04.06.2013 Views

1 BİYOKİMYA - DrTus

1 BİYOKİMYA - DrTus

1 BİYOKİMYA - DrTus

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

1<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong>


2<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong>


ÖNSÖZ<br />

3<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Tıpta Uzmanlık Sınavı’na hazırlık uzun ve zahmetli bir<br />

yoldur. Kaynak seçimi ise kişiye, sınava kadar kalan süreye<br />

ve hedeflenen puana göre değişiklik göstermektedir.<br />

Bu seri “az zahmetli olan” ve “kısa kaynaklardan çalışmak<br />

zorunda olan” kişiler için hazırlanmış ideal bir seridir.<br />

Bu kadar küçük hacim başarı için yeterlimidir?<br />

Daha hacimli kitaplara göre yeterli olmadığı açıktır ama<br />

ŞUNU KESİNLİKLE SÖYLEYEBİLİRİZ ki bu kadar kısa metinle<br />

en fazla sayıda soru yakalayan bir seri oluşturduk.<br />

Çünkü; bu serinin içeriği TUSDATA TUS HAZIRLIK<br />

MERKEZLERİ’nin son 2-3 yıldır yaptığı çok özel TUS<br />

KAMPLARI’nda anlatılan en özet ve en güncel metinlerden<br />

oluşmaktadır.<br />

Biz içeriğe güveniyoruz.<br />

Umarız yararlı olur ve başarınıza katkıda bulunuruz.<br />

Seri Editörleri


4<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

İÇİNDEKİLER<br />

1. PROTEİNLER ........................................................................ 5<br />

2. KARBONHİDRATLAR VE OKSİTATİF FOSFORİLASYON ......... 31<br />

3. LİPİDLER VE VİTAMİNLER ..................................................... 56<br />

4. HORMONLAR ....................................................................... 76<br />

5. NÜKLEİK ASİTLER VE DOKU <strong>BİYOKİMYA</strong>SI ...........................94<br />

6. ÖZEL KONULAR ................................................................. 111


PROTEİNLER<br />

PROTEİNLER VE AMİNO ASİTLER<br />

5<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

• Proteinler DNA tarafından şifrelenen 20 amino asidin (Standart, Primer veya Normal<br />

amino asitler) peptid bağları ile bağlanmasıyla oluşurlar.<br />

• Canlı organizmaların en çok bulunan intrasellüler makro molekülüdürler.<br />

• Prolin diğerlerinden farklı olarak kimyasal yapısı ile bir imino asittir.<br />

• Glisin dışındaki tüm amino asitlerin en az bir tane asimetrik C atomu vardır ve optikçe<br />

aktiftirler.<br />

• Treonin ve İzolösin ikişer asimetrik C taşırlar.<br />

• Proteinlerin yapıtaşı olan amino asitler L-amino asitlerdir. D-amino asitler ise, bazı<br />

antibiyotiklerde ve bakteri hücre duvarlarında bulunurlar. Örneğin; D-Alanin ve<br />

D-Glutamat<br />

• Amino asitlerin amfoterik moleküllerdir. Yani hem asidik hem de bazik gruplar<br />

taşırlar. Sulu çözeltilerde dipolar moleküller yani zwitterion şeklinde bulunurlar.<br />

Alfa-karboksil grubu, protonsuz ve negatif yüklü; alfa-amino grubu ise, protonlanmış<br />

ve pozitif yüklüdür; yani molekül nötrdür. Asidik ortamda, karboksil grubu bir<br />

proton alarak molekül pozitif yüklü olur. Bazik ortamda ise, amino grubu proton<br />

kaybederek molekül negatif yüklenir.<br />

AMİNO ASİTLERİN SINIFLANDIRILMASI<br />

A-Yapılarına Göre;<br />

1-Alifatik amino asitler:<br />

a-Homojen amino asitler<br />

• Tek COOH ve tek NH 2 ‘li:<br />

1. Glisin<br />

2. Alanin<br />

3. Valin<br />

4. Lösin<br />

5. İzolösin<br />

• 2 COOH’li:<br />

1. Aspartat<br />

2. Glutamat<br />

• 2 NH2 ‘li:<br />

1. Asparagin<br />

2. Glutamin<br />

3. Lizin<br />

b-Ek gruplu amino asitler<br />

• Hidroksilli:<br />

1. Serin<br />

2. Treonin


6<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

• Kükürtlü:<br />

1. Sistein<br />

2. Metyonin<br />

• Guanidolu:<br />

Arginin<br />

2-Aromatik amino asitler:<br />

a-Benzen Halkalı: Fenilalanin, Tirozin<br />

b-İndol Halkalı: Triptofan<br />

c-İmidazol Halkalı: Histidin<br />

d-Prolidan Halkalı: Prolin<br />

B-R gruplarının Polaritesine Göre ;<br />

1-Polar amino asitler = Hidrofilik amino asitler = R grupları iyonize hale<br />

geçebilen amino asitlerdir.<br />

• Glisin .........Bazılarına göre apolar<br />

• Aspartat........ (-) yüklü R gruplu<br />

• Glutamat........ (-) yüklü R gruplu<br />

• Asparagin..... Yüksüz<br />

• Glutamin........ Yüksüz<br />

• Serin.............. Yüksüz<br />

• Treonin.......... Yüksüz<br />

• Sistein............ Yüksüz<br />

• Tirozin............ Yüksüz<br />

• Lizin.............. (+) yüklü R gruplu<br />

• Arginin.......... (+) yüklü R gruplu<br />

• Histidin........... (+) yüklü R gruplu<br />

2-Apolar amino asitler = Hidrofobik amino asitler = Nonpolar amino asitler =<br />

Protein molekülünün iç kısmında kalmayı seçerler.<br />

• Alanin<br />

• Valin<br />

• Lösin<br />

• İzolösin<br />

• Metyonin<br />

• Fenilalanin<br />

• Triptofan<br />

• Prolin<br />

AMİNO ASİTLERİN BİREYSEL ÖZELLİKLERİ<br />

Glisin:<br />

En basit ve optik aktivitesi olmayan tek amino asittir. Yan zincir olarak tek bir<br />

Hidrojen (H) taşır. Çok küçük olduğundan bulunduğu proteinlerde diğer amino<br />

asitlerden daha fazla yapısal fleksibilite sağlar. Enzimlerin aktif bölgesinde<br />

bulunur ve substratın enzime yaklaşmasını sağlar. Vücutta en fazla sayıda<br />

metabolik yola giren amino asittir. Glisin katabolizması ile oluşan metilen<br />

tetrahidro folat (=H 4 Folat), tek C taşıyıcılardandır.


