Biyokimya Slaytlari

HÜCRE VE 21.09.2017 ORGANELLER HÜCRE Hücre 10μm çapında bir küredir. Canlılığın üç temel belirtisi olan metabolizma, büyüme ve çoğalabilme yeteneğini gösterir. Erişkin bir insanda özelleşmiş fonksiyonlara sahip 200 farklı tipte yaklaşık 100 trilyon hücre bulunmaktadır. Vücudumuzda başlıca 5 sınıf biyopolimer bulunur: DNA, RNA, polipeptidler, polisakkaritler, lipidler Büyüklük Prokaryotik hücre Ökaryotik hücre Genom Büyük (5-100m) Küçük (1-10m) DNA, histon ve nonhiston proteinlerle kompleks yapmış DNA ve nonhiston şekilde yer alır ve nukleus zarları proteinlerden oluşur. vardır. Nukleus zarı yoktur. Mitoz izlenir. Hücre Bölünme ve Mitokondri, ER, lizozom ve golgi bölünmesi tomurcuklanma izlenir. v.b. organelleri vardır. Mitoz yoktur. Mitokondri vardır ve oksidatif Membranlı enzimler mitokondride yer alır. organel Bulunmaz Enerji Kompleks mikrotübül, metabolizm Mitokondrileri yoktur. intermediate (ara) flamentler ve ası Oksidatif enzimler plazma aktin flamentleri bulunur. membranına bağlı olarak Sitoplazmik akım, endositoz, Sitoskeleto bulunur. fagositoz, mitoz ve veziküler n Yoktur transport benzeri hareketler izlenir. Hücre içi Yok Yoktur hareketlilik Hücre Hücre dış duvarı olabilir Doku homogenatı 600 g 5 dak. pellet süpernatant 15000 g 15 dak Nukleus Sağlam hücreler Konnektif doku Glikojen pellet süpernatant 100.000 g 60 dak Mitokondri Lizozom Peroksizom pellet süpernatant Mikrozom Soluble proteinler Ribozom 1

21.09.2017 Fraksiyon Enzim Fonksiyon Membranlar: Plazma 5’ nükleotidaz, adenilat siklaz ? Na+, K+-ATPase Lipid, protein ve karbonhidrattan meydana membranı DNA polimeraz Membran polarizasyonu gelir. Nukleus RNA polimeraz DNA replikasyonu Glukoz-6-fosfataz Fosfolipid, gliserosfingolipid (serebrozid, Endoplazmik Sitokrom b5 redüktaz DNA transkripsiyonu gangliyozid), kolesterolden ve bu tabaka retikulum Galaktozil transferaz Glukoneogenez arasında dağılmış büyük globuler proteinlerden Mannosidaz oluşmuştur. Golgi Asit fosfataz Yağ asiti desatürasyonu -glukronidaz Protein glikozilasyonu Lipid oranı % 40- 80 Lizozom Süksinat dehidrogenaz, En çok bulunan fosfolipid fosfatidil kolindir. glutamat dehidrogenaz Nükleotid yıkımı Mitokondri Sitokrom c oksidaz Polisakkarid yıkımı (lesitin) Oligomisin duyarlı ATPase Oksidatif fosforilasyon Plazma membranın kolesterol içeriği fazladır. Peroksizom Katalaz, ürat oksidaz Sitozol Laktat dehidrogenaz H2O2 yıkımı Glukoz-6-fosfat Dehidrogenaz Glikoliz Pentoz fosfat yolu Membranlar: Gliserol-3-fosfat Fosfatidik asit TAG  En yüksek protein içeriği mitokondri iç membranında (%75) bulunur.  Myelin membranında ise protein içeriği %20, lipid içeriği %80 civarındadır.  Membranla kaplı organeller: Mitokondri, ER, Golgi cisimciği, Lizozomlar, Peroksizomlar, Çekirdek 2

21.09.2017 Plazma membranı: Seçici bir bariyerdir ve hücrenin antijenik yapısını belirler. Zar trilaminar bir yapı gösterir. Double layer, Bilayer membran, Unit Membran Başlıca hidrofobik etkileşimlerle oluşur. (KOVALENT BAĞ YOKTUR) Lipitler ve proteinler birbirleriyle kovalent Bir molekülün lipid çözünürlüğü ne kadar bağlı olmadığından, tüm yapı oldukça esnektir yüksek ise membranlardan difüzyon hızı da o ve hücrenin şekil ve büyüklüğündeki denli büyüktür. değişmelere izin verir. Yağda çözünürlüğü olmayan moleküller ve Membranlar amfipatiktir. iyonlar ise membranı protein kanallar aracılığı Membran proteinleri, membran boyunca gidip ile geçerler. gelebilir ve belirli bölgede toplanabilir. 3

21.09.2017 Membranlar asimetriktir. Membran proteinleri ve fosfolipidleri membran boyunca hareket edebilir. Membran fosfolipidleri flip-flop denilen bir hareketle yer değiştirebilirler. Glikoforin gibi bazı zar proteinleri fosfolipidlerin flip-flop sıklığını arttırırlar. 1-Lipidler: Zar yapısında en çok fosfolipidler • Kolesterolün membranlarda diğer lipitlerden yer alır. farklı bir özelliği vardır. • fosfatidil kolin (lesitin), fosfatidil etanolamin • Yüksek sıcaklıklarda zarın akışkanlığı artarken (sefalin) gibi fosfolipidler, kolesterol buna karşı bir güç oluşturarak akışkanlığı azaltır. • serebrozid ve gangliyozid gibi şeker taşıyan glikosfingolipidler • Düşük sıcaklıklarda ise yağ açil zincirlerinin son derece düzenli bir şekilde paketlenmesinin • kolesterol engeller ve akışkanlığı arttır. • Zar akışkanlığını etkileyen faktörler: 2-Proteinler: • Yağ asidi zincir uzunluğu ile ters orantılıdır a-Periferal proteinler hemen her zaman • Yağ asidi doymamışlık derecesi ile doğru enzim olarak görev alırlar b-İntegral proteinler lipid tabakaya gömülü orantılıdır • Sıcaklık ile doğru orantılıdır. Transmembran proteinleri: Suda eriyen maddelerin hücre dışı ile içi arasında girip Trigliseridler ve kolesterol esterleri asla çıktığı bir kanal sağlamaktadır. bulunmaz. 4

21.09.2017  Membrandan Na, K, Cl gibi iyonlar integral 3-Karbonhidratlar: Lipidlerden ve proteinlerden iki membran proteinlerinden oluşmuş kanallar önemli farkı var: ile aktif olarak taşınır. (Na-K ATPaz) 1-Tek başlarına bulunmazlar, lipidlerle veya proteinlerle kompleks halindedir.  Aquaporinler denen özel bir transmembran 2-Hücrenin dış yüzeyinde yer alırlar. ailesi bazı özelleşmiş hücrelerde (renal medulla gibi) suyun hızlı hareketini sağlar. Görevleri; 1-Hücre yüzeyini negatif yaparlar. 2-Hücreleri birbirlerine bağlarlar. 3-Reseptör gibi davranırlar. 4-İmmün reaksiyonlara katılırlar. (hücrenin tüm antijenik özellikleri kh tarafından yapılır) • Endositoz: Endositoz 5 1-Sıvı faz pinositoz 2-Reseptör aracılı endositoz 3-Fagositoz • Ekzositoz: Ekzokrin pankreas, süt ve tükrük bezlerini gibi salgı yapıcı hücrelerden birikmiş ürünler bu şekilde salınır. • Her iki olay de ATP ve Ca bağımlıdır.

Tüm lipoproteinler, transfferin gibi 21.09.2017 glikoproteinler Ekzositoz Klatrin • Pasif difüzyon: • Kolaylaştırılmış difüzyon: 1-Konsantrasyon gradiyenti ile aynı yönde 1-Taşıyıcı gereklidir 2-Doygunluk kinetiği gösterir 2-Molekül büyüklüğü ve yükü önemlidir 3-Enerji gereksinimi yoktur 3-Sıcaklıktan etkilenir 4-Yarışmalı veya yarışmasız inhibisyona 4-pH değişikliklerinden etkilenir 5-Anyonlar katyonlardan daha kolay uğrarlar. geçerler Kotransport, taşınma aynı yönde ise Simport, ters yönde ise Antiport sistemi. Kotransport • Aktif transport: 1-konsantrasyon gradiyentine karşı 2-elektrokimyasal gradiyente karşı 3-metabolik enerji gereksinimi vardır 4-tek yönlüdür • Hücre enerjisinin %30-40 ‘ını aktif transport için harcar. (Na-K ATPaz pompası) • Hücre içindeki düşük Na, yüksek K düzeyleri Na-K ATPaz sistemi kullanılarak devam ettirilir. 6

21.09.2017 Oubain ve digital glikozidleri Na-K Aktif Kolaylaştırılmış ATPaz’ı transport difüzyon inhibe ederler. • Hipotonik solüsyon C<Hücre içi C Hücre şişmesi • Hipertonik solüsyon C>Hücre içi C, Hücre büzüşmesi • İzotonik solüsyonların osmotik madde miktarı hücre içiyle aynıdır. Madde Ekstrasellüler sıvı İntrasellüler sıvı Endoplazmik retikulum Na 140 mmol/L 10 mmol/L Cl 100 mmol/L 4 mmol/L • GER: Protein sentezi için özelleşmiş HCO3 27 mmol/L 10 mmol/L hücrelerde belirgindir. Glukoz 5.5 mmol/L 1 mmol/L pankreas hücreleri insülin K 4 mmol/L 140 mmol/L fibroblastkollajen Ca 2.5 mmol/L 0.1 µmol/L plazma hücreleriIg PO4 2 mmol/L 60 mmol/L Mg 1.5 mmol/L 30 mmol/L • Granüler denmesinin nedeni üzerinde poliribozomlar olmasıdır. lizozomlar • GER  GOLGİ hücre yüzeyi sekretuar depolama granülleri 7

21.09.2017 Hücre dışına lizozomal membran • Sitozol içinde kalacak ve işlev görecek olan verilecek olan proteinlerin proteinlerinin proteinler, ER ile bağlantılı olmayan sitoplazmik proteinlerin sentezi sentezi ribozomlarda sentezlenirler ve sinyal peptidi sentezi taşımazlar. GER ribozomları • GER aynı zamanda proteinlerin glikolizasyonunuda (N-bağlı glikolizasyon) ER lümeni sinyal peptidi: yapar. Bu proteinler • Tunikamisin proteinlerin ER glikozillenmesini N-terminal engelleyerek protein sentezini bozar. uçlarında bir protein uzantısı taşırlar Şaperonlar (HSP-ısı şok proteinleri) GER’den salgılanacak proteinlerin katlanmalarını düzenler. (Bip, kalneksin) Yüksek sıcaklık gibi etkenler şaperonların etkisini arttırırlar. • DER: • DER: Lipid (membran fosfolipidleri de dahil) -Steroid sentez eden hücrelerde (adrenal korteks) -Nötralizasyon ve detoksifikasyon yapan hücrelerde sentezi (KC) Kolesterol sentezi Steroid hormon sentezi • DER’un kasta sarkoplazmik retikulum denilen ve Ca İlaç detoksifikasyonu (sitokrom P450 sistemi) iyonlarını bir araya toplayıp salınımını sağlayan özel şekli bulunur. • Glukoneojenetik dokularda DER ve GER’da glukoz 6 fosfataz enzimi bulunması nedeni ile bu dokular glikojenin parçalanmasını sağlarlar. 8

21.09.2017 Golgi • ER ile plazma membranı arasında yer alır. -glikolizasyon -sülfatasyon -fosforilasyon -proteinlerin sınırlı basit bileşiklere ayrılması -paketleme (Brefeldin A) -salgı ürünlerinin birikimini • GER’deki ribozomlarda sentezlenen proteinler ER’un lümenine geçer. • Golgi içindeki enzimler, sülfat, karbonhidrat ya da lipid moleküllerini, protein moleküllerine ekleyerek onların sentez sonrası değişikliğe uğramalarına sebep olur. • Bu değişikliğin en önemli nedeni; Golgi’den ayrılan protein vezikülüne gideceği yerin “adresinin” verilmesidir. Lizozom • Golgide yapılırlar. • Asidik ph’da etkili hidrolitik enzimleri içerirler. • Endositozla (endozom) veya fagositozla (fagozom) hücre içine alınmış molekülleri ve yaşlanmış yada kusurlu organellerin yıkımlarını gerçekleştirir. 9

21.09.2017 PRİMER SEKONDER Peroksizom: LİZOZOM LİZOZOM • H2O2 hem üreten enzimleri hem de H2O2’yi Henüz bir endozomla İçeriği sindirilecek yıkan katalaz enzimini yüksek miktarda birleşmemiş kesecikle kaynaşmış olan içerirler. lizozomlar ve sindirim sürecinin • Peroksizomlar, yağ asitleri ve diğer lipidlerin ( başladığı lizozomlar plasmalojenler, kolesterol, safra asitleri gibi ), pürinler ve aa’lerin metabolizmalarının farklı • Otofaji İstenmeyen hücre içi maddelerin yönlerine katılırlar. yıkımı • Katalaz ve ürat oksidaz bu organelin işaret • Otoliz Ölü hücrelerin sindirimi enzimleridir. • Zellweger sendromu doğumda belirgindir, • Zellweger sendromu derin nörolojik bozukluklarla seyreder ve ilk • Neonatal adrenolökodistrofi bir yıl içinde ölümle sonuçlanır. • İnfantil Refsum hastalığı • Hiperpipekolik asidemi • Biyokimyasal olarak hastalık, • Rizomelik punktat kondrodisplazi peroksizom yokluğu, • Adrenolökodistrofi çok uzun zincirli yağ asitlerinin birikimi, • Pseudo-neonatal adrenolökodistrofi safra asit sentezinde anormallikler • Pseudo-Zellweger sendromu plazmalojenlerde belirgin bir azalmayla • Hiperokzalüri tip-1 • Akatalazemi seyreder. • Glutaril-CoA oksidaz eksikliği Mitokondri • Kendi kendine bölünerek yenilenebilen tek organel mitokondridir. Dolayısı ile kendine ait DNA ve RNA’sı • Metabolik aktivitenin daha yoğun olduğu vardır. hücreler de toplanma eğilimi gösterir. • Mitokondri • Sitoplazmadaki mevcut metabolitlerin kimyasal enerjisini, hücrede kolaylıkla kullanılabilecek bir dış zar, enerjiye çevirirler. (ATP) iç zar (kristalar), • Eritrositler hariç tüm hücrelerde bolca mitokondri bulunur. intramembraner aralık, • Mitokondriler, diğer organellerin aksine var olan matriksten meydana gelir. mitokondrilerin bölünmesi ile meydana gelir. • Dış membran %50 protein ve %50 lipidden oluşur. • İç membran %80 protein ve %20 lipidden oluşmuştur. Geçirgenliği en düşük zardır. 10

21.09.2017 • Matrikste: -TCA siklusu - oksidasyon -Diğer yıkım reaksiyonları -Porfirin metabolizmasının ilk ve son üç tepkimesi -KC’de üre siklusunun 1. Basamağı gerçekleşir. • Bu işlevler için gerekli enzimler matrikste yerleşmiştir. Ribozomlar • Tüm hücrelerde yer alırlar. • 2 farklı subüniteden (40S-60S) oluşurlar. • Tek tek granüler veya poliribozomlar halinde bulunabilirler. • Ribozomlar protein sentezi sırasında şifreyi çözmede veya tanımada önemli roller oynarlar. Nukleus Nukleus • Hücredeki en büyük organeldir. Kromatin Nükleer por • Hücrenin genetik materyalini (DNA ve Çekirdekcik kromatin) ve DNA replikasyonu için gerekli olan enzimleri içerir. İç zar • İmportinler ve eksportinler nükleusa giriş ve Dış zar çıkışı denetlerler. • Bir dokudaki hücre sayısını belirlemek için DNA miktarı tayin edilebilir. 11

21.09.2017 Sitoplazma 1. Glikoliz 2. Pentoz fosfat yolu 3. Çeşitli biyosentetik reaksiyonlar sitoplazmada gerçekleşir. Sitoplazmada; çeşitli soluble proteinler, glikojen granülleri, yağ damlacıkları yer almaktadır. • Sitoplazmik matriks; SİTOSKELETON • MİKROTÜBÜLLER: mikrotübül, mikroflament • Tubulin proteininden oluşur. ara flamentlerden • Endositoz-ekzositoz dahil hücre içi hareket için • Bu filamentlerin tümü, sitoplazmaya yapı ve gereklidirler. organizasyon kazandırır, hücreye şekil verir • Silia-flagel gibi ana yapısal komponentler için de gereklidir. • Bölünen hücrelerdeki mitotik iğcikler mikrotübüllerden oluşur. • Kinezin, dynein ve dynamin mikrotübüllerden • MİKROFLAMENTLER (AKTİN FİLAMENTLER): oluşan moleküler motorlardır. kasta miyoflament, • Silia ve flagellerde dynein yokluğu ile oluşan Kartagener Sendromu’nda erkeklerde sterilite epitel hücresinde tonoflament ve kronik respiratuar enfeksiyonlar oluşur. sinirde nöroflament • Kolşisin, vinblastin, paclitaxel (Taxol) ve gliserofulvin mikrotübül fonksiyonunu inhibe • Hücre bölünmesi, endositoz, eksositoz, hücre eder. hareketi ve hücre şeklinin devamı için gereklidirler. • Sitokalazinler tarafından inhibe edilirler. 12

21.09.2017 • İNTERMEDİATE (ARA) FLAMENTLER: • Hücreye mekanik direnç ve stabilite sağlarlar. Epitel hücrelerinde sitokeratinler, Mezanşimal hücrelerde vimentin, Kasta desmin, Glial hücrelerde glial fibriller Nöronlarda  periferin olarak yer alır. Plazma membran birleşmeleri: • Gap junction (nexus): Connexon denen 6 adet protein subünitinden meydana gelir. • Tight junction: Amacı bazale madde geçişini engellemektir. Zonula okludens Zonula adherens • Desmosom: Hücreler arası sıkı adezyonlardır. 13

AMİNO ASİDLER, 21.09.2017 PEPTİDLER VE AMİNO ASİTLER: PROTEİNLER • Enzimler, hormonlar, kontraktil proteinler, kollagen, hemoglobin, albumin, immunoglobulinler hepsi birer proteindir. • Tüm proteinler aa’lerden oluşmuştur. • Doğada 300’den fazla, memelilerde 20 aa bulunur. Amino asitlerin tüm kimyasal ve fiziksel özellikleri taşıdıkları yan zincire bağlıdır. Fizyolojik pH’da (pH = 7.4) karboksil grubu disosiye durumdadır ve negatif yüklü karboksil iyonunu (-COO-) oluşturur. Amino grubu ise protonlanır ve –NH3+ şeklindedir. Glisin istisna olarak tutulacak olursa geri kalan 19 aa’deki  • -karbonunda asimetrik merkezi olan aa’ler karbon atomu asimetrik karbon atomudur. birbirinin ayna görüntüsü olan D ve L formlarını Bu da aa’lere optik olarak aktiflik kazandırır. oluştururlar. Sağa çevirenler dekstrarotator (+) izomerler, sola çevirenler levorotator (-) izomerlerdir. • (D ve L izomer, enantiyomer) Bunlara optik izomerler denilir. (stereoizomer) Glisinin  karbon atomu simetriktir ve optik olarak inaktiftir. 1

21.09.2017 • İnsanlardaki tüm aa’ler L-aa’lerdir. • Diğer 19 aa’ten farklı olarak prolin bir imino asittir. • D-aa’ler bakteri hücre duvarında ve bazı Prolin ninhidrin ile sarı renkli boyanır. antibiyotiklerde görülür. • Beyinde bulunan D-serin ve hem beyin hem de periferde bulunan D-aspartat • Bütün şekerler ise D formundadır. L-iduronik asit ve L-fukoz ise istisna olarak vücutta bulunan L-şekerlerdir. AA’LERİN SINIFLANDIRILMASI: Yan zincirlerin (R kalıntılarının) iyonlaşabilme özelliklerine göre sınıflama: • Aminoasitlerin –COO- ve –NH3+ gruplarının • 1.Apolar (nonpolar, hidrofobik) aa’ler: hemen hepsi peptid bağının yapısında yer alır ve kimyasal reaksiyonlara giremez. Alanin Valin Fenilalanin Lösin • Bir aa’in proteindeki rolünü belirleyen yan Tirozin İzolösin zincirlerin yapısıdır. Triprofan Metiyonin • Aa’ler yan zincirlerinin özelliklerine göre polar ve apolar aminoasitler olarak sınıflandırılabilir. Prolin R grupları iyonlaşmaz, proton alış verişi yapmaz, hidrojen ve iyonik bağların yapısına katılmazlar. Zincir yapılarına göre sınıflandırma • 2.Polar (hidrofilik) aa’ler: Alifatik yan zincir Hidroksil grubu Kükürt taşıyan yan taşıyanlar taşıyan yan zincirliler zincirliler Arginin Glisin Histidin Glisin, Asparagin Glutamik asit Lizin Alanin, Serin, Sistein (sistin), Aspartik asit Glutamin, Serin Valin, Metionin Sistein Lösin, Treonin, Treonin İzolösin Tirozin Asidik yan zincir taşıyanlar Bazik yan Yan zincirinde İmino asit zincir aromatik halka Prolin Aspartik asit taşıyanlar taşıyanlar Glutamik asit Histidin, Fenilalanin, Asparagin Lizin, Tirozin, Glutamin Arginin Triptofan, Histidin 2

