Proteinler vücudumuz için çok önemli olan temel bileşenlerden biridir.
Karbon, hidrojen, oksijen ve azot elementlerinden oluşurlar.
Ancak bazı proteinlerin yapısında bu elementlerin yanı sıra kükürt elementi de bulunabilir.
Peki proteinlerin yapı taşı nedir acaba?
Tabii ki aminoasitlerdir.
Bir aminoasidin genel formülünü de bilmemiz gerekiyor.
Bir aminoasidin yapısı karbon atomuna bağlı olan sabit ve değişken gruplardan oluşur.
Sabit grup; hidrojen atomu, amino grubu ve karboksil grubundan oluşur.
Bunlar bütün aminoasit çeşitlerinde aynıdır.
Burada R ile gösterdiğime değişken grup ya da radikal grup adını veriyoruz.
İşte bu kısım aminoasitlerde farklılık gösteriyor.
Yani aminoasitlerin çeşitliliğini radikal grup belirler.
Ayrıca aminoasitler amfoter özelliğe sahiptir.
Yani asitler karşısında baz, bazlar karşısında da asit gibi davranırlar.
Toplam 20 çeşit aminoasit bulunur.
Bitkiler bu yirmi çeşit aminoasidin tamamını üretebilir.
Çünkü bitkiler zaten üreticidir.
Fotosentez yaparlar.
Peki acaba biz insanlar olarak üretebilir miyiz?
Evet, 12 çeşit aminoasidi dönüşüm reaksiyonları ile karaciğerde üretebiliriz.
Geriye kalan 8 çeşit aminoasit ise üretilemez.
Üretilemeyen bu aminoasitlere temel, esansiyel veya zorunlu aminoasitler diyoruz. İnsanlar temel aminoasitleri besinlerle hazır almak zorundadır.
Şunu da eklemek istiyorum, son yıllarda yapılan araştırmalarda bazı canlılarda bu söylediğim 20 çeşit aminoasidin dışında 2 yeni aminoaside de rastlanmıştır.
Genellikle hayvansal besinlerle alınan proteinler üstün kalitelidir. Bunun sebebi hayvansal proteinlerin yapısında temel aminoasitlerin yeterli miktarda bulunmasıdır.
Bitkisel besinlerle alınan proteinler ise temel aminoasitleri az içerdiği için düşük kaliteli proteinlerdir.
Aminositler birbirine peptit bağı ile bağlanır ve proteinleri oluşturur.
O zaman şimdi peptit bağının oluşumuna bakalım.
Burada iki tane aminoasit var.
İşte bu birinci aminoasit ve burada da ikinci aminoasit. Birinci aminoasidin karboksil grubundaki hidroksil ile diğer aminoasidin amino grubundaki hidrojenin birleşmesiyle peptit bağı kurulur.
Bu olaya peptitleşme de diyoruz.
Her peptitleşme reaksiyonu sonucunda bir molekül su açığa çıkar.
Bu mavi ile çizdiğim de peptit bağı.
İki aminoasitin birleşmesi ile oluşan proteine dipeptit adını veririz.
Eğer üç aminoasit birleşseydi tripeptit, çok sayıda aminoasit birleşseydi polipeptit oluşurdu.
Protein sentezi ribozomda gerçekleşir. Aslında bir protein sentezi denklemini şu şekilde yazabiliriz.
n tane aminoasit bir araya gelir, aralarında peptit bağı kurulur.
Protein oluşur ve n-1 tane de su açığa çıkar.
Bu da demek olur ki n-1 tane peptit bağı kurulmuştur.
Bu tepkime bir dehidrasyon tepkimesidir.
Bunun tam tersi de mümkün.
Ona da hidroliz diyoruz.
Proteinler genellikle birden fazla polipeptit zincirinden oluşur.
Bu arada biraz önce aminoasitlerin çeşitliliğini radikal grubun belirlediğini söylemiştim.
Peki acaba proteinlerdeki çeşitliliği ne belirliyor?
Tabii ki aminoasitlerin çeşidi, sırası, sayısı proteinlerin farklı olmasına sebep olur.
Sırası derken dizilişlerininden bahsediyorum.
Bu durumu da DNA üzerinde bulunan genler belirler.
Çünkü proteinler karbonhidrat ve yağlardan farklı olarak DNA molekülündeki şifrelere göre sentezlenir.
Yani herkesin proteini aslında kendine özgüdür.
Fakat ortak proteinlerimiz de bulunur.
Bu durum DNA üzerinde ortak genlerimizin de bulunduğunu gösterir. Uygun olmayan sıcaklık, pH, basınç ve yoğun tuz çözeltisi proteinlerin üç boyutlu özgün yapısını bozabilir.
İşte bu duruma denatürasyon denir. Denatürasyona uğramış proteinler genellikle eski haline dönemez.
Örneğin yumurta pişirildiğinde yapısındaki protein değişime uğrar.