7<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

• Kreatin: Glisin, arginin ve metyoninden sentezlenmektedir.<br />

• Su kaybederek kreatinine çevrilir. Kaslarda ise, Kreatin Fosfat şeklinde<br />

bulunur.<br />

• Glutatyon = GSH: Glisin, glutamat ve sistein amino asitlerinden oluşan bir<br />

tripeptiddir. Kolaylıkla H verebilen bir maddedir. Birçok enzim ve dokuyu<br />

özellikle eritrositleri peroksidatif hasardan korur. Taşıdığı SH grubu aracılığı<br />

ile detoksifikasyon yapan bir ajandır. Amino asitlerin grup translokasyonu<br />

ile membranlardan taşınmalarında da görevlidir.<br />

Alanin:<br />

Yan zincir olarak bir metil grubu (CH 3 ) taşır. Açlık kan şekerinin korunmasında<br />

önemli bir amino asittir, bunu Glukoz - Alanin Siklusuna girerek sağlar.<br />

Aynı siklus aracılığı ile, amonyağı da kas dokusundan karaciğere taşır.<br />

• Kaslardan karaciğere proteinlerin amino gruplarını taşıyan majör amino<br />

asittir.<br />

Valin, lösin ve izolösin:<br />

• Dallı zincirli amino asitlerdir. Her üç amino asit de esansiyeldir. Her üç<br />

amino asit de apolardır.<br />

• İzolösin 2 asimetrik C içerir.<br />

• Metabolizmalarında görevli dallı zincirli amino asit dekarboksilaz<br />

eksikliğinde MSUD (Maple Syrup Urine Disease) oluşur. OR geçişli bir<br />

hastalıktır.<br />

• Dallı zincirli amino asitler, hem açlıkta beyine enerji sağlarlar, hem<br />

de toklukta kaslar tarafından tutulup, kaslarda enerji ve azot kaynağı<br />

olurlar.<br />

• Katabolizmaları bazı aşamaları ile yağ asidi oksidasyonuna benzer.<br />

Karbon iskeletlerinin metabolizmalarında farklılıklar vardır:<br />

• Valin saf glikojenik,<br />

• Lösin saf ketojenik,<br />

• İzolösin ise hem glikojenik hem de ketojenik olabilmektedir.


8<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Aspartat ve asparagin:<br />

Aspartat; üre, pürin ve pirimidin iskeletlerinin yapısında kullanılır.<br />

Dikarboksilik amino asitlerden birisidir. Transaminasyon reaksiyonlarına<br />

katılır. Yapısında bulunan anyonik karboksilat (COO-) grupları, suda çözünen<br />

proteinlerin yüzeyinde bulunur.<br />

Asparagin; aspartatın amid türevidir. Yan zinciri polardır ve hidrojen bağı<br />

oluşumuna katılır. Glikoproteinlerdeki karbonhidrat yan zinciri, genellikle<br />

Asparaginin amid grubu üzerinden bağlanır. Yani asparagin glikozilasyon<br />

olayına katılır.<br />

Glutamat ve glutamin:<br />

Glutamat; transaminasyon reaksiyonlarına katılır.<br />

Glutamin; glutamatın amid türevidir. Gama-amido azotu, pürin ve pirimidin<br />

sentezinde kullanılabilir, karaciğerde üreye çevrilebilir veya böbrekten<br />

amonyak olarak atılabilir. Bu son reaksiyonu glutaminaz katalizler ve asit<br />

- baz düzenlenmesinde önemlidir. (Amonyak olarak atılan N, alfa amino azotu<br />

değil, amid azotudur. a-amin grubu diğer tüm amino asit kaynaklı azotlar gibi,<br />

üreye çevrilerek organizmadan atılır.)<br />

• Glutamin, böbrekten atılan amonyağın başlıca kaynağı ve majör transport<br />

formudur.<br />

• Glutamin kanda en yüksek konsantrasyonda bulunan amino asittir.<br />

Lizin:<br />

En uzun yan zincirli amino asitlerden birisidir. Esansiyeldir. Taşıdığı (+) yüke<br />

bağlı olarak (-) yüklü yan zincirlerle tuz bağı oluşturup protein molekülünün<br />

yapısal sağlamlığına yardımcı olur.<br />

Kollajenin yapısında hidroksillenmiş halde (Hidroksilizin) bulunur.<br />

Polipeptid içindeki lizil kalıntıları kollajende, aldol çapraz bağlarını<br />

oluştururlar. Elastinde ise desmozin çapraz bağlarının oluşumuna<br />

katılırlar.<br />

Trimetillizin: Karnitinin ön maddesidir. Karnitin uzun zincirli yağ asitlerini<br />

mitokondrial matrikse taşıyan önemli bir moleküldür.<br />

Kadaverin: Ölümden sonra, lizinin dekarboksilasyonu ile oluşur.<br />

Serin :<br />

Fosfolipidlerin ve sfingozinin bileşimine girer.<br />

Hidroksil grubu içerdiğinden fosforilasyon ile enzim aktivasyonuna aracılık<br />

yapar.<br />

Hidroksili sayesinde şeker kalıntılarını bağlayabilir, yani Glikozilasyon<br />

olayına da katılır.<br />

Toklukta, alanin ile birlikte, karaciğerde glikoneogeneze girerek, glukoz<br />

sentezine katkıda bulunur.<br />

Serinden sentezlenen KOLİN, karaciğerin fosfolipid sentezleyebilmesi için<br />

gereklidir.


9<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Treonin:<br />

İzolösin gibi 2 asimetrik C atomu içerir. Serin gibi hidroksil grubu vardır.<br />

Bu grubu ile fosforik asit ve şeker kalıntıları ile reaksiyona girer, yani<br />

Fosforilasyon ve Glikozilasyon olaylarında önemlidir.<br />

Sistein:<br />

Yan zincirinde sülfidril (SH) grubu bulunur ve birçok enzimin aktif merkezinde<br />

yer alır. İki sisteinin SH grupları okside olarak SİSTİN’ i oluşturur. Sistinde<br />

Disülfid bağı (-S-S-) denilen kovalan bir bağ bulunur.<br />

• Disülfid bağı, proteinlerin peptid bağı dışındaki tek kovalan yapılı<br />

bağıdır.<br />

Sistein safra asidi konjugasyonunda kullanılan taurinin, kükürtlü proteinlerin,<br />

glutatyonun ve koenzim A (coA)’ nın yapısında bulunur.<br />

Metyonin:<br />

Metyonin ATP’ nin adenozin kısmı ile birleşerek aktiflenir. Aktif şekli olan S-<br />

