ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ YAYINLARI BİYOKİMYA UYGULAMA EL KİTABI Ç U K U R O V A Ü N İ V E R S İ T E S İ T I P F A K Ü L T E S İ Y A Y I N L A R I Biyokimya Uygulama El Kitabı Prof. Dr. Abdullah TULİ Prof. Dr. Kıymet AKSOY Prof. Dr. Levent KAYRIN Prof. Dr. Nurten DİKMEN Prof. Dr. Mehmet Akif ÇÜRÜK Doç. Dr. Tamer C. İNAL Doç. Dr.Özlem Görüroğlu Öztürk Öğr. Gör. Dr. Ebru Dündar Yenilmez Biyokimya Anabilim Dalı 2015 Adana İÇİNDEKİLER Genel Laboratuvar Bilgileri ..................................................................................................... 1 Spektrofotometre ...................................................................................................................... 7 Asit-Baz, pH ve Titrasyon ....................................................................................................... 12 Karbohidratlar ........................................................................................................................... 29 Lipitler-Yağlar ............................................................................................................................ 39 Proteinler .................................................................................................................................... 48 Kağıt Kromatografisi ................................................................................................................ 58 Enzim.......................................................................................................................................... 64 Açlık Kan Şekeri Tayini ............................................................................................................ 72 PCR Uygulamaları ..................................................................................................................... 78 Elektroforez ............................................................................................................................... 86 Rutin İdrar Analizi .................................................................................................................... 95 Oral Glukoz Tolerans Testi ..................................................................................................... 112 Üre Analizi ................................................................................................................................. 117 Ürik Asit Tayini ......................................................................................................................... 122 EKLER....................................................................................................................................... 124 i ÖNSÖZ Birçok bilim dalının eğitiminde temel taşlardan birini oluşturan Biyokimya her gün ilerleyen ve gelişmelere kapısını açık tutan uygulamalı bilim dalıdır. Biyokimya eğitimi ancak uygulama ile koşut yürütüldüğünde bir anlam kazanmakta, kuramsal bilgilerin pekiştirilmesinde önemli bir zemin oluşturmaktadır. Bu kitabı yazmaktaki amacımız, Tıp Fakültesi öğrencileri için bu koşutluğu biraz olsun sağlamak, ayrıca daha sonraki baskılarda olası gelişmeler ışığında düzenlemeler yaparak bir kaynak oluşturmanın yanında, bir açıdan da biyokimyasal yöntemlerin gelişim sürecine sinema şeridi akışıyla bir bakış yaratmaktır. Kitabın hazırlanışında emeği geçen öğretim üyelerine (Prof. Dr. Abdullah TULİ, Prof. Dr. Sakine Kıymet AKSOY, Prof. Dr. Levent KAYRIN, Prof. Dr. Nurten DİKMEN, Prof. Dr. Mehmet Akif ÇÜRÜK, Doç. Dr. Tamer Cevat İNAL, Doç. Dr. Özlem Görüroğlu ÖZTÜRK, Öğr. Gör. Dr. Ebru Dündar YENİLMEZ) ve Araştırma Görevlilerine (Arş. Gör. Duygu Düzgünce BOĞA, Bio. Ümit YAŞAR, Bio. Gülüzar ÖZBOLAT, Arş. Gör. Umut KÖKBAŞ, Arş. Gör. Mustafa Muhlis ALPARSLAN, Arş. Gör. Başak SANNA, Arş. Gör. Dr. Nevin YILMAZ, Mol. Bio. Kezban KARTLAŞMIŞ, Kim. Mehmet BULUT) teşekkür ederiz. Ç.Ü. Tıp Fakültesi Biyokimya Anabilim Dalı ii GENEL LABORATUVAR BİLGİLERİ 1 Genel Laboratuvar Bilgileri LABORATUVAR ÇALIŞMALARININ KAPSAMI VE AMACI Bilim; evreni ve doğayı anlama yolunda, deneysel yöntemlerle ve gözlemlerle elde ettiği bilgi birikimlerine dayanarak yasalar çıkarmaya çalışan disiplinlerin tümü olarak tanımlanabilir. Bu disiplinlerden biri olan Biyokimya yaşamı kimyasal temellerde tanımlamayı ve anlamayı kendisine amaç edinmiştir. Günümüzde Biyokimya; Ekoloji, Klinik Biyoloji, Tıp, Farmakoloji ve Ziraat gibi bir çok disiplinin temelini oluşturmaktadır. Bilim ve teknolojideki hızlı ilerlemeler her şeyden önce kontrollü deneylere ve bu deneylerden ortaya çıkan sonuçlara dayanmaktadır. Pozitif bilimleri temel alan disiplinlerde öğrenim gören öğrenciler bilimsel gözlem yapmayı ve bilimsel düşünmeyi öğrenmelidirler. Gözlemin nasıl yapılması gerektiği en iyi laboratuvarlarda öğrenilmektedir. Yapılan gözlemlerin ve alınan verilerin doğruluğu, değerlendirilmesi ve yorumlanması da en az deneyin hassas bir şekilde yapılması kadar önemlidir. Klinik Biyokimya biyolojik sıvı ve dokuların analizi ile hastalıkların tanısında, tedavisinde ve tedavinin takibinde önemli bilgiler sunan bir bilim dalıdır. Günümüzde, vücut sıvıları kullanılarak yüze yakın parametre bu amaç için Klinik Biyokimya laboratuvarlarında analiz edilmektedir. Bu uygulama el kitabında tıp fakültesi öğrencilerine klinik biyokimyanın analiz yöntemlerinin prensiplerini aktarabilmek amacıyla temel deneyler seçilmiştir. Deneylerde materyal olarak vücut sıvıları kullanılacak ve bu sıvılarda kimyasal ve enzimatik analizler; kolorimetrik, elektroforetik ve kromatografik yöntemlerle analiz edilecektir. Bu teknikler klinik biyokimyada halen geniş uygulama alanları bulmakta ve çoğu analizin prensibini içermektedir. CAM MALZEMELER Laboratuvarlarda kullanılan malzemeler genelde camdan yapılmaktadır. Cam malzemelere ek olarak; plastik, metal, ahşap ve porselen malzemeler de laboratuvarlarda sıkça kullanım alanı bulurlar (Şekil 5). Cam malzemelerin bir bölümü çözeltilerin ölçümü amacıyla kullanılırken diğer bölümü çözeltilerin aktarılması, taşınması ve saklanması amacıyla kullanılır. Bu nedenle cam malzemeleri derecelendirilmiş (Şekil 3) ve derecelendirilmemiş (Şekil 4) olarak iki ana gruba ayırabiliriz. Derecelendirilmiş Cam Malzemeler Sıkça kullanılan dereceli cam malzemeler; mezür, büret, pipet ve balon joje olarak sıralanabilir. Dereceli cam malzemeler genellikle sıvıların hacimlerinin ölçülmesinde kullanılır. Ölçüm yapılırken işaretin göz hizasında tutulması gereklidir. Sıvıların hassas ölçümlerinde, sıvıların yüzey gerilimi ile dar cam borularda oluşan menüsküsün doğru okunması önemlidir. Sıvıların büyük bir çoğunluğu dar cam borularda iç bükey menüsküs oluşturur. Cıva gibi moleküller arası birleşme kuvveti büyük olan sıvılarda ise dış bükey menüsküs oluşur. İç bükey bir menüsküs durumunda hacim, menüsküs işaret çizgisine teğet geçecek şekilde, en düşük noktasında okunur (Şekil 1). 2 GENEL LABORATUVAR BİLGİLERİ Menüsküs Şekil 1. Menüsküsün okunuşu Mezür (dereceli silindir): Üzerlerindeki bir seri çizgilerin ölçülebilen hacimleri gösterdiği mililitre olarak işaretlenmiş, hassasiyet gerektirmeyen sıvı ölçümlerinde kullanılırlar. Büret: Herhangi bir hacmi maksimum kapasitelerinde boşaltmaya yarayan alt kısmında bir musluk bulunan ölçüm malzemeleridir. Sıvıların titrasyonunda da kullanılır. Pipet: Genellikle kaplar arasında belirli sıvı hacimlerinin ölçülerek aktarılmasında kullanılır. Pipet orta ve başparmak arasında tutulur (Şekil 2). Çözelti istenilen hacim çizgisini biraz geçinceye kadar hafif bir emme ile çekilir. Üst ucu işaret parmağı ile hemen kapatılır. İşaret parmağını baskısı çözelti hacim çizgisine gelinceye kadar yavaş yavaş azaltılır. Pipetler boşaltılırken üst ucundan ve dik konumda tutulur. İşaretleme pipetin ucunda biten pipetlerde son damla üflenerek boşaltılır. İşaretleme pipetin ucundan yukarıda bitiyor ise işaretin altında kalan miktar boşaltılmaz. Şekil 2. Pipetin tutuluşu Balon joje: Tampon ve standart çözeltiler gibi derişimlerinin hassas olarak ayarlanması gereken çözeltilerin hazırlanmasında kullanılır. Hacimleri 1-4000 mL arasında değişen modelleri mevcuttur. Hazırlanacak çözelti için gerekli katı veya sıvı madde tartılıp balon jojeye aktarıldıktan sonra bir miktar çözücüde tamamen çözüldükten sonra son hacme çözücü ile tamamlanır. GENEL LABORATUVAR BİLGİLERİ 3 Derecelendirilmemiş Cam Malzemeler Beher, erlen, balon, şişe gibi ölçeklendirilmemiş bazı cam malzemeler her ne kadar belirli hacimleri gösterirlerse de duyarlı hacim ölçümlerinde kullanılmazlar. Bu kaplar ölçmeden çok esas olarak sıvıyı bulundurmak için kullanılırlar. Beher: Taban ve ağız kısmı aynı çapta olup genellikle bir sıvının başka bir kaba aktarılmasında, çözelti hazırlanmasında, karıştırılmasında ve ısıtılmasında kullanılır. Erlen: Dar bir boyun ve geniş bir tabanı olan konik yapıda cam kaplardır. Özellikle buharlaşması istenmeyen çözeltilerin hazırlanmasında ısıtılmasında ve titrasyonlarında kullanılır. Ağızları dar olduğu için çalkalanmaları kolaydır. Balon: Hacim ölçümü yapılmaz çözeltilerin hazırlanmasında ve ısıtılmasında kullanılırlar. Ölçeklendirilmemişlerdir. Cam şişe: Hazırlanan çözeltilerin saklanmasında kullanılır. Çözeltinin güneş ışınlarından korunması amacıyla çoğunlukla koyu renklidirler. Üzerinde çözelti ile ilgili etiket olmalıdır, etikette çözeltinin adı, hazırlanış tarihi ve hazırlayanın adı yazılmalıdır. Bu ölçü malzemelerinin dışında çeşitli amaçlarla kullanılan deney tüpü, cam çubuk (baget), cam boru, huni, saat camı, havan, petri kutusu, desikatör vb. gibi malzemeler de laboratuvarda sıkça kullanılmaktadır. Mezür (dereceli silindir) Pipet Folin-Wu tüpü Dereceli balon (balon joje) Büret Şekil 3. Derecelendirilmiş cam malzemeler 4 GENEL LABORATUVAR BİLGİLERİ Balon çeşitleri Beher çeşitleri Deney tüpü Ç eşitli santrifüj tüpleri Saklama şişesi Erlen çeşitleri Şekil 4. Derecelendirilmemiş cam malzemeler GENEL LABORATUVAR BİLGİLERİ 5 Temizlik fırçası Çeşitli huniler Ayaklı spor Üç ayak Kil üçgen Amyant tel Bunsen beki Süzgeçli huni Ayırma hunileri Porselen kroze Büret kıskacı Piset Şekil 5. Çeşitli laboratuvar malzemeleri 6 GENEL LABORATUVAR BİLGİLERİ ÇÖZELTİLER VE DERİŞİM KAVRAMLARI İki veya daha fazla bileşenin homojen karışımlarına çözelti denir. Bu bileşenler, çözücü içinde iyon ve/veya moleküllerine kadar ayrılırlar. Bir çözeltiyi oluşturan maddelerden her birine o çözeltinin bileşenleri denir. Bu bileşenlerden bağıl miktarı fazla olana çözücü, miktarca az olana ise çözünen denir. Örneğin tuzlu suda, suya çözücü, tuza çözünen denir. Bileşenleri birbiri içine dağılmış fakat ayrı fazlarda bulunan çözeltilere heterojen çözeltiler denir. Bir sıvı içinde bir katının dağılmasıyla oluşan heterojen karışımlara süspansiyon (örn. Penisilin çözeltisi) denir. Sıvı içinde dağılan madde sıvı ise böyle çözeltilere emülsiyon (örn. Su ile karıştırılmış sıvı yağlar) denir. Bir çözelti içinde dağılan maddenin tanecikleri tek tek atom ya da moleküllerine dağılmış ise, böyle karışımlara homojen karışım yani çözelti denir. Böyle çözeltilerin her bir noktası aynıdır. Örneğin glukoz distile su içerisinde tamamen çözündüğünde şeker molekülleri tek tek sıvı faza geçerler ve homojen bir karışım oluşur. Bir çözeltideki çözünenlerden birinin madde miktarına, o bileşenin içinde bulunduğu çözeltideki derişimi (konsantrasyonu) denir. Çözünenin çözelti içindeki miktarı ne kadar çok ise, derişimi de o kadar büyüktür. Yani daha derişiktir. Derişimi daha küçük ise çözelti daha seyreltik olur ve az miktarda çözünen içerir. Bir çözeltinin derişimi; çeşitli derişim birimleri ile tanımlanabilir. Biyokimyasal hesaplamalarda sıklıkla kullanılan derişim birimleri aşağıda tanımlanmaktadır. 1- Yüzde (%) çözeltiler: Bir çözeltinin derişimi genellikle yüzde olarak tanımlanır. Yüzdenin anlamı 100 mL veya 100 g çözeltideki çözünmüş olan madde miktarıdır. Yüzde çözeltilerde birim verilmemiş ise katılar için tartılacak madde gram, sıvılar ise mililitre cinsinden alınır. Yüzde derişimlerin tanımlanmasında kullanılan üç en temel yöntem aşağıda sıralanmıştır. Çözünenin ağırlığı a) Yüzde ağırlık(%w/w) = X100 Çözücünün ağırlığı Çözünenin hacmi b) Yüzde hacim (%v/v)= X100 Çözücünün hacmi Çözünenin ağırlığı c) Yüzde ağırlık-hacim(%w/v)= X100 Çözücünün hacmi w/v yüzde derişim birimi derişimlerinin çok hassas olarak hazırlanmalarını gerektirmeyen laboratuvar çözeltilerinin hazırlanmasında sıklıkla kullanılır. 2- Molar çözeltiler: Bir çözeltinin Molaritesi (M), o çözeltinin bir litresinde çözünmüş maddenin mol miktarı ile tanımlanır. Litresinde mol ile ifade edilen miktarlarda madde bulunduran çözeltilere de molar çözelti denir. Molar çözeltiler genellikle köşeli parantez ile gösterilirler, örneğin, H+ iyonunun molaritesi=[H+]. Bir çözeltinin molaritesini hesaplamak için çözünen maddenin ağırlık cinsinden miktarını ve moleküler ağırlığını bilmemiz gerekir. 3- Molal çözeltiler: Bir çözeltinin molalitesi (m), o çözeltinin çözücüsünün 1000 gramında çözünmüş çözünenin mol cinsinden miktarına karşılık gelir. Özellikle farklı sıcaklıklarda yapılacak çalışmalar için molalite biriminin kullanımı doğruluğu artırıcı bir etkendir. 4- Normal çözeltiler: Litresinde ekivalan ile ifade edilen miktarlarda madde çözünmüş bulunan çözeltilere normal çözeltiler denir. Bir çözeltinin bir litresinde çözünen maddenin ekivalan gram sayısı o çözeltinin normalitesine eşittir. “N” harfi ile gösterilir.
Description: