2.65k likes | 3.03k Views
Egzersizdeki Biyokimyasal Değişiklikler. Dr. Akın Yeşilkaya. Hücreler. İntermediyer filament. Protofibril. Protofilament. Çift zincir sarmallanmış sarmal. a -Heliks. Keratin a -heliks. Çift zincirli sarmalanmış sarmal. Protofilament. Protofibril. Nukleus. Kapilerler. Miyofibriller.
E N D
Egzersizdeki Biyokimyasal Değişiklikler Dr. Akın Yeşilkaya
Hücreler İntermediyer filament Protofibril Protofilament Çift zincir sarmallanmış sarmal a-Heliks
Keratin a-heliks Çift zincirli sarmalanmış sarmal Protofilament Protofibril
Nukleus Kapilerler Miyofibriller Kas fiberi Kas fibril demeti Sarkomer Sarkoplazmik retikulum Miyofibril A bandı I bandı Kas Z diski M çizgisi I bandı A bandı Z diski M çizgisi Z diski
Karbohidrat yan zincirleri Fosfolipid çift tabakası Glikoprotein Fosfolipidler Plazma membranı İntegral membran proteinleri Hidrofobik bölgeler Hidrofilik bölgeler Periferal membran proteini Nukleus Sitozol
Canlı? • Canlı ile cansız arasındaki fark nedir? • Teolojik, • Filozofik, • Pozitif bilimler
Cansız Molekül Canlı Kimyasal özellik Fiziksel özellik Ayrıcalıklı özellikler
Biyokimya, cansız moleküllerin canlıdaki özelliklerini, fonksiyonlarını ve nedenlerini araştırır. • Biyokimyacılar da canlının kimyasal yapısını kimyasal, fiziksel ve biyolojik yöntemler kullanarak araştırır.
Nobel Ödülü (Tıp) 1962 James Dewey Watson Harvard University Cambridge, MA, USA 1928- Francis Harry Compton Crick Institute of Molecular Biology Cambridge, İngiltere 1916-2004
Canlıların özellikleri • Kompleks fakat mükemmel bir düzenle çalışan kimyasal bir oluşumdur. • Canlı yapısında bulunan her bir parça belirli bir görev üstlenmiştir. • Canlı sistemler çevrelerinden enerji alarak bu enerjiyi belli bir amaç için kullanmaktadır. • Canlılar tüm fonksiyonlarını kullanarak çoğalırlar.
Biyomolekül • Nedir? • Nelerden oluşur?
Biyolojik Moleküler Mantık Biyomolekül Molekül Organel Hücre Atom
Yaşamın kimyasal elemanları • Biyomoleküller: canlılığın molekülleri. • Canlı organizmalarda bulunan ve bilinen kurallara ek olarak moleküller bir mantık çerçevesinde hareket eden moleküllere BİYOMOLEKÜL denir Bir insan organizmasının atomlarının %95’ini oluştururlar. • Karbon (C) % 50 • Oksijen (O) % 20 • Hidrojen (H) % 10 • Azot (N) % 8.5 • Kalsiyum (Ca) % 4 • Fosfor (P) % 2.5
Yaşamın kimyasal elemanları • Diğer inorganik elementler • Potasyum (K) % 1 • Kükürt (S) % 0.8 • Sodyum (Na) % 0.4 • Klor (Cl) % 0.4 • Magnezyum (Mg) % 0.1 • Demir (Fe) % 0.01 • Mangan (Mn) % 0.001 • İyot (I) % 0.00005
BİYOMOLEKÜLLER • Canlıları oluştururlar • C,H,O ve N’tan zengin organik yapılardır. • Monosakkaridler,amino asitler, yağ asitleri ve nükleotidler temel biyomoleküllerdir. • Bunların polimerizasyonu ile makromoleküller meydana gelir
Yaşamın kimyasal elemanları • Karbohidratlar • Proteinler • Lipidler • Nükleik asitler • Vitaminler
Yaşamın kimyasal elemanları • Karbohidratlar Glukoz • Proteinler Aminoasitler • Lipidler Yağ asitleri • Nükleik asitler DNA, RNA • Vitaminler -
Bir E. coli bakterisinde • 3000 protein • 1000 nükleik asit molelekülü bulunur Bir insanda • 100.000 protein molelekülü bulunur
YAŞAMIN MOLEKÜLER MANTIĞI • Moleküler düzenlemede basitlik ve sadelik vardır. • Bütün türlerin tek bir atası vardır. • Bir türün farklılığı sahip olduğu protein ve nükleik asitlerle sağlanır. • Canlılarda MAKSİMAL EKONOMİ kuralı işler
CANLILAR VE ENERJİ • Tüm termodinamik kanunlara uyarlar. • Canlılık minimal entropi demektir. • Canlılar bu düzeyde kalmanın faturasını çevrelerine ödetirler. • Enerji kaynakları güneştir • Kimyasal enerji kullanırlar. • Bu enerji tipini ATP ve benzerleri temsil eder.
SERBEST ENERJİ Serbest enerji iş yapma yeteneği olan enerji tipidir. Sembolü G dir. G = H - TS formülü ile hesaplanır.
ENERJİ BAZINDA HÜCRE TİPLERİ • Canlı hücreler çevreden aldıkları enerji türüne göre 2’ye ayrılır. • 1. Fotosentetik hücreler • 2. Heterotrofik hücreler
ATP Enerji Enerji Kimyasal reaksiyon veya sentez Besinsel kökenli ADP+ P
CANLILARDAKİ KİMYASAL REAKSİYONLAR • İzobarik ve izotermik koşullarda yürür • Enzimlerle katalize edilir. • Metabolik yollar biçimindedir. • Maksimal ekonomi esastır. • Kendi kendilerini kontrol ederler. • Çevreden (dış dünyadan) etkilenirler
CANLILAR VE ÇOĞALMA • Canlı hücreler bölünerek çoğalabilirler. • Canlılar kendilerine benzer yeni canlılar meydana getirebilirler. • Çoğalma ile ilgili temel moleküller DNA ve RNA’dır. • Baz eşleşmesi kuralı, canlı özelliklerinin nesilden nesile değişmeden geçişini sağlar.
Kütle Birimleri: • 1 dalton (Da yahut D) = Bir hidrojen atomunun kütlesi = 1.67 X 10-24 g 1 kDa = 1 kilo dalton =1000 dalton • Avogadro sayısı = 6.02 X 1023 • 1 gram(g) = 1X 10-3 kg • 1 miligram(mg) = 1X 10-3 g • 1 mikrogram (μg) = 1X 10-6 g • 1 nanogram (ng) = 1 X 10-9 g • 1 pikogram (pg) = 1 X 10-12 g
Uzunluk Birimleri 1 milimetre (mm) = 1 x 10-3 m 1 mikrometre (μm) = 1 x 10-6 m 1 nanometre (nm) = 1 x 10-9 m 1 angstrom (Å) = 1 x 10-10 m 1 nanometre = 10 Å
Hacim Birimleri 1 mililitre (ml) = 1 x 10-3 L = 1 cubic centimeters (cc)
Konsantrasyon birimleri 1 molar (M) = 1 mol/L = 1 mol madde/1 litre solüsyon 1 milimolar (1 mM) = 1 x 10-3 M 1 ozmol = 1 mol madde/ çözünen maddenin oluşturduğu partikül sayısı 1 ozmolar (osm) = 1 osm/L = 1 ozmol madde / 1 litre solüsyon % 1 = 100 ml solüsyon içinde 1 g madde bulunması. % 1 mg = 100 ml solüsyon içinde 1 mg madde bulunması. 1 parts per million (ppm) = 1 mg madde/1 litre yahut 1 kg solüsyon
Glukoz: 90 mg/dL (= % 90 mg) • 100 ml (kanda) 90 mg Glukoz • Molaritesi kaçtır? (glukozun molekül ağırlığı 180’dir)
Enerji Birimleri 1 kalori (cal) = 1 gram suyu 14.5o’den 15.5o çıkarmak için gerekli ısı miktarı. 1 cal = 4.1858 joules 1 kilokalori (kcal)= 1000 cal
Santrifügasyon ve Ultrasantrifügasyonda kullanılan birimler: rpm: Bir santrifüjün dakikadaki tur sayısı. RCF: Göresel santrifüj kuvveti. S = Svedberg birimi = 1 x 10-13 saniye. Svedberg ünitesi, kolloidal sıvıların ultrasantrifügasyon sırasındaki çöküş hızlarını ölçmek üzere kullanılır. Yüksek S değeri daha ağır bir kütleye karşılıktır, ancak S değeri ile ağırlık arasında doğrusal bir ilişki yoktur.
CANLI HÜCRELERDE YAPILANMA • Basitten karmaşığa doğru giden hiyerarşik bir yapılanma vardır • Biyomoleküllerdeki en ufak yapısal değişiklik hücrede ve sonunda ciddi bozukluklar yapar.
Hücre • Prokaryotik hücre • Ökaryotik hücre