Adenozil Metyonin (S-AM) metil donörüdür.<br />

• Prokaryotlarda, formil metyonil olarak protein sentezinde kullanılır.<br />

Ökaryotlarda, protein sentezinde kullanılırken formilli olması gerekli<br />

değildir.<br />

Arginin:<br />

En uzun yan zincirli amino asitlerdendir.<br />

• Üre sentezi sırasında elde edilen arginin, siklus dışına çıkamaz. Çünkü<br />

sonraki aşamada Arginaz ile yıkılır ve protein sentezine katılamaz.<br />

• Fakat arginin standart amino asitlerden birisidir ve vücutta kreatin yapısına<br />

katılır. Ayrıca ornitin üzerinden, metyonin ile birlikte poliaminlerin (putresin,<br />

spermidin, spermin) ön maddesidir. Bunlar hücre proliferasyonunda görev<br />

yapan küçük katyonik bileşiklerdir.<br />

• Nitrik Oksit, argininden sentezlenen güçlü vazodilatatör bir<br />

moleküldür.<br />

Fenilalanin:<br />

Fenil halkası taşıdığından aromatiktir ve U.V. ışığı absorbe eder. Bu özellik<br />

bir solüsyondaki protein miktar tayininde kullanılır. 260 nm dalga boyundaki<br />

ışığı absorblar.<br />

Fenilalaninden Fenilalanin<br />

Hidroksilaz enzimi ile<br />

tirozin sentezlenir. Bu<br />

enzimin eksikliğinde<br />

FENİLKETONÜRİ oluşur.


10<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Tirozin:<br />

Fenilalaninden hidroksilasyon ile sentezlenir ve hidroksi fenilalanin de<br />

denir.<br />

• DOPA, dopamin, noradrenalin, adrenalin, melanin, tiramin ve tiroid<br />

hormonları tirozinden<br />

sentezlenirler.<br />

• U.V. ışığı absorblar.<br />

• OH grubu ile hidrojen bağları<br />

yaparak bazı enzimlerin<br />

aktiflenmesinde rol alır.<br />

• Tirozin kalıntılarının iyotlanması<br />

ile T 3 ve T 4 (tiroid hormonları),<br />

dekarboksilasyonu ile de bir<br />

biyolojik amin olan, hipertansif<br />

etkili tiramin oluşur.<br />

Triptofan:<br />

Taşıdığı indol halkası sayesinde U.V. ışığı 280 nm’ de absorblar.<br />

• Niasin, serotonin, melatonin ve<br />

triptamin için prekürsördür.<br />

• Serotonin: Merkezi sinir<br />

sistemi, mast hücreleri ve<br />

trombositlerde bulunan önemli<br />

bir nörotransmitterdir. Damar<br />

düz kaslarında kasılma ile, güçlü<br />

vazokonstriksiyon yapar.<br />

• 5-HIAA: Karsinoid tümörlerde<br />

sentez ve atılımı artar. Buna bağlı<br />

olarak niasin sentezi azalarak,<br />

Pellegra hastalığına ait belirtiler<br />

oluşur. Hartnup hastalığında da atılımı artar.<br />

• Melatonin: Pineal bezde triptofandan sentezlenir. Karanlıkta sentezi artar.<br />

LH üzerine inhibitör etkisi vardır. Körlerde menstrüasyon bozuklukları<br />

ve hatta amonerö nedeni, melatonin sentezinin yüksek olması ve LH<br />

inhibisyonudur.<br />

• Triptamin: Triptofandan direkt dekarboksilasyon ile oluşan bir biyolojik<br />

amindir. Kalın barsaklarda dışkının kokusunu veren indol ve skatole<br />

çevrilir.<br />

• İndol ve skatolün bir kısmı emilerek, portal dolaşım aracılığı ile karaciğere<br />

gelir ve sülfat ya da glukuronat ile birleştirilip idrarla atılır.<br />

• İndikan: İndoksil sülfatın potasyum tuzudur. Konstipasyon ve pütrefaksiyonlu<br />

barsak hastalıklarında idrarda artar. Blue-Diaper Sendromunda mavi bez<br />

oluşumundan sorumludur.<br />

• Triptofan Yükleme Testi: Vitamin B 6 eksikliğinde standart doz triptofan<br />

verilişinden sonra idrarda Ksantürenik asit artar.


11<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Histidin:<br />

İçerdiği imidazol halkası genellikle (+) yüklü olduğundan bazik amino<br />

asitlerdendir. Fizyolojik pH’da tampon özelliği gösteren tek amino<br />

asit olması, taşıdığı yan zincirinin pK a ’sının (6,0) nötrale yakın olmasındandır.<br />

Tamponlayıcı rolünü taşıdığı imidazol halkası aracılığı ile göstermektedir.<br />

Bu, hemoglobin ve miyoglobin fonksiyonu için de önemlidir.<br />

Histidinden dekarboksilasyon ile histamin oluşur. Kaslarda bulunan karnozin<br />

ve anserin ile eritrosit, beyin ve karaciğerde bulunan ergotionin de<br />

histidinden sentezlenirler.<br />

• 3 metil histidin, miyofibriler proteinler olan aktin ve miyozinin intrasellüler<br />

yıkılımı sonucunda oluşur ve idrarla atılır. Yani kas yıkımında atılımı<br />

artmaktadır.<br />

• Histidin Yükleme Testi: Vitamin B 9 eksikliğinde, histidin verilişinden sonra<br />

idrarda Form İmino Glutamik Asit (FİGLU) artar.<br />

Prolin:<br />

Prolin alanin türevi değildir (diğerleri alanine bir takı gelmiş gibidir.) İmino<br />

asittir. Prolin kimyasal yapısı açısından amino asit olmasa da fonksiyonları<br />

açısından bu grupta bulunur. Bir proteinin yapısında yer alırken oluşturduğu<br />

peptid bağı diğerlerinden biraz farklı olabilir (cis konfigürasyonunda bağ<br />

yapabilir.)<br />

Rotasyonu engelleyen rijit bir halka yapısı olduğundan, polipeptid zincirinin<br />

katlanmasını zorlaştırır.<br />

Kollajen yıkımında, idrarda hidroksilli türevi olan OH-Prolin artar.<br />

Diğer amino asitlerden diğer bir farkı da, grup translokasyonu ile<br />

taşınmamasıdır.<br />

MODİFİYE = NONSTANDART AMİNO ASİTLER<br />

Bunlar ancak belirli proteinlere özgüdürler.<br />

• Kollajende ; OH-Prolin ve OH-Lizin<br />

• Miyozinde ; Metillizin<br />

• Protrombin ve osteokalsinde; Gama karboksi glutamik asit<br />

• Glutatyon Peroksidazda ; Selenosistein<br />

• Elastinde ; Desmozin (Lizin türevi)<br />

• Fosfoserin, fosfotirozin ve fosfotreonin; hidroksilli amino asitlerdeki OH<br />

yerine PO4 bağlanması ile oluşurlar. Enzim aktivasyonunda rol alırlar.<br />

NON-ALFA = NON – PROTEİN AMİNO ASİTLER<br />

Organizmada protein yapısına katılmayıp serbest olarak bulunurlar. Biyolojik rolleri<br />

vardır. Amino grubunu alfa C ‘da değil de başka bir C’ da taşırlar.<br />

• β-Alanin; Pirimidin katabolizması son ürünüdür. Pantotenik asit ve co A<br />

yapısında yer alır.<br />

• γ- amino bütirik asit = GABA; glutamik asitten türer ve beyinde nörotransmitter<br />

olarak bulunur.<br />

• δ- amino levülinik asit = δ-ALA; Hem sentezi sırasında oluşur.<br />

• β-amino bütirik asit; Pirimidin yıkımında son üründür.