21.09.2017 pK3 = 6.0 Alanin Glisin Valin 3

21.09.2017 ESANSİYEL AA’LER NONESANSİYEL Optik aktivitesi olmayan aa: Glisin (dışardan AA’LER (Vücutta tRNA’sı olmayan aa’ler: Hidroksiprolin sentezlenebilenle Hidroksilizin alınması zorunlu aa’ler) r) Arginin Alanin Üre sentezinde yer alıp protein Ornitin, Histidin Aspartat sentezine katılmayan aa: Sitrüllin, Lösin Asparagin Argininosüksinat Fenilalanin Prolin Sadece ketojenik aa’ler: Metiyonin Glisin Lösin-Lizin Treonin Serin İzolösin Glutamat Fizyolojik pH’da en iyi tampon Histidin Triptofan Sistein Lizin Glutamin özelliği gösteren aa: Valin Tirozin Desmozin bağlı aa: Lizin Ek grup taşıyanlar: • Protein tayininde kullanılan aşağıdaki Oksi grubu: Serin, treonin yöntemlerden hangisi total nitrojen Kükürt grubu: Sistein (sistin), metionin miktarının ölçülmesi ilkesine dayanır? Guanido grubu: Arginin A) Ultraviyole absorbsiyonu AROMATİK/HETEROSİKLİK AA’LER: B) Biüret yöntemi Benzen halkalı: Fenilalanin, tirozin C) Kjeldahl yöntemi İmidazol halkalı: Histidin D) Folin-Ciocalteu yöntemi İndol halkalı: Triptofan E) Isıtma yöntemi Pirol halkalı: Prolin, hidroksiprolin Fenilalanin, tirozin ve triptofan diğer aa’lerden farklı olarak 240-290 nm dalga boyu ışığı absorbe ederler. AA’LERİN ASİT, BAZ VE TAMPON ÖZELLİKLERİ: • AA’lerin net yük taşımadıkları pH’a “izoelektrik pH” (pI) denilir. • Sulu çözeltilerde aa’ler zayıf asidik -karboksil ve zayıf bazik -amino gruplarına sahiptir. • Bu noktada aa’ler zwitterion (izoelektrik form) şeklindedir. • Her aa’in yan zincirlerinde de iyonize olabilen gruplar vardır. • Hem asit hem de baz gibi davranan moleküllere amfoterik moleküller (amfolitler) • Hem serbest aa’ler hem de peptid bağındaki adı verilir. aa’ler potansiyel tampon olarak davranabilirler. • Fizyolojik pH’da en güçlü tampon özelliği olan Histidin aa’dir. 4

21.09.2017 1. tamponlanma 2. tamponlanma bölgesi bölgesi 3 PK2=9,1 2.5 pI =5,7 Eklenen pK1=2.3 ekivalan 2 OH 1.5 1 0.5 2 4 6 8 10 pH H OH- H2O H OH- H2O H +H3N C COOH +H3N C COO- H2N C COO- CH3 H+ CH3 H+ CH3 Asit çözeltide pK1=2.3 Nötral çözeltide pK2=9.1 alanin Alkali çözeltide (ph 2’den az) net yük = +1 alanin alanin (pH yaklaşık 6) (ph 10’dan fazla) Net yük = 0 (izoelektrik form) net yük = -1 • Homosistein • Sitrülin, argininosüksinik asit, ornitin • DOPA (3,4 dihidroksifenilalanin) • Kreatinin (GAM) • Karnitin (LM) • Desmozin • 4-hidroksiprolin, 4-hidroksilizin • 6-N-metil lizin, 4-metil lizin • 3 Metil histidin • -karboksiglutamat • β-alanin (KoA, pantoteik asit, pirimidin yıkımı) • Taurin • -aminobütirat (GABA) PEPTİDLER VE POLİPEPTİDLER: • Katekolaminler, melanin ve tiroksin • Peptid bağı bir aa’in -amino grubu ile ikinci aa’in - • Melatonin, serotonin, NAD karboksil grubu arasında 1 mol su çıkması ile oluşur. • Karnozin (Histidin, alanin) • Homokarnozin (histidin, GABA) • Histamin • Spermin-spermidin (poliaminler- Ornitin, SAM) • Pürinler: Glisin, aspartat, glutamin, tetrahidrofolat ve CO2’den oluşur. • Pirimidinler: Glutamin, aspartat ve CO2’den oluşur. • Selenosistein 5

21.09.2017 • 1-Peptid bağları amid bağlarıdır. PROTEİNLER: YAPI VE İŞLEV • 2-Peptid bağları kovalent • 3-Peptid bağı kısmi çift bağ özelliğine sahiptir. • Globüler proteinler (boy/en oranı<10): • 4-Peptid bağı genel olarak trans bir bağdır. Genellikle çözünebilir ve hareketli moleküllerdir. Peptid bağlarını nonenzimatik olarak yıkmak için yüksek ısıda uzun süre kuvvetli asit yada • Fibröz proteinler (boy/en oranı >10): Bu alkalilere maruz bırakmak gerekir. proteinler çözünmez ve hareketsizdirler. Genellikle bağ dokusu ve destek dokusunun elemanı olarak görev alırlar. 1.PRİMER YAPI: Proteinlerin birincil yapılarının otomatize edilmiş EDMAN yöntemi ile belirlenmesi: • Amino asitlerin peptid bağları ile oluşturdukları düz zincirlerdir. • ÜRE,QUANİDİN HİROKLORÜR ile polipeptid zincirleri ayrılır. • Siyonejen Bromür, Tripsin, kimotripsin, O-Iyodobenzen, • Bu bağları nonenzimatik olarak yıkmak için yüksek ısıda uzun süre kuvvetli asit yada hidroksilamin, proteaz V8, hafif asit hidrolizi kullanılabilen alkalilere maruz bırakmak gerekir. parçalayıcılardır. • Polipeptidler daha küçük peptid parçalarına ayrıldıktan sonra bu • Bir polipeptid zincirinin aa dizilimi Edman veya karışım; Sanger yöntemi kullanılarak belirlenebirlir. iyon değiş-tokuş kromatografisi, yüksek voltaj eletroforezi, HPLC jel süzme teknikleriyle ayrıştırılır. • Daha sonra Edman ayıracı (fenilizotiyosiyanat) ile N- 2.SEKONDER YAPI: terminal uçtaki aa koparılarak HPLC ile hangi aa olduğu belirlenir.  Polipeptid omurgası gelişi güzel üç boyutlu yapı oluşturmaz. • Sanger ayıracı olarak bilinen fluodinitrobenzen (FDNB) ile polipeptid zincirinin N-terminal ucundaki  Bu düzenlemelere proteinlerin sekonder yapısı aa işaretlenir ve belirlenir. denilir. • 25 kalıta kadar aa içeren peptid dizeleri kütle -heliks, spektrometrisi (mass spektrometri) ile herhangi bir işleme gerek kalmadan belirlenebilir.  tabaka  kıvrım  Sekonder yapıda; hidrojen bağları, hidrofobik ve elektrostatik etkileşimler Van der Waals bağları 6

21.09.2017 • -HELİKS (sarmal): • aa dizisi -heliksin kararlılığını belirler. • Van der Waals bağları da bu kararlı oluşa ek Doğada en sık rastalanan polipeptid heliksidir. -sarmal spontan oluşur. destek verir. Sarmalın kararlılığı temel olarak H+ bağlarının • Bir -heliksin her dönüşünde 3,6 aa bulunur. • Prolin iminoasidi bu sarmalı geometrik olarak azami sayıda kurulması ile olur. Bu da aa’lerin yan zincirleri arasındaki uymadığı için -heliksi bozar. • Glisin aa’de diğer aa’lere göre daha fazla etkileşimlerle mümkündür. konformasyonel esnekliğe sahiptir. • B.BETA TABAKA: • Tüm peptid bağı parçalarının hidrojen bağına katıldığı başka bir sekonder yapı şeklidir. • -helikse de yapıya çok fazla uyum sağlayamayan prolin ve glisin aa’leri -tabakada yaygın olarak bulunurlar. (-kıvrım) • Alzheimer hastalığında beyinde biriken amiloid protein -kırmalı tabakaya sahip fibröz bir proteindir. 7

21.09.2017 3.TERSİYER YAPI: • Bir polipeptid zincirinin primer yapısı onun tersiyer yapısını da belirler. • Proteinlerin tersiyer yapılarını oluşturmak için şaperonlar görev yapar. • Bu yapıda; kovalent olmayanlar; kovalent olanlar; hidrofobik etkileşimler disülfid bağları elektrostatik etkileşimler hidrojen bağları • Hidrofobik etkileşimler: Tek tek ele alındığında bu bir Proteinlerin 2. ve 3. yapılarını araya geliş son derece zayıfken, bunların çok fazla saptamada X–ray kristallografi ve sayıda oluşu proteinlerin üç boyutlu yapısına ciddi katkı sağlar. Manyetik rezonans spektroskopi kullanılır. • Disülfid bağları: İki sistein kalıntısının sülfidril (-SH) gruplarının sistin oluşturacak şekilde kovalent olarak bağlanmasıyla oluşur ve üç boyutlu yapının stabilitesine önemli katkılar sağlar. • Tam denatürasyon oluşması için disülfid bağlarının ve/veya hidrojen bağlarının bozulması gerekir. 4.KUARTERNER YAPI: • Bir kısım protein tek polipeptid zincirinden meydana gelirken, bir çoğu da yapısal olarak benzer veya tamamen ilgisiz bir veya daha fazla polipeptid zincirinden meydana gelir. • Subüniteler Hb’de olduğu gibi nonkovalent etkileşimlerle (hidrofobik, hidrojen ve iyonik bağlar gibi) bir araya gelir. 8

