Protein

Doğada bulunan proteinler yüksek molekül ağırlıklı polimer bileşiklerdir. Elementer analizlerinde karbon, hidrojen, oksijen, azot yanında az miktarda da kükürt ve fosfor bulunur, a-amino asitlerin polimerleşmesi ile oluşan proteinler, yumak veya iplik şeklinde moleküller halindedir. Bunlardan iplik şeklinde olanları, lif oluşturmaya uygundur.

Proteinlerin monomerleri olan a-amino asitlerin moleküllerinde 2. karbon atomunda -NH2 amino grubu vardır. Genel formülleri

R – CH – COOH şeklindedir.

|

NH2

Formülde R ile gösterilen kısım, alifatik ve aromatik gruplar içerebilen çeşitli yapıda gruplardır ve yan zincir olarak isimlendirilirler.

Formüllerde görüldüğü gibi, aminoasitlerin karakteristik grupları olan, -NH2 ve –COOH, her molekülde vardır. Genel formülde molekülün R ile gösterilen kısmı her aminoasitte farklıdır böylece R’leri farklı birçok aminoasit molekülü bulunabilir. Formül II.11’de bu aminoasitlerden bazıları verilmiştir.

molekülü bulunabilir. Formül II.11’de bu aminoasitlerden bazıları verilmiştir.

a-amino asitler, birbirleri ile bir molekül su ayrılmasıyla oluşan kondensasyon reaksiyonları verirler. Bu reaksiyon sonucunda iki molekük arasında peptid bağı adı verilen bir kovalent bağ meydana gelir. İki molekül aminoasitten oluşan bu bileşiğe de dipeptid denir. Formül II.12.

H2N – CH – COOH + H2N – CH – COOH à H2N – CH – CO – NH – CH – COOH +H2O

| | | |

R R R R

a-aminoasit a-aminoasit dipeptid

                 Formül II.12

    Bu bileşiğe üçüncü bir aminoasitin aynı şekilde kandensasyonu ile meydana gelen yeni peptite ise tripeptid denir. Bileşikteki aminoasit sayısına göre peptidler, tetra- ve pentapeptid olarak isimlendirilirler. Genel olarak peptiddeki aminoasit molekülü sayısı 5-10 arasında ise oligopeptid, 10-100 arasında ise polipeptid, 100’den fazla sayıda ise protein adını alır. Doğada bulunan otuz kadar aminoasitten bütün proteinler meydana gelir. Bu aminoasitlerden 20 kadarına oldukça sık rastlanır. Bkz. Formül II.11. bunların polimerleşmesinde değişik sıralamaları yanında değişik moleküllerin farklı yerleşimi ile farklı yapı ve özellikte proteinler oluşur. On farklı amşnoasitten oluşabilecek değişik proteinlerin sayısı 10! = 3628800 adettir. Bu kombinasyonların fazlalığı, doğada yapıları farklı çeşitli moleküllerin meydana gelmesini sağlar. Sadece insan vücudunda 100.000’den fazla türde farklı protein molekülü bulunmaktadır.

    Protein moleüllerinin mol ağırlıkları onbin ile birkaç milyon arasındadır. Polimerleşme derecesi ise yüzbin ile birkaç bin kadardır. Protein moleküllerindeki karakteristik grup (-CO –NH -) amid bağıdır. Bu bağa peptid bağı da denir.

    Bir proteinin oluşum reaksiyonu formül II.13’de gösterilmiştir. Formülde R ile belirtilen yan zincirler apolar yapıda hidrokarbon radikalleri olabildiği gibi, polar grupları da olabilir. Bu polar gruplar nedeniyle proteinler, asidik veya bazik karakter gösterilebilir. Örneğin formül II.11’deki glutamik asit molekülünde iki asidik karboksil grubuna karşılık, bir bazik amino grubu vardır. Arginin molekülünde ise bazik amino gruplarının sayısı fazla olduğundan bazik karakter gösterir.

n H2N – CH – COOH à —- NH – CH – CO – NH – CH – CO — + n-1 H2O

     |                |     |

R                R         R

                    Protein

                 Formül II.13

    Protein zincirlerindeki amid grupları, zincir içinde veya zincirler arasında H-köprüleri oluşturabilir. Bu köprüler, zincirdeki bir karbonil grubu _______ ile; b ir amino –NH2 veya imino –NH- grubu arasında meydana gelir.

    Bu hidrojen köprüleri, protein zincirlerinin farklı şekilde düzenlenmelerine sebep olur. Bu farklı şekillerden iki tanesi en dayanıklı olanlarıdır.

  1. a-Helazon şekli : H- köprüleri aynı protein zinciri içinde oluşursa, zincirin düşey bir eksen etrafında helozon şeklinde kıvrılmasına neden olur. Bu yapıya a-helezon şekli denir. H-köprüleri dört amino asid biriminde bir tekrarlanır.
  2. ß-şekli : H- köprüleri farklı protein zincirleri arasında meydana gelebilir. Zincirin zikzak şekilde dizildiği bu şekilde R yan grupları aynı veya zıt yönde sıralanabilir. Aynı yönde sıralanmışsa paralel, zıt yönde sıralanmışsa antiparalel yapı görülür. a-helezon şekli kas dokuyu oluşturan miyosin, kanda bulunan bir protein olan fibronojen ve yünde bulunan a-keratinin yapısında görülür. ß-şeklindeki proteinler ise ipek fibroini ve kuş tüyünde bulunan ß-keratindir.

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir