[dilara]

[size=medium]hücre yapısının temelini oluşturan maddeler kimyasal yapılarına göre organik ve inorganik maddeler olmak üzere ikiye ayrılırlar.
organik moleküller;k.hidrat,protein,yağ,vitamin,enzim,ATP ve nükleik asitlerdir.

inorganik moleküller;su ve mineraldir.

yapıcı ve onarıcı olanlar:
protein-yağ-k.hidrat-n.asit-mineral

düzenleyici olanlar:
su-mineral-vitamin-protein

enerji verici olanlar:
k.hidrat-yağ-protein[/size]

[dilara]

[size=small]karbonhidratlar

hem canlının yapısına katılan hem de enerji sağlayan karbon, hidrojen ve oksijen elementlerinden oluşan organik bileşikler.
Bütün canlı hücrelerde bulunur. Doğada genellikle büyük moleküller halindedir. Vücuda alınan bu büyük moleküllerin hücrelere iletmesi için canlı tarafından sindirilmesi ve uygun molekül büyüklüğüne kadar parçalanması gerekir.
-Nükleik asitlerin ve ATP’nin yapısına katılır.
-Polisokkaritlerin bir kısmı hücre zarının yapısına katılır.
-Karbohidratlar enerji veren organik bileşikler olarak kullanılır.
-Hücrelere enerji deposu olarak kullanılır.[/size]

[dilara]

[size=small]Monosakkaritler:

En basit karbonhidratlardır ve basit şekerler olarak adlandırılır. Monosakkaritler daha küçük birimlere parçalanamazlar. Cn(H2O)n genel formülü ile gösterilir (n = 3,4,5,6…. gibi rakamları gösterir). Fakat bu formül bütün karbonhidratlara uygulanamaz. Mesela, deoksiriboz (C5H10O4) ve rammoz (C6H12O5) şeker oldukları halde yukarıdaki formüle uymazlar. Diğer taraftan C3H6O3 formülü ile gösterilen laktik asit, karbonhidratların genel formülüne uymasına rağmen bir şeker değildir.

Karbon sayısı 3-8 arasında değişir. Biyolojik açıdan önemli monosakkaritler; 5 C’lu pentoz ve 6’lu heksoz şekerlerdir. Riboz ve deoksiriboz, 5 C’lu şekerlerdir. Glikoz (üzüm şekeri, kan şekeri), galaktoz (süt şekeri),fruktoz (meyve suyu ,bal şeker karışımında ) ise 6 C’lu şekerlerdir. Suda çözünürler ve tatlıdırlar.[/size]

[dilara]

[size=small]Disakkaritler:

Disakkaritler çift şekerlerdir. Bir disakkarit iki molekül monosakkaritin glikozit bağı ile bağlanmasıyla oluşur. Bu bağlanma sırasında bir molekül su ortaya çıkar. İnsan ve hayvanların yedikleri disakkaritler, sindirim sisteminde monosakkaritlerine ayrılarak kullanılır. Dehidrasyon:küçük moleküllü yapıların daha büyük molekülleri oluşturmasına denir.
Hidroliz:büyük moleküllü yapıların,daha küçük molekülleri oluştururken su ile parçalanmasına denir.
Disakkaritlerin en önemlilerİ:maltoz,laktoz ve sakkarozdur.

Monosakkarit + Monosakkarit → disakkarit + Su
Yukarıdaki olay bir dehidrasyondur.[/size]

[dilara]

[size=small] Oligasakkaritler:

Üç ile altı arasında monosakkaritin birleşerek dehidrasyonu (su açığa çıkması) ile meydana gelirler. Bazı bitkilerde serbest olarak bulundukları gibi, karbonhidrat olmayan çeşitli maddelerin yapısına da katılırlar. Üç monosakkaritten ibaret olanlara trisakkarit, dörtlü olanlara tetrasakkarit denir.

