11

Proteinlerin MetabolizmasıProteinlerin Metabolizması

Prof Dr.Tülay AKÇAYProf Dr.Tülay AKÇAY

22

Proteinlerin MetabolizmasıProteinlerin Metabolizması

Proteinler,Proteinler,

organizmanın hücre yapısınınorganizmanın hücre yapısının

başlıca bileşenleridirbaşlıca bileşenleridir

besin maddeleri arasında dabesin maddeleri arasında da

en önemli yeri alırlar.en önemli yeri alırlar.

33

Normal şartlarda, Normal şartlarda,

yetişkinlerde yetişkinlerde

organizmayaorganizmaya

giren azot ile,giren azot ile, organizmadan organizmadan atılan azotatılan azot arasında arasında dengedenge vardır. vardır.

Bu dengeye Bu dengeye azot bilançosuazot bilançosu denir. denir.

44

ProteinlerinProteinlerin

metabolizması=A.A.metabolizmasımetabolizması=A.A.metabolizması

55

Besinlerle alınanBesinlerle alınan

Proteinlerin Sindirimi Proteinlerin Sindirimi ve ve

EmilimiEmilimi

66

Besinlerle alınan Proteinlerin sindirimiBesinlerle alınan Proteinlerin sindirimi

Proteinlerin sindirimi, midede başlarProteinlerin sindirimi, midede başlar

barsakda barsakda tamamlanırtamamlanır

Proteinler midede, önceProteinler midede, önce

HCl ile denatüreHCl ile denatüre olurlar. olurlar.

HCl,midenin üst kısmını döşeyen epitel hücreleri HCl,midenin üst kısmını döşeyen epitel hücreleri tarafından salgılanır,tarafından salgılanır,

salgılanma salgılanma gastringastrin adı verilen hormon ve adı verilen hormon ve

vagüs sinirinin vagüs sinirinin uyarılması ile başlatılır.uyarılması ile başlatılır.

88

Polipeptit zincirini oluşturan,Polipeptit zincirini oluşturan,

amino asitler amino asitler arasındaki arasındaki

Peptit bağlarının hidrolizi;Peptit bağlarının hidrolizi; proteoliz proteoliz

Denatüre proteinler,Denatüre proteinler,

çeşitli çeşitli proteazlarlaproteazlarla hidroliz olurlar. hidroliz olurlar.

pepsinojen pepsinojen mide esasmide esas hücrelerinden, hücrelerinden, HCl ise pariyetal (oksintik) hücrelerden HCl ise pariyetal (oksintik) hücrelerden salgılanır.salgılanır.

Periyetal hücreler uyarıldıkları zamanPeriyetal hücreler uyarıldıkları zaman

asit salınımını aktif transport ile asit salınımını aktif transport ile gerçekleştirirgerçekleştirir

Luminal [HLuminal [H++ ] yaklaşık 0.14 olup, pH’ ı 0.8’dir ] yaklaşık 0.14 olup, pH’ ı 0.8’dir

Plazmanın pH’ı yaklaşık 7.4 dürPlazmanın pH’ı yaklaşık 7.4 dür

Periyetal hücrelerPeriyetal hücreler protonları 10protonları 106.66.6 lık bir lık bir konsantrasyon gradiyentine karşı salgılarkonsantrasyon gradiyentine karşı salgılar

HH++ , H , H++ - K - K++ ATP az (mide =gastirik, proton ATP az (mide =gastirik, proton pompası) ile lümene salınırpompası) ile lümene salınır

99

Mide asid sekresyonunun düzenlenmesiMide asid sekresyonunun düzenlenmesi

Salgılanmayı uyaranSalgılanmayı uyaran hormon hormon gastringastrin nörotransmitternörotransmitter iseise asetil kolin ve histamindir asetil kolin ve histamindir

Mide sekresyonlarına yol açan sinirsel uyarılarMide sekresyonlarına yol açan sinirsel uyarılarVagüs yolu ileVagüs yolu ile ve mide duvarındaki enterik sinir sisteminden ve mide duvarındaki enterik sinir sisteminden

kaynaklanan lokal reflekslerden kaynaklanan lokal reflekslerden oluşur.oluşur.

1010

1111

Denatüre proteinlerin, çeşitli Denatüre proteinlerin, çeşitli proteazlarla,proteazlarla, peptid bağları hidroliz olur (peptid bağları hidroliz olur (Proteoliz Proteoliz ).).

Midenin esas hücrelerinden pepsinojen Midenin esas hücrelerinden pepsinojen salgılanır.salgılanır.

1212

Midede etkin enzimMidede etkin enzim Pepsin Pepsin Barsakta etkili enzimlerBarsakta etkili enzimler TripsinTripsin KimotripsinKimotripsin ElastazElastaz KarboksipeptidazKarboksipeptidaz AminopeptidazAminopeptidaz DipeptidazDipeptidaz TripeptidazTripeptidaz

Ürün : Aminoasitler, az miktarda Ürün : Aminoasitler, az miktarda peptidpeptid

1313

Enzim Sentezlendiği Öncülü Substrat Ürünler Enzim Sentezlendiği Öncülü Substrat Ürünler yeryer Pepsin Mide Pepsinojen hidrofob a.a. PeptidlerPepsin Mide Pepsinojen hidrofob a.a. Peptidler Tripsin Pankreas Tripsinojen bazik a.a. Peptidler Tripsin Pankreas Tripsinojen bazik a.a. Peptidler

Kimotripsin Pankreas Kimotripsinojen hidrofob Peptidler Kimotripsin Pankreas Kimotripsinojen hidrofob Peptidler Elastaz Pankreas Proelastaz Glisin ve prolin Peptidler Elastaz Pankreas Proelastaz Glisin ve prolin Peptidler

Karboksi Pankreas Prokarboksi C-ucundan aminoasidler Karboksi Pankreas Prokarboksi C-ucundan aminoasidler peptidaz Peptidaz protein ve peptidaz Peptidaz protein ve peptidlerpeptidler Peptidaz İnce bağırsak ____ peptidler amino asidler Peptidaz İnce bağırsak ____ peptidler amino asidler (amino peptidaz(amino peptidazDipeptidazDipeptidazTripeptidaz) Tripeptidaz)

1414

Amino Asidlerin EmilimiAmino Asidlerin Emilimi

Sindirim esnasında proteinler,Sindirim esnasında proteinler,amino asidlere ve küçük molekül ağırlığındaki amino asidlere ve küçük molekül ağırlığındaki

peptidlere kadar peptidlere kadar

parçalanırlar.parçalanırlar.

A.A. Suda kolaylıkla çözünürler ve A.A. Suda kolaylıkla çözünürler ve ince bağırsaktan emilirler.ince bağırsaktan emilirler.

Absorbsiyona uğrayan a.a’lerin büyük bir kısmı, Absorbsiyona uğrayan a.a’lerin büyük bir kısmı, portal dolaşım yolu ileportal dolaşım yolu ile

karaciğere gider.karaciğere gider.

1515

A.A’lerin absorbsiyonu için A.A’lerin absorbsiyonu için

farklı farklı transport işlemleritransport işlemleri vardır. vardır.

Bunlardan biri ATP gerektiren ve NaBunlardan biri ATP gerektiren ve Na++ bağımlı bağımlı transport sistemi;transport sistemi;

glukozun aktif taşınımına benzer ve glukozun aktif taşınımına benzer ve

dört grup a.a için farklı taşıyıcı protein vardır.dört grup a.a için farklı taşıyıcı protein vardır.

1616

Glisin gibi bazı a.a’ler Glisin gibi bazı a.a’ler

taşıyıcı sistemlerdentaşıyıcı sistemlerden

birden fazlasına affinite gösterirler.birden fazlasına affinite gösterirler.

1717

A.A Aktif A.A Aktif Sistem Taşınan A.A DoğumsalSistem Taşınan A.A Doğumsal

bozuklukbozukluk

Dikarboksilik(asidik) glutamik asid Dikarboksilik(asidik) glutamik asid DİKARBOKSİLİKDİKARBOKSİLİK

Aminoasidler aspartik asid Aminoasidler aspartik asid AMİNOASİDÜRİAMİNOASİDÜRİ

Glisin ve İmino glisin,prolin, Glisin ve İmino glisin,prolin, JOSEPH’SJOSEPH’S

asitler hidroksiprolin asitler hidroksiprolin HASTALIĞIHASTALIĞI

1818

γγ-glutamil siklüsü:-glutamil siklüsü:

Glutatyon kullanılarak a.a. taşınabilinir.Glutatyon kullanılarak a.a. taşınabilinir.Membrana ait Membrana ait γγ-glutamil transferaz -glutamil transferaz enzimi,enzimi,Glutatyonun, glutamil kalıntısını,Glutatyonun, glutamil kalıntısını, transfer edilecek a.a.’ e transfer edilecek a.a.’ e

aktarıraktarır

Ürünler (sitozolde) Ürünler (sitozolde) γγ-glutamil aminoasid ve -glutamil aminoasid ve

sisteinilglisindir. sisteinilglisindir.

1919

Endojen a.a.Endojen a.a.

Setezi Besin proteini Organizmanın proteinlerinin yıkımı Setezi Besin proteini Organizmanın proteinlerinin yıkımı

Böbrek ile atılım

alfa-keto asidleredönüşüm

Biyolojik aminlere Protein Diğer dönüşüm Sentezi azotlu madde sentezi

AMİNO ASİD HAVUZU

Endojen amino asid sentezi

2020

ESANSİYELESANSİYEL NONESANSİYELNONESANSİYEL

VALİNVALİN GLİSİNGLİSİN

LÖSİNLÖSİN ALANİNALANİN

İZOLOSİNİZOLOSİN SERİNSERİN

TRİPTOFANTRİPTOFAN SİSTEİNSİSTEİN

METİONİNMETİONİN TİROZİNTİROZİN

TREONİNTREONİN GLUTAMATGLUTAMAT

FENİL ALANİNFENİL ALANİN ASPARTATASPARTAT

HİSTİDİN HİSTİDİN GLUTAMİNGLUTAMİN

ARGİNİNARGİNİN ASPARAGİNASPARAGİN

LİZİNLİZİN PROLİNPROLİN

2121

Öncül maddelerÖncül maddeler1)α1)α-ketoasidler:-ketoasidler:Bir a.a.’nin,Bir a.a.’nin, karbon iskeletine uyan karbon iskeletine uyan αα-ketoaside -ketoaside

transaminaz(aminotransferaz) iletransaminaz(aminotransferaz) ile amin grubunu transfer ederek, amin grubunu transfer ederek, endojen a.a.sentezi sağlanır.endojen a.a.sentezi sağlanır.

Piruvat Alanin, Piruvat Alanin,

Oksaloasetat AspartatOksaloasetat Aspartat

Endojen amino asid senteziEndojen amino asid sentezi

2222

2)Bazı eksojen a.a.ler2)Bazı eksojen a.a.ler

Fenilalanin TirozinFenilalanin Tirozin

Metiyonin+Serin SisteinMetiyonin+Serin Sistein

3)Bazı endojen a.a.ler3)Bazı endojen a.a.ler

Glutamik asid Prolin,Glutamik asid Prolin,

Serin Glisin,Serin Glisin,

Glutamat Glutamin,Glutamat Glutamin,

Aspartat asparaginAspartat asparagin

2323

Ökaryotik HücrelerinÖkaryotik Hücrelerin Proteinlerinin yıkımı Proteinlerinin yıkımı

Hücre dışı, membranla ilgili ve Hücre dışı, membranla ilgili ve

hücre içi uzun yaşayan proteinlerhücre içi uzun yaşayan proteinler

örneğin:laktat örneğin:laktat dehidrogenazdehidrogenaz

lizozomlardalizozomlarda, ,

ATP’den bağımsız yıkılırlar.ATP’den bağımsız yıkılırlar.

2424

Anormal yapılı ve kısa ömürlü proteinlerin Anormal yapılı ve kısa ömürlü proteinlerin yıkımı yıkımı

Örneğin:tiriptofan oksijenazÖrneğin:tiriptofan oksijenaz

ATP ve ubikitin (76 a.a kapsayan protein) ATP ve ubikitin (76 a.a kapsayan protein) gerektirir ve gerektirir ve

sitozoldesitozolde gerçekleşir gerçekleşir

2525

Ubikitin, Ubikitin,

karboksi ucu ile karboksi ucu ile

bir proteindeki lizil gruplarının,bir proteindeki lizil gruplarının,

εε-amino grupları ile (-amino grupları ile (αα-peptid bağı olmayan) -peptid bağı olmayan) bağlanır bağlanır

2626

Belli bir proteininBelli bir proteinin

ubikitinle yıkılıp yıkılamayacağı ubikitinle yıkılıp yıkılamayacağı

proteinin amino ucunda hangi amino asid proteinin amino ucunda hangi amino asid bulunduğuna bağlıdır.bulunduğuna bağlıdır.

Ubikitinle tepkime,Ubikitinle tepkime,

amino ucundaki, metiyonin veya serin a.a’leri amino ucundaki, metiyonin veya serin a.a’leri tarafından geciktirilir tarafından geciktirilir

amino ucundaki aspartik asid,arginin a.a’leri ile amino ucundaki aspartik asid,arginin a.a’leri ile

hızlandırılırhızlandırılır

2727