Download - BIOKIM Bolum 1 Giris
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
1/30
Biyokimya
Biyokimyanın tanımı ve önemi
Organizmanın elementer yapısı
Canlılık
SuKovalent olmayan bağlar (intermoleküler etkileşimler)
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
2/30
Bölüm 1: Biyokimya ve önemi:
1. Biyokimya tanımı, önemi ve boyutsal kıyaslamada biyokimkapsamı
2. Canlı organizmanın elementer yapısı
3. Metabolizma:
4. Biyokimyasal reaksiyonların incelenmesi
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
3/30
iyokimyanın Tanımı
• Biyokimya, biçimsel olarak, yaşamın temel kimyası ile ilgile
bilim dalıdır. Bios, Yunancada yaşam demektir
• Biyokimya, canlı sistemin yapısını ve fonksiyonlarını kimy
bakımdan inceleyen bir bilim dalı olarak tanımlanır.
• Canlı sistemlerin yapısal ve fonksiyonel birimi hücre olduğun
biyokimyanın fonksiyonel tanımı, “canlı hücrelerin kimyasal
taşlarını ve bunların katıldığı reaksiyonları inceleyen bilim dalı
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
4/30
Biyokimyanın amacı
• canlı hücrelerle ilgili kimyasal olayların moleküler düzeydetam olarak anlaşılmasını sağlamak
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
5/30
Biyokimyanın önemi
• Sağlığın temeli, normal biyokimyasal olaylardır
•
Tüm hastalıklar moleküllerin ve kimyasal reaksiyonanormallikleri sonucunda ortaya çıkar. Çünkü bunlar hücbiyokimyasal yollarda (yolaklarda) yer alırlar.
Bu yüzden de her hastalığın bir biyokimyasal temeli vardır
• hastalıkların tanı, tedavisi ve onlardan korunmada biyoktemel bilim olarak ortaya çıkar
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
6/30
Atomdan canlıorganizmayaboyutsal anlam
genel kıyaslam
1 angstrom = 0.1 nm
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
7/30
• Canlı sistemlerdebağımsız yaşamaözelliğine sahip en
basit bütünleşmişbirim durumu“hücre”dir
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
8/30
Eukaryot (ökaryot) Hücre
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
9/30
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
10/30
Organizmanın elementer yapısı
• Canlı maddede çoğunlukla hafif elementler bulunur.
• canlı organizmalar için gerekli elementlerin çoğu da küçük ato
numaralıdırlar.
• Canlı organizmalarda en bol bulunan elementler karbon
hidrojen (H), azot (N), oksijen (O), fosfor (P), kükürt
elementleridirler. Diğer elementler sodyum (Na), potasyum
klor (Cl), kalsiyum (Ca), magnezyum (Mg)olup makro elemgrubundan sayılır.
• hücrelerin ve dokuların yapısal komponentleridirler ve gü
diyetle gram düzeylerinde alınmaları gerekir ve m
elementler olarak tanımlanırlar (esansiyel elementler).
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
11/30
Tüm organizmalar için esansiyel olan ve çok yaygın: C, N, O, P, S, HDaha az yaygın olmakla beraber Tüm organizmalar için esansiyel olan : Na, Mg, K, Ca, ClTüm organizmalar için esansiyel olan ve eser seviyede olan (iz elementler) : Mn, Fe, Co, Bazı organizmalar için esansiyel olan ve eser seviyede olan (iz elementler) : V, Cr, Mo, B,Si, As, Se, I,
Periyodik Tablo: Yaşamsal Elementler
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
12/30
CO2, N2, NO3-
piruvat, karbonat, gliseraldehit-3-fosfat, fruktoz-1,6-
bisfosfat
aminoasitler, yağ asitleri, nükleotid,
monosakkarit, Gliserol
öncül bileşikler
Makromoleküller
Supramolekülkompleksler
Organeller: Çekirdek,
Mitokondri, Golgi
aparatı, Vakuol….
Hücre
Supramolekül kompleksleri: Ribozom,
Sitoskeleton (sitoiskelet),çoklu enzimkompleksleri
Protein, Nükleik Asit, Polisakkarit
(karbohidratlar), Lipidler
Metabolitler
Yapıtaşları
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
13/30
Biyokimyasal reaksiyonların incelenmesi
• Bir veya birden çok basit bileşikten daha kompleksbileşiğin biyosentezi ve bir bileşiğin son ür
parçalanması sırasında bir seri reaksiyon olur.• Bir bileşiğin biyosentezi veya parçalanması sırasınd
reaksiyonlar serisi metabolik yol olarak tanımlabiyosentez yolu anabolizma olarak, parçalanma yolukatabolizma olarak adlandırılır.
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
14/30
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
15/30
Ka
A
Elektron Transfer Zinciri
Sitrik Asit
Döngüsü
Asetil KoA
Laktik Asit Pirüvik Asit
Glukoz-6-FosfatGlukojen
KARBONHİDRATLARGlukoz, Fruktoz,
Galaktoz
PROTEİNLER
Amino asitler
Nitrojen
Havuzu
Dokuproteini
Lipogenez
Yağ Asiti
Yıkımı
ÜREDöngüsü
ÜRE
YAĞ VE LIPITLERYağ Asitleri (YA),
Gliserol
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
16/30
Su
• Su, bir inorganik maddedir
• H2O molekül yapısındadır
• Su molekülünün oksijen tarafı elektronlardan zengindir ve lokal
bir negatif () yüklü bölge oluşturur; hidrojen tarafı daelektronlardan fakirdir ve lokal bir pozitif (+) yüklü bölgeoluşturur (figür C). Polar moleküldür.