Yani denatüre olur.
Denatürasyonda aminoasitler arasındaki peptit bağları zarar görmez.
Ancak protein artık fonksiyonunu gerçekleştiremez.
Denatüre olmuş bazı proteinler eski haline dönebilir.
İşte buna da renatürasyon diyoruz.
Son olarak vücudumuzda bulunan proteinleri ve bunun canlılar için önemini konuşalım.
Aktin ve miyozin adlı proteinler kasların kasılıp gevşemesinde görev alır.
Fibrinojen proteini kanın damar dışında pıhtılaşmasında görev alır.
Mikroplara karşı vücudumuzu antikorların savunduğunu biliyoruzdur. İşte antikorlar da protein yapılıdır.
Kanımızda bulunan oksijeni ve karbondioksidi taşıyan hemoglobin de protein yapılıdır.
Proteinler enzim ve hormonların yapısına katılır.
Bu nedenle aynı zamanda düzenleyiciderler.
Keratin proteini saç, tırnak, kıl ve derinin yapısına katılır.
Protein bakımından yetersiz beslenme sonucunda büyüme yavaşlar, bağışıklık sistemi zayıflar, yaralar geç iyileşir, vücut su toplar yani ödem oluşur. Glikozun proteinlerle birleşmesi sonucunda oluşan glikoproteinler, hücre zarının yapısında bulunur. Ve bunlar şu hücrelerin birbirini tanımasını sağlayan reseptörlerdir.
Açlık durumunda ilk sırada karbonhidratları kullandığımızı hatırlayın.
İkinci olarak da lipit depolarını kullanıyorduk.
Fakat çok çok uzun süreli açlık durumlarında proteinler de enerji kaynağı olarak kullanılır.
Proteinler canlı hücrelerin yapımına katıldığı için enerji dönüşümünde en son kullanılır.
Karbonhidratlar enerjiye dönüşen en hızlı organik moleküllerdir.
Bu nedenle açlık durumunda ilk sırada kullanılırlar. Proteinler enerji verici olarak kullanıldığında boşaltım atığı olarak karbondioksit ve su dışında amonyak da açığa çıkar.
Ayrıca proteinler vücutta doğrudan depolanamaz.
Proteinlerin fazlası yağa dönüştürülerek depolanır.
Bu durum şişmanlığa neden olur, böbrekler ve karaciğerde hasara yol açar.
Ayrıca idrarla kalsiyum atılmasına ve gut hastalığına neden olur.
Karbon, hidrojen, oksijen ve azot elementlerinden oluşurlar.
Ancak bazı proteinlerin yapısında bu elementlerin yanı sıra kükürt elementi de bulunabilir.
Peki proteinlerin yapı taşı nedir acaba?
Tabii ki aminoasitlerdir.
Bir aminoasidin genel formülünü de bilmemiz gerekiyor.
Bir aminoasidin yapısı karbon atomuna bağlı olan sabit ve değişken gruplardan oluşur.
Sabit grup; hidrojen atomu, amino grubu ve karboksil grubundan oluşur.
Bunlar bütün aminoasit çeşitlerinde aynıdır.
Burada R ile gösterdiğime değişken grup ya da radikal grup adını veriyoruz.
İşte bu kısım aminoasitlerde farklılık gösteriyor.
Yani aminoasitlerin çeşitliliğini radikal grup belirler.
Ayrıca aminoasitler amfoter özelliğe sahiptir.
Yani asitler karşısında baz, bazlar karşısında da asit gibi davranırlar.
Toplam 20 çeşit aminoasit bulunur.
Bitkiler bu yirmi çeşit aminoasidin tamamını üretebilir.
Çünkü bitkiler zaten üreticidir.
Fotosentez yaparlar.
Peki acaba biz insanlar olarak üretebilir miyiz?
Evet, 12 çeşit aminoasidi dönüşüm reaksiyonları ile karaciğerde üretebiliriz.
Geriye kalan 8 çeşit aminoasit ise üretilemez.
Üretilemeyen bu aminoasitlere temel, esansiyel veya zorunlu aminoasitler diyoruz. İnsanlar temel aminoasitleri besinlerle hazır almak zorundadır.
Şunu da eklemek istiyorum, son yıllarda yapılan araştırmalarda bazı canlılarda bu söylediğim 20 çeşit aminoasidin dışında 2 yeni aminoaside de rastlanmıştır.
Genellikle hayvansal besinlerle alınan proteinler üstün kalitelidir. Bunun sebebi hayvansal proteinlerin yapısında temel aminoasitlerin yeterli miktarda bulunmasıdır.
Bitkisel besinlerle alınan proteinler ise temel aminoasitleri az içerdiği için düşük kaliteli proteinlerdir.
Aminositler birbirine peptit bağı ile bağlanır ve proteinleri oluşturur.
O zaman şimdi peptit bağının oluşumuna bakalım.
Burada iki tane aminoasit var.
İşte bu birinci aminoasit ve burada da ikinci aminoasit. Birinci aminoasidin karboksil grubundaki hidroksil ile diğer aminoasidin amino grubundaki hidrojenin birleşmesiyle peptit bağı kurulur.
Bu olaya peptitleşme de diyoruz.
Her peptitleşme reaksiyonu sonucunda bir molekül su açığa çıkar.
Bu mavi ile çizdiğim de peptit bağı.
İki aminoasitin birleşmesi ile oluşan proteine dipeptit adını veririz.
Eğer üç aminoasit birleşseydi tripeptit, çok sayıda aminoasit birleşseydi polipeptit oluşurdu.
Protein sentezi ribozomda gerçekleşir. Aslında bir protein sentezi denklemini şu şekilde yazabiliriz.
n tane aminoasit bir araya gelir, aralarında peptit bağı kurulur.
Protein oluşur ve n-1 tane de su açığa çıkar.
Bu da demek olur ki n-1 tane peptit bağı kurulmuştur.
Bu tepkime bir dehidrasyon tepkimesidir.
Bunun tam tersi de mümkün.
Ona da hidroliz diyoruz.
Proteinler genellikle birden fazla polipeptit zincirinden oluşur.
Bu arada biraz önce aminoasitlerin çeşitliliğini radikal grubun belirlediğini söylemiştim.
Peki acaba proteinlerdeki çeşitliliği ne belirliyor?
Tabii ki aminoasitlerin çeşidi, sırası, sayısı proteinlerin farklı olmasına sebep olur.
Sırası derken dizilişlerininden bahsediyorum.
Bu durumu da DNA üzerinde bulunan genler belirler.
Çünkü proteinler karbonhidrat ve yağlardan farklı olarak DNA molekülündeki şifrelere göre sentezlenir.
Yani herkesin proteini aslında kendine özgüdür.
Fakat ortak proteinlerimiz de bulunur.
Bu durum DNA üzerinde ortak genlerimizin de bulunduğunu gösterir. Uygun olmayan sıcaklık, pH, basınç ve yoğun tuz çözeltisi proteinlerin üç boyutlu özgün yapısını bozabilir.
İşte bu duruma denatürasyon denir. Denatürasyona uğramış proteinler genellikle eski haline dönemez.
Örneğin yumurta pişirildiğinde yapısındaki protein değişime uğrar.
Yani denatüre olur.
Denatürasyonda aminoasitler arasındaki peptit bağları zarar görmez.
Ancak protein artık fonksiyonunu gerçekleştiremez.
Denatüre olmuş bazı proteinler eski haline dönebilir.
İşte buna da renatürasyon diyoruz.
Son olarak vücudumuzda bulunan proteinleri ve bunun canlılar için önemini konuşalım.
Aktin ve miyozin adlı proteinler kasların kasılıp gevşemesinde görev alır.
Fibrinojen proteini kanın damar dışında pıhtılaşmasında görev alır.
Mikroplara karşı vücudumuzu antikorların savunduğunu biliyoruzdur. İşte antikorlar da protein yapılıdır.
Kanımızda bulunan oksijeni ve karbondioksidi taşıyan hemoglobin de protein yapılıdır.
Proteinler enzim ve hormonların yapısına katılır.
Bu nedenle aynı zamanda düzenleyiciderler.
Keratin proteini saç, tırnak, kıl ve derinin yapısına katılır.
Protein bakımından yetersiz beslenme sonucunda büyüme yavaşlar, bağışıklık sistemi zayıflar, yaralar geç iyileşir, vücut su toplar yani ödem oluşur. Glikozun proteinlerle birleşmesi sonucunda oluşan glikoproteinler, hücre zarının yapısında bulunur. Ve bunlar şu hücrelerin birbirini tanımasını sağlayan reseptörlerdir.
Açlık durumunda ilk sırada karbonhidratları kullandığımızı hatırlayın.
İkinci olarak da lipit depolarını kullanıyorduk.
Fakat çok çok uzun süreli açlık durumlarında proteinler de enerji kaynağı olarak kullanılır.
Proteinler canlı hücrelerin yapımına katıldığı için enerji dönüşümünde en son kullanılır.
Karbonhidratlar enerjiye dönüşen en hızlı organik moleküllerdir.
Bu nedenle açlık durumunda ilk sırada kullanılırlar. Proteinler enerji verici olarak kullanıldığında boşaltım atığı olarak karbondioksit ve su dışında amonyak da açığa çıkar.
Ayrıca proteinler vücutta doğrudan depolanamaz.
Proteinlerin fazlası yağa dönüştürülerek depolanır.
Bu durum şişmanlığa neden olur, böbrekler ve karaciğerde hasara yol açar.
Ayrıca idrarla kalsiyum atılmasına ve gut hastalığına neden olur.