12<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

VÜCUTTA POLİPEPTİD YAPISINDA BULUNMAYAN ALFA<br />

AMİNO ASİTLER<br />

• Homoserin; kükürtlü amino asit metabolizması sırasında oluşur.<br />

• Ornitin ve Sitrulin; Üre sentezi sırasında oluşurlar.<br />

• Sarkozin; Kas dokusundan elde edilir.<br />

• Tiroksin; tiroid hormonlarındandır.<br />

PROTEİNLERİN 3 BOYUTLU YAPILARI<br />

Her proteinin kendine özgü 3 boyutlu bir yapısı vardır. Bu yapıyı proteinin amino<br />

asit dizisi belirler.<br />

• 1. Primer Yapı: Amino asitlerden peptid zinciri oluşumudur. Amino asitler<br />

birbirine kovalan peptid bağları ile bağlanmıştır. Bu bağ, bir amino asidin alfakarboksil<br />

grubu ile diğerinin alfa-amino grubu arasında 1 molekül su çıkışı ile<br />

oluşur. Peptid bağları denatürasyon sırasında kırılmaz. Peptid bağı, parsiyel<br />

çift bağ karakterindedir, rijit ve düzlemseldir ve bağ etrafında serbest rotasyon<br />

olmaz. Prolinin oluşturduğu peptid bağı hariç, trans konumundadır.<br />

• 2. Sekonder yapı: Primer yapıyı oluşturan lineer amino asit dizisindeki, komşu<br />

amino asitlerin birbirleri ile olan ilişkileri sekonder yapıyı oluşturur. Sekonder<br />

yapı 3 şekilde olabilir;<br />

a. Alfa-heliks: Doğal proteinlerde en sık bulunan şekildir. Zincir içi H bağları ve<br />

zincirler arası Disülfid bağları ile stabilleşir. Prolin bu yapıyı bozar.<br />

b. Beta kırmalı tabaka: Zincir kıvrılmamış, pili oluşturmuştur.<br />

c. Gelişigüzel kangallanım: Sadece globüler proteinlerde bulunur. Periyodik olmayan,<br />

belli kurallara bağlanamayan bir şekilde proteinin boyunu kısaltmasıdır.<br />

Bazı proteinlerde bu 3 formdan yalnız biri bulunur. Böyle proteinler şekil olarak<br />

fibriler=lifsel proteinlerdir. Ama bu 3 modelin de bir arada bulunduğu proteinler<br />

globüler proteinlerdir.<br />

• 3. Tersiyer yapı: Bu yapı kovalan Disülfid bağları, H bağları, iyonik bağlar ve<br />

hidrofobik etkileşimler ile stabilize olur. Globüler proteinlerde yumak, fibriler<br />

proteinlerde kalın halatlar oluşturacak şekildedirler.<br />

• 4. Quarterner yapı: Birden fazla polipeptid zinciri içeren ve tersiyer yapısını<br />

tamamlamış proteinlerdeki polipeptid zincirlerinin birbirleriyle olan ilişkileridir.<br />

En az 2 alt birimden (monomer=subünit) oluşan proteinlerin quarterner yapıları<br />

olabilir. Non kovalan bağlar ile stabilize olur. Hemoglobin ve allosterik<br />

enzimler quarterner yapıya sahiptirler.<br />

--- En önemli bağlar;<br />

*Primer Yapı: Dizilme: Peptid bağları<br />

*Sekonder Yapı: Kıvrılma: H bağları<br />

*Tersiyer yapı: Katlanma: Hidrofobik<br />

Etkileşimler<br />

*Quarterner yapı: Non kovalan bağlardır.


13<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

**Rehber protein = Çaperon protein = Isı şok proteini = heat-shock protein<br />

family = hsp family = Bir proteinin nasıl katlanacağı konusunda ona yol gösteren,<br />

sitoplazmik küçük proteinlerdir. Hsp proteinlerin sentezi; ısı artışında ve serbest<br />

radikal hasarında yanıt olarak artar. Hsp 60, Hsp 70 ve Hsp 90 gibi çok sayıda<br />

isimlendirilmiş ısı şok proteini bulunmaktadır. Yavaş ATP az ’lar olarak da bilinirler<br />

ve ATP harcarlar.<br />

PROTEİN DENATÜRASYONU<br />

Proteinin primer yapısı haricindeki diğer yapılarının bozulmasıdır. Yüksek ısı, pH<br />

değişiklikleri, organik eriticiler (alkol, eter), deterjanlar, indirgeyici ajanlar ve ağır<br />

metaller (kurşun, civa) denatürasyon yapan faktörlerdir.<br />

ÜRE ve ß-MERKAPTO ETANOL ile denatürasyon, reversibldir.<br />

PROTEİN TURNOVER İŞARETLERİ<br />

1. Ubikitin: Çok bol bulunan küçük bir proteindir. Protein yapısındaki lizin<br />

amino asidinin ? aminosu ile reaksiyonlaşır. Böylece o protein etiketlenmiş olur ve<br />

proteazlarca tanınıp sindirilir.<br />

2. Karışık fonksiyonlu oksidazlar: Protein yapısındaki lizinin ? amino grubunu<br />

oksitler.<br />

3. PEST dizisi: Bu bölge enzim için özel tanıma bölgesidir. (Prolin, glutamat,<br />

serin, treonin)<br />

4. N-terminal amino asit: Fenilalanin, lösin, lizin, aspartat, arginin’den birisi<br />

ise, o protein kısa ömürlüdür.<br />

PROTEİN METABOLİZMASI<br />

Proteinler depolanamazlar.<br />

Protein dışı azotlu maddeler<br />

1. Üre- Protein metabolizması son ürünüdür.<br />

2. Kreatinin<br />

3. Ürik asit- Pürin metabolizması son ürünüdür.<br />

4. Kreatin<br />

5. Amonyak<br />

Günlük protein ihtiyacı; 1 gram / kg.’ dır.<br />

ESANSİYEL Amino Asitler:<br />

Bu listedeki amino asitler, sağlıklı erişkinler için esansiyeldirler.<br />

1. Valin - Dallı zincirli amino asit<br />

2. Lösin - Dallı zincirli amino asit<br />

3. İzolösin - Dallı zincirli amino asit<br />

4. Lizin - 2 aminolu amino asit<br />

5. Treonin - Hidroksilli amino asit<br />

6. Metyonin - Kükürtlü amino asit<br />

7. Fenilalanin - Benzen halkalı amino asit<br />

8. Triptofan - İndol halkalı amino asit


14<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

• Yeni doğan ve çocuklarda; Arginin ve Histidin de esansiyeldir.<br />

• Üremik erişkinlerde; Histidin de esansiyeldir (semi esansiyel amino<br />

asit)<br />

• Karaciğer fonksiyon bozukluğunda ve prematürelerde ise; Sistein<br />

ve Tirozin esansiyel olur. Normalde metyonin ve fenilalaninden<br />

sentezlenebilen bu amino asitler bu şartlarda sentezlenemezler.<br />

PROTEİNLERİN SİNDİRİMİ<br />

Proteinler, ince barsaktan emilemeyecek kadar büyüktürler ve amino asitlere<br />