• Su molekülleri, ( katı ve de sıvı halde), birbirlerine hidrojenköprüsü ile bağlanır .
• Bu köprü bir etkileşimdir , gerçek bağ olmasada çok güçlüdür.Bu yüzden hidrojen bağı adını almıştır (Figür D)
• Su, polar bir çözücüdür (solvent, çözgen, solvan))
• D
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
17/30
Suyun biyolojik önemi
• Biyomoleküllerin yapıları su ile etkileşerek düzenlenir.
•
Hidrojen bağı nonkovalan yani kovalent olmayan bir etBiyomoleküllerin yapılarının düzenlenmesinde sadece kov
nonkovalan etkileşimler de etkilidir.
• Polar biyomoleküller su içerisinde rahatça çözünürler (hidr
seven-). Nonpolar biyomoleküller su içerisinde zayıf çöz
suda çözünmeyen ve suyla etkileşimden kaçınan maddeler h
su sevmez- olarak tanımlanırlar.
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
18/30
Polar ve nonpolar bölgeleri aynı zamanda bulunduran
yapılara amfipatik yapılar denir. Amfipatik yapılar, su
misel, çift tabaka, vezikül oluştururlar
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
19/30
Sulu ortamda yağ asiti molekülleri polar uçları suyla temas edecek şekilde bir araya gelir. Polmayan (apolar) kısımlar sudan uzaklaşır bir araya gelir. Böylece hücre zarının çift katmyağ asiti yapısına ulaşırız.
• Biyomoleküllerin çoğu amfipatiktir. Yani bazı bölgeleri polar vfonksiyonel gruplar içeriyor iken diğer kısımları hidrofobik kargösterir.
• Sulu ortamda biyomoleküller dış yüzeylerinde (suyla tem
polar ve yüklü fonksiyonel gruplar gelecek şekilde katlanır.
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
20/30
Intermoleküler Kuvvetler moleküller arası kuv
Güçlü kovalent bağ içeren iki molekül arasında oluşan etkileşimmolekülü oluşturan atomlar arasındaki kovalent bağ çok gragmen bu zayıf etkileşim kaynama, erime noktası, buhar basgibi fiziksel özellikleri control edebilecek güçtedir. Bu mkuvvetler van der Waals kuvvetleri olarak bilinir.
Kovalent bağ
(güçlü)
Molek]ller arasi
etkileşim
(zayıf )
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
21/30
van der Waals Kuvvetleri: kovalent olmayan
etkileşi
•
Dipole-dipole etkileşimleri• Hidrojen Bağı
• London dağılım kuvvetleri
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
22/30
Elektriksel çekim kuvvetlerinin etkisi ile birbirlerine
yaklaşan iki atom arasında, atomlar birbirlerine göreen kararlı oldukları uzaklıkta oluşur
Van der Waals kuvvetleri
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
23/30
Dipole-Dipole Etkileşimleri• Bu kuvvetler
birbirine çok ya
çıkar.• Polar bir mole
pozitif bölgemolekülün çekeceğinden bupozitif/negatif
kneden olurBenzer yükler arasındakietkileşimler çok zayıftır (mavi
kesik çizgiler)
Zıt yükler arasındaki
etkileşimler güçlüdür (kırmızı
çizgiler)
London Dağılım Kuvvetleri
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
24/30
London Dağılım Kuvvetleri
• Polar olmayan moleküller a
olarak elektronlar bir ye
Burada oluşan kısm
yükyakınındaki diğer elektronlarını iterek etkil
pozitif bölge oluşmasını sağ
• Anlık olarak bu etkileşim diğ
moleküllerinde kutuplaş
birbirleriyle etkileşmesineBuna London dağılım kuvve
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
25/30
Hidrojen bağları
Bir hidrojen (H) atomunun oksijen
(O) ve azot (N) gibi bir elektronegatif
atoma kovalent bağlanması halinde,
elektronların oksijen ve azot atomuna
hidrojenden daha yakın bulunmaları
nedeniyle elektropozitif hale gelen
hidrojenin başka bir elektronegatif
atom tarafından çekilmesi sonucu
meydana gelir
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
26/30
Hidrojen bağlarında, hi
donörleri (vericileri) d
OH, NH, SH
hidrojen atomları, O,alıcı (akseptör) atoml
elektronları ile etkileşirl
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
27/30
Hidrojen bağları, aynı cins moleküller arasında,
farklı cins moleküller arasında, bir molekül içind
oluşabilir
Bi l i l H d B ds
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
28/30
Biological Hydrogen Bonds
d+
d+
d
d
H-Bond distance = ~0.2 nmO H O C
N H O C
DNA strands held together by H-bonds
C G
A T
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
29/30
KARBONHİDRATLARPROTEİNLER YAĞ VE LIPITLER
-
8/17/2019 BIOKIM Bolum 1 Giris
30/30
Ka
A
Elektron Transfer Zinciri
Sitrik Asit
Döngüsü
Asetil KoA
Laktik Asit Pirüvik Asit
Glukoz-6-FosfatGlukojen
Glukoz, Fruktoz,GalaktozAmino asitler
Nitrojen
Havuzu
Dokuproteini
Lipogenez
Yağ Asiti
Yıkımı
ÜREDöngüsü
ÜRE
Yağ Asitleri (YA),Gliserol