Raffinoz, heksozlardan türeyen önemli bir trisakkarittir. Fruktoz, glikoz ve sakkaroz moleküllerinden meydana gelmiştir. Şeker kamışında, okaliptüs türü ağaçlarda, pamuk tohumunda bulunur. Şeker üretimi esnasında melasta toplanır..[/size]

[dilara]

[size=small] Polisakkaritler:

disakkaritler de monosakkaritlerin dehidrasyon sentezi ile birleşmesinden dolayı oluştuğundan çok sayıda monosakkaritin yer aldığı polimerlerdir. polisakkaritler suda çözünmeyen büyük moleküllerdir. belirtilmemiş olarak nişasta da bir glukoz polimeridir, depo polisakkaritidir. ayrıca patojenik bakteriler de polisakkarit sentezleyebilirler.[/size]

[dilara]

[size=small]Homopolisakkaritler:

Çok sayıda monosakkaritin dehidrasyonu ile oluşmuş büyük moleküllü karbonhidratlardır. Temel yapı birimi glikoz molekülüdür.

n (Monosakkarit) → Polisakkarit + (n-1) Su

Karbonhidratların çoğu canlılar için temel besin maddeleri’dir. Yeşil bitkilerde fotosentez sonucu meydana gelirler. Otçul hayvanlar bu ihtiyaçlarını bitkilerden, etçil hayvanlar da otçullardan tedarik ederler. Vücutta 1 gr karbonhidratın yanması sonucunda ortalama 4 kalori açığa çıkar. Selüloz, besin kaynağı olmakla birlikte bitkilerin destek yapısına da giren önemli bir karbonhidrattır.

Polisakkaritler birimlerin tekrarlanmasıyla şekillenen polimerlerdir.Monomerik birimler glikosidik bağla bağlanırlar.Bu bağlar ,monosakkarit monomerlerinde birinci karbon atomuna bağlı hidroksil grubunun alfa veya beta şeklinde bulunuşuna bağlı olarak alfa veya beta glikosidik bağlar olabilir.Monomerler alfa bağlarla doğrudan bağlanabilirler.Beta bağların şekillenmesinde,bir monomerin (OH) grubu,komşu monomerin (OH) grugu ile ilişki kkurmak için 180 derece döner.Bu bağlar fizyolojik bakımdan hiç değilse üç nedenle önemlidir.Bu bağlar, farklı görev ve özelliklere sahip birçok daha geniş molekülün oluşmasında iki veya daha fazla alt birimin bağlanmasında görevlidirler.Bundan başka,alfa ve beta glikosidik bağlarını tutar.Böylece bu bağlar ,yapı ve görevleri sırasında kullanılan,bileşikler arasındaki farkın ayırt edilmesini sağlarlar.Son olarak,alfa glikosidik bağlarla bağlanmış moleküller,metabolizmada kolayca değişirler.Halbuki beta glikozidik bağlar daha güçlü glikozidik bağları güçlendirirler.[/size]

[dilara]

[size=small]Heteropolisakkaritler:

Yapılarında monsakkaritlere ek olarak başka maddeler de içeren karbonhidratlardır.Ek gruplar kükürtlü veya azotlu olabilir. Çoğunlukla bağ dokuda yapı elemanı olarak kullanılır. Hiyalüronik asit, heparin, kertan sulfat, kondrotin sulfat başlıca örnekleridir.[/size]

[dilara]

[size=medium]protein

Proteinler, amino asitlerin zincir halinde birbirlerine bağlanmasından oluşan büyük organik bileşiklerdir. Bu zincirde bir amino asitin karboksil grubunun bir diğerinin amino grubuna bağlanmasıyla oluşan bağ peptit bağı olarak adlandırılır. Her proteindeki amino asit dizisinin sırası bir gen tarafından tanımlanır ve genetik kod ile kodlanmıştır. Genetik kod 20 “standart” amino asit tanımlasa da proteinlerdeki amino asitler translasyon sonrası değişimle kimyasal olarak değişikliğe uğrar. Bu değişimler ya proteinin işlev görmeye başlamasından önce gerçekleşir ya da kontrol mekanizmalarının parçası olarak, proteinin işlevini değiştirmek için olur. Proteinler belli işlevleri yerine getirmek için beraberce de çalışabilirler ve bazıları bir araya gelip kararlı kompleksler oluşturabilir.[/size]

