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)


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


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


4/30

Biyokimyanın amacı

• canlı hücrelerle ilgili kimyasal olayların moleküler düzeydetam olarak anlaşılmasını sağlamak


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


6/30

Atomdan canlıorganizmayaboyutsal anlam

genel kıyaslam

1 angstrom = 0.1 nm


7/30

• Canlı sistemlerdebağımsız yaşamaözelliğine sahip en

basit bütünleşmişbirim durumu“hücre”dir


8/30

Eukaryot (ökaryot) Hücre


9/30


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).


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


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


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.


14/30


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


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


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.


18/30

Polar ve nonpolar bölgeleri aynı zamanda bulunduran

yapılara amfipatik yapılar denir. Amfipatik yapılar, su

misel, çift tabaka, vezikül oluştururlar


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.


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 )


21/30

van der Waals Kuvvetleri: kovalent olmayan

etkileşi

•

Dipole-dipole etkileşimleri• Hidrojen Bağı

• London dağılım kuvvetleri


22/30

Elektriksel çekim kuvvetlerinin etkisi ile birbirlerine

yaklaşan iki atom arasında, atomlar birbirlerine göreen kararlı oldukları uzaklıkta oluşur

Van der Waals kuvvetleri


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


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


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


26/30

Hidrojen bağlarında, hi

donörleri (vericileri) d

OH, NH, SH

hidrojen atomları, O,alıcı (akseptör) atoml

elektronları ile etkileşirl


27/30

Hidrojen bağları, aynı cins moleküller arasında,

farklı cins moleküller arasında, bir molekül içind

oluşabilir

Bi l i l H d B ds


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


29/30

KARBONHİDRATLARPROTEİNLER YAĞ VE LIPITLER


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

BIOKIM Bolum 1 Giris

Documents

Transcript of BIOKIM Bolum 1 Giris