Doğal bir moleküler motor: ATP Sentaz
Kimyasanal.com Kimyasanal.com Kimyasanal.com
Kimyasanal.com
Bir inci saflığı varsa da suda, Fazla içilende; dert verir su da

Nizami Gencevi
Kimyasanal.com
ANASAYFA | Arama Motoru | Sözlük | Kimyametre | Bize Dair | Son 20 | Duyurular | Site Haritası Kimyasanal.com
Organik Kimya Organik Kimya
10 Alt kategori
140 Yazı

İnorganik Kimya İnorganik Kimya
7 Alt kategori
35 Yazı

Fizikokimya Fizikokimya
7 Alt kategori
46 Yazı

Analitik Kimya Analitik Kimya
9 Alt kategori
22 Yazı

Disiplinlerarası Kimya Disiplinlerarası Kimya
26 Alt kategori
203 Yazı

Kimya Dükkanı Kimya Dükkanı
39 Alt kategori
395 Yazı

Elementler Elementler
109 Alt kategori
67 Yazı

Kimya Tezleri Tezler
3 Alt kategori
4 Tez

Bilgi Yarışması Bilgi Yarışması
Günün SorusuGünün Sorusu
Yarışma İstatistikleriYarışma İstatistikleri
Sen de soru ekle!Sen de soru ekle!

Forumlar Forumlar
ForumÇözeltinin reaksiyona etkisi
0 yanıt (aeskintan)
ForumÇÖKELTİ OLUŞTURMA
5 yanıt (aeskintan)
ForumKimya Sektöründe bir ilk!
1 yanıt (mcelik)
ForumKimya Sektöründe bir ilk!
0 yanıt (sbuyruk)
Forumİki Ayrı Çözücü Ve Buharlaşma
2 yanıt (czurnaci)

Ziyaretçi Soruları Ziyaretçi Soruları
SoruHidrojen bağı
1 yanıt
Sorusu, asit yada etanol ile temas ettiğinde korbondioksit açığa çıkarabilecek madde?
2 yanıt
SoruSodyum Etil Sülfat Sentezi
1 yanıt
SoruFenol formaldehit karisiminda sert plastik dökmek istiyorum. Karışım nasıl olmalı. İsi ne kadar olmalı
0 yanıt
SoruKimya Olimpiyatlari 2.Aşama calismalari
0 yanıt
Sorualkollü KOH çözeltisi
0 yanıt
SoruKimya olimpiyat sorusu
1 yanıt
SoruKararmis celik
0 yanıt

Bir sorum var!Bir sorum var! diyenler...

Üye Yorumları Üye Yorumları
YorumAmino asitler
1 yorum (mcelik)
YorumAnomerik Etki
1 yorum (sselcuk)
YorumDesigning Organic Syntheses:
1 yorum (myasa)
YorumOrganik bir katalizör:DMAP
1 yorum (lusirka)
YorumSuyla baslayan bir yanma tepkimesi.
10 yorum (sozcubukcu)

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 Unported License.


Not: Görmek istediğiniz yazı ilişkilendirilmiş bir yazı olup konu bütünlüğünün korunması açısından ilişkili olduğu tüm yazılarla birlikte verilmiştir.


Yazan: Yunus Emre Türkmen (yeturkmen)
Tarih: 14.10.2004
Kategori: Nanokimya Nanoteknoloji
27585 kez okundu.



Doğal bir moleküler motor: ATP Sentaz

ATP sentaz adından da anlayacağınız gibi hücrede ATP sentezinden sorumlu enzimdir ve mitokondrinin iç zarında, kloroplastın tilakoid zarlarında ve aerobik bakterilerin hücre zarında bulunur. ATP sentaz için enzim kelimesini kullandım ama aslında o birçok alt-birimden oluşan dev bir motordur. Ve normal bir memeli karaciğer hücresinde yaklaşık 15000 tane bulunur.. O derece yani..

ATP sentaz'ın varlığı 1960 larda bulunmuştur, ama çalışma ilkesinin bulunması çok sonraya rastlar. Yeri gelmişken söyleyeyim bu canavarın çalışma yolağı o kadar güzeldir ki ilk kez öğrenen kişi büyük coşkular yaşar; ve de eminim ki bu yolağı bulan şahsiyet gözyaşlarını tutamamıştır sevinçten...

Bu yazıda ATP sentazın sadece yapısını açıklayacağım (ki bu bile epey yer kaplayacak).



Şekilden de gördüğünüz gibi ATP sentaz, alt kısmında, bulunduğu organelin zarına gömülü biçimde duran ve Fo adlı bir bazal kısımla, mantar şeklinde, F1 denen bir işlevsel kısımdan oluşur. Fo kısmı ab2c12 oranlarında üç farklı polipeptit içerirken, F1 kısmı α3β3δγε oranında beş farklı polipeptit içerir. α ve β alt-birimleri mantarın tepesinde birbiri peşi-sıra dizilmişlerdir (burada resimde iki α yan yana gibi duruyor ama öyle değil) ve üç β alt-birimi asıl katalitik bölgeyi içerir. γ polipeptiti ise Fo ile F1'i birbirine bağlar ve Fo nun içinde H+ ların geçebileceği bir kanal mevcuttur..

Yapısı hakkında bu kadar bilgi yeter sanırım, yalnız bir de şunu eklemekte yarar var.. Tamam Fo kısmı zara gömülü de F1 ne tarafa bakıyor? İşte bu kloroplastta ve mitokondride farklılık gösterir. Mitokondride dış ve iç zarlar arasında zarlararası boşluk denen bir bölge vardır, solunum sırasında burada proton birikmesi olur ve bu protonlar Fo dan geçerek F1'e ulaşır, dolayısıyla mitokondride mantar kısmı matriks denen bölgede (en içte) bulunur. Kloroplastta ise durum tam tersidir... Bunun sebebi ise protonların bu sefer içte birikmesidir....





Yazan: Yunus Emre Türkmen (yeturkmen)
Tarih: 14.10.2004
Kategori: Nanokimya Nanoteknoloji
27487 kez okundu.



ATP Sentazın Çalışma Mekanizması

Başlamadan önce neden bu yazıyı nanoteknoloji bölümüne koyduğumu açıklayayım. Bu elbette biyokimya bölümüne de koyulabilirdi ama, amaç doğal bir motorun nasıl çalıştığını göstermek ve bunun yapay bir nanorobot yapımına bir ilham verici olabileceğini söylemektir.

Gelelim esas konumuza..Bu, aslında elektrik enerjisinin nasıl ışığa veya ısıya dönüştüğü gibi bir sorudur..Yani enerjinin bir çeşitten diğerine aktarımı. Ne alaka demeyin. Hücrede de durum aynıdır, tüm o glikoliz ve sitrik asit çemberinde çok az ATP sentezlenir; asıl olay yeterli NADH ve FADH sentezlemek ve dahası zarlararası boşlukta yeterli bir proton-H+ birikmesi (aslında ingilizcesi gradient)oluşturmak.. Buna İngilizce'de electrochemical gradient deniyor, yani hem artı yüklü protonların birikmesi sonucu oluşan elektriksel potansiyel farkı, hem de kimyasal potansiyel farkı..Yani elimizde yeterli miktarda enerji var, ve bu protonlar zarı aşıp da öbür tarafa geçtiğinde bayağ bi miktarda enerji açığa çıkacak.. Sorun bu enerjiyi nasıl ATP'deki bağ enerjisine çeviricez? Bu çok önemli bi sorundur..umarım anlatabildim...

Şimdi işin zor kısmı başlıyor..Şimdi bir çözeltide
ADP + Pi(inorganik fosfat) → ATP + su tepkimesinin ΔG değeri +7.3 kkal/mol gibi bir şeydir. Ama başlangıç maddeleri ve ürünler enzime bağlı durumdaysa ΔG sıfıra yakın bir şeydir, yani sorun bunların enzime bağlanmasıdır...

Üstte söylediğim gibi β alt-birimleri ATP sentazın asıl katalitik bölümüdür ve durağan halde incelendiğinde birbiriyle bu üç birimin farklı konformasyonlarda olduğu gözlenmiştir.



Yukarıdaki resimde O (open, açık), L(loose,gevşek), T(tight, sıkı) β birimlerinin üç farklı konformasyonunu göstermektedir. L konformasyonunda ADP ve Pi enzime gevşek bir halde bağlıdır; T'de ise bunlar gayet sıkıdır, O'da ise artık açıktır ve hiç bağlanma yoktur.. Şimdi burda olan olay tam ortadaki γ birimi döndüğünde, β birimleri yerleri sabit kalmak koşuluyla konformasyon değiştirirler. Bu yüzden alt-birim L halindeyken ADP ve Pi bağlanır, T halinde bunlar sıkılaşır ve ATP oluşur, sonra da O halinde serbest bırakılır...


Buraya kadar iyi güzel hoş da hala burada protonların rolünden bahsetmedik.. Burada püf nokta bu γ biriminin nasıl döndüğüdür, ki bu da Fo birimiyle ilgilidir. Hatırlarsanız Fo'da 12 tane c alt-birimi vardı, bunlar bir daire şeklinde sıralanmışlardır. Şimdi bu iki tanesinin a alt-birimiyle bağlantısı olduğunu düşünün, bir proton adaki kanaldan girerek, c birimindeki aspartik asit amino asidine bağlanır, bu da tüm yapıda bir konformasyon değişimine yol açar, ve 12 tane c 30o döner, bu sırada da 12. birimden gelen proton salınarak matriks'e verilir. Böylece yapıya giren bir proton 360o döndükten sonra bırakılır. Şimdi 30'ar dereceden 4 proton girdiğinde, γ birimi 120o dönmüş olur, ve bu da β birimlerinde bir konformasyon değişikliği yaratacağından 1 ATP sentezlenmiş olur. 4 proton başına bir ATP.. Yani 12 c biriminin 360o dönüşünden 3 ATP sentezlenir... Öyle işte... Umarım sıkmadan anlatabildim...





Yazan: Yunus Emre Türkmen (yeturkmen)
Tarih: 15.10.2004
Kategori: Nanokimya Nanoteknoloji
27477 kez okundu.



ATP Sentaz'da dönme hareketinin kanıtlanması

ATP sentazın çalışma mekanizmasını yukarda açıkladık, şimdi de son olarak orada bahsettiğimiz dönme hareketinin nasıl kanıtlandığına göz atacağız, ki bu da çok iyi tasarlanmış bir deney olarak çıkıyor karşımıza.

Yıl 1997. Japonya'daki Tokyo Institute of Technology ve Keio University'den Masasuke Yoshida ve arkadaşları, γ ve 12 tane c alt-birimlerinin bu dönme hareketini kanıtlamak üzre yola çıktılar.



Şekilde de gördüğünüz gibi α3β3γ biçiminde gerçek enzimin biraz değiştirilmiş bir biçimi bir yüzeye tutturulur, γ alt-birimine floresan özelliği gösteren aktin filamenti bağlanır ve ortama ATP eklenir (enzimlerin çift yönlü çalıştığını unutmayın). Ve böyle bir ortamda aktin filamentin deli gibi döndüğü gözlenir. Hatta düşük ATP derişimlerinde 120o lik açılarla dönme gözlenir.

Çok benzer bir deney 2000 yılında Fo kısmının dönüşünü kanıtlamak için yapılır ve yine aynı başarılı sonuç alınır...







Üye Yorumları
Yazar Mesaj
 

Henüz yorum eklenmedi!







Katalizör Dergisi


Haftanın Bileşiği Haftanın Bileşiği
Haftanın BileşiğiProzac®
İsmi depresyon ile özdeslesmis bir ilac olan Prozac®, günden güne artan, depresyon olaylari ile...


Haftanın Bileşiği ArşiviHaftanın Bileşiği Arşivi

Bilimadamı Bir Portre
BilimadamıKimyada Kadın
Eğer size kimya alanında önemli işler başarmış bir kadın adı sorulsaydı, muhtemeler bir ç...


Bilimadamları ArşiviBilimadamları Arşivi

İlginç Makaleler İlginç Makaleler
İlginç MakaleManyetizma & İçgüdü
Yillardir bircok kitap ve dergide okumusuzdur ve sokakta rastgele sececeginiz bir kisi dahi kulaktan...


İlginç Makaleler Arşiviİlginç Makaleler Arşivi

Kitap Sandığı Kitap Sandığı
Kitap SandığıDesigning Organic Syntheses:
Eski bir kitap olmasina ragmen, su an ki sentez mantigimi borclu oldugum kitap diyebilirim. Kitapta...


Sandıktaki Tüm KitaplarSandıktaki Tüm Kitaplar

Oltaya Takılanlar Oltaya Takılanlar
Oltaya TakılanPhdcomics.com'dan seçmeler -80
...



Kimyasanaldan Kimyasanal'dan
Kimyasanal Yayın EkibiKimyasanal Yayın Ekibi
Haberler ve DuyurularHaberler ve Duyurular
Kimya SözlüğüKimya Sözlüğü
Son 20 YazıSon 20 Yazı
KimyametreKimyametre
Haftanın SözleriHaftanın Sözleri
Site HaritasıSite Haritası

Yazı Göndereceğim!Yazı göndereceğim!
Bir Sorum Var!Bir sorum var!
Yarışma Sorusu EkleYarışma sorusu ekle!
Ziyaretçi DefteriZiyaretçi Defteri

Üye Girişi Üye Girişi
Kullanıcı :
Şifre :
Beni hatırla!


Copyright © 2004-2018 - http://www.kimyasanal.com  
Mevzuat.com açıldı.
Turkbank.com açıldı.