21.09.2017 • Proteinlerin denatürasyonu: Denatüre edici ajanlar: Primer yapı sağlamdır. Disülfid bağları etkilenmeyebilir. Isı Mekanik karıştırma Organik çözücüler (aseton,alkol) Deterjanlar Kuvvetli asit ve bazlar Guanidin hidroklorür Kurşun, civa gibi ağır met. Üre UV Sodyum dodesil sülfat (SDS) Basınç Proteinlerin primer sekonder, tersiyer ve Denatüre edici ajan Bu durum proteinlerin yapılarının kuarterner yapılarının uzaklaştırıldığında bozulmasına bozulmasına proteinler doğal yapı ve sekonder ve tersiyer fonksiyonlarını yeniden yapısının aslında primer kazanırlar. Bu olaya yapıdaki aa dizilimi ile renatürasyon denir. belirlendiğini ortaya koyar. HİDROLİZ DENATÜRASYON • Renatürasyonun kendiliğinden gerçekleşmesi saatler aa’lerin ayrıştırılması Proteinlerin Üç boyutlu protein alır. çatılarını ortaya yöntemleri ayrıştırılması çıkarma yöntemleri yöntemleri X-ışını Protein disülfid izomeraz, • Kağıt İyon değişim kristalografisi kromatografisi, Peptid prolil cis-trans kromatografisi Nükleer Manyetik • İnce tabaka Yüksek voltajlı izomeraz, Rezonans kromatografisi elektroforez, Spektroskopisi Şaperonlar • Yüksek Jel filtrasyonu, Yüksek •Prion hastalıkları yanlış katlanmaya örnektir. performanslı likid performanslı Deli dana (BSE), kromatografi likid Jakob-Creutzfeldt, (HPLC) kromatografi • İyon değiştirici (HPLC), kromatografi scrapie, • Jel filtrasyon kuru kromatografi • Yüksek voltajlı elektroforez GLOBÜLER HEMOPROTEİNLER • Çok hücreli organizmalar, oksijen taşınması için çoğunlukla demir olmak üzere, metallerin özelliklerini kullanırlar. • Çok hücreli organizmalarda demir HEM adı verilen prostetik grubun içinde yer alır. • Hemoproteinler prostetik grup olarak sıkıca bağlanmış bir hem taşıyan özelleşmiş bir grup proteindir. • İnsanlarda en fazla bulunan 2 hemoprotein olan Hb ve myoglobinde hem grubu geri dönüşümlü olarak O2 bağlama işi yapar. 9

21.09.2017 • Tetrapirol prostetik gruplarına ve eşlik eden Myoglobin: metal iyonlarına sahip diğer proteinler arasında; • Oksijen için tek bağlanma bölgesi içeren 153 miyoglobin, aa’den oluşan bir proteindir. hemoglobin, sitokrom c, • Özellikle düşük oksijen basıncında oksijeni sitokrom P450 daha kolay bırakırken yüksek oksijen katalaz, basıncında bağlama eğilimi gösterir. triptofan pirolaz klorofil (Mg+2) • Myoglobinin oksijen dissosiasyon eğrisi hiperboliktir. • Hem demirinin pirol halkasına dik olan iki bağının biri proksimal histidinin R grubu tarafından bağlanırken, diğeri oksijen ile bağlanır. • Bağlanan oksijen distal histidin ile stabilize edilir. • Dokuda az miktarda CO oluşur. • Bu CO’nun buradaki oksijenin yerine geçmesini distal histidin engeller. CO’ nun oksijenin yerine geçmesini distal histidin engeller. • Venöz kanın PO2 değeri Hemoglobin: (Hb) 40 mmHg, etkin kasın 20 mmHg kadardır. • Hayvanlarda kanla taşınan oksijenin tamamına yakını bağlıdır ve eritrositlerdeki hemoglobinle Myg bağladığı oksijenin önemli bir kısmını 20 taşınır. mmHg’da bile bırakmaz. Fiziksel egzersiz sırasında PO2 değeri 5mmHg’nın • Eritrositlerin işlevleri sitoplazmada çok yüksek altına iner ve Myg oksijenini kolaylıkla bırakır. derişimlerde (ağırlıkça %34) çözünen Hb’i taşımaktır. 10

21.09.2017 • Yetişkin Hb’ini iki α ve iki β zincirinden oluşur. • Hb her polipeptid zincirine bağlı dört hem prostetik grubu içeren tetramerik bir proteindir. Arteriel kanda Hb satürasyonu %96 Venöz kanda Hb satürasyonu %64 Hb taşıdığı oksijenin yaklaşık 1/3’ünü dokuya bırakır. Hb tipi Formül Total Hb %’si • Hb’nin iki ana formu vardır: HbA 22 %90 Deoksi formuna denir. <%2 Oksijene ilgisi düşüktür. %2-5 T formu Dimerler arasında bazı iyonik %5 ve H bağları vardır. HbF 22 HbA2 22 Oksijene formuna denir. Oksijene ilgisi yüksektir. HbA1c 22- glukoz R formu Polipeptid zincirleri daha fazla hareket özgürlüğüne sahiptir. • Hb sigmoidal şekilli bir oksijen bağlama eğrisine • Hb’nin birden fazla ligand bağlanma bölgesi vardır ve sahiptir. bir alt birime oksijenin bağlanması diğer alt birimlerin oksijene olan ilgisini değiştirir. • Hb molekülüne bir oksijenin bağlanması diğer oksijenlerin bağlanmasını kolaylaştırır, yani her yeni bağlanan oksijen Hb’nin oksijene olan ilgisini arttırır ve Hb T formundan R formuna doğru gider. • Net etki Hb’nin bağlanan son oksijene ilgisi ilk oksijene olan ilgisinden yaklaşık olarak 300 kat daha fazladır. (Hem-Hem etkileşimi) 11

21.09.2017 • Hb allosterik bir proteindir. • Hb’nin O2’yi geri dönüşümlü bağlama yeteneği O2 ortamın pH’ı ve CO2 allosterik ortamdaki 2,3-bifosfogliserat efektörler tarafından etkilenir. • Hücresel solunumun iki son ürünü olan H+ ve • Ayrıca kanda taşınan CO2’nın %15 kadarı doğrudan Hb ile taşınır. CO2’yi de akciğere ve böbreklere taşır. • CO2 eritrosit içine alınır bikarbonat oluşturmak • CO2, Hb’nin amino gruplarına bağlanır (bir karbamat oluşur) ve hem ortama iki hidrojen salarken hem de üzere hidrate edilir ve oluşan ürünler tekrar amino ucunu artıdan eksiye döndürür. kana salınır. CO2 + Hb-NH3+ CO2 + H2O H2CO3 2H+ + Hb-HN-COO- Karbonik anhidraz H+ + HCO-3 Bu durum oksijensiz hal (-) yüklü amino ucu α ve • Hb ayrıca H+ de bağlar. için karakteristiktir. β zincirler arasındaki tuz köprüsü oluşumunu • O2 ve H+, Hb tarafından ters ilgiyle bağlanır. teşvik eder. • H+, Hb içindeki birkaç aa’den birine bağlanır. Hb-HN-COO- • Yine bunların içinde en önemlisi β-zinciri içindeki 146 pozisyondaki histidindir. Akciğerde, Hb’nin Bu tuz köprüleri aynı zamanda Hb’nin T oksijenlenmesiyle formunu da kararlı CO2 dışarı itilir. hale getirirler. 12

21.09.2017 • pH düştüğünde veya parsiyel karbondioksit basıncı arttığında Hb O2’yi kolayca bırakır. • Her iki durumda da Hb’nin oksijene olan ilgisi azalır ve oksijen disosiasyon eğrisi sağa kayar. • Bohr etkisi; pH ve CO2 derişiminin, Hb’nin oksijeni bağlaması veya salıvermesi üzerindeki bu etkisini tanımlar. Solunum Periferal doku BOHR 2,3-Bisfosfogliserat’ın etkisi: ETKİSİ 2CO2+ 2H2O • 2,3-BPG Hb’nin oksijene olan ilgisini azaltır. Karbonik anhidraz • BPG, Hb’nin α ve β zincirleri arasındaki bir 2H2CO3 boşlukta Hb’nin β zincirinin pozitif yüklü amino asitlerine (lizin-histidin) bağlanır. 2H+ + 2HCO3- Hb2H4O+ 2 2H+ + 2HCO3- 4O2 • Hb T durumunda iken BPG, T formunu kararlı hale Eritrosit 2H2CO3 getirerek oksijene ilgisini azaltır. Akciğer TCA’da oluşur Karbonik • R durumuna geçiş BPG’nin bağlandığı cebi daraltır ve anhidraz BPG yapıdan ayrılır. 2CO2 + 2H2O • 2,3-BPG’ın varlığında Hb’nin oksijene olan ilgisi azalır ve oksijen disosiasyon eğrisi sağa kayar. • HbF’in γ zincirinde BPG’nin bağlanacağı yerde histidin yerine serin amino asidi vardır. • Böylece BPG HbF’e daha zayıf bağlanır. • Dolayısı ile BPG’nin HbF’in T formunu kararlı hale getirmesi üzerine etkisi daha azdır. • HbF’in HbA’ya göre oksijene daha yüksek bir afinite göstermesinin sorumlusu bu olay gibi görünmektedir. 2,3-BPG 13