[dilara]

[size=medium]Polisakkaritler, nükleik asitler ve yağlar gibi biyolojik makromoleküllere benzer şekilde, proteinler de canlı organizmaların temel bileşenlerindendir ve hücrelerin içindeki her süreçte yer alırlar. Çoğu protein, biyokimyasal tepkimelerde katalizör işlevi olan enzimlerdir ve metabolizma için yaşamsal bir role sahiptir. Başka proteinlerin ise yapısal veya mekanik işlevleri vardır: örneğin hücre iskeletindeki proteinler, hücrenin şeklini koruması için bir iskele görevi yaparlar. Proteinler hücre haberleşmesi, bağışıklık yanıtı, hücre tutunması ve hücre bölünme döngüsünde yer alır.

Protein, beslenmemizin önemli bir parçasıdır. Hayvanlar her amino asiti sentezleyemediklerinden, zorunlu (esansiyel) aminoasitleri gıda yoluyla almak zorundadırlar. Sindirimde hayvanlar yedikleri proteini serbest amino asitlere parçalayıp bunlarla yeni proteinler sentezler.[/size]

[dilara]

[size=medium]“Protein” sözcüğünün kaynağı, Yunanca’nın “birincil öneme sahip” anlamını taşıyan πρώτα (prota) sözcüğüdür. Bu isim, proteinleri 1838’de ilk tanımlayan Jöns Jakob Berzelius tarafından verilmiştir. 1926’da James B. Sumner’in üreaz enziminin bir protein olduğunu göstermesine kadar, proteinlerin canlılar için ne derece önemli olduğu tam anlaşılmamıştır. Yapısı çözülen ilk proteinler arasında insülin ve miyoglobin bulunur ki, insülin için Sir Frederick Sanger 1958’de, miyoglobin için de Max Perutz ve Sir John Cowdery Kendrew 1962’de Nobel Kimya Ödülü kazanmıştır.Her iki protein de kırınım analizi ile üç boyutlu yapıları çözümlenen ilk proteinlerdendir..[/size]

[dilara]

[size=medium]Proteinler,20 farklı L-alfa-amino asitten oluşmuş lineer polimerlerdir. Tüm amino asitler, bir alfa karbonuna birer karboksil ve amino grubu ve bir yan zincirin bağlanıyor olması gibi ortak yapısal özelliklere sahiptir. Bir tek prolin, yan zincirinin amino grubuyla bir halka oluşturması yüzünden biraz farklılık gösterir: bu yüzden, CO-NH amit dizisi sabit bir şekle zorlanır.Standart amino asitlerin listesinde ayrıntıları verilmiş olan yan zincirlerin farklı kimyasal özellikleri proteinlerin üç boyutlu yapısını belirler ve dolayısıyla protein işlevine etki eder. Bir polipeptit zincirdeki amino asitler bir dehidrasyon tepkimesi sonucu oluşan peptit bağı ile birbirlerine bağlanırlar. Protein zincirine dahil olmuş amino asit birimlerine “kalıntı” (residue); karbon, azot ve oksijen atomlarından oluşan tekrarlayan diziye de “ana zincir” ya da “protein omurgası” denir. Peptit bağının iki rezonans formu vardır ve bunlar ona kısmî çift bağ özelliği kazandırarak, ekseni etrafında dönmesini engeller. Bu yüzden de alfa karbonlar eşdüzlemseldir. Peptit bağdaki diğer iki dihedral açı protein omurgasının yerel şeklini belirler..[/size]

[dilara]

[size=medium]Her bir amino asitin kimyasal yapısı nedeniyle, protein zincirinin bir yönü vardır. Proteinin serbest bir karboksil grubuna sahip olan ucu, “karboksi ucu” (C ucu) ya da “karboksi terminali” (C terminali); serbest bir amino grubu olan ucu ise “amino ucu” (N ucu) ya da “amino terminali” (N terminali) olarak adlandırılır.

“Protein”, “polipeptit” ve “peptit” sözcüklerinin kullanımında bir muğlaklık vardır. “Protein” genelde kararlı bir şekle sahip olan bütün biyolojik molekül için kullanılır. “Peptit” ise genelde kararlı bir üç boyutlu yapıya sahip olmayan, kısa amino asit oligomerleri için kullanılır. Ancak bu iki terim arasındaki sınır belirsizdir ve genelde 20-30 kalıntı dolayındadır.”Polipeptit”se, uzunluğundan bağımsız olarak, herhangi bir amino asit zinciri için kullanılır ve sıklıkla da tanımlı tek bir biçimin olmadığına işaret eder..[/size]

[dilara]

[size=medium]protein sentezi:

Proteinler genlerde kodlanmış bilgiye dayanarak amino asitlerden inşa olurlar. Her proteinin, kendisini kodlayan gendeki nükleotit dizisi tarafından belirlenen, kendine has bir amino asit dizini vardır. Genetik kod, kodon olarak adlandırılan üç nükleotitlik dizinlerden oluşan bir kümedir, her üç nükleotitli kombinasyon bir amino asite karşılık gelir, örneğin ATG metionine kaşılık gelir. DNA dört nükleotitten oluştuğu için tüm kodonların sayısı 64’tür, dolayısıyla genetik kod bir miktar tekrar içerir ve bazı amino asitler birden fazla kodon tarafından belirlenir. DNA’da kodlanmış genler önce RNA polimeraz gibi bir protein tarafından transkripsiyon yoluyla bir ön mesajcı RNA (pre-mRNA) molekülünün sentezlenmesi şeklinde okunurlar. Çoğu canlı sonra bu pre-mRNA’yı çeşitli transkripsiyon sonrası değişim biçimleriyle (post-transcriptional modification) işlemden geçirip olgun mRNA oluştururlar, bu da protein sentezi için ribozom tarafından bir şablon olarak kullanılır. Prokaryotlarda mRNA üretildikten hemen sonra kullanılabilir veya bir ribozom tarafından bağlanılır. Buna karşın ökaryotlar mRNA’yı hücre çekirdeğinde imal ettikten sonra onu çekirdek zarından sitoplazmaya aktarırlar, protein sentezi orada yer alır. Prokaryotlarda protein sentezi ökaryotlardan daha hızlıdır ve saniyede 20 amino asiti bulabilir.[/size]

[dilara]

[size=medium]Bir proteinin bir mRNA şablonundan sentezlenmesine translasyon denir. Ribozoma yüklenen mRNA dizinindeki her kodon, üçer nükleititlik birimler yani kodonlar olarak okunur. Bu işlemde o kodona karşılık gelen amino asiti taşıyan bir taşıyıcı RNA molekülünde bulunan antikodon ile mRNA’daki kodon baz çiftlemesi yoluyla eşleştirilir. Aminoasil tRNA sentetaz adı verilen enzim tRNA moleküllerine doğru amino asidi “yükler”. Bu sentez sırasında Uzamakta olan polipeptide doğan zincir (İngilizce nascent chain) denir. Proteinler hep N-terminus’tan C-terminus’a doğru uzarlar.

Sentezlenen bir proteinin büyüklüğü dalton birimi (atom kütlesi ile eş anlamlıdır) veya ondan türemiş kilodalton (kDa) ile ifade edilen moleküler kütlesiyle ölçülebilir. Büyüklüğünü belirtmenin bir diğer yolu onu oluşturan amino asitlerin sayısıyladır. Maya proteinleri ortalama 466 amino asit uzunluğunda ve 53 kDA ağırlığındadır.En büyük proteinler kas sarkomerinde bulunan titinlerdir, bunların moleküler kütlesi nerdeyse 3000 kDA ve toplum uzunluğu nerdeyse 27000 amino asittir.[/size]

[Yazar]

Yazılar