Amino Asitler80.251.40.59/veterinary.ankara.edu.tr/fidanci/Ders... · 2009-11-09 · Đzolösin Ile...

Prof. Dr. Fidancı 1

Amino Asitler

Amino asitler, yapılarında hem amino grubu (−NH2) hem de karboksil

grubu (−COOH) içeren bileşiklerdir.


Fizyolojik pH’da, amino asitlerin amino grubu proton taşır ve pozitif yüklüdür;

karboksil grubundan ise proton ayrılmıştır ve negatif yüklüdür.


α β α γ β α

R-CH-COOH R-CH-CH-COOH R-CH-CH2-CH2-COOH

NH2 NH2 NH2

α-amino asit β-amino asit γ-amino asit

• Amino asitlerin yapısında bir karbon

atomunun dört valansına dört farklı

grup bağlanmıştır. Bu gruplardan üçü

(-COOH, -NH2 ve -H) değişmez.

• Karbon atomunun 4. valansına

bağlanan R grubu ise değişerek çeşitli

amino asitlerin türemesini sağlar.

• R grubuna amino asidin yan zinciri

denir. Amino asitler, amino grubunun

karboksil grubuna göre bulunduğu

pozisyona bağlı olarak α- β- ve γ-

amino asit şeklinde adlandırılırlar


D-amino asit L-amino asit

COOH

H2N – C – H

R

COOH

H – C – H2N

R

D- ve L-Amino Asitler

• D ve L simgeleri amino asitlerin

polarize ışığı sağa yada sola

çevirdikleri anlamına gelmez, sadece

D ve L-gliseraldehide benzerliklerine

göre amino asitlerin D ve L serisine

dahil olduklarına işaret eder.

• Doğal olanları L-serilerdir ve canlı

organizmalar daima L-amino asitleri

kullanırlar.

• Bitkisel ve hayvansal proteinlerin

kuruluşuna sadece L-amino asitler

katılırlar.

• D-amino asitleri ise genellikle

bakterilerin hücre duvarlarında

bulunurlar (D-glutamik asit vb).

• Bazı insekt larvalarından yada

krizalitlerinden elde edilen D-alanin ve

yer solucanından elde edilen D-serin

diğer örnekleri oluştururlar


� Standart Amino Asitler

� Nonstandart Amino Asitler

� Proteinlerin Yapısında Bulunmayan Amino Asitler

Doğada 300 kadar farklı amino asit bulunmaktadır.


Amino asit Kısaltma Amino asit Kısaltma

Glisin Gly G Treonin Thr T Alanin Ala A Sistein Cys C Valin Val V Metiyonin Met M Lösin Leu L Asparajin Asn N Đzolösin Ile I Glutamin Gln Q Prolin Pro P Aspartat Asp D Fenilalanin Phe F Glutamat Glu E Tirozin Tyr Y Lizin Lys K Triptofan Trp W Arjinin Arg R Serin Ser S Histidin His H

Standart Amino Asitler

Protein yapısında yer alan 20 amino asit doğada yaygın olarak bulunur.


Amino asitlerin standart amino asitler diye bilinen 20 tanesi, DNA tarafından

kodlanan ve proteinleri oluşturan birimlerdir.


Amino asitlerin sınıflandırılması

� Basit

� Dallanmış

� Kükürtlü

� Diasit

GlisinAlanin

ValinLösinIzolösin

SisteinMethionin

Aspartik asitGlutamik asit

AsparaginGlutamin

LizinArgininHistidin

Prolin

FenilalaninTirozinTriptofan

SerinThreonin

ve amin

türevleri

Hidroksilli

Bazik

Halka yapı

Aromatik


GlisinGly (G)

Valin Val (V)

AlaninAla (A)

LösinLeu (L)


IzolösinIle (I)

ProlinePro (P)

Serin Ser (S)

ThreoninThr (T)


AsparajinAsn (N)

GlutaminGln (Q)