21.09.2017 1,3-bisfosfogliserat 1,3-bifosfogliserat -KOAH, ADP mutaz -yüksek irtifa 2,3 BPG -hipoksi gibi Hb’nin yeterli oksijen 2,3-BPG almada zorlandığı durumlarda Fosfogliserat Mg+2 2,3-bisfosfogliserat -kronik anemilerde kinaz fosfataz ATP Artan 2,3-BPG düzeyleri Hb’nin oksijene olan 3-fosfogliserat ilgisini azaltarak kapillerde daha çok oksijen serbestleşmesine izin verir. • Kanı asit-sitrat-dekstroz içinde saklamak CO miyoglobin RBC’lerde 2,3-BPG’ın azalmasına neden olur. H+ azalması hemoglobin CO2 azalması • Böyle kanlar normalden yüksek oksijen ilgisi Alkaloz H+ artışı gösterir ve bağlı oksijeni dokularda bırakamaz. 2,3-BPG azalması CO2 artışı Sıcaklık azalması Asidoz • 2,3-BPG’daki azalma saklama ortamına İnozin 2,3-BPG artışı (Hipoksantin-riboz) gibi substratların Sıcaklık artışı eklenmesi ile önlenebilir. Hb Tipleri: Methemoglobinemi: Hb tipi Formül Total Hb • Hb ya da Mb’deki, +2 (ferröz) değerlikli demirin %’si oksitlenerek +3 hale (ferrik) dönmesi sonucu HbA 22 %90 molekülün üç boyutlu yapısının bozularak, oksijen HbF 22 taşıyamaması durumudur. HbA2 22 <%2 HbA1c 22-glukoz • İlaçlar, serbest radikaller veya H2O2 gibi endojen %2-5 ürünlerin etkisi ile meydana gelebilir. %5 • Ayrıca HbM gibi metHbpati formlarında Hb zincirindeki bir aa değişikliği yüzünden Fe +3 değerliklidir ve oksijen taşıma kapasiteleri azalmıştır.  zincirinin N-terminal lizin residulerine bağlanır 14

21.09.2017 HHbb--FFee++23 Hb-Fe+3 amil nitrat NADH-sitokrom- CN B5 redüktaz HbFe+3 Hemoglobinopatiler: Orak hücreli anemi (HbS): anormal bir Hb molekülünün üretimine, • OR geçer normal Hb’nin yetersiz üretimine, • En sık rastlanılan hemoglobinopatidir. nadirende her ikisine bağlıdır. • Bebekte oraklaşmaya neden olacak kadar HbS, Hb’nin 300’den fazla varyantı tanımlanmıştır. HbF’in yerine geçmeden hastalık semptom  gen ailesi 16.kromozomun üzerinde,  gen vermez. • Hastalarda ailesi 11. Kromozomun üzerinde yer alır. %2-20 oranında HbF %2-4 oranında HbA Geri kalanı HbS • Ömür boyu hemolitik anemi, ağır krizler, • Bu değişiklik sonucu Hb molekülünün dış enfeksiyonlara yatkınlık ve dolaşım bozuklukları ile yüzeyinde “yapışkan” bir temas noktası oluşur. karakterizedir. • DeoksiHb S molekülleri fibröz çökeltiler • HbS’de; oluşturur. 2  globulin zinciri 2  globulin zinciri • Oraklaşmayı artıran faktörler: normal yüksek irtifa, mutant basıncı azalmış uçak kabini HbS’in oksijene 6. pozisyondaki glutamatın yerine valin aa’inin artmış CO2 konsantrasyonu, geçtiği bulunur. azalmış pH ilgisinin 2,3 BPG artması azaldığı durumlar 15

21.09.2017 • Klinik bulgular vazooklüzyon ve kronik hemolitik anemiye bağlıdır. • Homozigot HbS taşıyanlar klasik orak hücre anemiyi oluştururken, heterozigotlar taşıyıcıdırlar. • Heterozigot hastalar falciparum sıtmasına dirençlidirler. • Tarama testi olarak kullanılan Sickling Testi (sodyum metabisülfit kullanılır) ile oraklaşmış hücreler görülebilir. Hb C Hastalığı: HbSC hastalığı: • HbC’de glutamatın yerine lizin aa’i geçmiştir. • Bu hastalıkta bazı  globulin zincirlerinde orak hücre mutasyonu, bazılarında ise HbC • HbC homozigot olan hastalarda nisbeten daha mutasyonu izlenmektedir. hafif seyreden hemolitik anemi vardır ve hastalara tedavi gereksizdir. • HbSC hastalığı olanlar genelde hiçbir şikayetleri olmadan yaşarlar. • Krizler doğum yada cerrahi girişim gibi bir olayı takiben çıkabilir ve fatal olabilir. 16

21.09.2017 Talasemiler: • Thalassemiler globin zincirlerinin sentezinde bir dengesizliğin meydana geldiği herediter hemolitik hastalıklardır. • Grup olarak insanlarda en sık rastlanan tek gen bozukluğudur. • Thalassemilerde ya  yada  globulin zincirinin sentezi hatalıdır. • -Talasemiler:  tetramerlerinin (4  HbBart) birikimi  globulin zincirlerinin sentezinin olmadığı veya  tetramerlerinin (4  HbH) görülür. azalmış olduğu bozukluklardır. Bu tetramerlerin oksijene olan ilgisi yüksektir 1/4 gen  sessiz taşıyıcı, fakat dokulara oksijen vermek için 2/4 gen  taşıyıcı, kullanışsızdır. 3/4 gen  hafif ile orta derecede ciddi hemolitik anemisi olan HbH hastalığı vardır, Oksijen disosiasyon eğrileri oksijene olan 4/4 gen  HbF sentezi için  globulin sentezi yüksek ilgilerini gösterecek şekilde nerede ise gerekli olduğu için HbF sentezlenemez ve hidrops tamamen hiperboliktir. fetalis ve fetal ölüm meydana gelir. •  thalasemiler: •  globin zincirleri dayanıklı tetramer • Konjenital hemolitik anemilerin en şiddetli oluşturamaz ve çökelirler ve RBC’lerin prematüre ölümüne neden olurlar. formudur. •  thalasemi olguları ancak doğum sonrası 1 gen hatalı ise taşıyıcı,  thalasemi major ortaya çıkar. 2 gen hatalı ise hasta Cooley’s anemisi • Taşıyıcılarda tedavi gereksizken,  • Hastalarda  globulin zincirlerinin sentezi yok thalasemi major de ise hastalara düzenli veya azalmışken,  globulin zincirinin sentezi transfüzyonlar gerekir ve hastalarda normaldir. hemosiderozis izlenir. 17

Kollajen: 21.09.2017 • Sert ve çözünmez • 1/3 en küçük aa olan GLİSİN, • Vücutta en fazla bulunan destek doku 1/3 prolin veya OH-prolin yer alır. proteinidir. Her bir α-zinciri arasında bulunan çok sıkı bağlanma bölgelerinde sadece glisin amino fibroblast, asidi yerleşim gösterir. osteoblast, Yine her üç pozisyondan birinde prolin veya OH-prolin yer alır ki, bunlar kollajen heliksinin kondroblast keskin dönüşlerini sağlayarak üçlü sarmalın yapısını ve sağlamlığını meydana getirir (sertlik odontoblast sağlar). • Primer yapısındaki aa dizisi (Glisin-X-prolin/hidroksiprolin)n şeklindedir. OH-Prolin pro-kollajen Posttr. MGoldukoz • Kollajen, 3 polipeptit zincirden oluşur. OH-Lizin OH-liz • 1000 aa kalıntısından oluşan ve  sarmal Prolin HidrGokaslailakztVoizt C yapısında bulunan kollajen alt birimlerine pro-kollajen tropokollajen denilir. Lizin Hidroksilaz Vit C • Kollajen sentezinde ilk oluşan molekül OH-prl N ve C GER’daki ribozomlarda sentezlenen pre-pro- kollajendir. ER prokollajen Golgi peptidazlar pre-pro-kollajen oksidatif deaminasyon ECM Lizil oksidaz Cu+2 O2 Lizin Hidroksilizin O2 • Kollajen tipleri: Şimdiye kadar 19 tip kollajen belirlenmiştir. Lizin BAKIR Lizin Tip 1 kollajen: Kemik, deri, skar dokusu, tendon, oksidaz oksidaz fasya, kornea, kalp kapakların ve kan damarlarında bulunur. NH3 + H2O Allizin NH3 + H2O Hidroksiallizin • Tip 2 kollajen: Kıkırdak, corpus vitreus, intervertebral disklerde bulunur. • Tip 3 kollajen: Kan damarı,uterus ve fetal cilt’te bulunur. Granülasyon dokusunun başlangıcında biriken kollajen tipIII kollajendir. • Tip 4 kollajen: BM’da bulunur. Diğerlerinin aksine fibriler değil amorf bir yapıya sahiptir. 18

21.09.2017 Vitamin-C Eksikliği: • Ağır vit-C eksikliğinde, tropokollajen kovalent çapraz bağlar kuramaz. • Sonuçta yara iyileşmesinde gecikme, diş eti kanaması görülür. • Osteoid yapımı bozulduğu için enkondral kemik gelişimi bozulur ve kemikler kolayca kırılan özellik kazanır, periost gevşek tutunur. • Özellikle tibia ve femur ucunda sık olmak üzere subperiostal kanama görülür. Ehler-Danlos Sendromu: • Kollajenin sentez ve yapısında kalıtsal bozukluk sonucu ortaya çıkan heterojen generalize bir bağ dokusu hastalığıdır. • Hastalarda gergin ve oldukça esnek cilt, esnek ve hipermobil eklemler, mitral valv prolapsusu, fıtıklar, sık eklem çıkıkları ve buna bağlı osteoartrit görülür. • Deri kolay hasarlanır zor iyileşir. Osteogenezis imperfecta: • Menkes Sendromu: X’e bağlı geçiş gösterir. Hastalarda Cu transport bozuklukluğu vardır. Lizin • Tip 1 prokollajenin anormal gelişimi ve kemik oksidaz düzgün çalışamaz. Kollajen çapraz bağ kitlesinde jeneralize azalma (osteopeni) ile oluşumu eksiktir. karekterize bir hastalıktır. • Alport sendromu: Böbrek glomerülünün BM’nını • OR olarak kalıtılır. yapan tip IV kollajen bozuktur. Hematüri ile ortaya • Hastalarda çıkar ve hastalarda end stage böbrek yetmezliği oluşur. kolayca bükülüp kırılan kemikler, diş anormallikleri, • Epidermolizis bülloza: Deride küçük travmalara karşı yara iyileşmesinde gecikme, büllöz lezyonlar ortaya çıkar. Hastalarda tip VII mavi sklera kollajende bozukluk vardır. Bu kollajen bazal laminayı işitme kaybı dermisdeki kollajen fiberlerine bağlayan küçük İzlenir. fiberler oluşturur. 19

21.09.2017 Elastin: • Çapraz bağlar lizin içerir. • Akciğer ve geniş damar duvarlarında yer alan, • Desmosin çapraz bağı; 4 lizin yan zincirinin kollajenin aksine lastik benzeri özellikleri olan bir bağ kovalent olarak birleşmesiyle oluşur ve bu dokusu proteinidir. bağlanmada yine lizil oksidaz enziminin oksidatif deaminasyonu gereklidir. • Elastin başlıca glisin, alanin ve valin gibi küçük nonpolar amino asitlerden meydana gelir. • Yapısında desmosin, izodesmosin ve aldimin çapraz bağları vardır. • Prolin ve lizin açısından da zengin olmasına rağmen çok az miktarda hidroksiprolin içerirken, hidroksilizin • Desmosin ve izodesmosin sayesinde elastin içermez. uzayıp kısalabilir. • Kollajenden farklı olarak üçlü heliks yapısı yoktur ve karbonhidrat içermez. KOLLAGEN ELASTİN 1 antitripsin (AT): Farklı genetik tipte Tek genetik tipte • Kan ve vücut sıvılarındaki proteolitik enzimleri Üçlü sarmal yapıda inhibe eder. Üçlü sarmal yok, rastgele Gly-X-Y yineleyen zemberek konformasyonu • Alveoler duvardaki elastini ve çeşitli çatı dokulardaki yapısal proteinleri yıkan güçlü bir (gerilmeye izin verir) proteaz olan nötrofil elastazını inhibe eder. Yapıda Kh var Gly-X-Y yineleyen çatı yok Molekül içi aldol • AT çoğu karaciğerde sentezlenir. Yapıda Kh yok çapraz bağları OH-prolin ve OH- Molekül içi desmozin çapraz bağları lizin içerir Az miktarda OH-prolin içerebilir fakat OH-lizin içermez • Alveoler makrofaj gibi çeşitli dokularda da Marfan sendromu: sentezlenmektedir. • OD geçer. • AT eksikliğinde nötrofil elastazı elastini yıkar ve • Hastalarda 15. Kromozomda mutasyonlar izlenir. alveoler bağ dokusunun esnekliği bozularak • 15. Kromozom glikoprotein yapılı “fibrillin” i kodlar. amfizem meydana gelir. • Hastalarda: • EF’de 1 globulin bandının %90’nını Uzun ve ince ekstremiteler, yapmaktadır. lens subluksasyonu, iskelet kası deformiteleri, mitral kapak deformiteleri, aort anevrizması izlenir. 20

21.09.2017 Keratinler: • Saç, tırnak ve dış epidermal tabakada bulunur. • İntermediate filament olarak adlandırılan protein sınıfının geniş bir kısmını oluştururlar. •  keratinler komşu polipeptid zincirleri arasında kovalent disülfid çapraz bağları sağlayan ve böylece çözülmeye ve gerilmeye dirençli lifler yapar. • Sisteinden zengindir. KAS PROTEİNLERİ İMMÜNGLOBÜLİNLER ve KOMPLEMAN • Nebulin adlı bir protein ise Z çizgisinden aktin SİSTEMİ: filamentleri boyunca uzanır. • Humoral immun sistem; bakteri • Titinler ise bilinen en büyük polipeptid zincirleridir enfeksiyonlarına ve hücre dışındaki viruslara (30.000 aa kalıntısına ulaşabilirler.) ve kalın yöneliktir, aynı zamanda organizmaya giren filamentleri Z çizgisine bağlarlar. tekil proteinlere de cevap verebilir. • Titin Z çizgisinden M çizgisine uzanır ve kendi • Hücresel immun sistem; viruslarla enfekte sarkomerinin uzunluğunu düzenleyerek, kasın aşırı edilmiş konakçı hücreyi ve tümör hücrelerini uzamasını engeller. harap eder, parazitlere, mantarlara, bazı hücre içi bakterilere ve yabancı dokulara karşı savunmada önemlidir. Humoral İmmun Sistem Hücresel İmmun Sistem Değişken bölge antikor - Ig T lenfositler kan proteinlerinin %20’si gelişimleri timusta κ /λ = 2/1 108-1010 farklı antikor Antijen T lenfositler Hapten kemik iliği IgG, IgA, B lenfositler helper T hücreleri Th IgM, Plazma hücreleri sitotoksik T hücreleri Tc IgSDab, it IgböElge Ig’ler Th-makrofaj 21

21.09.2017 Papain Her Ig iki tane antijen bağlar. Pepsin (IgG): • Ig’lerin %70-75 kadarını oluşturur. • %3 oranında karbonhidrat içerir. • Bakteri ve virüslere yanıt olarak üretilir. • IgG4 komplemanı aktive edemezken diğerleri bu aktivasyonu gerçekleştirebilirler. • Komplemanı en fazla aktifleştiren IgG3’tür.(IgG3>IgG1>IgG2). (IgA): IgM • Ig’lerin %10-15 kadarını oluşturur. • Ig’lerin %10 kadarını oluşturur. • %10 oranında karbonhidrat içerir. • IgA1, IgA2 ve sekretuar IgA şekilleri vardır. • %12 oranında karbonhidrat içerir. • Sekretuar IgA; barsak ile bronşların mukoza • Neonatal dönemde sentez edilen ilk Ig’dir. membranlarında ve laktasyondaki meme duktuslarında sentez edilir, ayrıca yeni • Dolaşımdaki en büyük Ig molekülüdür. doğanları intestinal infeksiyonlardan da korumaktadır. • Pentamer yapıda olan IgM molekülü 10 antijen • Primer immun yetmezliklerin en sık görülen bağlayabilir. şekli “selektif IgA” yetmezliğidir. 22

21.09.2017 • Klasik kompleman aktivasyonunu başlatan en güçlü Ig’dir. • Akut enfeksiyon döneminde ilk sentezlenen Ig’dir. • Kronik hastalıklarda yükselmesi de akut atağı gösterir. • Eritrosit yüzey antijenlerine ve bazı glikoproteinlere karşı oluşan antikorlar IgM sınıfındandır. • Hem IgM’de hem de IgA’da “J zinciri” denen bir polipeptid IgM pentamerlerinin ve IgA dimerlerinin bir arada tutulmasına yardımcı olur. IgD IgE • IgD, %12 oranında karbonhidrat içerir. • IgE, %15 oranında karbonhidrat içerir. • Bazofillerin ve mast hücrelerinin yüzey • B lenfositlerde antijen için bir yüzey reseptörü olan IgD molekülünün primer fonksiyonu membranlarında yer alır ve serumda çok düşük bilinmemektedir. miktarda bulunur. • IgE moleküllerine antijen bağlanmasıyla mast hücrelerinden histamin ve diğer vazoaktif aminler salınır. • Saman nezlesi, astma, ürtiker ve ekzama gibi allerjik olaylarda görülen tip1 aşırı duyarlılık reaksiyonları IgE ile ilişkilidir. Kompleman sistemi: • Kompleman sistem birbiri ile etkileşebilen proteinlerden (normalde inaktif) meydana gelir. • Klasik yolda komplemanı aktifleyen; Ig molekülü ile birleşen antijenin oluşturduğu antijen-antikor kompleksidir. • Ag-Ab kompleksi oluşturmadan doğrudan yabancı organizmanın yüzeyine bağlanan bazı kompleman bileşenlerinin komplemanı aktiflemesi de alternatif yol olarak bilinir. 23

21.09.2017 • Kanda en çok bulunan C3 proteinin kompleman sistemin fonksiyonlarında çok önemli rolü bulunmaktadır. • C3 proteinin proteolitik yıkılım ürünleri biyolojik olarak aktif ürünleri oluşturmaktadır. • C3a ve C5a hem kemotaktik hem de anaflatoksik etkilidir. • Kompleman yolu ile ilgili görülen en sık hastalık “herediter anjioödem” dir. C1q esteraz inhibitör eksikliği mevcuttur. • C2 eksikliği insanda en sık görülen kompleman PLAZMA PROTEİNLERİ: eksikliğidir. • C3 eksikliğinde piyojenik bakteriyel infeksiyonlar ortaya çıkmaktadır. • C1, C2, C3, C4 eksikliklerinde glomerülonefrit ve SLE gibi hastalıklar görülmektedir. • C5, C6, C7, C8 ve C9 eksikliğinde neisseria cinsi bakteri infeksiyonlarına yatkınlık artmaktadır. • Plazmada bulunan proteinleri elektroforez yöntemi • İzoenzim analizleri: Kreatin kinaz, laktat dehidrogenaz, alkalen ile ayırdığımızda beş ana bant ortaya çıkar. fosfataz gibi enzimlerin izoenzimlerinin tanımlanması. • Elektroforez, serumda sudan sonra en fazla bulunan • İmmünoelektroforez: Spesifik immun globulin sınıflarında moleküller olan proteinleri analiz etmek için artma ve azalmaların belirlenmesi. kullanılan ilk yöntemdir. • Western blot tekniği: Spesifik bir proteini tanımlamak için • Spesifik protein elektroforezi; kullanılır (Örn. HIV virüsüne karşı antikorların varlığını göstermek). – Albumin, gamma globulin gibi spesifik serum protein sınıflarının ayrılması, • Southern blot teknikleri: Spesifik nükleik asid dizilerini tanımlamak (DNA veya RNA), yenidoğan doğumsal kusurlarını – Hemoglobin ve hemoglobin alt sınıflarının tanımlanması, tanımlamak, kanser için risk faktörlerini belirlemek gibi geniş – Serum ve idrarda monoklonal proteinlerin tanımlanması, bir kullanım alanına sahiptir. – Temel lipoprotein sınıflarının ayrılması. 24

21.09.2017 • Elektroforez, yüklü moleküllerin elektriksel bir alanda göç etmesi olarak tanımlanabilir ve gerekli olan üç koşul: elektriki alan yüklü partikül hareketin gerçekleşebileceği bir ortamdır. • Elektroforez uygulanacak olan örnekte bulunması gereken temel koşul, yük taşıması ya da yük taşımak üzere uyarılabilen yapıda olmasıdır. • Göç hızının bağımlı olduğu faktörler: molekülün net yükü, molekülün boyutu ve şekli, elektriksel alanın gücü, destek ortamının özellikleri, işlemin sürdürüldüğü sıcaklıktır. SPE Prealbumin Albumin Bölg. Protei Prealb. (- Retinol Albumin (-) n) Bağlayıcı Protein (RBP) (-) Fonks T3, T4 Vit AA’lerin endojen . transport A(retinol) kaynağı,onkotik P, u transportu transport proteini Kl. Nutrisyonel durumu ve Nutrisyonel Özl. KC disfonksiyonunu durumu, gösterir. Azaldığı durumlar: KC sirozu, KC disfonksiyonunu inflamasyon,malnutrisy gösterir. Azaldığı durumlar:Malnutrisy on. Arttığı durumlar: Kr. on, Renal hast.ve hodgkin NS, inflamasyon, hast. KC sirozun ve diğer Nonspesifik SPE Blg. 1 SPE 2 Blg 2makroglobulin Protein antitr1ipsin gliko1parosittein lipopro1 tein 1 fetoprotein Protein (+) (+) (HDL) Haptoglobin Serüloplazmin Fonks. Antiproteaz AFR Lipitler için Temel fetal (+) (+) transport protein Fonks. Serbest Bakır proteini Kl. Öz. Hb’nin metbl. görevli Kl. Öz. Kongenital Enflamasyon, nöral tüp bağlanması eksikliğind Ca ve ağır defektinde ve ve Wilson e amfizem, travmalarda hepatosellüler hastalığında, sirozla tümörlerde . transportu sonuçlanan  Nefrotik Cu İV hemolizde sendromda , toksisitesinde infantil pankreatit ve  prostat Ca’da   hepatit oluşur. 25

21.09.2017 SPE 1 SPE 2 Blg. Blg. Protein Transferrin Hemopeksin -lipoprotein C4 Protein Fibrinojen C3 (+) 2 mikroglobulin (+) (+) Fonks. (+) (-) Kl. Öz. Koagülasyo Fonks. Demiri Hem Lipitlerin İmmün n İmmün Çekirdekli hücrelerin transportu bağlanması taşınması sistem sistem yüzeyinde yer alır Faktörü faktörü faktörü 2 ile  Kl. Öz. Demir Hemolitik Sadece bölgesi EF’de Renal tübüler eksikliğinde olaylarda taze arasında sadece fonksiyonun   bulunur serumda taze göstergesidir. Renal Serumda transplant rejeksiyonunun ve B hücreli tm’lerin izlenmesinde yararlıdır. SPE IgG (+)  IgM (+) Blg. IgA (+) Protein CRP (+)(+) Fonks. İmmün En bol Sekresyonlar İmmün Kl. Öz. fonksiyon Ig’dir. da çok fonksiyon, İmmün erken cevap - fonksiyon bulunur. bölgesine İmmün fonksiyon, göç eder.En Myeloma Kc Waldenström’s hassas gibi B sirozunda Makroglobulinem AFR’dir. Hücreli monoklonal isinde tm’lerde artar monoklonal monoklonal artar. artar. İnterstisyel doku P • Plazma proteinlerinin miktarının azalmasıyla ödem ile sonuçlanır. 1mmHg • Plazma proteinlerinin çoğunun sentez yeri Su 9mmHg Kc’dir. Hidrostatik P 11mmHg Su Hidrostatik P • Çoğu glikoprotein yapıdadır. (albümin şeker 37mmHg kalıntısı içermez). Onkotik P 17mmHg arteriol 25mmHg • Akut faz proteinleri: Akut bir inflamasyon venül olayında veya doku harabiyetine bağlı olarak bazı proteinlerin düzeylerinde değişiklikler Starling Kuvvetleri gözlenir. 26

CRP 24-48 saatte 21.09.2017 α1-antikimotripsin • Prealbumin (Transtiretin): Yarı ömrü 12 saattir Orosomukoid (α1-asid gp) 1-4 gün ve albuminden kısadır. α1-antitripsin 4-5 gün Haptoglobin T3 hormonuna ilgisi daha çok olmakla birlikte C4 hem T3 hem T4 taşınmasında kullanılır. fibrinojen Protein malnütrisyonu ve karaciğer C3 ve seruloplazmin disfonksiyonu hakkında bilgi edinilir. Prealbumin Albümin: RBP albumin  Protein elektroforezinde en hızlı göç eden serum transferrin proteinidir. Retinol bağlayıcı protein (RBP):  Yapısında 585 aa bulunan albümin tek bir polipeptid zincirden oluşur ve yapısında karbonhidrat içermez. Serumda çok az bulunur. Sentezi Kc’de gerçekleşir ve çinko (Zn)  En fazla miktarda bulunan plazma proteinidir. (%40- 60). gereklidir.  Karaciğerde günde 12-14 gr. kadar sentez edilir ve Zn eksikliğinde A vitamini (retinol) yarı ömrü 15-19 gündür. taşınmasındaki bozukluğa bağlı olarak A vitamini eksikliği semptomları görülür.  Endojen amino asidlerin kaynağını oluşturur.  Çeşitli dokulara pinositoz ile giren albumin proteazlar Prealbuminde olduğu gibi RBP de protein malnütrisyonu ve karaciğer fonksiyonları ile amino asidlerine kadar yıkılmaktadır. hakkında bilgi verir. • Albumin kanda önemli bir taşıyıcıdır. • NS, KG, DM, SLE, yanıklar ve neoplastik • Onkotik basıncının %70-80’ından sorumludur. hastlıklara bağlı olarak hipoalbuminemi • Vücut su dağılımındaki en etkili proteindir (1g görülür. albumin 18 ml su tutar.) • Analbuminemi; bu hastalarda orta derecede • Dehidratasyon albumin artışına yol açan bir ödem görülür, kanda lipid taşınması bozulur ve kanda kolesterol, fosfolipid ile lipoprotein durumdur. düzeyleri artar. • Kayıplar, sentezde azalma ve albümin • bis­albuminemi katabolizmasının artması hipoalbuminemiye yol açar. 27

21.09.2017 α1-Antitripsin (AAT, α1-antiproteinaz): • 1-Antikimotripsin: • Protein elektroforezinde α1 bandının ana bileşenidir. • Akut inflamasyonda 24-48 saatte CRP ile (>%90) birlikte ilk yükselen AFR’dir. • Başlıca hepatosit ve makrofajlarca sentezlenir. Elastaz ve kollegenaz gibi proteazları inhibe • İnsan plazmasının başlıca serin proteaz inhibitörüdür eder. (serpin). Bronş sekresyonlarında yüksek • Kompleks oluşturarak tripsin, elastaz ve diğer bazı konsantrasyonda bulunur. proteazları yıkar. • Azalmış ATT sentezi amfizemle ilişkilidir. • Yine ZZ fenotiplilerde nedeni tam anlaşılmamış mekanizmalarla ATT, hepatositlerde ER sisternalarına çöker ve önce hepatit sonra da siroz meydana gelir. • 1-Asid glikoprotein (AAG): Haptoglobin • Orosomukoid (seromukoid) temel bileşenidir. • Sentezi Kc’de olan bir glikoproteindir. Plazma proteinlerinden pI değeri en düşük • Her gün yıkılan Hb’nin %10’luk bir kısmı (2.70-3.50) olandır. dolaşıma salınır. Sentez karaciğerde ve bazı tümörlerde • Hb haptoglobulin tarafından bağlanıp Hb-Hp meydana gelmektedir. kompleksi oluşmasaydı böbreklerden kolayca süzülüp ve idrarla atılırdı. 28

• Hemolitik anemilerde Hp düzeyi düşük bulunur. 21.09.2017 • Yarı ömrü normalde 5 gün olan Hp, Hb ile α2-Makroglobulin bağlandığında oluşan kompleksin yarı ömrü yaklaşık 90 dakikadır. • Moleküler ağırlığı en fazla olan plazma proteinidir. • Hemopeksin ise hem bağlar. • Monosit, hepatosit ve astrosit (RES • Hemopeksinin hem ile oluşturduğu kompleks hücrelerinde) dahil birçok hücre tarafından karaciğere taşınıp parçalanır ve demir ile porfirin sentezlenebilen bir glikoproteindir. halkası ayrılır. • Plazmadaki çinkonun %10’unu taşır. (Plazmada albümin çinkonun %90’ını taşır.) • AMG bir proteaz inhibitörüdür. Serüloplazmin • Plazmin, pepsin, tripsin, kimotripsin ve • 6 adet bakır (Cu+2) atomunu sıkıca bağlayarak taşır ve bu katepsin D gibi proteazlara geri dönüşümsüz bakırların yapıdan koparılması zordur. olarak bağlanır ve birçok hücre tarafından dolaşımdan uzaklaştırılır ve parçalanır. • Plazma bakırının %90’ını seruloplazmin, %10’unu albümin taşır. • Vücuda bakır alınmasıyla karaciğerde serüloplazmin sentezi • Ayrıca birçok sitokini bağlar ve bu sitokinlerin hedef hücrelere girişlerine aracılık eder. artar. • Serüloplazmin hücrelere endositoz yoluyla alınır, bakırlı enzimlerin sentezinde kullanılır. lizil oksidaz monoamin oksidaz askorbat oksidaz sitokrom oksidaz tirozinaz süperoksid dismutaz • Yapısında Cu+2 taşıdığı için bakır oksidaz • Wilson hastalığında, hepatik bakır sekresyonu (poliamin ve polifenol gibi substratlar için ve bakırın aposeruloplazmine bağlanmasında oksidaz aktivitesi taşımaktadır) ve Ferro demiri defekt vardır. (Fe+2), ferri (Fe+3) şekline yükseltgediği için ferro oksidaz olarak adlandırılır. • Klinik bulgular bakırın organ ve dokularda birikimine ve bakırlı enzimlerin • Serüloplazmin serbest radikal oluşumunu ve disfonksiyonuna bağlıdır. lipid peroksidasyonunu önlemektedir. Serum seruloplazmin Serum ve idrar bakır 29

