BİYOİNORGANİK KİMYA. Prof. Dr. Ahmet KARADAĞ

Benzer belgeler
BİYOİNORGANİK KİMYA. Prof. Dr. Ahmet KARADAĞ

BİYOİNORGANİK KİMYA 5. HAFTA

vitamininin indirgenmesi istemli midir?

Kloroform, eter ve benzen gibi organik çözücülerde çözünen bunun yanı sıra suda çözünmeyen veya çok az çözünen organik molekül grubudur.

Atomlar ve Moleküller

KİMYA-IV. Yrd. Doç. Dr. Yakup Güneş

KARBON ve CANLILARDAKİ MOLEKÜL ÇEŞİTLİLİĞİ

ELEMETLER VE BİLEŞİKLER ELEMENTLER VE SEMBOLLERİ

-- Giriş -- Enzimler ve katalizörler -- Enzimlerin isimlendirilmesi -- Enzimlerin etki mekanizması -- Enzimlerin yapısı -- Enzimler ve prostetik

Bir molekülün rengi yükseltgenmiş haline veya bağlanmış haline bağlı olabilir. Örnek: salınan saat. Genel tepkimeyi düşünelim: IO O 2

REAKSİYON KİNETİĞİ, REAKSİYONLARLA İLGİLİ TEMEL KAVRAMLAR VE METABOLİZMA. Doç.Dr. Mustafa ALTINIŞIK ADÜTF Biyokimya AD 2004

POLİMER KİMYASI -4. Prof. Dr. Saadet K. Pabuccuoğlu

Biochemistry Chapter 4: Biomolecules. Hikmet Geçkil, Professor Department of Molecular Biology and Genetics Inonu University

T.W.Graham Solomons ORGANİK KİMYA 7. Basımdan çeviri. ALKOLLER, ETERLER, EPOKSİTLER

ÖĞRETİM YILI 2. DÖNEM 12. SINIF / KİMYA DERSİ / 1. YAZILI

KİMYA-IV. Alkenler (3. Konu)

III-Hayatın Oluşturan Kimyasal Birimler

BURADA ÖZET BİLGİ VERİLMİŞTİR. DAHA AYRINTILI BİLGİ İÇİN VERİLEN KAYNAK KİTAPLARA BAKINIZ. KAYNAKLAR

5.111 Ders Özeti #12. Konular: I. Oktet kuralından sapmalar

ATOMLAR ARASI BAĞLARIN POLARİZASYONU. Bağ Polarizasyonu: Bağ elektronlarının bir atom tarafından daha fazla çekilmesi.

TEST 1. Hücre Solunumu. 4. Aşağıda verilen moleküllerden hangisi oksijenli solunumda substrat olarak kullanılamaz? A) Glikoz B) Mineral C) Yağ asidi

KİMYA VE ELEKTRİK

ALDEHİT VE KETONLAR(II) ELDE EDİLME YÖNTEMLERİ KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

Hücrelerde gerçekleşen yapım, yıkım ve dönüşüm olaylarının bütününe metabolizma denir.

KİMYA-IV. Aromatik Hidrokarbonlar (Arenler) (5. Konu)

ELEMENTLER VE BİLEŞİKLER

ALKOLLER ve ETERLER. Kimya Ders Notu

KİMYA-IV. Alkenler (3. Konu)

Akıllı Defter. 9.Sınıf Biyoloji. vitaminler,hormonlar,nükleik asitler. sembole tıklayınca etkinlik açılır. sembole tıklayınca ppt sunumu açılır

12-B. 31. I. 4p II. 5d III. 6s

POLİMER KİMYASI -2. Prof. Dr. Saadet K. Pabuccuoğlu

ANADOLU ÜNİVERSİTESİ ECZACILIK FAKÜLTESİ FARMASÖTİK KİMYA ANABİLİMDALI GENEL KİMYA II DERS NOTLARI (ORGANİK KİMYAYA GİRİŞ)

T.C. Ölçme, Seçme ve Yerleştirme Merkezi

ELEMENT VE BİLEŞİKLER

ASĐTLER ve BAZLAR. Yrd.Doç.Dr. İbrahim İsmet ÖZTÜRK

İYON TEPKİMELERİ. Prof. Dr. Mustafa DEMİR. (Kimyasal tepkimelerin eşitlenmesi) 03-İYON TEPKİMELERİ-KİMYASAL TEPKİMELERİN EŞİTLENMESİ 1 M.

EĞİTİM-ÖĞRETİM YILI KİMYA ANABİLİM DALI DERS PLANI Güz Yarı yılı HAFTALIK DERSİN ADI

ÖLÇME, DEĞERLENDİRME VE SINAV HİZMETLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

BİYOİNORGANİK KİMYA. Prof. Dr. Ahmet KARADAĞ

Prof. Dr. Şule PEKYARDIMCI

3) Oksijenin pek çok bileşiğindeki yükseltgenme sayısı -2 dir. Ancak, H 2. gibi peroksit bileşiklerinde oksijenin yükseltgenme sayısı -1 dir.

BİYOLOJİK MOLEKÜLLERDEKİ

PROBLEM 13.1 a) Birincil alkoller KMnO 4 gibi güçlü yükseltgenler ile aldehit basamağında tutulamazlar ve karboksilik asitlere kadar yükseltgenirler.

Cuma materyallerinden. Le Châtelier İlkesi: Denge halindeki bir sisteme dış etki uygulandığı zaman, denge dış etkiyi şekilde davranır.

BİYOKİMYAYA GİRİŞ: ATOM, MOLEKÜL, ORGANİK BİLEŞİKLER

AROMATİK BİLEŞİKLER

Hidroklorik asit ve sodyum hidroksitin reaksiyonundan yemek tuzu ve su meydana gelir. Bu kimyasal olayın denklemi

DERSĐN SORUMLUSU : PROF.DR ĐNCĐ MORGĐL

15- RADYASYONUN NÜKLEİK ASİTLER VE PROTEİNLERE ETKİLERİ

Serbest radikallerin etkileri ve oluşum mekanizmaları

OKSİJENLİ SOLUNUM

İÇİNDEKİLER TEMEL KAVRAMLAR Atomlar, Moleküller, İyonlar Atomlar Moleküller İyonlar...37

AMİNLER SEKONDER AMİN

ANALİTİK KİMYA SORU 1

Canlıların yapısına en fazla oranda katılan organik molekül çeşididir. Deri, saç, tırnak, boynuz gibi oluşumların temel maddesi proteinlerdir.

YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI. 9. Sınıf

KİMYA-IV. Aromatik Hidrokarbonlar (Arenler) (5. Konu)

M. (arpa şekeri) +su S (çay şekeri) + su L.. (süt şekeri)+ su

Serbest radikal. yörüngelerinde) eşleşmemiş tek. gösteren, nötr ya da iyonize tüm atom veya moleküllere denir.

Örnek : 3- Bileşiklerin Özellikleri :

Organik Bileşikler. Karbonhidratlar. Organik Bileşikler YGS Biyoloji 1

Günümüzde bilinen 117 element olmasına rağmen (92 tanesi doğada bulunur) bu elementler farklı sayıda ve şekilde birleşerek ve etkileşerek farklı

GAZİ ÜNİVERSİTESİ FEN FAKÜLTESİ KİMYA BÖLÜMÜ

BALIKESİR ÜNİVERSİTESİ EĞİTİM ÖĞRETİM YILI ORGANİK SENTEZ ÖDEVİ HAZIRLAYAN: *Lokman LİV *FEF / KİMYA 1.ÖĞRETİM *

YÜZÜNCÜ YIL ÜNİVERSİTESİ FEN FAKÜLTESİ KİMYA BÖLÜMÜ. Çeşitli Pirimidin Türevlerinin Sentezi. Doç.Dr. Esvet AKBAŞ

Müh. Fak. G. Kimya Vize Soru ve Cevapları A Mühendislik Fakültesi Genel Kimya (Kimya Metal. ve Malz.)) Ara Sınav Soruları

DİELS-ALDER REAKSİYONU

Yrd. Doç. Dr. H. Hasan YOLCU. hasanyolcu.wordpress.com

Alkinler (Asetilenler)

Atomlar birleştiği zaman elektron dağılımındaki değişmelerin bir sonucu olarak kimyasal bağlar meydana gelir. Üç çeşit temel bağ vardır:

HİDROKARBONLAR ve ALKANLAR. Kimya Ders Notu

ALKOL ELDE EDİLME TEPKİMELERİ ALKOL KİMYASAL ÖZELLİKLERİ

PROBLEM 9.1. Örnek çözüm PROBLEM 9.2

PROBLEM 5.1. PROBLEM 5.2 Örnek Çözüm PROBLEM 5.3. Başlama basamağı. Gelişme basamağı. Sonlanma basamağı

