Proteinler Çeşitleri Ve Yapısı

Proteinler çeşitleri ve yapısı

Protein Nedir ?
Amino asitlerin belirli türde, belirli sayıda ve belirli diziliş sırasında karakteristik düz zincirde birbirlerine kovalent bağlanmasıyla oluşmuş polipeptitlerdir Amino asitlerin polimerleridirler

Proteinler hücrelerdeki bütün biyolojik olayların yapıtaşışıdırlar Hücreler içerisinde gerçekleşen olaylar; yüzbinlerce farklı proteinin kendilerine verilmiş olan vazifeleri yerine getirmeleri ile gerçekleşir

Proteinlerin özellikleri
Proteinler, çeşitli etkilerle denatüre olurlar Proteinler, amfoter Maddeler yani amfoter elektrolit veya amfolittirler Proteinler, polipeptit zincirindeki peptit bağlarının su girişi ile yıkılmasısonucu hidroliz olurlar

Proteinin Yapısı
Proteinler, amino asit dediğimiz ve karbon, hidrojen, oksijen ve azot atomlarından meydana gelen moleküllerin tesbih taneleri gibi yan yana dizilmeleri ile oluşurProteinler 4 yapıya ayrılır Bunlar:
IPrimer yapı
IISekonder yapı
IIITersiyer yapı
IVKuanter yapı

Amino Asit Nedir ?
Amino asit proteini oluşturan yapı taşışıdırDogada 300’den fazla amino asit vardır, fakat memelilerde bunlardan yalnız 20 tane bulunur Bunlar Hücrenin genetik materyali olan DNA tarafından kotlanan amino asitlerdirAmino asitler arasındaki kovalent baglarpeptit baglar olarak oluşturdukları zincirde polypeptit zinciri olarak adlandırılır

RNA’daki bilginin proteine çevrilmesi işlemine translasyon denir mRNA’da sadece dört farklı nükleotit bulunurken, proteinlerde 20 değişik amino asit bulunur Bu nedenle, m RNA ile proteinler arasında bire bir ilişki olamaz Genlerdeki ve dolayısıyla mRNA’daki nükleotit dizisi ile proteinlerdeki amino asit dizisi arasındaki ilişki genetik şifre’dir

1 Primer yapı:
Bir proteindeki aminoasitlerin dizilişine o proteinin primer yapısıdenir Normal ve mutasyona uğramışış proteinlerin primer yapıları bilindiği taktirde bu bilgi kullanılarak hastalığıığın tanısına gidilebilir

2Sekonder Yapı:
Polipetit omurgası gelişi güzel bir üç boyutlu yapı oluşturmayıp genellikle lineer dizede birbirine yakın olan amino asitlerin kurallı düzenlemesiyle yapılanır

3Tersiyer Yapı:
Bir polipeptit zincirinin primer yapısı onun tersiyer yapısnı da belirler Tersiyer hem bölgelerin katlanmasını hemde bölgelerin polypeptit içindeki nihayi düzenini ifade eder

4Kuanternal Yapı:
Birçok protein tek polipeptit zincirinden meydana gelir; bunlar monomerik proteinlerdirBirçoğuda yapısal olarak benzer veya tamamen ilgisiz veya daha fazla polypeptit zincirinden oluşurBu polipeptit zincirlerinin düzenlenmesine proteinin kuanter yapısı denir

Proteinlerin Çeşitleri
Proteinler Başlıca iki çeşide ayrılır:
1 Basit Proteinler
2 Bileşik(konjuge) Proteinler
3 Türev Proteinler

Basit Proteinler
Globüler proteinler:
Albüminler,
Globülinler,
Globinler,
Glutelinler,
Prolaminler,
Protaminler,
Histonlar
Basit Proteinler
Fibriler proteinler:
Keratin,
elastin,
fibrinojen,
miyozin

Bileşik Proteinler
Glikoproteinler: Kollajen
Proteoglikanlar
Lipoproteinler
Fosfoproteinler: Kazein
Nükleoproteinler
Metalloproteinler: Ferritin, transferrin,
seruloplazmin
Kromoproteinler: Hemoglobin,
miyoglobin, sitokromlar, peroksidaz

Türev proteinler
Primer türev proteinler (denatüre tip
proteinler):
protean
metaprotein
koagule proteinler
Sekonder türev proteinler:
Proteozlar (albüminozlar)
Peptonlar
Oligopeptitler
Peptitler

Proteinlerin Denatürasyonu
Protein denatürasyonu peptit bagları hidroliz olmadan proteinin yapısını çözülüp disorganize olması sonucunda meydana gelirDenatüre edici etkenler; ısı,organik çözücüler,mekanik karışıştırma,kuvvetli asit yada baz, deterjan, kurşun,civa gibi maddelerdir

Ender olarak denatüre edici maddeden uzaklaştırıldıgında protein eski orjinal yapısına dönerek katlanır ve denatürasyon geridönüşümlü olarak bozulur Bu, proteinin katlanmasının protein sentezi başladıktan hemen sonra, yani katlama işlemini bozacak uzun bir amino asit zinciri oluşmadan başladıgı kavramı gibi çeşitli faktörlere bağlana bilirDenatüre proteinler genellikle çözünmezler ve bu yüzden çözeltide çökerler

Protein oluşumu
DNA 4 harfli bir alfabeden(4 çeşit nükleotid(baz)) oluşurken protein 20 harfli bir alfabeden ( 20 çeşit aa) oluşur Protein sentezi DNA sayesinde olur Bunun için bu iki alfabe arasında çeviri yapılması gerekir Bu olay kısaca şu şekilde olmaktadır
(bir genlik kısım)DNA

MRNA
DNA’nın bir genlik kısmı bir enzim aracılığıyla RNA’ya kopyalanır/veya RNA oluşturulur
DNA: birçok genden oluşur
RNA: bir genden
Daha sonra MRNA ribozomlara yapışır ve ribozom bu RNA’daki kod dizilimini okumaya başlar, ribozomun çevresinde tRNA’lar vardır, bu tRNA’lara ise çeşitli aa’lar bağlanmıştır mRNA’dan hangi baz dizilimi okunduysa ona ait aa’nın bağlandığı tRNA gelir ve ribozoma yapışır, bu işlem bu şekilde devam eder ve bir protein oluşur

GÜNLÜK PROTEİN İHTİYACIMIZ NEDİR?
Protein vücut için çok gerekli bir bileşendir Kasların ve bağlantı dokularının beslenmesi, yaşaması ve tamiri, vücudun su dengesinin düzenlenmesi, ana hormon ve enzimlerin üretilmesi ve bağışıklık sisteminin düzgün çalışmasını sağlar

Sağlıklı ergen erkek ve kadınlar için, günlük gerekli miktar, Kg başına 0,8 gram olarak hesaplanmıştır Yani vücut ağırlığına göre, ortalam bir insanın, günlük 40-65 gr arası Protein alması gereklidir

Günlük 2000 kalorilik beslenme rejimi uygulayan bir ergen kişi için, 50 gram protein alması uygundur Eğer düzenli egzersiz/spor yapan birisi iseniz, Bu miktarın egzersiz yaptığınız günlerin sayısına bağlı olarak % 25-50 arttırılması gerekir

Bu miktarı Balık, Yağsız Et, Kümes hayvanlarının etleri, Az yağlı ya da yağsız süt ürünleri, Bakliyat, Tahıl ve Soya gibi sağlıklı ve protein açısından zengin ürünlerden alabilirsiniz

Protein Sentezi
Bu soruya yanıt vermek için öncelikle proteinin nasıl oluştuğunu incelemek gerekiyor Vücudumuzda DNA molekülleri ile depolanan genetik bilgiler, translasyon dediğimiz bir olay ile amino grup asitlerden oluşan protein haline gelmektedir Bu olay sırasında önce belirli bir miktar DNA'dan buna karşılık gelen RNA dizisi oluşur Transkripsiyon denilen bu olaydan sonra RNA yapısında bulunan ve aktif protein sentezine katılmayan intron dediğimiz RNA dizileri ortadan kaldırılır Intronsuz RNA'ya MRNA diyoruz ve bu MRNA, ribozomlarda birçok karmaşık olaydan sonra amino grup asit haline çevrilir ( Transla yon) ve değişik aminoasitlerin birleşmesiyle proteinler meydana gelir Bu sayede DNAlarda hazır bulunan bilgiler protein formunda dokularda ve hücrelerde faaliyet göstermeye baslar Proteinin yanlış sentezlenmesinin ana nedeni DNA nin yapısında olabilecek bir değişikliktir ve buna mutasyon diyoruz Ayrıca çeşitli proteinler sentezlendikten sonra bazı modifikasyonlara uğrarlar Bunlar, proteinin bir kısminin kopması, fosfor, seker karbonhidrat molekülleri eklenmesi gibi olaylardır Bu aşamalarda olabilecek bir bozukluk ta proteinin gerçek fonksiyonunu göstermesine engel olur Özetle saydığım bütün aşamalarda olabilecek bir bozukluk, sonuçta proteinin sentezinde bozukluğa neden olacaktır

Protein yanlış sentezlenince ne olur sorusuna en basit ve kısa yanıt o proteinin fonksiyonu nun bozulması olacaktır Söz konusu proteinin fonksiyonu örneğin hücrelerin bölünmesine yardımcı olmaksa, bu proteinin sentezindeki bozukluk hücrelerin bölünmesinde sorun çıkartacaktır Günümüzde birçok proteinin yanlış yada eksik sentezlenmesinin bazı hastalıklara neden olduğu bilinmektedir Bazı tip kanserlerde örneğin çok özel proteinlerde mutasyon olduğu hem deney hayvanlarında hem de insanlarda gösterilmiştir Tümör oluşumunu önleyen bazı proteinlerde olabilecek sentez hatalarının organizmaları Kanser gelişimine daha hassas hale getirdiği bilinmektedir Yanlış protein sentezi sadece kanserli kişilerde görülmemektedir Yapilan calismalar bir çok hastalikta spesifik protein veya proteinlerde yanlış sentezlenme oldugunu gostermistir Uzayip giden bu hastaliklara birkac ornek vermek gerekirse, seker hastaligi, bazı akciger hastaliklari, Alzheimer hastaligi, bir çok bag dokusu hastaligi sayilabilir

Bu noktada bir onemli konuyu da belirtmek gerekir yanlış sentezlenen her proteinin mutlaka bir hastaliga neden olmasi gerekmez bazı sentezlenme hatalari proteinin fonksiyonunda çok onemli bir degisiklige neden olmaz Yine ayni sekilde bazı durumlarda yanlış sentezlenme sonucu fonksiyounu bozulan proteinin gorevi ona benzer bir baska protein tarafindan ustlenilebilir ve organizmada olabilecek herhangi bir fonksiyon eksikligi onlenmis olur Son olarakta yanlış sentezlenen proteinin organizma icin hayati onemi olmayan bir fonksiyonu varsa, bunda olabilecek sentez hatalarinin çok fazla onemi olmayabilir Özetle tekrarlamak gerekirse, proteinler organizmalarin effektor molekülleri oldugundan, sentez bozukluklari, sorumlu olduklari fonksiyonlarin bozulmasina neden olabilir bazı proteinlerin sentez bozukluklarinin çok ciddi ve hayati tehlikeye olusturacak ya da yasamla bagdasmayacak bir sonucu olabildigi gibi, bazı proteinlerde ise bu fonksiyon bozuklugu farkedilmeyebilir Bu, soz konusu proteinin organizmada ustlendigi fonksiyon ve regule ettigi hucresel olaylarla ilgilidir Karbonhidratlardan ve yağlardan farklı olarak C, H, O’ nun yanında N ve bazen de S bulundurur Esas görevi yapı maddesi olmaktır Yapıtaşları amino asitlerdir Yüksek sıcaklık proteinlerin yapısını bozar Her canlının protein yapısı kendine özgüdür

Proteinler hücre içi ve hücre dışında önemli yapı maddeleridir

Bağ doku kollogen lifleri, kıl ve derideki keratin ( Saç ve Tırnaklarımız) önemli hücre dışı proteinleridir

Örneğin: Lipoprotein zar yapısı, Nükleoprotein kromozom yapısı

Kasların kasılmasında görev alan aktin miyozin iplikler protein molekülünden oluşmuştur

Bir moleküle bağlanıp onu diğer moleküle taşırlar

Örneğin : Hücre içinde sitoplazma ile çekirdek arasında bazı maddeleri taşırlar

Biyokimyasal reaksiyonlardaki biyolojik katalizörler yani Enzimlerin hepsi protein moleküllerinden meydana gelmişlerdir

Proteinler taşıyıcı moleküllerdir Yüksek enerjili elektronu taşıyan sitokromlar, oksijeni taşıyan hemoglobin protein moleküllerinden meydana gelmişlerdir

Not: Hemoglobin 9512 Atom bulundurur C3032H4816N780O872S8Fe4

Vücuda dışarıdan giren hastalık yapıcı maddelere antijen denir Vücudun antijenlere karşı korunmak amacıyla meydana getirdiği protein yapısındaki moleküllere ANTİKOR adı verilir Virüslere karşı salgılanan interferon da protein yapısındadır

Hormonların büyük bölümü proteindir

Örneğin: kanda şeker seviyesini düzenleyen İnsülin, glukagon hormonları Dolayısıyla proteinler düzenleyici rol oynarlar

Depo protein olarak albümin, yılanlarda zehir üretilmesi ayrıca yakılmalarında CO2 , H2O, H2S, NH3, üre, ürik asit gibi artık maddeler oluşur

Proteinler hücrelerin madde alış verişini sağlayan osmotik basıncın oluşmasında etkilidir

Örneğin: Doku hücrelerinden kılcal damarlara madde geçişini kandaki proteinlerin oluşturduğu osmotik basınç sağlar

Yetişkin insanların vücudlarındaki dolaşım, solunum, sindirim, boşaltım gibi biyolojik olaylar olurken hücreler yıpranır Yıpranan hücrelerin yerine yenilerinin yapılması yine protein varlığında olur

Hücre zarında bulunan proteinler aminoasit ve glikoz gibi monomerleri tanıyarak hücre içine alırlar

Besin kaynağı olarak rol oynarlar Örneğin: bazı bitkilerin tohumları çimlenme ve gelişimin ilk safhalarında gerekli enerji için protein depolar Süt içindeki kazein çocuklar için önemli hayvansal proteindir

Alınan proteinler ancak uzun açlıkta enerji hammaddesi olarak kullanılır Bu durumda protein yıkımı, protein sentezinden daha fazladır Bu yüzden aşırı zayıflama görülür