SisteinCys (C)

MethioninMet (M)


Tirozin

Tyr (Y)

Lizin

Lys (K)

Fenilalanin

Phe (F)

Triptofan

Trp (W)


HistidinHis (H)

GlutamatGlu (E)

AspartatAsp (D)

ArgininArg (R)


� Proteinin yapısına giren prolin ve

hidroksiprolin serbest amino grubu

yerine α-karbon atomunda imino

grubu taşır. Bu nedenle amino asit

değil esasında imino asittirler.Pro

Hyp

OH – CH


Standart Amino Asitlerin Sınıflandırılması

Amino asitler yan zincirlerine göre yük taşıyan (pozitif veya

negatif yüklü), aromatik zincir taşıyan, alifatik zincir taşıyan

amino asitler olarak sınıflandırılabilir.

� Nonpolar, alifatik R gruplu amino asitler

� Genellikle nonpolar, aromatik R gruplu amino asitler

� Polar, fakat yüksüz R gruplu amino asitler

� Negatif yüklü R gruplu amino asitler

� Pozitif yüklü R gruplu amino asitler


onpolar R Gruplu

Amino Asitler

Glisin, alanin, valin, lösin, izolösin, alifatik yan zincirli;

Metionin, kükürt içeren;

Prolin, siklik;

Fenilalanin ve triptofan aromatik yan zincirlidir.


Polar R Gruplu Amino asitler

Asparajin ve glutamin,

sırasıyla aspartik asit ve

glutamik asidin amidi;

Serin, treonin ve tirozin

hidroksil gruplu;

Sistein kükürt içeren amino

asittir.


Sistein, sistin diye adlandırılan bir kovalent bağlanmış dimerik amino

asit şekline okside olabilir. Sistinde iki sistein molekülü bir disülfit

köprüsü vasıtasıyla birbirine bağlanmıştır.


Sistindeki gibi disülfit köprüleri, birçok proteinde meydana gelir ve proteinin

yapısını stabilize ederler.


Asidik R Gruplu Amino Asitler


Bazik R Gruplu Amino Asitler


Standart Amino Asitlerin Özellikleri

Glisinden (Gly, G) başka bütün standart amino asitlerde

α-karbon atomu asimetriktir.


Glisinden (Gly, G) başka bütün standart amino asitler optikçe aktif

iki stereoizomere veya enantiyomere sahiptirler.


Protein moleküllerindeki amino asitler, L-stereoizomerlerdir.

D-amino asitler, yalnızca bakteriyel hücre duvarlarının küçük peptitlerinde ve bazıpeptit antibiyotiklerde bulunurlar.


Bir tek amino grubuna ve bir tek karboksil grubuna sahip standart amino

asitler, nötral sulu çözeltilerden zwitterion olarak bilinen, tam olarak

iyonlaşmış şekillerde kristalize edilebilirler.


(-)

Katot

(+)

Anot

Bir standart amino asit, kendisi için karakteristik olan

izoelektrik nokta değerine eşit pH ortamında net elektrik yükü taşımaz.

Bu nedenle bir elektrik alanında hareketsiz kalır.


Bir amino asit, izoelektrik nokta değerinden yüksek pH ortamında bazik anyon

şeklinde; izoelektrik nokta değerinden düşük pH ortamında asit katyon şeklinde

bulunur.


Bir amino asit, izoelektrik nokta değerinden yüksek pH ortamında bazik anyon

şeklinde bulunduğundan elektrik alanında anoda göçer.

(-)

Katot

(+)

Anot


Bir amino asit, izoelektrik nokta değerinden düşük pH ortamında asit katyon

şeklinde bulunduğundan elektrik alanında katoda göçer.

(-)

Katot

(+)

Anot


Bir standart amino asit, hem proton donörü (asit)

hem proton akseptörü (baz) olarak davranabilir.

Standart amino asitler, amfoterik maddeler(amfoterik elektrolit veya amfolit)’tirler.


Đyonize olabilen bir yan zincir içermeyen bir amino asit titre edilirse iki adet

pKa değeri gözlenir. Birinci değer (pKa1) α-karboksil grubuna, ikinci değer

(pKa2) α-amino grubuna aittir.


Amino asitler, hem karboksil grubu hem amino grubunun proton vermek

üzere iyonlaşması nedeniyle, karakteristik titrasyon eğrileri verirler.


Çözeltideki bir amino asit

molekülü üzerinde net yükün

sıfır olduğu pH değeri,

izoelektrik nokta (pI) olarak

adlandırılır.

pI = (pKa1 + pKa2)/2


Đyonize olabilen R gruplu amino asitlerin titrasyon eğrileri daha komplekstir.


Bütün amino asitler infrared bölgedeki ışığı absorbe ederler.


Tirozin ve triptofan, daha az derecede de fenilalanin, ultraviyole ışığı absorbe ederler.


Proteinlerdeki amino asit kalıntılarının karekteristik NMR spektrumları vardır.


Standart Amino Asitlerin Kimyasal Tepkimeleri

� Amino asitlerin amino grupları ile verdikleri tepkimeler

� Amino asitlerin karboksil grupları ile verdikleri tepkimeler

� Amino asitlerin amino ve karboksil gruplarının birlikte verdikleri tepkimeler

� Amino asitlerin R grupları ile verdikleri tepkimeler (renk tepkimeleri)

� Amino asitlerin tüm gruplarının katılımı ile verdikleri tepkime


� Amino asitlerin amino grupları ile verdikleri reaksiyonlara dayanan tanımlama deneyleri: Van Slyke deneyi: Nitröz asitle azot gazı çıkışı

� Amino asitlerin amino ve karboksil gruplarının birlikte verdikleri reaksiyonlara dayanan tanımlama deneyleri: Ninhidrin deneyi: Ninhidrin ile mavi-menekşe renk

� Amino asitlerin renk reaksiyonlarına dayanan tanımlama deneyleri: Fenil halkası içinKsantoprotein deneyi: Konsantre nitrik asit ile ısıtma sonucu sarı renk


Amino Asitlerin Amino Grupları ile Verdikleri Tepkimeler

1. Asitamid (peptit) oluşumu

2. Metillenme ile betainlerin oluşumu

3. Sanger tepkimesi

4. Van Slyke reaksiyonu

5. Sörensen titrasyonu

6. Aldehitlerle Schiff bazı oluşması

7. Deaminasyon ile α-keto asitlerin oluşması


1 - Pepditler

Bir amino asidin −NH2 grubu ile bir başka amino asidin −COOH grubu

arasından su çıkışıyla iki amino asit arasında peptit bağı oluşur ve böylece

peptitler meydana gelir.


Amino asitler zwitterion durumunda iken, −NH3+ grubundaki 3 hidrojenin yerine

−CH3 grupları geçerek betainler oluşur.

2 - Metillenme ile betainlerin oluşumu


Amino asitlerin amino grupları, 1-fluoro-2,4-dinitrobenzen ile açık

sarı bir bileşik olan 2,4-dinitrofenilamino asit oluşturur.

Bu tepkime Sanger tepkimesi olarak bilinir.

3 - Sanger tepkimesi


Amino asitler, nitröz asitle reaksiyona girerek azot gazı açığa çıkmasına

neden olurlar. Bu tepkime Van Slyke reaksiyonu olarak bilinir.

4 - Van Slyke reaksiyonu


Amino asitler, nötral veya hafif alkalik çözeltilerde formaldehit ile reaksiyona

girerek mono- veya dimetilol türevleri meydana getirirler.

Bu tepkime Sörensen titrasyonu olarak bilinir.

5 - Sörensen titrasyonu


Amino asitlerin aldehitlerle reaksiyonu sonucunda Schiff bazı (−N=CH−) oluşur.

6 - Aldehitlerle Schiff bazı oluşması


Amino asitlerin deaminasyon ile α-keto asitler oluşur.

7 - Deaminasyon ile α-keto asitlerin oluşması


Amino Asitlerin Karboksil Grupları ile Verdikleri Tepkimeler

� Asitamid (peptit) oluşturma

� Tuz oluşturma

� Amid oluşturma

� Ester oluşturma

� Dekarboksilasyon


Amino asitlerin karboksil grubundan karbondioksit çıkmasıyla biyojen aminler

oluşur.

Histidinden histamin,

Lizinden kadaverin,

Ornitinden putressin,

Tirozinden tiramin,

Triptofandan triptamin

oluşumu önemlidir


•Ninhidrin tepkimesi

•Cu2+, Ni2+, Co2+ gibi ağır metal katyonlarıyla kompleks tuzlar oluşması

•Diketopiperazin türevleri ve polimerler oluşması

Amino Asitlerin Amino ve Karboksil Gruplarının Birlikte Verdikleri Tepkimeler:


Ninhidrin çözeltisi ile kaynatılan bir α-amino asit, mavi-menekşe renkli

bir kompleks verir.


•Ksantoprotein tepkimesiaromatik halka

•Millon tepkimesifenil

•Pauly tepkimesifenil veya imidazol

•Nitroprussiyat tepkimesisülfhidril

•Ehrlich tepkimesiindol

•Kurşun sülfür oluşumu tepkimesitiyol (−SH) veya disülfit (−S−S−)

Amino Asitlerin R Grupları ile Verdikleri Tepkimeler (Renk Tepkimeleri):


Yapısında aromatik halka bulunan fenilalanin ve triptofan gibi amino asitler için

karakteristiktir.

Böyle bir amino asit veya protein çözeltisi üzerine konsantre nitrik asit ilave

edildiğinde önce beyaz bir tortu, ısıtılırsa sarı bir renk meydana gelir.

Daha sonra alkali ilave edilmesi halinde sarı renk koyu portakal sarısı veya

turuncu diyebileceğimiz renge dönüşür.

Ksantoprotein Tepkimesi


Yapısında fenil grubu bulunan fenilalanin ve tirozin gibi amino asitler, eser

miktarda nitröz asit içeren nitrik asitte çözülmüş cıva nitrat ile ısıtmakla kırmızı

renk verirler.

Millon Tepkimesi


Yapısında fenil ya da imidazol grubu bulunan fenilalanin, tirozin, histidin gibi

amino asitler, alkali ortamlarda sulfanilik asit ve sodyum nitrit karışımı ile

tepkimeye girerlerse kırmızı renk verirler.

Pauly Tepkimesi


�itroprussiyat tepkimesi: Yapısında serbest sülfhidril

grubu bulunan sistein gibi amino asitler, seyreltik amonyum hidroksitte çözülmüş sodyum nitroprussiyat ile kırmızı renk verirler.

Ehrlich tepkimesi: Yapısında indol grubu bulunan

triptofan gibi amino asitler, sülfürik asitte çözülmüş p-dimetilaminobenzaldehit ile reaksiyona sokulursa kırmızımsı pembe bir renk oluşur.


Kurşun sülfür oluşumu tepkimesi: Yapısında tiyol (−SH)

veya disülfit (−S−S−) grubu bulunan amino asitler NaOHile kaynatıldığında H2S veya Na2S oluşur; ortama kurşun asetat çözeltisi ilave edildiğinde siyah renkli PbS çöker.


Amino asitlerin amino grupları, karboksil grupları ve varsa −SH grupları, Cu2+,

Co2+, Mn2+, Fe2+ gibi birçok ağır metal iyonlarıyla kompleks kelatlar (şelatlar)

oluştururlar.

Amino Asitlerin Tüm Gruplarının Katılımı ile Verdikleri Tepkime


Amino asitlerin amino grupları ile verdikleri reaksiyonlara dayanan Van

Slyke deneyi: Nitröz asitle azot gazı çıkışı

Amino asitlerin amino ve karboksil gruplarının birlikte verdikleri reaksiyonlara dayanan Ninhidrin deneyi: Ninhidrin ile mavi-menekşe renk

Amino asitlerin renk reaksiyonlarına dayanan Ksantoprotein deneyi:Konsantre nitrik asit ile ısıtma sonucu fenil halkasıyla sarı renk

Amino Asitleri Tanımlama Deneyleri


Nonstandart Amino Asitler

Nonstandart amino asitler, bir standart amino asit bir protein yapısına

girdikten sonra bir değişim reaksiyonu sonucu türemiş amino asitlerdir.

•4-Hidroksiprolin

•5-Hidroksilizin

•6-N-metillizin

•γ-karboksi glutamat

•Desmozin

•Selenosistein


4-Hidroksiprolin: Prolintürevidir. Bitki hücre duvarı proteinlerinde ve bağ dokusunun fibrözproteini olan kollajendebulunur.

5-Hidroksilizin: Lizintürevidir. Kollajeninyapısında bulunur.


6- -metillizin: Lizin türevidir. kasların kontraktilproteini olan miyozinde bulunur.

γγγγ-karboksi glutamat: Glutamat türevidir. Pıhtılaşma faktörü protein olan protrombinde (Faktör II) ve Ca2+

bağlayan diğer belli proteinlerde bulunur.


Desmozin: Dört lizin kalıntısı içerir. fibröz protein olan elastinde bulunur.

Selenosistein: Serinin oksijenden daha çok selenyum içeren türevidir. Glutatyon peroksidaz enziminde ve diğer birçok proteinde bulunur.


GABA

Proteinlerin yapısında bulunmayan fakat hücrede çok değişik biyolojik

fonksiyonlara sahip amino asitler de vardır


Proteinlerin yapısında bulunmayan amino asitler:

αααα-amino asitler:•Ornitin

•Sitrülin

•Arjinino süksinik asit

•Homosistein

•Homoserin

•Sistein sülfinik asit

•Dihidroksifenilalanin (DOPA)

•5-Hidroksi triptofan

Amino grubu αααα-karbonda olmayan amino asitler:

•β-alanin H3N+-CH2-CH2-COO-

•γ-aminobutirik asit (GABA)

•Taurin

•β-aminoizobutirik asit


Esansiyel ve esansiyel olmayan

amino asitler

Esansiyel amino asitler: Vücutta sentezlenemezler, dışarıdan alınmaları

zorunludur.

valin, lösin, izolösin, treonin, metionin, fenilalanin, triptofan, lizin ve gelişmekte olanlarda arjinin ile histidin

Esansiyel olmayan amino asitler: Vücutta glikoliz ve sitrat

döngüsündeki ara ürünlerden sentezlenebilirler.

glisin, alanin, serin, sistein, prolin, tirozin, glutamat, glutamin, aspartat, asparajin ve erişkinlerde arjinin ile histidin


Amino asitlerin hücre içindeki

reaksiyonları

� Transaminasyon: Bir amino asidin amino grubunun bir keto aside taşınması (yeni amino asitler oluşur)

� Deaminasyon: Amino asitlerdeki amino grubunun amonyak şeklinde ayrılması (keto asitler oluşur)

� Amino asitlerden metil ve diğer 1 karbonlu birimlerin sağlanması (çeşitli bileşikler oluşur)

� Dekarboksilasyon: Amino asidin yapısındaki karboksil grubunun CO2 halinde ayrılması (biyojenaminler oluşur)

Amino Asitler80.251.40.59/veterinary.ankara.edu.tr/fidanci/Ders... · 2009-11-09 · Đzolösin Ile...

Documents

Transcript of Amino Asitler80.251.40.59/veterinary.ankara.edu.tr/fidanci/Ders... · 2009-11-09 · Đzolösin Ile...