Proteinler ve Amino Asitler
PROTEİNLER
Proteinlerde de karbonhidratlarda olduğu gibi karbon, hidrojen ve oksijen bulunur, fakat proteinlerde karakteristik olarak azot ve bazen de kükürt vardır. Protein hücre yapısının temel organik maddesidir. Proteinsiz yaşam olamaz. Virüslerden başlayarak, en küçük canlıdan insana kadar her canlı için yapısal ve yaşamsal önem taşır. Yaşamla ilgili her metabolik tepkimede doğrudan veya dolaylı şekilde proteinlerin rolü vardır. Bir hayvanın vücut ağırlığını % 16 –18 kadarı proteindir. Vücuttaki toplam proteinin yarıya yakını kaslarda, kalanı öteki dokulardadır. Proteinler yapı taşları olan amino asitlerin bir araya gelmesi ile oluşan büyük moleküllü bileşiklerdir. 22 farklı amino asidin değişik kombinasyonu ile tabiatta milyarlarca değişik protein sentez edilmektedir. Enzimler ve hormonların bir kısmı protein yapısındadır. Protein, hücre yapımı ve çalışması için kullanılır.
PROTEİNLERİN GÖREVLERİ
Proteinlerin hayvan vücudunda ve metabolizmasında üstlendiği görevleri şu şekilde sıralayabiliriz;
1.Proteinler hayvan vücudunda organların ve yumuşak dokuların yapı unsurudur.
2.Büyüme ve erginlik dönemlerinde yeni dokuların yapılmasında etkindirler.
3.Yıpranan dokuların onarılması işlevine sahiptirler.
4.Enzimlerin ve hormonların yapımında görev alıp yapılarında bulunurlar.
5.Sinirsel uyarıların iletiminde rol oynarlar.
6.Canlıya destek olma ve hareket olanağı sağlamada görev alırlar.
7.Vücudun hastalıklara karşı dayanıklılığında ve hastalık etkenlerine karşı korunmada kullanılırlar.
8.Oksijen ve diğer maddelerin vasküler yolla taşınmasında görev alırlar.
9.Kanın pıhtılaşmasında rol oynarlar.
10.Su ve elektrolit dengesinin korunmasında doğrudan yada dolaylı olarak görevleri vardır.
AMİNO ASİTLER
Canlı organizmaların temelini nasıl hücreler meydana getiriyor ise, hücrelerin temelini de proteinler meydana getirir. Protein molekülleri hücreyi inşaa eden birer tuğla gibidir. Amino asitler ise proteinleri meydana getiren daha küçük moleküllerdir. Yani amino asitler uzun zincirler oluşturarak proteinleri, proteinlerde kompleks bir şekilde organize olarak hücreyi meydana getirir. Doğal olarak karmaşık bir yapıya sahip olan hücre yalnızca proteinlerden oluşmaz. Bunun yanında karbonhidratlar, yağlar, glikolipidler, fosfolipidler ve DNA – RNA molekülleri gibi kimyasal maddeler de hücrenin yapısına katılırlar. Fakat proteinsiz bir hücre düşünmek mümkün değildir.
Amino asit molekülleri, bir ucunda “amino grubu (NH2) ” diğer ucunda ise “karboksil (COOH)” grubu taşırlar.İşte amino asitlerin yan yana gelip zincirler oluşturarak proteinleri sentezlemesi, bu iki grubun aralarında kovalent veya iyonik bağ yapmasıyla gerçekleşir. İki amino asit yan yana geldiklerinde COOH ve NH2 grupları arasında bağlanma meydana gelir ve bu bağa “peptid bağı” adı verilir.Bağlanma sırasında ise bir su molekülü sebest kalır. İki amino asitin yanlızca uç kısımlarını yani karboksil ve amino gruplarının bağlanması şu şekilde olur;
COOH + NH2 <——————–> CO — NH + H2O (su)
Denklemde COOH 1. amino asitin bir ucu, NH2 ise 2.amino asitimizin diğer ucunu temsil etmektedir. Bu uçlar yan yana geldiklerinde COOH grubundan bir oksijen ve NH2 grubundan bir hidrojen serbest kalır. Böylelikle serbest kalan bu atomlar aralarında bağ yaparak suyu oluşturur. İki amino asitin yan yana gelmesiyle oluşan peptid bağına “dipeptid”, üç veya daha fazla (yüzlerce yada binlerce) amino asitin yan yana gelmesiyle oluşan zincirdeki peptid bağlarına ise “polipeptid” adı verilir. Proteinler düz amino asit zincirlerinden meydana gelmesine rağmen oldukça karmaşık yapılara sahiptir.Bunun nedeni ise zincirdeki bazı amino asitlerin birbirleriyle ikinci veya üçüncü bir bağ yapmasındandır.
