Damarlarımızda dolaşan kan sayesinde bir noktadan öbür noktaya bir şeyler taşıyabiliyoruz. Kaslarımızın kasılması sayesinde yer değiştirebiliyor ve nesneleri hareket ettirebiliyoruz. Bu olayları gerçekleştirmemizi sağlayan proteinleri daha detaylı öğrenmek için okumaya devam edin.
Proteinler, yapılarında karbon, hidrojen, oksijen ve nitrojen barındıran büyük boyutlu organik bileşiklerdir. Buna ek olarak, bazı proteinlerin yapısında sülfür de bulunabilir. Sağlıklı bir yetişkin vücudunda yaklaşık olarak %12-18 arası protein bulunur.
Proteinler yapısal olarak değerlendirildiklerinde karbonhidratlar ve yağlara kıyasla daha kompleks yapılardır. Birçok farklı fonksiyonu bulunan proteinlerin sorumlu olduğu en büyük rol vücut dokularına yapısal destek sağlamaktır.
GÖRSEL - Kas-İskelet sistemleri
Enzimler kimyasal reaksiyonları hızlandırıp gerçekleşmesini, taşıyıcı proteinler hücre zarında veya vücudun bir noktasından öbür noktasına maddelerin taşınmasını, aktin ve miyozin kas kasılmasını dolayısıyla hareketi sağlayan protein yapılardır. Son örnek olarak ise vücudumuzu işgal eden mikroplara karşı bizi koruyan antikorlar da, yine, protein yapılardır.
Proteinlerin monomerleri amino asitlerdir. 20 farklı çeşitte amino asit bulunur. 20 farklı amino asidin hepsinde bir hidrojen atomu (H), bir karboksil grup (COOH), bir amino grubu (NH2) ve bir de radikal grup bulunur. Amino asitlere farklı özellikleri kazandıran şey radikal grubun değişkenliğidir. Görsele bir göz atın olayı hızlıca kavrarsınız.
GÖRSEL - Amino asitleri ayıran radikal (R) grup
Protein sentezi, amino asitlerin peptid bağlarıyla birer birer birbirlerine eklenmesiyle gerçekleşir. Amino asitleri birbirine bağlayan kovalent bağa peptid bağı denir. Bu bağ her zaman aynı iki noktada gerçekleşir, bir amino asidin karboksil grubunun karbonu ve öbür amino asidin amino grubunun nitrojeni.
Peptid bağı oluşurken dehidrasyon senteziyle bir molekül su açığa çıkar. Buna zıt olarak diyetle alınan proteinleri oluşturan amino asitler arasındaki peptid bağlarının sindirimde yıkılması hidroliz reaksiyonudur.
GÖRSEL - Peptid bağıyla amino asitlerin birleşmesi
2 amino asidin birleşmesi sonucu dipeptid ortaya çıkar. Dipeptidin yapısına bir amino asidin daha eklenmesiyle tripeptid, 4 veya daha fazla amino asidin birleşmesiyle ise polipeptid zincirleri oluşur. Küçük yapılı proteinler 50 amino asitten oluşan tek bir polipeptid zincirinden meydana gelebilir. Büyük yapılı proteinler ise binlerce amino asitten ve birbirine katlanmış olan 2 ya da daha fazla polipeptid zincirinden oluşabilir.
Proteinleri farklı kılan şey amino asitlerin sayısı ve sıralamasındaki değişikliktir. Burada en güzel benzetme alfabedir. Amino asitlerin alfabedeki harfler olduğunu hayal edin. Bu durumda, 20 harflik bir alfabeyle inanılmaz büyük çeşitlilikte kelime hazinesi ya da gerçek anlamda peptid, polipeptid ve protein oluşturabilirsiniz.
GÖRSEL - 4 ayrı polipeptid zincirli hemoglobin
Proteinlerde Yapısal Organizasyon
Proteinlerde 4 seviyeli bir yapısal organizasyon bulunur. Primer yapı en basit haldeki amino asit dizilimini ifade eder. Sekonder yapı kıvrılma (alfa-heliks) ve zig-zag katlantılar (beta-yaprak) sonrasında hidrojen bağları oluşumuyla protein stabilitesinin sağlandığı yapıdır. Tersiyer yapı ise amino asitler arasında stabiliteyi artıracak daha fazla bağın oluştuğu ve polipeptid zincirinin artık fonksiyonel hale geçtiği yapıdır.
Son yapı olan kuaterner yapı ise birden fazla fonksiyonel proteinin belli bir düzen dahilinde bir araya gelmeleri sonucu oluşturdukları yapıyı ifade eder. Bahsedilen bütün bu çeşitlilik ile proteinlerin ne kadar farklı varyasyona sahip olabileceğini hayal edin. Detaylı yazı için tıklayın.
GÖRSEL - Proteinlerde yapısal organizasyon
Proteinlerin Gruplandırılması: Fibroz ve Globular
Proteinler fibroz ve globular proteinler olarak ikiye ayrılır. Fibroz proteinler uzun polipeptid zincirlerine sahip suda çözünemez yapılardır (aktin, miyozin, kolajen, keratin). Globular proteinler ise metabolik fonksiyonları bulunan ve küresel şekilli polipeptid zincirleri olan yapılardır (antikor, hemoglobin, lipoprotein). Detaylı yazı için tıklayın.
Eğer bir protein değişmiş bir çevreyle karşılaşırsa karakteristik yapısını kaybedebilir, proteinin karakteristik yapısını kaybetmesine denatürasyon denir. Proteinlerin denatürasyona uğraması fonksiyonel yapılarının bozulması demektir. Bu yüzden vücudumuzda homeostatik dengeyi koruyan mekanizmalar vardır.
GÖRSEL - Denatürasyonla bozulan yapı
Sonuç olarak, proteinler büyük yapılı moleküllerdir ve ana görevleri vücut dokularına yapısal destek sağlamaktır. Monomerleri olan amino asitlerin peptid bağlarıyla birleşmesi sonucu protein sentezi gerçekleşir. Her amino asidin yapısında bulunan radikal grubun farklılığı ona ayrı özellikler kazandırır. Farklı sayıda ve sıralamada amino asitler kullanılarak farklı özelliklere ve fonksiyonlara sahip proteinler meydana gelir. Proteinler 50 amino asitlik küçük yapılar olabileceği gibi 1000'den fazla amino asitten oluşan ve birbirine katlanmış büyük yapılar da olabilir. Proteinlerin yapısal organizasyonu 4 seviyelidir. Yapılarına göre globular veya fibroz olarak gruplanabilirler. Denatürasyona uğrayan protein kuaterner ve tersiyer yani fonksiyonel yapısını kaybeder.
Konuya ilişkin bilginizi tamamlamak ve kendinize seviye atlatmak için önceki ve sonraki yazılara göz atmayı ihmal etmeyin. Linklere aşağıdan ulaşabilirsiniz.
SSPS - level up yourself
