

Kofaktr Nedir? Biyokimyasal Reaksiyonlardaki Rol

  • Kofaktrler enzim tarafndan katalizlenen biyokimyasal reaksiyonun gereklemesi iin gerekli olan kk organik molekller (Koenzim) veya inorganik iyonlardr (Cu+2, Zn+2 Fe+2, Se+2).

  • Apoenzim: Enzimin protein yapsndaki kofaktr iermeyen ksmdr. Koenzim, apoenzime sk bir ekilde bal ise Prostetik Grup adn alr.


Do dr ufuk akatay do dr hakan ekmek i

Biyokimyasal Reaksiyonlar Katalizleyen Koenzimler ve Fonksiyonel Gruplarn Transfer Reaksiyonlar


Fosfat grubununtransferi atp adenozin trifosfat

Fosfat GrubununTransferi: ATP (Adenozin trifosfat)

  • Fosfat transferinden/Fosforilasyondan sorumlu koenzim olan adenozin trifosfat (ATP),aktif fosfat grubu tar. Aktivitesi iin magnezyum iyonuna ihtiya gsterir. Fiziksel hareket, aktif transport ve biyosentez olaylarnda kullanlr Oksidatif ve substrat dzeyinde fosforilasyon ile sentezlenir.


Hidrojen transferini katalizleyen koenzimler

Hidrojen Transferini Katalizleyen Koenzimler

Nikotinamid ieren koenzimler: Nikotinamid adenin dinkleotid (NAD+), dinkleotid yapsndadr. Dinkleotid= 2x(Nkleotid=Baz+eker+Fosfat). Adenozin bakiyesi, nikotinamid nkleosidine iki fosfat nitesi ile baldr.AMP nitesindeki ekerin 2 numaral C atomu fosfat esteri halindeyse NADP oluur.


Nad nadp nin oksitlenmi ve ndirgenmi formlar

NAD/NADP nin Oksitlenmi ve ndirgenmi Formlar

  • NAD+ ve NADP+ okside formlar substratdan (AH2) hidrid iyonu halinde (2e- + H+) iki elektron alarak, bir proton NADH ve NADPH (indirgenmi koenzimler) haline dnmektedirler. Substrattan ayrlan ikinci proton sulu ortamda serbest kalmaktadr. (Substrattan toplam 2 hidrojen atomu karlmaktadr)


Nad nin oksitlenmi ve ndirgenmi formlar

NADnin Oksitlenmi ve ndirgenmi Formlar


Fad nin oksitlenmi ve ndirgenmi formlar

FAD nin Oksitlenmi ve ndirgenmi Formlar

  • Flavin ieren koenzimler izoalloksazin halka sistemi ierirler.

  • Hidrojenasyon ve dehidrojenasyon reaksiyonlarnda rol oynarlar.

  • Hem bir, hem de iki elektron transfer edebilme zelliine sahiptirler.

  • Flavinler koenzimlerin aksine enzime kuvvetle baldrlar. Bu yzden prostetik grup olarak deerlendirilirler.

  • Glutatyon redktaz,Lipoamid dehidrojenaz,Sksinat dehidrojenaz, Asetil-CoA dehidrojenaz, Amino asit oksidaz gibi enzimlerin yapsnda yer alrlar.


Fad nin oksitlenmi ve ndirgenmi formlar1

FAD nin Oksitlenmi ve ndirgenmi Formlar


Koenzim a a il grubunun transferinden sorumludur

Koenzim A Ail Grubunun Transferinden Sorumludur

  • Karbonhidrat ve lipid metabolizmasnda anahtar rol oynar


Koenzim a a il grubunun transferinden sorumludur1

Koenzim A Ail Grubunun Transferinden Sorumludur


Koenzim a ya asitlerinin aktivasyonundan sorumludur

Koenzim A Ya Asitlerinin Aktivasyonundan Sorumludur


Do dr ufuk akatay do dr hakan ekmek i

Koenzim A ve Ya Asitlerinin Mitokondriye Transportu Koenzim A ve Ya Asitlerinin Mitokondriye Transportu


Koenzim a ve ya asitlerinin y k m

Koenzim A ve Ya Asitlerinin Ykm


Metilasyondan sorumlu koenzim ve metilasyon reaksiyonlar

Metilasyondan Sorumlu Koenzim ve Metilasyon Reaksiyonlar

  • Metilasyon reaksiyonlarnda metil grubu donr olarak i gren biyomolekl S-adenozilmetiyonindir (SAM)


Metilasyondan sorumlu koenzim ve metilasyon reaksiyonlar1

Metilasyondan Sorumlu Koenzim ve Metilasyon Reaksiyonlar


Metilasyon reaksiyonlar n n metabolik r nleri

Metilasyon Reaksiyonlarnn Metabolik rnleri

  • DNA, RNA, Proteinlerlerin metil trevleri ile Katekolaminler, Fosfolipidler ve Kreatin sentezinde rol oynar


Do dr ufuk akatay do dr hakan ekmek i

Karboksilasyon Reaksiyonlarve BiotinYa asitlerinin sentezinde karboksibiotin ile asetil-CoAnn malonil CoA karboksilasyonu


Karboksilasyon reaksiyonlar ve biotin

Karboksilasyon Reaksiyonlarve Biotin


Aldehit grubunun transferinden sorumlu koenzim tiyamin piro di fosfat

Aldehit Grubunun Transferinden Sorumlu Koenzim (Tiyamin Piro/Di/fosfat)

  • Vucuda tiyamin olarak alnr ve fosforilasyon ile aktif formu tiyamin piro/di/fosfata dnr. -keto asitlerin metabolik reaksiyonlarnda rol oynar.

    Bu metabolik reaksiyonlar:

  • Oksidatif dekarboksilasyon

  • Non-oksidatif dekarboksilasyon

  • Pentoz fosfat yolundaki transketolaz reaksiyonudur


Oksidatif ve non oksidatif dekarboksilasyon reaksiyonlar

Oksidatif ve Non-oksidatif Dekarboksilasyon Reaksiyonlar


Transketolaz reaksiyonu nun aldehit grubu transfer mekanizmas

Transketolaz Reaksiyonunun Aldehit Grubu Transfer Mekanizmas

  • Pentoz fosfat yoluyla glikolizi birbirine balayan reaksiyonlarn ilkinde, iki pentozdan gliseraldehid 3-fosfat ve sedoheptulaz 7-fosfat meydana gelir. Transketolaz iki karbonlu aldol grubu olan (glikoaldehit) biriminin transferini salar


Do dr ufuk akatay do dr hakan ekmek i

Amino Grubunun Transferinden/ Transaminasyon Sorumlu Koenzim (pridoksalfosfat:PLP) ve Rol Oynad Dier Reaksiyonlar


Pridoksal fosfat ve tiamin difosfat yap lar n n kar la t r lmas

Pridoksal Fosfat ve Tiamin Difosfat Yaplarnn Karlatrlmas

  • Pridoksal fosfat: 5 karbon ve tek bir N atomundan oluan alt yeli heterosiklik pridin halka yaps ierir

  • Tiamin difosfat: Tiazol halkas: 3 karbon atomu ile N ve S hetero atomlarn ieren, be yeli heterosiklik halka (tiazol halkas) ve bu halkaya bal 4 karbon ve 2 azot atomu ieren alt yeli primidin halkasndan oluur.


Plp transaminasyon reaksiyonunun mekanizmas

PLP: Transaminasyon Reaksiyonunun Mekanizmas

  • Amino grubu bir -amino asitten (glutamat), bir alfa keto aside (-ketoglutarata) transfer edilir. Sonuta yeni bir -amino asit (aspartat) ve yeni bir keto asit (oksaloasetat) oluur.


Plp dekarboksilasyon reaksiyonunun mekanizmas

PLP: Dekarboksilasyon Reaksiyonunun Mekanizmas

  • Amino asitlerinPLP varlnda dekarboksilasyonu sonucunda primer aminler oluur

  • rnek: Serinden etanolamin, glutamattan glutamin triptofandan triptamin sentezi

  • Etanolamin fosfolipidlerin, glutamin nrotransmitterlerin, triptamin seratonin ve melatonin hormonlarnn yapsnda yer alr.


Plp rasemizasyon reaksiyonunun mekanizmas

PLP: Rasemizasyon Reaksiyonunun Mekanizmas


  • Login