Biyokimyaya giri
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 74

Biyokimyaya Giriş PowerPoint PPT Presentation


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

Biyokimyaya Giriş. Yrd. Doç. Dr. Ahmet GENÇ Adıyaman Üniversitesi Sağlık Hizmetleri Meslek Yüksekokulu. Kaynaklar. Lehninger Biyokimyanın İlkeleri , Çeviri Editörü: Prof.Dr. Necdet Kılıç, Palme Yayıncılık, 3. Baskı, 2005

Download Presentation

Biyokimyaya Giriş

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


Biyokimyaya giri

Biyokimyaya Giri

Yrd. Do. Dr. Ahmet GEN

Adyaman niversitesi

Salk Hizmetleri Meslek Yksekokulu


Kaynaklar

Kaynaklar

  • Lehninger Biyokimyann lkeleri, eviri Editr: Prof.Dr. Necdet Kl, Palme Yaynclk, 3. Bask, 2005

  • Harpern Biyokimyas, eviri Editr: Prof. Dr. Nurten Dikmen, Prof. Dr. Tuncay zgnen, 26. Bask, 2004

  • Lippincott Biyokimya, eviri Editr: Do. Dr. Engin Ulukaya, 3. Bask, 2007


Ya am n molek ler anlam

Canl organizmalar cansz molekllerden oluur. Bu molekller birbirinden ayrlp tek balarna incelendiinde, cansz maddenin davrann tanmlayan tm fiziksel ve kimyasal kurallara uyduklar grlr.

Ayrca canl organizmalar geliigzel bir araya getirilmi herhangi bir molekl topluluunca sergilenmeyen olaanst niteliklere sahiptir.

Canl organizmalar kendini-eleme ve kendini oluturma zellikleri vardr.

Yaamn Molekler Anlam


Biyokimya ya am n farkl bi imlerini birle tirici kimyasal terimlerle a klar

Biyokimya Yaamn Farkl Biimlerini Birletirici Kimyasal Terimlerle Aklar

Canl organizmalar cansz molekllerden oluuyorsa, bu molekller yaam birliktelii nasl salanmaktadr?


Biyokimyaya giri

  • Biyokimya tm organizmalarda ortak olan yaplar, mekanizmalar ve kimyasal sreleri molekler anlamda tanmlar ve btnyle yaamn molekler anlamn diyebileceimiz yaamn tm deiik formlarnn, ilkelerinin yaamla badaan dzenleyici ilkelerini aklar.

  • Biyokimya tm organizmalarda ortak olan yaplar, mekanizmalar ve kimyasal sreleri molekler anlamda tanmlar


T m makromolek ller birka basit bile ikten olu ur

Monomerik altbirimler

Amino asitler

(20 farkl eit)

ngilizce alfabesinin harflari (26 farkl eit)

Deoksiribo-nkleotidler (4 farkl eit)

Tm Makromolekller Birka Basit Bileikten Oluur

  • Canl sistemlerin molekler yaptalarnn pek ou, H, O, N ve dier C atomlaryla yada kovalent ekilde bal karbon atomlarndan oluur.

  • Amino asitler, nkleotidler ve monosakkaritler gibi organik bileikler olan makromolekllerin (proteinler, nkleik asitler ve polisakkaritlerin) monomerik alt birimleri olarak ilev grrler

  • DNA; 4 eit deoksiribonkleotidlerden

  • RNA; 4 eit ribonkleotidlerden

  • Proteinler; 20 farkl aminoasitlerden olumaktadr

Dzenli dorusal diziler

8 altbirimden oluan bir para iin olas dizi eitlerinin says


Biyokimyaya giri

  • Btn monomerler organizmalarda ayndr. Bu monomerlerin boyutlu dzenlenmeleri,genler, katalizrler, hormonlar ve dierleri gibi zel biyolojik ilevlerini belirler.

  • Tm makromolekllern monomerlerin birou hcrelerde birden fazla ilev grmektedir.

    • Nkleotidler: enerji-tayc molekller

    • Amino asitler: hormonlar, nrotransmitrler, pigmentler..


Biyokimyaya giri

  • Tm canllar molekllerini ayn eit monomerik altbirimlerden oluurlar

  • Bir makromolekln yaps ona zel biyolojik ilevini belirler.

  • Her cins ve tr, belirleyici makromolekl dizisiyle tanmlanr


Kimyasal bile im ve ba lanma

Kimyasal Bileim ve Balanma

  • Doal olarak bulunan 90dan fazla kimyasal elementten sadece 30 kadar canl organizmalar iin esastr.

  • Canl organizmalarda bulunan elementlerin ou nispeten dk atom numaralarna sahiptir; sadece 5 tanesinin atom numaras 34ten byktr.

  • Canl organizmalarda, btn atomlarn yzdesi olarak, en fazla bulunan element H, O, N ve Cdur, hepsi hcrenin %99undan fazlasn oluturur. Bunlar, srasyla bir, iki, ve drt ba yapabilmektedir


Molek ler bile im dinamik kararl durumu yans t r

Molekler Bileim Dinamik Kararl Durumu Yanstr


Enzimler kimyasal tepkime dizilerini ba lat r

Enzimler Kimyasal Tepkime Dizilerini Balatr

  • Birka dnda metabolik katalizrler, proteinlerdir (Birka RNA moleklnn katalitik rol vardr).

  • Birka dnda her enzim, zgl bir tepkime katalizler ve hcrede her bir tepkime farkl bir enzim tarafndan katalizlenir

  • Enzimlerin okluu, zgllkleri ve dzene duyarllklar, hcrelere aktivasyon engellerini seici ekilde drme yetenei salar.

  • Hcrelerde enzim-katalizli binlerce kimyasal tepkime, yol ad verilen, bir tepkimenin rnnn bir sonrakinde reaktan (tepken) olduu, birok farkl ardk tepkime dizininde ilevsel olarak dzenlenmitir


Biyokimyaya giri

Enzimler Kimyasal Tepkime Dizilerini Balatr

  • Baz yollar organik besinleri kimyasal enerjiye ztlemek ve hcre iin yararl biime evirmek zere basit son rnlere dntrr. Bu ykan, serbest enerji oluturan tepkimelere katabolizma ad verilir

  • Dier yollar kk ncl molekllerle balar; proteinler, nkleik asit gibi daha byk ve karmak molekllere evrilir. Enzim-katalizli yollar deimez bir ekilde enerji alnmasn gerektirir ve buna anabolizma ad verilir

  • Katabolizma ve anabolizma yollar hcresel metabolizmay oluturur.

  • ATP bu yollarda katabolik ve anabolik bileenleri arasnda balca balayc halkadr


Biyokimyaya giri

Metabolizma Denge ve Ekonomi Salamak zere Dzenlenir

  • Canl hcreler ayn anda karbohidrat, ya, protein ve nkleik asit molekllerinin binlerce eidini ve onlarn basit altbirimlerini sentezlemekle birlikte sadece hcrenin gereksinim duyduu miktarlarda sentezlenmesini salar

    • r, hcre oalmasnda proteinler ve nkleik asitlerin nclleri yksek oranda bulunurken, oalmayan hcrede gereksinim duyduu miktar kadar bulunur.

  • Her metabolik yoldaki anahtar enzimler yle dzenlenir ki, ncl moleklnn her tipi, hcrenin o andaki gereksinimlerine uygun miktarda oluturulur.


Biyokimyaya giri

Depo besinler

Dier hcresel i

zolsin Sentezi

Karmak biyomolekller

Sindirilmi besinler

Solar fotonlar

Mekanik i

  • Eer hcre protein sentezi iin gerektiinden fazla izolsin sentezlemeye balarsa, kullanlmayan izolsin moleklleri birikir.

  • zolsinin yksek deriimleri, sentezine ait yolun ilk enziminin aktivitesini inhibe eder; izolsin amino asidinin retimi yavalar.

  • Bu ekilde geribeslemeli (feedback) inhibisyon her metabolik ararnn retimi ve kullanm dengede tutmaktadr.

Osmotik i

Katabolik tepkime yollar (egzergonik)

Anabolik tepkime yollar (endergonik)


Biyokimyaya giri

Metabolizma Denge ve Ekonomi Salamak zere Dzenlenir

  • Canl hcreler kendi katalizrleri olan enzimlerin sentezlerini de dzenler. Bylece bir hcre, bir rnn yeterince saland durumda, bu rn yapmak iin gereken enzimin sentezini durdurabilir.

  • Canl hcreler srekli olarak en ekonomik duruma ayarlanmak zere kendini dzenleme zellikleri vardr


Biyomolek ller

Biyomolekller


Biyokimyaya giri

ok bulunan elementler: H, C, N, O, Na, P, S, Cl, K, Ca

Bunlar hcre ve dokularn yapsal bileenleridir ve gram dzeyinde bulunmas gerekir

Dier elementler ise eser (iz) elementler olup gereksinimleri insanlar iin ok azdr: insanlar iin birka miligram Fe, Cu ve Zn, dierleri ise ok az daha miktarda kullanlmaktadr


Biyokimyaya giri

  • z (eser) elementler insan vcut arlnn ok kk ksmn temsil eder anacak tm genellikle enzimleri de ieren zgl proteinlerin ilevleri iin art olduklarndan, yaam iin vazgeilmezdir.

    • Fe, I, P, S, Cu, Zn vb.

  • r, hemoglobin moleklnn oksijen-tama kapasitesi kesinlikle, ktlesinin sadece %0.3n oluturan drt demir iyonuna baldr.


Biyomolek ller karbon molek llerdir

Biyomolekller Karbon Molekllerdir

  • Canl organizmann kimyas, hcrelerin kuru arlnn yarsndan fazlasna karlk gelen karbonun evresinde dzenlenmitir.

  • Karbon, hidrojen atomlaryla tekba, oksijen ve azot atomlaryla hem tek, hem de ift ba yapabilir.

  • Karbon atomlarnn biyolojideki en byk nemi, ok dayankl olan karbon-karbon tek balarn oluturmak amacyla elektron iftlerini dier karbon atomlaryla paylaabilmesidir


Kimyasal ba lar

Kimyasal balar

  • Kovalent balar

  • Hidrojen balar

  • yonik balar

  • Van der Waals balar


Kovalent ba lar

Kovalent balar

  • ki ametal arasnda elektronlarn ortaklaa kullanmyla oluan baa kovalent ba denir.

  • Farkl cins iki ametl arasnda oluan baa polar kovalent ba denir. Son yrngelerdeki elektronlar ortaklaa kullanlr. Polar kovalent ba sonucunda oluan molekl bileik molekldr.

    r, H2O

  • Negatif ykl elektronun baa katlan iki atom tarafndan eit kuvvette ekildii kovalent baa non-polar (apolar) kovalent ba denir. Ayn cins iki ametl atomu arasnda oluan baa denir

    • r, H2


Biyokimyaya giri

Polar Kovalent Ba

Apolar Kovalent Ba


Hidrojen ba lar

Hidrojen balar

  • Bir hidrojen (H) atomunun oksijen (O) ve azot (N) gibi bir elektronegatif atoma kovalent balanmas halinde sonucunda oluur

yonik balar

  • yonik ba, zt ve e ykl iyonlar arasndaki elektrostatik kuvvetlere dayanan bir kimyasal ba trdr.r, NaCl


Wan der waals ba

Wan der Waals Ba

  • Bir molekln pozitif dierinin de negatif ykl ksmlar arasnda ksa sreli zayf ekim kuvvetleri oluur. Bu kuvvetlerin etkisi ile molekller arasnda oluan balara Wan der Waals balar denir. Olduka zayf olan bu ba eidinin kuvveti molekl bykl arttka artar.

  • Kovalent bal apolar molekllerde (H2, CO2, N2 gibi) ve soygazlarda youn fazlarda sadece ktlelerinden kaynaklanan bir ekim kuvvetine denilmektedir


Amino asitler peptidler ve proteinler

Amino Asitler, Peptidler ve Proteinler


Proteinler

Proteinler

  • Tm hcrelerde ve hcrelerin de tm blmlerinde en ok bulunan biyolojik makromolekllerdir. Tek bir hcrede bile binlerce farkl eitte ve byklkte bulunur.

  • Genetik bilginin ifadelendii molekler aralardr.

  • Tm proteinler 20 aminoasidin dorusal diziler halinde kovalent olarak balanmasyla oluur.

  • Farkl organizmalar bu 20 amino asidin farkl dizilimleri sonucunda enzimler, hormonlar, antikorlar, tayclar, kas, tyler, rmcek alar, boynuz, mantar zehirleri, gibi saysz fakl biyolojik aktiviteye sahip rnler oluturmaktadr.