Amino asitler üzerlerinde belirli miktarlarda elektrik yükü taşırlar.Bu elektrik yükleri (+ veya -), asit veya baz özelliği gösteren bir ortama girdiklerinde nötrleşmeye başlar ve bu nötrleşme ortamın pH’ına bağlıdır. Bir amino asit ancak belirli bir pH noktasında nötr hale gelebilir ki, bu pH seviyesine o amino asitin “izoelektrik noktası” denir. Örneğin, histidin amino asiti, ancak pH’ı 7,47 olan hafif bazik bir sıvı içerisinde nötr hale gelebilir.
Protein molekülü, yalnız düz peptid zinciri şeklindeyse buna proteinlerin birincil yapısı denir. Moleküller, polipeptidler farklı kimyasal bağlarla ve değişik biçimde tutunarak proteinlerin ikincil ve üçüncül yapılarını oluştururlar. İkincil yapı helezon, üçüncü yapı ise küresel biçimdedir.
Vücutta bazı amino asitler birbirine çevrilebilir ve böylece amino asitlerin bir kısmı diğerinden oluşabilir. Bazı amino asitler ise bu şekilde yapılamaz yada yeterli miktar hızda oluşamaz. Vücutta sentezlenemeyen ve besinsel proteinlerle alınması zorunlu amino asitlere esansiyel amino asit denir. Esansiyel amino asitlerin tümünün gereksinmeyi karşılayacak miktarda ve düzenli olarak hayvanlara verilmesi zorunludur. Bunların tümü gerektiğinde vücut tarafından dışarıdan alınmazsa vücut proteinleri yeterli sentezlenemez, protein dengesi kurulamaz, hücre çalışmasında ve büyümede yetersizlik olur. Esansiyel amino asitler şunlardır; arginin, histidin, isolosin, losin, lisin, methionin, fenilalanin, treonin, triptofan, valin.
BAZI AMİNO ASİTLERİN ORGANİZMADAKİ İŞLEVLERİ
1.Glisin: Glikol olarak tanımlanır. Yapısında asimetrik karbon atomu yoktur. Karaciğerde glikojen sentezinde görev alır. Kas fizyolojisinde ve keratin yapısı içinde de işlevi vardır.
2.Alanin: Doğal proteinlerin yapısında bulunur. Organizmada sentezlenebildiğinden yem karışımlarına ayrıca ilave edilmesine gerek yoktur. Bakteri hücre zarlarında önemli işlevlere sahiptir.
3.Valin: Bazı yem maddelerinin yapısında yetersiz düzeylerde bulunduğundan besleme fizyolojisi açısından önemli bir amino asittir. Organizma tarafından sentezlenemeyen esansiyel bir amino asittir.
4.Lösin ve İzolösin: Her ikisi de esansiyel amino asitlerin arasındadır. Bazı yem maddelerinde yeterince bulunmalarına rağmen kan unu son derece fakirdir. Gelişmede önemli rol oynar
5.Trosin, Serin ve Treonin: Serin organizma tarafından sentezlenir. Tirosin, tiroid hormonunun oluşumunda görev alır. Treonin, bitkisel proteinlerde az bulunur. Bu amino asit de esansiyel bir amino asittir.
6.Histidin: Bazik bir amino asittir. Organizma tarafından sentezlenemediği için esansiyel bir amino asittir. Yetersiz alınması durumunda protein sentezi durur. Histidin, doku proteinleri, nükleoproteinler ve özellikle hemoglobinin yapısına katılır.
7.Arginin: Tüm doğal proteinlerin yapısında bulunur. Kas fizyolojisinde keratin yapımında rol alır. Yarı esansiyel bir aminoasittir.
8.Lisin: Hayvansal proteinlerde bol, bitkisel proteinlerde az bulunur. Esansiyel bir amino asittir. Beslenme fizyolojisi açısından önemli bir amino asittir.
9.Sistein ve Sistin: Yapısında kükürt ihtiva eden bu amino asitler olarak tanınırlar. Tüm proteinlerin yapısında bulunurlar. Kolayca birbirlerine dönüşebilirler. Yapağı, saç, tüy, boynuz gibi keratinlerin yapısında bolca bulunurlar. Ancak bu maddeler içinde sistin amino asitleri karşılıklı olarak kükürt bağları (disülfit) ile olduklarından sindirim enzimleri tarafından parçalanamazlar.
10.Methionin: Kükürt taşıyan bir diğer amino asittir. Esansiyel bir amino asit olan methioninin bir kısmı sistince karşılanabilir. Yani ortamda sistin varsa bir miktar methionin sentezlenebilir.
11.Fenilalanin: Fenilalanin esansiyel bir amino asittir. Deriye renk veren maddelerin oluşumunda görev alır.
PROTEİN ÇEŞİTLERİ
Doğada çok çeşitli protein bulunur, canlıların türüne , aynı türün bireylerine, canlının doku ve organlarına göre, bulundurduğu proteinin çeşidi farklılık gösterir. Bir hücrenin yapısında 2000 kadar değişik protein bulunduğu sanılmaktadır. Proteinler , yapılarımdaki maddelere göre basit Proteinler ve bileşik Proteinler olmak üzere iki grupta toplanabilir.
1. Basit Proteinler
Hidroliz edildiğinde yalnız amino asitlere asit veren proteinlere basit protein denir. Yapılarında amino asit dışında madde bulunmaz. Başlıca basit proteinler şunlardır:
Albüminler, globilinler, glütelinler, prolaminler, skleroproteinler, protaminler, histonlar.
1-Albüminler ve Globülinler: Çok çeşitleri bulunur. Hayvansal ve bitkisel besinlerde yaygındır. Kanda: süt,yumurta,et,tahıl ve kuru baklagil gibi çok çeşitli besinlerde bulunur.
2-Glütelinler ve prolaminler: Bitkisel besinlerde özellikle tahıllarda bulunurlar. Glütenin denilen protein glütelinler grubuna girer. Glüten ise ; Glütenin ile gliadin denilen proteinin birleşmesinden oluşmuştur.Buğday proteini olan glüten, hamura yapışkanlık ve esneklik kazandırır.Glüteni yetersiz olan tahıl unundan ekmek yapılmaz. Buğday unundan yapılan hamur,su içinde nişastadan arındırılırsa, esnek ve yapışkan bir kitle kalır; bu glütendir. Prolaminler de tahılda bulunan düşük kaliteli proteinlerdir. Mısır proteini olan “zein” ve buğday proteini “gliadin” prolamindir.
3-Skleroproteinler: Bazıları, bu proteinleri albüminoid ve fibroz proteinler diye de isimlendirir. Bu gruptaki proteinler; saç, kıl, tüy, tırnak, kemik ve kıkırdak gibi koruyucu,destek ve sert dokularda bulunur.Başlıcaları; kollojen, elastin ve keratindir.
Kollojen: Bağdokusu, kemik kıkırdak ve benzerlerinde bulunur.Sıcak suda, sulu asit ve alkalilerle ısıtılınca kollojen jelatine çevrilir.Jelatin suda kolay erir ve yapışkan bir pelte oluşturur. Triptofan ve kükürtlü amino asitler yetersiz olduğundan, kollojen besleyici değeri düşüktür.
Elastin: Akciğer gibi esnek dokularda; keratin ise derinin üst tabakasından, saç ve tırnak gibi kısımlarda bulunur.
2. Bileşik Proteinler
Bileşik proteinlerin yapılarında proteinlere ek olarak nükleik asit, karbonhidrat ve fosforik asit gibi protein olmayan maddeler bulunur. En önemlileri şunlardır.
1.Nükleoproteinler: Proteinlerin nükleik asitlerle birleşmesinde oluşmuştur.
2.Glikoproteinler ve mukoproteinler: Karbonhidratlarla proteinlerin birleşmesinden oluşmuşlardır. Protein olmayan kısım çoğunlukla mukopolisakaritlerdir. Kemik, kıkırdak, bağdoku, kan grubunu oluşturan maddelerde, kanda ve çeşitli dokularda bulunur.
3.Lipoproteinler: Proteinlerle lipitlerin birleşmesinden oluşmuştur. Hücre zarında ve çekirdeğinde, kanın plazmasında, sütte, yumurta sarısı ve benzerlerinde bulunur.
4.Fosfoproteinler: Yapısında fosforik asit bulunan proteinlerdir. Balık yumurtası, yumurta ve süt gibi besinlerde bulunur. Süt proteini olan kazein bir fosfoproteindir.
Category: Genel Kültür
