Konu anlatımı
Saçın, tırnakların, kasların, kanda oksijen taşıyan hemoglobinin ve enzimlerin çoğunun ortak özelliği protein olmalarıdır. Bu alt başlıkta proteinlerin yapı birimi olan amino asitleri, proteinlerin nasıl oluştuğunu ve neden bu kadar çeşitli olduklarını göreceksin.
Amino asitler
Proteinlerin yapı birimi amino asitlerdir. Proteinlerin yapısında karbon, hidrojen, oksijen ve azot, bazılarında ayrıca kükürt bulunur. Her amino asitte bir amino grubu, bir karboksil grubu ve amino asidi diğerlerinden ayıran bir yan grup bulunur. Proteinlerin yapısına katılan 20 çeşit amino asit vardır. Bitkiler ihtiyaç duydukları bütün amino asitleri üretebilir; insan ise bazı amino asitleri üretemez ve bunları besinlerle almak zorundadır.
Peptit bağı
İki amino asit, birinin karboksil grubu ile diğerinin amino grubu arasında dehidrasyon sentezi ile birleşir; bu sırada bir su açığa çıkar ve kurulan bağa peptit bağı denir. Çok sayıda amino asidin birleşmesiyle polipeptit zinciri oluşur; bir ya da daha çok polipeptit zinciri katlanarak proteini meydana getirir. n amino asitten oluşan tek zincirli bir polipeptitte n − 1 peptit bağı vardır ve oluşumunda n − 1 su açığa çıkar. Proteinler hidrolizle yeniden amino asitlerine ayrılır.
Protein çeşitliliği
Yalnızca 20 çeşit amino asitle sayısız farklı protein oluşturulabilir. Proteinler birbirinden amino asitlerinin sayısı, çeşidi ve diziliş sırasıyla ayrılır; bunlardan biri değişirse farklı bir protein oluşur. Amino asit dizisi proteinin üç boyutlu biçimini, biçimi de görevini belirler. Proteinlerin amino asit dizisi DNA'daki bilgiye göre belirlenir; bu yüzden her canlının kendine özgü proteinleri vardır.
Görevler ve yapının bozulması
Proteinler hücre ve dokuların yapısına katılır (kas, saç, tırnak); enzim olarak tepkimeleri hızlandırır; hemoglobin gibi madde taşır; vücudun savunmasında, kasların kasılmasında ve düzenleyici olaylarda görev alır. Enerji için en son kullanılan besin proteinlerdir. Yüksek sıcaklık, aşırı asidik ya da bazik ortam ve ağır metaller proteinin üç boyutlu yapısını bozar; yapısı bozulan protein görevini yapamaz. Yumurta akının pişince beyazlaşıp katılaşması buna örnektir. Bir besinde protein olup olmadığı biüre çözeltisiyle anlaşılır: protein varsa mor renk oluşur.
Çözümlü örnekler
Örnek 1. 50 amino asitten oluşan tek zincirli bir polipeptitte kaç peptit bağı bulunur? Bu polipeptit oluşurken kaç su açığa çıkar, tamamen sindirilince kaç amino asit oluşur?
Çözüm. Doğrusal bir zincirde 50 amino asidi bağlamak için 50 − 1 = 49 peptit bağı kurulur. Her peptit bağı kurulurken bir su açığa çıktığı için 49 su oluşur. Tamamen sindirildiğinde 49 su harcanarak bütün peptit bağları kırılır ve yeniden 50 amino asit elde edilir; bu amino asitler en çok 20 çeşit olabilir.
Örnek 2. X ve Y proteinleri aynı sayıda ve aynı çeşit amino asitten oluşuyor, ama görevleri farklıdır. Bu durum nasıl açıklanır?
Çözüm. Proteinleri birbirinden ayıran özellikler amino asitlerin sayısı, çeşidi ve diziliş sırasıdır. X ve Y'de sayı ve çeşit aynı olduğuna göre amino asitlerin diziliş sırası farklıdır. Diziliş sırası proteinin katlanarak alacağı üç boyutlu biçimi, biçim de proteinin görevini belirler. Bu yüzden aynı amino asitlerden farklı dizilişle oluşan iki protein farklı görevler yapar.
Sık yapılan hatalar
- Peptit bağı sayısını amino asit sayısına eşit almak.
- Protein çeşitliliğini yalnızca amino asit sayısına bağlamak; çeşit ve diziliş sırası da önemlidir.
- Proteinlerin enerji için ilk kullanılan besin olduğunu düşünmek; en son kullanılır.
- Proteinlerin yapı birimi amino asittir; 20 çeşit amino asit vardır.
- n amino asit → n − 1 peptit bağı ve n − 1 su.
- Proteinler sayı, çeşit ve diziliş sırasıyla birbirinden ayrılır; biüre ile mor renk verir.