Biyokimyaya giri

Lusiferaz enziminin katalizledii, lusiferin proteini ve ATPnin tepkimesi sonucu k oluur

Kreatin proteini tm omurgallarda; sa, pul, boynuz, yn, trnak ve tyn balca yapsal elemandr


Proteinler1

Proteinler

  • Aminoasitlerin dehidrate (su kaybetmi) polimerleridir, her bir amino asit kalnts (rezids; bir amino asidin dieriyle balanrken su kaybetmesini yanstr) yanndakine zel bir tip kovalent bala balanmaktadr.

  • Proteinler ok eitli yntemlerle yapsal amino asitlerine yklabilir (hidrolizlenebilir)

  • Proteinlerin yap ta olan amino asitlerin isimleri, bazen ilk izole edildii kaynaktan tretilmitir.

    • Asparajin Asparagus (kukonmaz)

    • Tirozin peynir (tyros)

    • Glisin (glykos, tatl)


Amino asitler ortak yap sal zellikleri

Amino Asitler Ortak Yapsal zellikleri

  • Doada 300 den fazla amino asit tanmlanm olmasna ramen bunlardan sadece 20 tanesi memelilerin proteinlerinin yapsnda bulunmaktadr.

  • Proteinlerde bulunan 20 standart amino asidin hepsi de -amino asittir.

  • Ayn karbon atomuna bal (-karbon) bir karboksil grubu (COO-), bir amino grubu (NH3+) ve yan gruba (R-Grubu) sahiptir

  • Aminoasitlerin sudaki znrln etkileyen elektrik yk, byklk ve yapsal ynden farkl olan yan zincirleri veya R-gruplaryla birbirlerinden ayrlrlar


Biyokimyaya giri

Bu yap bir -amino asit hari hepsinin ortak yapsdr


Amino asitler ortak yap sal zellikleri1

Amino Asitler Ortak Yapsal zellikleri

  • Standart amino asitler proteindeki kompozisyon ve dizilimlerini belirlemek amacyla 3-harfli ksaltma veya tek harfli sembol olarak gsterilmektedir.

    r, Alanin-Ala-A; Glisin-Gly-G; Glutamin-Gln-Q

  • Glisin dndaki tm standart amino asitlerde -karbon atomu 4 farkl grupla ba yapar:

    • Karboksil grubu

    • Amino grubu

    • R grubu

    • H atomu


Amino asitler ortak yap sal zellikleri2

Amino Asitler Ortak Yapsal zellikleri

  • Proteinlerde bu karboksil ve amino gruplarnn hemen tamam peptid bann yapsnda yer alr ve genellikle (hidrojen ba oluumu hari) kimyasal reaksiyonlara girmez

  • Bu nedenle, bir amino asidin proteindeki roln belirleyen yan zincirlerin yapsdr.


Amino asitler r gruplar na g re s n fland r l rlar

Amino Asitler R Gruplarna Gre Snflandrlrlar

  • Amino asitler R gruplarnn zelliklerine gre, zellikle polariteleri veya biyolojik pHta suyla tepkimeye girme eilimlerine gre 5 ana snfta gruplandrlrlar.

  • R gruplarnn polaritesi, tamamen polar olmayan ve hidrofobik, yksek oranda polar veya hidrofilie kadar eitlidir

  • Polar olmayan (nonpolar), Alifatik R gruplar

  • Aromatik R Gruplar

  • Polar, Yksz R Gruplar

  • Pozitif Ykl (Bazik) R Gruplar

  • Negatif Ykl (Asidik) R Gruplar


1 polar olmayan alifatik r gruplar

1. Polar Olmayan, Alifatik R Gruplar

  • Bu amino asitlerin yan zincirleri (R gruplar) polar olmayan ve hidrofobiktir.

  • Proteinlerde alanin, valin, lsin ve izolsinin yan gruplar bir araya gelip kmeleerek, hidrofobik etkileimlerle protein yapsn sabitler.

Glisin

Alanin

Valin

zolsin

Lsin

Metiyonin


2 aromatik r gruplar

2. Aromatik R Gruplar

  • Aromatik (halkasal) yan zincirli fenilalanin, tirozin ve triptofan polar olmayan (hidrofobik) aminositlerdir

  • Hepsi hidrofobik etkileimle katlabilir.

  • Triptofan ve tirozin, bir dereceye kadar da fenilalanin ultraviyole n absorblar. Bu zellik proteinlerin tanmlanmasnda kullanlmaktadr.

Fenilalanin

Triptofan

Tirozin


Biyokimyaya giri

  • Birok molekl belirli dalga boyunda absorblar.

    • r, Aromatik R Gruplar olan triptofan ve tirozin 280 nm

Absorbans

Dalgaboyu (nm)


3 polar y ks z r gruplar

3. Polar Yksz R Gruplar

  • Polar olmayan amino asitlere gre suda daha fazla znebilir ve hidrofiliktir

  • Bu amino asitler: serin, treonin, sistein, prolin, asparajin ve glutamindir.

Serin

Treonin

Sistein

Prolin

Glutamin

Asparjin


4 pozitif y kl bazik r gruplar

4. Pozitif Ykl (Bazik) R Gruplar

  • R gruplarnda ikinci bir amino grubuna sahip olan lizin, arjinin ve histidin pH 7de pozitif ykl R grubu ieren amino asitlerdir.

Histidin

Arjinin

Lizin


Biyokimyaya giri

5. Negatif Ykl (Asidik) R Gruplar

  • R gruplarnda ikinci bir karboksil grubuna sahip aspartat ve glutamat pH 7de negatif yke sahip R grubu ieren amino asitlerdir.

Aspartat

Glutamat


Biyokimyaya giri

Lambert-Beer Yasas: In Molekller Tarafndan Emilimi (Absorbsiyonu)

  • Ik absorbansnn spektrofotometreyle lm molekllerin saptanmas, tanmlanmas ve zelti ierisindeki deriimlerinin lmnde kullanlr. Belli bir dalga boyunda bir zelti tarafndan absorblanan n miktar; n katettii mesafenin uzunluuna ve absorblayan maddenin deriimine baldr.

Geen n younluu I

Gelen n younluu Io

Monokromatr

Dedektr

Ik

C mol/litre absorblayan trleri ieren rnek kveti


Biyokimyaya giri

  • I0: Gelen n younluu,

  • I: geen n younluu,

  • : molar ekstinksiyon katsays (mol-cm bana litredeki birim),

  • c: absorblayan maddenin deriimi (litre bana mol cinsinden) ve

  • l: abroblayan rnein yolunun uzunluu (cm cinsinden)

  • Absorbans =A =

In katettii yolu 1.0 cm ve sabit olduunda absorbans zeltinin deriimiyle doru orantldr

Geen n younluu I

Gelen n younluu Io

Ik

Dedektr

Monokromatr

C mol/litre absorblayan trleri ieren rnek kveti


Biyokimyaya giri

Standart D Amino Asitler nemli levlere Sahiptir

  • Proteinler, 20 standart amino asit dnda polipeptidlerde yer alan ve standart amino asit kalntlarnn modifikasyonuyla oluan standart d amino asit kalntlar da ierebilir.

  • Standart d amino asitlerden 4-hidroksiprolin prolinin, 4-hidroksilizin lizinin trevidir. 4-hidroksiprolin bitki hcre duvar proteinlerinde ve her ikisi de ba dokunun fibrz proteini olan kollajende bulunurlar.

  • 6-N-Metillizin kas dokusunun kontraktil proteini olan miyozinin yapsal elemandr.

  • -karboksiglutamat phtlama proteinlerinde protrombinde ve biyolojik ilevi Ca2+ balayan dier proteinlerde bulunur


Biyokimyaya giri

Standart D Amino Asitler nemli levlere Sahiptir


Biyokimyaya giri

Standart D Amino Asitler nemli levlere Sahiptir

  • Ornitin ve sitrlin arjinin biyosentezinde ve re dngsnde anahtar rnlerdir.


Peptitler amino asit zincirleridir

Peptitler Amino Asit Zincirleridir

  • ki amino asit molekl peptit ba ad verilen bir amit bayla kovalent balanabilir ve sonuta dipeptit oluur.

  • Peptit ba bir amin asitin -karboksil grubu ile dierinin -amino grubu arasnda suyun uzaklamasyla oluur.

Dipeptit Ba


Biyokimyaya giri

  • amino asit, iki peptit bayla balanrsa tripeptit oluur. Benzer ekilde tetrapeptitler, pentapeptitler ve ok sayda amino asidin balanmasyla polipeptitler oluur.

  • ou zaman protein ve polipeptit birbirlerine benzer anlamda kullanlmaktadr

Amino-terminal u

Karboksi-terminal u


Biyokimyaya giri

AlanilGlutamilglisillizin


Biyolojik olarak aktif peptitler ve polipeptitler ok geni bir b y kl k s n r na sahiptir

Biyolojik Olarak Aktif Peptitler ve Polipeptitler ok Geni Bir Byklk Snrna Sahiptir

  • Doadaki peptitler iki amino asitten birka bin amino asit kalntsna kadar uzunlukta olabilir.

  • Birok ufak peptit ok dk deriimlerde etkisini gsterir. rnein ok sayda omurga hormonu kk peptitlerdir.

    • Oksitosin (9 amino asit kalnts) arka hipofizden salnan uterus kaslmasn uyaran bir hormondur

  • Kk polipeptitler ve oligopeptidlere rnek ise biri 30 dieri 21 amino asit kalnts olan iki polipeptit zincirinden olumu pankreatik hormon inslindir

  • Glukagon ise insline zt etki gsteren bir dier pankreatik hormondur (29 amino asit).


Biyokimyaya giri

  • Ticari olarak sentezlenen Aspartam olarak bilinen yapay tatlandrc, kk amino asitlere rnektir.


Proteinlerdeki polipeptit zincirinin uzunlu u ne kadard r

Proteinlerdeki polipeptit zincirinin uzunluu ne kadardr?


Biyolojik olarak aktif peptitler ve polipeptitler ok geni bir b y kl k s n r na sahiptir1

Biyolojik Olarak Aktif Peptitler ve Polipeptitler ok Geni Bir Byklk Snrna Sahiptir

  • Baz proteinler tek polipeptit zinciri ierirler, bazlar ise iki veya daha fazla sayda nonkovalent birlemi polipeptitten oluurlar ve bunlara oklualtbirimli proteinler denir

  • rnek olarak Hemoglobin iki benzer alfa ve iki benzer beta zinciri olarak drt polipeptit alt birimi ierir ve drd birbirine nonkovalent etkileimlerle baldr.

  • Bu oklualtbirimli protein yapsnda her bir alfa alt birimi bir beta altbirimiyle elemitir.


Baz proteinler amino asitler d nda kimyasal gruplar erir

Baz Proteinler Amino Asitler Dnda Kimyasal Gruplar erir

  • Pek ok protein, rnein ribonkleazenzimi ve kimotripsinojen, sadece amino asit kalntlar ierir ve basit proteinler olarak adlandrlr.

  • Baz proteinler ise amino asitlere ek kalc bir kimyasal ksm ierir ve bunlara konjuge (birleik) proteinler denir.

  • Konjuge proteinin amino asit olmayan ksmna prostetik grup denir

  • Konjuge proteinler prostetik grubun kimyasal yaps temel alnarak snflandrlr,

    • R, Lipoproteinler, glikoproteinler, metaloproteinler


Protein yap s n n birka d zeyi vard r

Protein Yapsnn Birka Dzeyi Vardr

  • Proteinlerin yapsn tanmlamak iin ve anlamak iin drt gruba ayrlmtr.

  • Kovalent balarla (balca peptit balar ve dislfit balar) balanm amino asit kalntlarnn oluturduu polipeptit zinciribirincil yapdr (primer yapdr). Birincil yapnn en nemli yan amino asit kalntlarnn dizisidir.


Protein yap s n n birka d zeyi vard r1

Protein Yapsnn Birka Dzeyi Vardr

  • kincil yapda ise amino asit kalntlar ksmen kararl dzenlemelerle tekrarlayan yapsal modeller oluturur.

  • ncl yapda polipeptitin tm boyutlu katlanmalarnn bir grntsdr.

  • Bir protein iki veya daha ok sayda polipeptit altbirimi ierdiinde uzaysal dzeni drdncl yap olarak adlandrlr


Proteinler ayr labilir ve safla t r labilir

Proteinler Ayrlabilir ve Saflatrlabilir

  • Bir proteinin zelliklerini, amino asit birleimini ve dizisini tanmlayabilmek iin nce saf olarak elde edilmesi esastr.

  • Hcreler binlerce farkl eit protein iermektedir ve bunlardan sadece bir tanesi nasl saflatrlabilir?

  • Bir proteinin dierinden farkl zeliklerinin olmas saflatrma iin avantaj salar

  • r, pek ok protein zgl olarak baka biyomolekllerle balanr ve bu balanma zellikleriyle proteinler saflatrlabilir.


Proteinler ayr labilir ve safla t r labilir1

Proteinler Ayrlabilir ve Saflatrlabilir

  • Protein kayna genellikle doku veya mikrobiyal hcrelerdir. Protein saflatrmadaki ilk basamak bu hcreleri paralamaktr.

  • ounlukla proteinlerin byklk, yk gibi baz zelliklerine gre farkl fraksiyonlara ayrlma ilemine tabi tutulur.

  • Saflatrmada en nce gelen proteinlerin pH, s, tuz deriimi ve dier etkenlerden etkilenen bir kompleks ilevi olan znrlklerindeki farkllktan faydalanlr.


Proteinler ayr labilir ve safla t r labilir2

Proteinler Ayrlabilir ve Saflatrlabilir

  • Genel olarak yksek tuz deriimlerindeproteinlerin znrl dktr ve bu etki tuzla ktrme olarak adlandrlr.

  • Uygun miktarda tuz ilavesiyle zelti ierisindeki baz proteinler ktrlrken, dierleri zeltide kalr. Amonyum slfat [(NH4)2SO4] suda yksek znr olduu iin bu amala sklkla kullanlr.

    • Byk proteinler diyaliz ileminde protein zcden ayrtrlabilir.

    • Protein ayrtrlmasnda en ok kullanlan metot kolon kromatografisidir ve proteinleri yk, byklk, balanma affinitesi ve dier zelliklerine gre ayrlr.


Kromatografi 1

Kromatografi-1

  • Bir karmdaki kimyasal yaplar ok az farkllk gsteren maddeleri, birbirinden ayrtrmak veya saflatrmak amacyla kullanlan yntemlerden birisidir.

  • Yntemi ilk kez gelitiren Rus botaniki Mikhail Tsweet, bitki pigmentini kalsiyum karbonat (tebeir) kolonundan geirerek eitli renk bantlar elde etmi ve 1906'da yaynlad makalesinde bu ayrmann kimyasallarn adsorbsiyonuna bal olduunu belirtmitir. Beyaz tebeir kolonda renkli bantlarn grlmesi zerine chroma=renk ve graphe=yaz anlamnda kromatografi terimini kullanmtr.


Kromatografi 2

Kromatografi-2

  • 1941 ylnda Martin ve Synge partisyon (partition) kromatografiyi gelitirerek suyla kapl silika jel kolonunda monoamino monokarboksilik asitleri ayrtrmay baarmlardr. Silika jelin istenilen performans gstermemesi zerine, bunun yerine kat kullanmlar ve kat kromatografisini oluturmulardr.

  • Kromatografik sistemde, durgun ve hareketli faz olmak zere iki faz bulunur. Durgun faz (kat veya sv) sabit, hareketli faz (sv veya gaz) ise akkan haldedir.


Kromatografi 3

Kromatografi-3

  • Ayrtrlmak istenen molekller durgun ve hareketli fazlar arasnda dalp bir dengeye ularlar. Hareketli faz iinde daha iyi znen ve durgun faza daha az ilgi gsteren bir molekl; hareketli fazda daha az znen ve durgun faza daha fazla ilgi gsteren bir baka molekle oranla daha hzl hareket edecek ve bu iki molekl birbirlerinden farkl alanlara g ederek ayrm olacaktr.

  • Eer bu molekller renkli maddeler ise dorudan grldkleri halde, renksiz maddeler ikinci bir boyama ilemini takiben grlebilirler.


Kromatografi 4

Kromatografi-4

  • Deiik alma prensipleri ieren kromatografik yntemler gelitirilmitir. Bu yntemleri mekanizmalarna gre snflamak mmknse de, ayn kromatografik sistem iinde birden fazla mekanizmadan yararlanmak da mmkndr. Balca kromatografi yntemleri:

    • Adsorbsiyon

    • yon Deitirici Kromatografi

    • Affinite Kromatografi

    • Molekler Eleme


Adsorbsiyon

Adsorbsiyon

  • Durgun faz oluturan destek madde ile molekl arasndaki elektrostatik etkileim, hidrojen balar veya destek madde iinde molekln dalmas gibi zellikler adsorpsiyon kromatografisinin temelini oluturur.

  • Molekllerin hareket hzlar, hareketli faz iinde zlme oranlarna ve durgun faza olan ilgi derecelerine bal olarak deikenlik gsterir ve kimyasal olarak farkl zellik ieren molekller birbirlerinden farkl alanlara g ederler.

  • Durgun ve hareketli faz oluturan maddeler ayrtrlmak istenen molekllerin zelliklerine gre seilir.


Yon de i tirici kromatografisi

yon Deitirici Kromatografisi

  • Bu tip kromatografide molekllerin iyonik yklerinin yn ve kuvveti ayrmann temelini oluturur. norganik iyonlar, amino asitler, nkleik asitler ve proteinler bu tip ayrtrma iin ideal molekllerdir.

  • Katyonlar ayrtrmak iinnegatif ykl gruplardan oluan katyon-deitirici reineler (slfonat veya karboksilat iyonlar gibi); anyonlar ayrtrmak iin ise pozitif ykl gruplardan oluan anyon-deitirici reineler (trietilaminoetil) kullanlr.


Yon de i tirici kromatografisi1

yon Deitirici Kromatografisi

  • Karm halindeki numune kolona uygulandktan sonra hareketli fazn pH's veya iyonik gc deitirilerek istenen zellikteki molekllerin akkanl salanr.

  • Numune iindeki dier madde ise kolonda kalr. pH veya iyonik gc biraz daha deitirilerek ikinci fraksiyonun da kolondan alnmas mmkndr.


Affinite kromatografisi ve molek ler eleme

Affinite Kromatografisi ve Molekler Eleme

  • Affinite Kromatografi: Ayrtrlmak istenen molekln biyokimyasal zelliine gre, durgun fazda onu balayabilecek zel yaplarn kullanlmas prensibine dayanr. En sk olarak enzim-substrat, hormon-reseptr veya antijen-antikor etkileimleri kullanlr.

  • Molekler Eleme: Her ne kadar ekil ve hidrasyon durumlar etken olsa da, temel olarak moleklleri byklklerine gre ayrmasn salayan bir kromatografi trdr.


Kolon kromatogrofisi

Kolon kromatogrofisi

  • Uygun kimyasal zellie sahip delikli kat maddeyle kolon kaplanr (duran faz) ve tampon zelti (hareketli veya mobil faz) buradan filtre edilir.

  • Protein ieren zelti kolonun tepesinden braklr, kat matriks zerinden bu zelti filtre olur.

  • Her bir protein zelliine gre hzl veya yava olarak kolon boyunca hareket eder.

  • Kolon uzunluu artka ayrlma daha iyi olur, znrlk artar fakat her protein band zamanla dfzyonel yaylma nedeniyle geniler ve bu olay proteinlerin saf elde edilmesini engeller.


Yon de i tirme kromatografisi

yondeitirmeKromatografisi

Negatif ykl ilevsel grup ieren polimer yatak

Katyon deitiriciler ieren kolona protein karm ilave edilmitir

Uygulanan pHdaki net yklerine gre proteinlerin kolondan ayrl hzlar tayin edilir. Katyon deitiriciler uygulandnda net negatif yk fazla olan proteinler daha hzl ve abuk ayrr


Biyokimyaya giri

Affinite

kromatografisi

Molekler eleme veya

Boyut ayrma kromatografisi


Y ksek bas n l s v kromatogrofisi hplc

Yksek Basnl Sv Kromatogrofisi (HPLC)

  • Yksek basnl pompalar kullanlr ve protein moleklleri kolonunun aasna doru hzla itilir

  • HPLCde kolondan gei sresi olduka azaltlm ve yksek znrlkte ayrma salamaktadr


Proteinler elektroforezle ayr t r labilir ve tan mlanabilir

Proteinler Elektroforezle Ayrtrlabilir ve Tanmlanabilir

  • Ykl proteinler elektrik alannda gleri sonucunda birbirinden ayrtrlabilir ve tanmlanabilir.

  • Elektroforez, proteinlerin izoelektrik noktalar ve yaklak molekl arlklar gibi ok nemli zelliklerini de tanmlamaya olanak salar

rnek

Gn yn


  • Login