21.09.2017 • Hemolitik anemi, Kc’de birikmesi ile hepatit ve siroz, Transferrin (Siderofillin) bazal gangliyonlarda birikmesi ile nörolojik bulgular gelişir. (Mental retardasyona yol açmaz) • Kc’de sentezlenen bir glikoproteindir. • Demiri barsaktan, başta kemik iliği olmak • Gözde ise korneanın desseman zarında bakır birikerek kornea çevresinde altın renkli bir üzere ihtiyaç olan dokulara taşıdığı için demir pigmentasyon oluşturur (Kayser fleischer halkası). metabolizmasında merkezi bir rol oynar. • Transferrin demir, bakır, çinko, kobalt ve • Tedavide bakırdan düşük diyet ve bakırın vücuttan kalsiyumu geri dönüşümlü olarak bağlar. atılmasını sağlayan D-penisilamin gibi şelatlayıcı • Demirin transferine bağlanabilmesi için bileşikler kullanılır. seruloplazmin tarafından yükseltgenmesi gerekir. • Bu şekilde transferin 2 adet Fe+3 bağlayabilir. Ferritin: • Normal koşullarda plazmada bulunan transferrinin • Demir metabolizması ile ilişkili bir protein olan %33 kadarı demir ile doymuş olarak bulunur. ferritinin görevi demir depolamaktır. • Beslenme bozukluklarında, böbrek ve gastrointestinal • Ferritin ölçümü vücut demir depolarının sistem ile kayıpların arttığı durumlarda, karaciğer göstergesi olarak kullanılır. yetmezliğinde ve kronik karaciğer hastalıklarında transferrin sentezi azalmaktadır. • Demirin aşırı miktarlarda arttığı durumlarda ferritin miktarları da artar. • Östrogenin transferrin sentezi üzerindeki artırıcı etkisi nedeni ile hamilelikte transferrin düzeyi yükselmektedir. • Ferritin parçalanması ile oluşan ve histolojik olarak belirlenen hemosiderinin organlarda birikimine bağlı olarak hemosideroz meydana gelir. • Bir süre sonra tablo hücre dejenerasyonu, fibrozisine ve organ disfonksiyonuna gidebilir ve buna hemokromatoz denir. • Primer hemokromatoz kalıtsal bir hastalık iken, sekonder hemokromatoz tekrarlayan kan transfüzyonlarından sonra gelişir. 30

21.09.2017 31

AMİNOASİTLERİN 21.09.2017 METABOLİZMASI • Proteinlerin C ve H atomlarından da son ürün olarak CO2 ve H2O oluşurken, %16 oranında bulunan azot, sadece proteinlere özgü üre ve amonyak gibi atılım ürünlerinin oluşumuna yol açar. • Amino asitler depolanamazlar. • Hem proteinlerin normal turnoveri sırasında • α-ketoasitlerin oksitlenmesiyle karbondioksit oluşan amino asitler, hem de proteinden ve su oluşur veya daha sıklıkla bu α-ketoasitler zengin bir diyet sonrası alınan amino asitler, glukoneojenezde kullanılırlar. vücudun protein sentez gereksinimini aşıyorsa oksitlenirler. • Ayrılan amino gruplarından ise organizma için toksik bir madde olan amonyak meydana gelir. • Amino asitler okside olurken önce amino gruplarını kaybederler ve kalan karbon • Oluşan amonyak daha ileri bir işlemle toksik iskeletleri α-ketoasitleri oluşturur. olmayan üreye dönüştürülerek vücuttan atılır. • Proteinlerin, karbonhidrat ve lipitlerden iki ana farkı vardır: 1) Proteinlerin enerji kaynağı olarak değeri, diğer makromoleküllerden daha düşüktür, 2) Karbonhidrat ve lipitlerin fazlası depo edilebilirken, proteinlerin ve amino asitlerin fazlası depo edilemez. 1

21.09.2017 pK3 = 6.0 ESANSİYEL AA’LER NONESANSİYEL • Proteinin biyolojik değeri, yapısındaki (dışardan AA’LER (Vücutta esansiyel amino asit miktarı ile ilişkilidir. sentezlenebilenle alınması zorunlu • Yeterli beslenmesi olan bir erişkinin günlük aa’ler) r) kalori gereksiniminin %10-15 kadarı proteinlerden sağlanır. Arginin Alanin Histidin Aspartat • Besinsel proteinler, enerji kaynağı olmaktan Lösin Asparagin çok vücutta sentez edilmeyen amino asitleri Fenilalanin Prolin sağladıkları için önem taşırlar. Metiyonin Glisin Treonin Serin İzolösin Glutamat Triptofan Sistein Lizin Glutamin Valin Tirozin 2

21.09.2017 PROTEİNLERİN SİNDİRİMİ • Polipeptid zincirinin her iki ucundaki ilk peptid bağını hidroliz eden proteazlara • Besinlerle alınan proteinlerin sindirimi için “ektopeptidazlar”, iç kısımlardaki peptid gerekli olan enzimler mide, pankreas ve ince bağlarına etkili olan proteazlara ise barsaktan salgılanır ve sindirim midede başlar “endopeptidazlar” denir. ince barsakta sonlanır. • Ektopeptidazlar da etkili oldukları uca göre aminopeptidaz (duodenumdan salgılanır) veya karboksipeptidaz (pankreastan salgılanır) olarak adlandırılır. • Midede; gastrin • Diyetle alınan proteinlerin mideye ulaşması ile gastrik mukozadan gastrin hormonunun mukoza hücrelerinden pepsinojen salınımı uyarılır. esas (chief) hücrelerden HCI • Gastrin, parietal hücrelerden HCl (parietal parietal hücrelerden KCI hücreler aynı zamanda intrensek faktöründe intrinsik faktör kaynağıdır), gastrik glandların chief ATPaz hücrelerinden pepsinojen salınmasını uyarır. • Asidik mide içeriği proteinleri denatüre eder • Pepsinojen, zimojendir ve aktivitesi için ve katlanması bozulmuş globüler proteinler kısmen hidroliz edilmesi gerekir. enzimatik hidrolize daha açık hale gelir. • Artan HCI konsantrasyonu ortamın asiditesini • Çocuklarda bulunup erişkinde bulunmayan arttırır; asiditenin artması pepsin rennin (kimozin), kazeini kalsiyum bulunan molekülündeki karboksilat anyonunun (COO-), ortamda parakazeine çevirir, pepsin bu sayede karboksil (COOH) haline dönmesine ve etki eder ve böylece sütün midede sindirimini pepsinin amino asitleri arasında bulunan tuz sağlar. köprülerinin yıkılmasına yol açar. 3

21.09.2017 • Yıkılan tuz köprüleri sayesinde pepsinin • Mide içeriği (oligopeptidler ve amino asitler) katalitik bölgesi açığa çıkar. ince barsağa ulaşınca kolesistokinin (pankreozimin) ve sekretin salgılanır. • Pepsin bir endopeptidazdır; • Kolesistokinin pankreastan; fenilalanin-tirozin-triptofan gibi aromatik tripsinojen, amino asitlerin ve dikarboksilik amino kimotripsinojen asitlerin oluşturduğu peptid bağlarını yıkar. prokarboksipeptidaz A-B gibi proenzimlerin salınımını uyarır. Enteropeptidaz A Tripsinojen • Kolesistokinin pH değeri 7,5-8,0 arasında değişen (enterokinaz) Tripsin pankreatik sıvının salınımınıda uyarır. Tripsinojen • Duodenum ve jejunumdan salgılanan sekretin, Tripsin pankreastan su ve HCO3 salgılanmasını uyarır. Kimotripsinojen Proelastaz Prokarboksipeptidaz • Bu salgı ana olarak mide asiditesini nötralize eder ve ince barsak enzimlerinin aktivitesini sağlarken, pepsin Kimotripsin Elastaz Karboksipeptidaz aktivitesini durdurur. Tripsin Serin Elastaz proteazlar Kimotripsin • Zn taşıyan enzimler olan ve karboksi Enzimlerin etkiledikleri peptid bağları terminalden koparma yapan karboksipeptidaz A-B ve aminoterminalden koparma yapan Tripsin Lisin, arjinin ( C ) aminopeptidaz etki eder ve serbest amino asitler oluşturulur. Submaksiller proteaz Arjinin ( C ) Kimotripsin Fenilalanin, tirozin, triptofan ( C ) s. aerus V8 proteaz Asparajin, glutamin ( C ) Asp-N-proteaz Asparajin, glutamin ( N ) Pepsin Fenilalanin, tirozin, triptofan ( N ) Tripsin lizin ve arginin Endoproteinaz lisin C Lizin ( C ) Kimotripsin aromatik ve apolar Elastaz glisin ve alanin Siyonojen bromüd Metionin ( C ) Endopeptidazlar: Tripsin, Kimotripsin, Pepsin, Katepsin, Elastaz, lapfermant Ektopeptidazlar: karboksipeptidaz A,B ve aminopeptidaz 4

• Otokataliz ile aktive olan tek bir tripsin 21.09.2017 molekülü, bütün bu sistemi harekete geçirme yetisine sahiptir. Amino asitler en fazla jejunumdan olmak • Pankreastan duodenuma salgı akışının üzere ince barsağın tıkanıklığa uğradığı durumlarda, pankreatik tamamından aktif kanalın içinde başlayan zimojen aktivasyonu, transport ile emilir dokunun kendi proteinlerini sindirmesine ve (lümenden barsak akut pankreatit denen tablonun ortaya hücresine). çıkmasına neden olur. Emilen amino asitlerin birçoğu glukoz gibi Na+ bağımlı taşıyıcı mekanizmaları kullanırlar. AMİNO ASİT SENTEZİ: • Glutamat, Glutamin, Prolin ve Arginin Sentezi: • Glutamat oluşumu en fazla amino asit katabolizması sırasınsıda -ketoglutaratın transaminasyonu sırasında olur. • Glutamat ayrıca glutamat dehidrogenaz enzimi ile direk olarak -ketoglutaratın NADPH varlığında NH4 ile birleşmesiyle de oluşur. • Oluşan glutamat diğer üç amino asitin öncülüdür. • Glutamat zincirinin sonundaki karboksil • Alanin, Aspartat ve Asparagin Sentezi: grubunu kaybeder ve siklik bir hal alarak prolini oluşturur. • Yarı esansiyel bir amino asit olan arginin de, yine glutamattan oluşan ornitin üzerinden sentezlenebilir. • Arginin en bazik amino asittir. 5

• Serin, Sistein ve Glisin Sentezi: 21.09.2017 • Glikolitik bir ara madde olan 3- • Sisteinin karbon iskeleti serinden, kükürt fosfogliserattan serin oluşur. atomu ise metiyoninden gelir. • Enzimlerde yer alan bazı serin kalıntılarının • İki sisteinin –SH grupları disülfid bağı ile bir fosforilasyonu ve defosforilasyonu araya gelerek sistin’i oluşturur. metabolizmanın düzenlenmesinde major rol oynar. • Bu oluşan disülfid bağları protein katlanmalarında stabilizasyonun sağlanmasında ve birden fazla polipeptid içeren yapıların bir araya getirilmesinde önemlidir. • Tirozin sentezi: • Esansiyel bir amino asit olan fenilalaninden, fenilalanin hidroksilaz enzimi ile sentezlenir. • Tetrahidrobiopterin koenzim olarak reaksiyona katılır. • Bazı proteinlerde tirozine ait OH grupları sülfatlanabilir. AMİNOASİTLERİN KATABOLİZMASI: 6