Canlının yapısında bulunan organik molekül grupları; o Karbonhidratlar o Yağlar o Proteinler o Enzimler o Vitaminler o Nükleik asitler ve o ATP

HİDROKARBONLAR ve ALKENLER. Ders Notu

YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI. 9. Sınıf 2 KARBONHİDRAT LİPİT (YAĞ)

İstanbul Tıp Fakültesi Tıbbi Biyoloji ABD Prof. Dr. Filiz Aydın

HİDROKARBONLAR ve ALKİNLER. Kimya Ders Notu

GÜLEN MUHARREM PAKOĞLU ORTAOKULU FEN BİLİMLERİ 8 SORU BANKASI

Hücre Solunumu: Kimyasal Enerji Eldesi

ĐÇERĐK. Vitamin B6 Formları. LOGO Tarihsel Bakış. Yapısal Formüller. 4 Piridoksin Piridoksal Piridoksamin Piridoksal-fosfat

2,5-Heksandion, C1 ve C3 karbonlarındaki hidrojenlerin baz tarafından alınmasıyla iki farklı enolat oluşturabilir:

Enzimler, reaksiyon hızlarını büyük oranda artıran ve bunu mükemmel bir. seçicilikle yapan proteinlerden oluşan biyolojik katalizörlerdir.

Suyun Radyasyon Kimyası

18.Eyl Rektörlük Programı Eğitim Köyü Pazartesi Rektörlük Programı Eğitim Köyü Rektörlük Programı Eğitim Köyü

Ayxmaz/biyoloji. Azot döngüsü. Azot kaynakları 1. Atmosfer 2. Su 3. Kara 4. Canlılar. Azot döngüsü

1. İskelet yapısını çiziniz. H ve F daima uç atomlardır. En düşük iyonlaşma enerjisine sahip element merkez atomudur (bazı istisnalar mevcuttur).

HISTOLOJIDE BOYAMA YÖNTEMLERI. Dr. Yasemin Sezgin. yasemin sezgin

ATOMUN YAPISI. Özhan ÇALIŞ. Bilgi İletişim ve Teknolojileri

BENZENİN NİTROLANMASINDA GRAFİTİN KATALİZÖR OLARAK ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

Alkoller, Eterler ve Tiyoller

Kimya.12 3.Ünite Konu Özeti

Tepkimeler ve Mekanizmaları

4. Oksijen bileşiklerinde 2, 1, 1/2 veya +2 değerliklerini (N Metil: CH 3. Cevap C. Adı. 6. X bileşiği C x. Cevap E. n O2. C x.

Yükseltgenme-indirgenme tepkimelerinin genel ilkelerinin öğrenilmesi

Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ. Yrd.Doç.Dr. Emre YALAMAÇ İÇERİK

KARBOKSİLLİ ASİTLER#2

STOKİYOMETRİ. Kimyasal Tepkimelerde Kütle İlişkisi

Yeni Nesil Optik ve Elektronik Malzemeler: Tasarım Sentez ve Uygulamalar

Transkript:

BİYOİNORGANİK KİMYA Prof. Dr. Ahmet KARADAĞ 2018

Biyoinorganik Kimya 11.HAFTA İÇİNDEKİLER 1. Stokrom P-450 Enzimleri 2. Koenzim B12

yapar. Sitokrom P-450 (CYP-450) monooksijenaz enzim sistemleri, matür eritrosit ve iskelet kası hücreleri dışında tüm memeli hücre tiplerinde ve prokaryotlarda bulunan hem-protein ailesidir. Bu enzimler, yapısal olarak farklı çeşitli bileşiklerin oksidasyonunu katalize ederler. Endojen sentezlenen bir çok bileşik, CYP-450 enzimlerinin substratı olarak görev

1.Sitokrom P-450 Enzimleri Bu bileşikler: prostaglandin ve lökotrienler dahil yağ asitleri, steroidler, yiyecek katkı maddeleri ve ilaçlar yanında besinlerle, enjeksiyonla, havadan inhalasyonla ya da deriden absorbsiyonla vücuda giren endüstriyel maddelerdir. Sitokrom P-450 enzimleri, ilaç biyotransformasyonu ve metabolizması için en önemli sistemlerden biridir. Bu sistem indüksiyon veya inhibisyon gibi sayısız mekanizmalarla değişime uğrayabilir ve bireyler arasında oldukça farklı formları ortaya çıkabilir.

1.Stokrom P-450 Enzimleri CYP-450 sisteminin tıpta çok önemli etkileri vardır: Bunlar; a) Terapötik maddeleri inaktive veya aktive etme, b) Kimyasal maddeleri oldukça yüksek derecede reaktif moleküllere dönüştürme ve istenmeyen hücre hasarı, hücre ölümü veya mutasyon gibi olaylara neden olma, c) Steroid hormon sentezindeki bazı adımlara katılma ve d) Yağ asidi ve bunların derivelerinin metabolizması gibi olaylardır.

1.Stokrom P-450 Enzimleri

Stokrom P-450 Enzimlerin Mekanizması Sitokrom P-450, oksijenin bir hidrokarbon türü maddeye katılmasını katalizleyen demir porfirin etkin uçlarına sahip bir enzim ailesini tanımlar. P-450 ifadesi porfirinin mavi-yakın morötesi bölgedeki özgün soğurma bandının konumundan kaynaklanmaktadır; bant Soret bandı olarak adlandırılır; bu moleküllerin karbonil komplekslerinde kırmızıya doğru bir kayma ile 450 nm de görülür. Bu tepkime sınıfının en önemli temsilcisi katılma tepkimesidir. R-H+1/2O 2 R-O-H Olasılıkla bir atom aktarım mekanizmasına göre oluşan bir tür redoks tepkimesi olan O nun R-H ya sokulması, ilaçlar, stereoit başlangıç maddeleri ve pestisidler gibi hidrofobik bileşiklere karşı vücut savunmasının bir kısmıdır.rh ın R-OH a hidroksillenmesi hedef bileşiğin suda çözünürlüğünü artırarak eliminasyonuna yardımcı olur.

Fe(IV) akua kompleksi (f) in oluşmasıdır. Dizi, demirin dinlenme hali Fe(II) şeklinde bulunduğu enzim (a) ile başlar. Hidrokarbon tepkeni (b) de bağlanır, bunu (c) yi oluşturan demir porfirine bir elektron aktarımı izler. Bu Fe(II) kompleksi bağlı gurupla birlikte O 2 bağlama yönünde (e) ye ilerler. Çevrimin bu noktasında; CO ile rakip tepkime kolayca tanımlanabilen (d) yi verir ve bu da enzime ismini veren 450 nm deki soğurmadan sorumludur. Anahtar bir tepkime oksijen kompleksi (e) porfirin halkasının ikinci bir elektron tarafından indirgenip halka radikal anyonunu oluşturmasıdır. İki H+ iyonunun alınması Fe(IV) akua kompleksi (f) yi meydana getirir ve bu konumuna H 2 O molekülünün alınması çevrimi yeniden başlangıç noktasına getirir. Bu çevrimin anahtarı

(a)- Etkin Ucun Yapısı Proteinin amino asit dizini heme grubu ve Fe atomu çevresinde katlanmış bir yapı oluşturarak çözeltiden perdelenmiş ve düşük geçirgenliğe sahip bir çevre meydana getirir. Hidrokarbon bunun hemen yanına bağlanmıştır ve saldırıya uğrayacak C-H bağı Fe den hemen hemen 5 Å uzaklıktadır. Oksijen bağlanacak uca trans konumunda Fe atomu üzerindeki ligant sistein grubunun bir tiyolat yan zinciridir. O 2 koordine olduğundan, O 2 molekülünün dış ucu çözeltide yer alır, fakat hidrokarbon cep içerisinde enzime bağlıdır. P-450 nin etkin ucundaki demir atomu hidrokarbon sübstitüentlerce perdelenir, fakat O 2 sulu faz ile temastadır.

(b)- Oksijenleme Mekanizması P-450 tarafından tam oksijenleme mekanizması yoğun bir araştırma konusudur. İki olasılığın varlığı düşünülmekte olup,birisi C-H bağına saldırabilecek oksijen radikal türlerinin oluşumunu, diğeri O atomunun C-H bağına aktarımını içerir. Bir organik bileşiğin Fe(IV) O tarafından yükseltgenmesine örnek olacak anorganik öncü tepkimeler bulunmamaktadır ve P-450 tepkime mekanizması üzerindeki mevcut tartışmalar mutlaka anorganik kimyacılarca bilinen olası yükseltgenme tepkimeleri alanını genişletecektir. Bir radikal mekanizma önerisi bazı klasik olmayan özellikleri gerekli kılar. Radikal yükseltgenmeler genellikle seçici ve stereospesifik değildir; P-450 yükseltgenmeleri oldukça seçicidir ve kiral gurupların optik etkinliğini korur.

Bir artı oksijen merkezinin C-H bağı üzerine hücumu ile oksijenlemenin başarıldığı önerisi, bir enzim mekanizmasını açıklamak üzere önerilen özgün bir mekanizma örneğidir. Stereokimyasal konfigürasyonun korunması ve bağlı grupta O atomunun C-H bağına yaklaşımını engelleyecek gruplar bulunması halinde tepkinliğin azalması bunu destekleyen verilerdir. Etkin olarak nötr O biriminin aktarımı, demir porfirini Fe(IV) den Fe(III) e indirgerken organik grubu yükseltger.

Bu yoldan S atomunun rolü S-Fe-O parçasının atomik orbitalleri üzerinde dikkatleri odaklayarak molekül orbital terimleriyle ifade edilebilir. Dikkatimizi kükürt 3pz, demir 3dz2,3dzx,3dyz, ve oksijen 2p orbitalleri üzerinde sınırlarsak, şekil de görülen orbital şemasını elde ederiz. Bu parçadaki 13 elektron bağ yapan orbitalleri, zayıf karşı bağ 3σ orbitalindedir. Kompleksteki demirin yüksek formal yükseltgenme sayısı, kolayca polarize olabilen S atomundan 2σ ve 3σ orbitallerine önemli ölçüde yük aktarımı yoluyla kararlılığın arttırılması seklinde açıklanabilir. trans S atomunun özel görevi, Fe atomu üzerindeki yükün denetlenmesi yoluyla O atomunun aktarılabilmesidir.

2. Koenzim B12 Çeşitli biyokimyasal ortamlardaki olaylara katılan lityum, brom ve iyodun da önünde olarak kobalt yer kabuğunda en çok bulunan 30. elementir; ancak bilinen tek kobalt içeren biokimyasal çevre koenzim B12 dir ve burada kobalt beş azot atomu ile bir adenosin ligandının karbon atomuna bağladır. Bu moleküldeki karbonkobalt bağı, koenzim B12 yi biyolojik organometalik bileşiklerin ilk örneği yapar.

Yakın benzerlikler taşıyan vitamin B12 adenosin yerinde bir siyano ligandı taşır ve kobalta bağlı başka organik gruplarla da karşılaşır. Kobalamin ismi bu B12 türevleri sınıfı için kullanılır. Vitamin ilk olarak 1929 da karaciğer özütlerinde bulunmuş ve daha sonra vitamin B12 veya koenzim B12 eksikliğinin insanlarda öldürücü bir anemi türüne yol açtığı gözlenmiştir. Co-CN bağı, vitaminin X-ışını tek kristal belirlemesinde ortaya çıkarılmıştır. vitamin B12

Kobalamin, sulu ortamda yer almasına karşın özel ligant çevresi kobaltın üç yükseltgenme basamağında da bulunabilmesine olanak sağlar. Enzimin Co(III) hali yükseltgen ve elektrofiliktir. Bundan dolayı Co(III) kolayca Co(II) ye indirgenir. Daha ileri indirgenme Co için sulu ortamda nadir olarak rastlanan Co(l) e yol açar. Co(I) nükleofiliktir, böylece kolay bir şekilde metillenir. Metionin sentezinde olduğu gibi metilleme tepkimelerindeki yararlı işlevleri yanında metil kobalamin Hg(CH 3 ) 2 ve Pb(CH 3 ) 4 gibi çok zehirli bileşikler oluşturmak üzere sulu çözeltide ağır metal iyonlarının metilen-dirilmesine katılır. Kobaltın olağan dışı kimyasını destekleyen bu ligant çevresi, kobaltın ekvator konumularındaki 4 azot verici atomunu sağlayan porfirin benzeri kolin halkasını içerir. 5. konum eşlenik bir azot vericiden oluşur ve 6. ise bir karbon ligandıdır. Bu Co-C bağ, koenzim B12 yi biyolojik az rastlanan bir organometal molekülü örneği yapar. Co-C bağı zayıftır ve kolayca homolitik parçalanmaya uğrayarak karbon esaslı bir radikal meydana getirir ve o da karbon-hidrojen bağlarından proton koparabilir. Koenzim B12 tarafından radikal esaslı hidrojen koparılması, bağlı gruplardaki C-H ve C- C bağlarının birbirine dönüştürülmesinde kullanılır.