hidroliz olmaları gerekir.<br />

Mideye proteinlerin girmesiyle gastrik mukozadan gastrin salınır. Paryetal<br />

hücrelerden HCl, esas hücrelerden pepsinojen salınımını uyarır. (Pepsinojen,<br />

HCl ve aktif pepsinin oto katalitik etkisiyle aktiflenir.)<br />

Asidik gastrik ortamda globüler proteinlerin denatürasyonu enzimatik yıkımı<br />

kolaylaştırır. Ayrıca bu asidik ortam pepsin için uygun çalışma ortamı sağlar. Gastrik<br />

pH=1.5-2.5 arasındadır.<br />

Asidik mide içeriğinin ince barsaklara geçişi ile, kana sekretin salınır. Sekretin,<br />

pankreastan BİKARBONAT sekresyonunu artırır. Bu da, pH’ı 7-8’lere çekerek,<br />

pankreatik enzimlerin optimal aktivitesini sağlar.<br />

Amino asitlerin duedonuma ulaşmaları ile kolesistokinin salınır ve kolesistokinin<br />

4 pankreatik zimojen enzimin salınımını sağlar (asiner hücrelerden):Tripsinojen,<br />

Kimotripsinojen, Proelastaz ve Prokarboksipeptidaz.<br />

İnce barsaklara gelen tripsinojen, ince barsaklardan salınan Enteropeptidaz<br />

tarafından tripsine çevrilir. Tripsin pankreastan salınan 4 zimojeni de aktifler.<br />

İntestinal hücre yüzeyinde karboksipeptidaz gibi ekzopeptidaz olan aminopeptidaz<br />

sindirimi sürdürür.<br />

Pepsin, Tripsin, Kimotripsin, Elastaz, Karboksipeptidaz ve Aminopeptidaz gibi<br />

proteolitik enzimler ve peptidazlar, peptidlerin farklı yerlerindeki bağları<br />

kırarlar.<br />

• Pepsin: Fenilalanin, tirozin ve triptofan gibi aromatik amino asitlerin AMİNO<br />

terminal uçlarındaki peptid bağlarını kırar.<br />

• Tripsin: Lizin ve arginin kalıntılarının KARBONİL uçlarındaki peptid bağlarını<br />

kırar.<br />

• Kimotripsin: Fenilalanin, tirozin ve triptofan gibi aromatik amino asitlerin<br />

KARBOKSİ terminal uçlarındaki peptid bağlarını kırar.<br />

• Elastaz: Alanin, serin ve glisin gibi küçük nötral amino asitleri hidroliz eder.<br />

• Karboksipeptidaz:Pankreastan salınır ve karboksi terminal kalıntılarını ayırır.<br />

Zn’lu bir enzimdir.<br />

• Karboksipeptidaz A: Lizin, arginin, prolin hariç diğer tüm C-terminallere etkili<br />

• Karboksipeptidaz B: Yalnız arginin ve lizin C-terminallere etkili<br />

• Karboksipeptidaz C: Yalnız prolin C-terminallere etkili<br />

• Aminopeptidaz: İnce barsaklardan salınır ve amino terminal kalıntılarını<br />

ayırır.<br />

• Bu enzimlerden Pepsin, Tripsin, Kimotripsin ve Elastaz endopeptidazlardır.<br />

• Karboksipeptidaz ve Aminopeptidaz ise ekzopeptidazlardır.


15<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Sonuçta, serbest amino asitler, dipeptidler ve tripeptidler açığa çıkar. Bunları da<br />

barsak sıvısında ve hücre sitozolünde bulunan di ve tripeptidazlar parçalar.<br />

Portal sisteme yalnızca amino asitler geçebilir.<br />

RENNİN:<br />

Kimozin: Labferment: Sütün koagülasyonuna neden olur. Bu yüzden süt<br />

bebeklerinde önemli bir enzimdir. Erişkinlerde bulunmaz. Peynir yapımında<br />

kullanılan bir fermenttir. Fonksiyonu için kalsiyum gerektirir ve süt proteini<br />

kazeini parakazeine çevirerek çökmesini sağlar.<br />

AMİNO ASİTLERİN BARSAKTAN EMİLİMİ<br />

Aktif bir olaydır. Enerji gerektirir. Bir amino asidin emilimi için 3 ATP harcanır.<br />

Taşınma gama-glutamil siklusu ile olur. Prolin dışındaki tüm amino asitler<br />

grup translokasyonu denen bu transport mekanizması ile taşınırlar. Bu olayda<br />

GSH (Glutatyon) da görev alır.<br />

Bu siklus ile ilgili en sık görülen bozukluk gama-glutamil transpeptidaz (GGT)<br />

aktivitesinin artışıdır.<br />

Fetal ve neonatal ince barsaklarda değişime uğramamış proteinler de absorbe<br />

olabilir. Bu proteinlerin endositozu ile olur. Buna Pinositoz da denir. İmmun<br />

globülinlerin alınması olayında önemlidir.<br />

AMİNO ASİTLERİN METABOLİZMALARI<br />

Fazla amino asitlerin amino grupları üreye çevrilirken, C iskeletleri Sitrik Asit<br />

Siklusunun ara maddelerine çevrilerek enerji verirler. Organizmada dinamik bir<br />

amino asit havuzu vardır.<br />

AMİNO ASİTLERİN AMİNO GRUPLARININ METABOLİZMASI<br />

1. Transaminasyon: Bir amino asidin alfa-amino grubunun, bir alfa keto aside<br />

naklidir. Reaksiyon sonunda serbest NH3 açığa çıkmaz.<br />

Transaminazlar = Aminotransferazlar olayı katalizleyen enzimlerdir.<br />

Koenzimleri Piridoksal fosfattır.<br />

Amino grupları alıcısı olarak görev yapan α-keto asit genellikle, α-keto glutarattır.<br />

Böylece oluşan glutamat, oksidatif olarak deamine olur ve amonyum iyonu oluşur<br />

veya amino asit sentezi için NH2 grubunu verir.<br />

GLUTAMAT, amino asit sentezinde EN BÜYÜK AMİNO DONÖRÜDÜR. Çünkü hızla<br />

oksidatif deaminasyona uğrayan tek amino asittir.<br />

Alfa amino asit + alfa keto glutarat<br />

↑ ↓ Transaminaz, PLP<br />

Alfa keto asit + glutamat<br />

*** Lizin, Arginin ve Treonin direkt transaminasyona uğramazlar.


16<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

• 2. Oksidatif Deaminasyon: Başlıca, karaciğer ve böbrekte ve sadece<br />

mitokondrilerde meydana gelir. Transaminasyon ile glutamata nakledilmiş<br />

amino grupları, glutamat dehidrogenaz enzimi katalizi ile oksidatif deaminasyona<br />

uğrar. Böylece, amino asitlerin amino grupları amonyak halinde açığa çıkmış<br />

olur.<br />

Glutamat + NADP + (NAD + ) + H O 2<br />

↑ ↓ Glutamat Dehidrogenaz<br />

α-keto glutarat + NADPH(NADH) + H + + NH3 Koenzim: NAD + veya NADP + ‘dir.<br />

• 3. Non oksidatif Deaminasyon: Serin ve Treonin adlı hidroksilli amino asitler<br />

için geçerlidir. Serbest NH3 açığa çıkar.<br />

Etkili enzimler serin dehidrataz ve treonin dehidratazdır. Koenzimleri PLP (B 6<br />

vitamini) dır.<br />

ÜRE SİKLUSU<br />

Üre, amino asitlerin amino gruplarının başlıca atılım yoludur ve idrardaki azotlu<br />

bileşiklerin çoğunu oluşturur. Ürenin en önemli fizyolojik sentez yeri karaciğerdir.<br />

İlk 2 reaksiyon mitokondride, diğer 3 reaksiyon sitozolde olur.<br />

1. Karbomoil fosfat oluşumu: Enzim Karbomoil fosfat sentetaz I’ dir.<br />

Mitokondrialdir. Hız kısıtlayıcı basamaktır. N-asetil glutamat bu enzimin allosterik<br />

aktivatörüdür. Amino asitler, özellikle arginin, N-asetil glutamat sentezini artırarak<br />

üre sentezini hızlandırırlar.<br />

**Karbomoil fosfat sentetaz II ise, sitoplazmada bulunur ve pirimidin sentezinde<br />

rol alır.<br />

2. Sitrulin biyosentezi: Enzim ornitin transkarbomoilazdır. Ornitin ve karbomoil<br />

fosfattan, mitokondride sitrulin oluşur ve sitozole taşınır.<br />

** Ornitin ve sitrulin, siklusta yer alan temel amino asitler olmasına rağmen, bunlar<br />

için genetik kod bulunmadığından hücresel proteinlerin yapısına giremezler.<br />

** Siklusun her dönüşünde, ornitin rejenere olur. TEMEL MADDE<br />

3. Argininosüksinat sentezi: Enzim argininosüksinat sentetazdır.<br />

Sitoplazmiktir.<br />

4. Arginin sentezi: Enzim argininosüksinat liyaz’dır. Sitoplazmiktir.<br />

Arginin ve fumarat açığa çıkar. Fumarat, SAS’nun ara maddesidir.<br />

** Fumarat aracılığı ile üre siklusu ve SAS birbiri ile bağlanır.<br />

5. Ornitin ve üre sentezi: Enzim arginaz’dır. Sitoplazmiktir. Arginin, üre ve<br />

ornitine hidroliz olur. Ornitin, mitokondriye dönüp, tekrar siklusa katılır. Oluşan<br />

üre, karaciğerden kanla böbreklere taşınır ve idrarla atılır.<br />

** Ornitin ve lizin, arginaz reaksiyonunda arginin ile yarışan güçlü<br />

inhibitörlerdir.<br />

Enerji bilançosu: 1 molekül üre sentezinde net enerji sarfı yalnızca 1,5<br />

ATP’ ye eşdeğerdir.


17<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

AMİNO ASİTLERİN KARBON İSKELETLERİNİN METABOLİZMASI<br />

Amino asitlerin C iskeletlerinin yıkımı ile 7 farklı madde meydana gelir. Bunlar;<br />

asetoasetil coA, asetil coA, piruvat, oksalasetat, fumarat, süksinil coA ve alfa-keto<br />

glutarattır.<br />

Bu maddelerin izledikleri metabolik yollara göre amino asitler glikojenik, hem<br />

glikojenik hem ketojenik veya saf ketojenik olarak 3 sınıfa ayrılırlar.<br />

Saf ketojenik tek bir amino asit vardır: LÖSİN<br />

Hem glikojenik hem ketojenik 5 amino asit vardır: İzolösin, Lizin,<br />

Fenilalanin,Tirozin ve Triptofan.<br />

Diğerleri glikojenik amino asitlerdir. (Kalan 14 amino asit)<br />

TEK KARBON TAŞIYICILAR<br />

• 1. Biotin: CO 2 taşır.<br />

• 2. S-adenozil metyonin (S-AM): Metil (CH 3 ) gruplarının transferini sağlar.<br />

• 3. Tetrahidro folat (H 4 folat): Diğer tek C’lu grupları taşır.<br />

Tek C metabolizmasına katılan amino asitler: Glisin, histidin, serin, metyonin<br />

ve triptofandır.<br />

BİYOLOJİK AMİNLER<br />

Amino asitler, Dekarboksilasyon ile biyolojik aminleri oluştururlar.<br />

**Histidin Dekarboksilaz hariç, koenzimleri piridoksal fosfattır (PLP).<br />

• Serinden...............................Etanolamin<br />

• Para-oksifrenil serinden…...Noradrenalin<br />

• Sisteinden......................... Taurin<br />

• Histidinden ……............... Histamin<br />

• Argininden ......................... Agmatin<br />

• Glutamattan ...................... GABA<br />

• Tirozinden ..........................Tiramin<br />

• Triptofandan ..................... Triptamin<br />

• 5-hidroksi triptofandan .... Serotonin<br />

• Ornitinden ........................ Putresin<br />

• Lizinden ......................... Kadaverin<br />

• Aspartatdan ..................... ß-Alanin<br />

AMİNO ASİT METABOLİZMA HASTALIKLARI<br />

1. Glisin Met. Boz.: Hiperglisinemi, primer hiperoksalüri ve glisinüri<br />

Ketotik Hiperglisinemi:<br />

Defektli enzim Glisin oksidazdır.<br />

Non ketotik Hiperglisinemi: Defektli enzim Glisin dekarboksilaz’dır.<br />

Primer hiperoksalüri: Glioksalat birikir, oksalata çevrilip, idrarla atılır. Oksalatın<br />

suda erirliği çok az olduğundan Ca-oksalat taşları oluşur.<br />

Glisinüri: Glisinin renal transport sisteminde bir bozukluk vardır. Glisinle birlikte<br />

prolin ve OH-prolin atılımı da artmıştır. Yine Ca-oksalat taşları görülür.


18<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

2. Alanin katabolizmasına ait bilinen bir kusur yoktur. Çünkü, muhtemelen<br />

transaminazlar ile ilgili kusur yaşamla bağdaşmaz.<br />

3. Dallı Zincirli Amino Asit Met. Boz.: En sık görülen tipi, MSUD (Maple Syrup<br />

Urine Disease) = Akçaağaç Şurubu Hastalığıdır. OR’ dir. Valin, lösin ve izolösinin<br />

alfa-keto asitlerini, metabolize eden alfa-keto asit dekarboksilaz defektidir. Tanıda<br />

idrarda DNPH (dinitrofenilhidrazin) veya FeCl3 testi kullanılır.<br />

4. Metyonin Met. Boz.: En sık rastlanan metyonin metabolizma bozukluğu<br />

Homosistinüridir. Sistatyonin sentetaz defektidir. OR’ dir. Kanda metyonin ve<br />

metabolitleri, idrarda homosistin artar.<br />

Sistationüri: Sistatiyonaz defektidir.OR’ dir. Sistatiyonin ve metabolitleri birikir.<br />

5. Sistein Met. Boz.:<br />

Sistinüri: Sistin, ornitin, arginin ve lizinin (dibazik amino asitler) renal tubullerden ve<br />

GİS’den absorbsiyonu bozuktur. OR’ dir. Sistinin idrardaki yüksek konsantrasyonu<br />

sistin taşları oluşturur.<br />

Sistinozis: Lizozomlardan sistin transportu için gerekli spesifik bir proteinin kalıtsal<br />

kusurudur. RES’ de ve böbrek gibi parankimatöz organlarda sistin kristalleri birikir.<br />

Böbrek harabiyeti ile, Fankoni sendromu ortaya çıkabilir.<br />

Metil malonil asidemi: Metil malonil coA mutaz eksikliğidir. Kanda metil malonil<br />

asit artar. Asidoz ve ketonemi olur. Metyoninden yoksun diyet verilir. Eksik enzimin<br />

kofaktörü olan B 12 vitamini verilebilir.<br />

6. Prolin Met. Boz.:<br />

Tip I Hiperprolinemi: Prolin oksidaz eksikliği vardır. İdrarla prolin atılır. Böbrek<br />

hasarı ve zeka geriliği vardır.<br />

Tip II Hiperprolinemi: Prolin 5-karboksilat dehidrogenaz eksikliğidir. Zeka<br />

geriliği vardır.<br />

Hidroksiprolinemi: OH-Prolin oksidaz eksikliğidir. Prolin ve OH-prolin ile birlikte<br />

glisin absorbsiyonu da bozulup, Ca-oksalat taşları oluşur. İdrarda OH-prolin artışı,<br />

kollajen yıkımının arttığı hastalıklarda da olur.<br />

7. Histidin Met. Boz.:<br />

Histidinemi: Histidaz eksikliğine bağlı kalıtsal bir hastalıktır. Plazma, BOS ve<br />

idrarda histidin artar. İdrar FeCl3 ile yeşil renk verir, bu yanlış fenilketonüri tanısına<br />

yol açtığı için önemlidir. Selim bir hastalıktır. Konuşma kusuru ve zeka geriliği<br />

olabilir.<br />

8. Lizin Met. Boz.:<br />

Hiperamonemili periyodik hiperlizinemi: Yüksek lizin, arginazı inhibe eder. Plazma<br />

arginini artar ve hiperamonemi oluşur. Kesin mekanizma bilinmiyor. Sıvı alımı ve<br />

lizinsiz diyet yararlı.<br />

Hiperamonemisiz inatçı (devamlı) hiperlizinemi = Sakkaropinüri: Sakkaropini<br />

katabolize eden enzim defektidir. Bazılarında zeka geriliği olabilir.<br />

9. Fenilalanin ve Tirozin Met. Boz.:<br />

Fenilketonüri:<br />

* FA ve tüm amino asit metabolizmasının en sık rastlanılan kalıtsal hastalığıdır.


19<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

a.Klasik Tip Fenilketonüri: Fenilalanin hidroksilaz yokluğuna bağlıdır. En<br />

sık görülen tiptir.. Normal erişkin FA düzeyi % 2 mg’ ın altında iken, bunlarda %<br />

20 mg’ dan fazladır. İdrarda büyük miktarlarda fenil pirüvat, fenil laktat, fenil<br />

asetil glutamin ve fenil asetat çıkarılır.<br />

İdrarın ve terin karakteristik küf kokusu, fenil asetattan kaynaklanır. Neonatal<br />

devrede kan fenilalanin düzeyi, güvenilir bir kriter. İdrarda fenil piruvat ile<br />

zeytin yeşili renk veren FeCl 3 testi, az güvenilir bir kriter. Çünkü, histidinemi<br />

karıştırıcı ve hayatın ilk haftalarında pozitif olmayabilir. Gutrie testi tarama testi<br />

olarak kullanılır.<br />

b.Diğer Tip Fenilketonüriler: Dihidro biyopterin redüktaz veya tetrahidro<br />

biyopterin eksikliğine bağlıdır. Kan FA düzeyleri, % 8-20 mg civarındadır.<br />

Tedavisi yalnız FA kısıtlamasından daha karışıktır. Çünkü tetrahidro biyopterin,<br />

nörotransmitter sentezinde de gereklidir. Eksikliğinde, serotonin ve noradrenalin<br />

sentezi de bozulur. Tedaviye L-dopa ve 5-OH triptofan eklenmelidir.<br />

Tirozinemiler:<br />

• Fumaril asetoasetat hidroksilaz eksikliği…... Tip I tirozinemi (hepatorenal<br />

tirozinemi)<br />

• Tirozin aminotransferaz eksikliği…............... Tip II tirozinemi (okülokütonöz<br />

tirozinemi)<br />

• ß-hidroksi fenil piruvat oksidaz eksikliği…... Neonatal tirozinemi<br />

Alkaptonüri:<br />

İlk tanımlanan doğuştan metabolizma hastalığıdır. Homojentisik asit<br />

oksidaz eksikliğidir. Kan, idrar ve dokularda Homojentisik asit birikir.<br />

Beklemekle melanine benzer bir pigment olan ALKAPTON oluşur, idrar<br />

siyahlaşır. Bu pigmentin kemik, bağ dokusu ve iç organlarda birikmesiyle<br />

OKRONOZİS gözlenir. Pigment birikimi artrite neden olabilir. C vitamini<br />

verilerek, homojentisik asit oksidazın maksimum aktivitesi sağlanabilir.<br />

Albinizm:<br />

Melanin sentezinin kalıtımsal kusurundan ileri gelir. Kusur, melanositlerde<br />

tirozinin melanine dönüşünü katalizleyen tirozinaz eksikliğidir. Tirozinaz<br />

bakırlı bir enzimdir.<br />

10. Triptofan Met. Boz.:<br />

Hartnup hastalığı: Triptofan pirolaz eksiktir. Triptofan ile birlikte FA, metyonin<br />

ve diğer mono amino mono karboksilik nötral amino asitlerin renal tubuler ve<br />

barsak absorbsiyonları bozuktur. OR’ dir. Pellegra tipi deri döküntüleri, serebellar<br />

ataksi, diare ve psikolojik bozukluklar (4 D: Diare, Dermatit, Demans, Death)<br />

ile gider. Çünkü, triptofan eksikliğinde niasin sentezlenemez. Diyete niasin<br />

eklenmesi yararlı olabilir. İdrarda 5- HİAA atılımı artar ( karsinoid tümör ile ayırıcı<br />

tanı yapılmalıdır.)<br />

Blue Diaper Sendromu: Barsaktan triptofan emilimi bozuktur. Emilemeyen<br />

triptofan, kolon bakterileri tarafından indikana çevrilir ve bu, hava ile temas<br />

edince mavi renk oluşturur. Bu yüzden, hasta bebeğin bezleri maviye boyanır.


20<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

PLAZMA VE İDRARDA PROTEİNLER<br />

SERUM PROTEİN ELEKTROFOREZİ<br />

Proteinlerin farklı elektriksel yüklerine göre ayrılmasıyla, sırası ile 5 grup oluşur.<br />

Eğer, serum yerine plazma kullanılırsa, fibrinojene ait 6. bir bant daha oluşur (<br />

β-γ arasında).<br />

Albümin, en hızlı göçendir, en belirgin bandı verir. Genellikle yalnız albümin<br />

içerir.<br />

α 1 -globülin bandı, hemen tamamen α 1 -antitripsinden ibarettir. Ayrıca; Tiroksin<br />

Bağlayan globülin (TBG), Transkortin (CBG), α 1 -asit glikoprotein, Alfa Feto Protein<br />

(AFP), α- lipoprotein (HDL) de bu bantta çökerler.<br />

α 2 - globülin bandı, başlıca haptoglobin ve α 2 - makro globülinden ibarettir. Ayrıca;<br />

Seruloplazmin ve anjiotensinojen de bu bantta çökerler.<br />

β- globülin bandı, 2 kısımdır. β 1 bandı başlıca transferrin, hemopeksin az miktarda<br />

da LDL içerir. β 2 bandı ise β 2 - mikroglobulin, LDL ve kompleman C 3 içerir.<br />

γ- globülin bandı, immunglobulinleri ve C- Reaktif Protein (CRP) içerir.<br />

• Prealbumin ve Retinol Bağlayıcı Protein (RBP), albüminden hızlı çökerler.<br />

• Miyoglobin, ß- γ arasında çöker.<br />

• LDH-1 α-globülin ve LDH- 5 γ-globülin bölgelerinde çökerler.<br />

ANORMAL ELEKTROFOREZ PATERNLERİ<br />

1. Bütün fraksiyonlarda paralel değişimler olabilir. Tüm fraksiyonlarda artış;<br />

proteinsiz sıvı kaybına bağlı volüm azalması veya stazı, tüm fraksiyonlarda azalma<br />

ise; ciddi malnutrisyon ve malabsorbsiyonu gösterir.<br />

2. Akut faz paterni: Akut enflamasyon, travma, nekroz, enfarktüs, yanık ve<br />

kimyasal doku hasarında, bazen de malinitelerde akut faz reaktanları (AFR)<br />

artar. Başlıca AFR’ları; fibrinojen, α 1 -antitripsin, haptoglobulin ve CRP’ dir.<br />

Seruloplazmin, C 3 kompleman ve α1-asit Glikoprotein (orosomukoid) de<br />

diğerleridirler. AFR’ nın artışı sırasında azalan; albümin, transferrin ve prealbumin<br />

de, (-) akut faz reaktanları olarak adlandırılırlar. Elektroforezde; 2 artmıştır. α 1<br />

artabilir. Albümin azalmıştır.<br />

3. Nefrotik sendromda; Albümin azalmış, α 2 - makro globülin artışından dolayı<br />

α 2 artmıştır.<br />

4. Sirozda; Albümin ve α 1 azalmış, γ artmış, Ig A artışı ile β-γ köprüleşmesi<br />

olmuştur.<br />

5. Enflamasyonlarda; kronikse; γ- globülinde difuz artış, akutsa; α 1 ve α 2 ‘de<br />

de artış olmuştur.


PORFİRİNLER VE SAFRA PİGMENTLERİ<br />

Porfirinler; -- hemoglobin, miyoglobin<br />

-- sitokromlar<br />

-- peroksidazlar, katalaz<br />

-- triptofan pirolazda demir ile<br />

Vitamin B 12’nin yapısında kobalt ile,<br />

Klorofilin yapısında magnezyum ile kelatlaşmıştır.<br />

HEM SENTEZİ<br />

21<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Özellikle kemik iliği ve KC’ de olur. Bu senteze 8 enzim katılır. İlk ve son 3<br />

reaksiyon hücrenin mitokondri fraksiyonunda, diğerleri ise sitozol fraksiyonunda<br />

gerçekleşir.<br />

Olgun eritrositlerde mitokondri olmadığından hem sentezi olası değildir. Hem<br />

sentezinde ön maddeler, Glisin ve süksinil coA’dır. Tüm reaksiyonlar geriye<br />

dönüşümsüzdür.<br />

1. δ-amino levülinik asit=ALA oluşumu: ALA sentaz ile katalizlenir.<br />

Mitokondride yer alır. Bu reaksiyon, hem sentezinin kontrolünde anahtar rol oynar.<br />

Hem ile ilgili bileşikler bu enzimi inhibe ederler. Barbitüratlar, sülfonamidler ve<br />

heksoklorobenzen mikrozomal enzim indükleyici ilaçlardır ve porfirialı kişilerde<br />

atak oluşumuna neden olurlar. Çünkü, ALA sentazı indükleyerek, metabolik<br />

engel öncesi potansiyel olarak zararlı hem prekürsörlerinin düzeyini artırırlar. PLP,<br />

ALA sentazın kofaktörüdür. B6 vit türevidir. Eksikliğinde hem sentezi bozulur ve<br />

hipokrom mikrositer anemiler oluşur.<br />

2. Porfobilinojen oluşumu: 2 ALA molekülü, 2 mol su kaybederek birleşir ve<br />

porfobilinojen (PBG)oluşur. Bu reaksiyonu ALA-dehidrataz katalizler. Sitozolde<br />

yer alan bu enzim ÇİNKO içerir ve ayrıca kurşun ile de güçlü bir şekilde inhibe<br />

olur.<br />

3. Hidroksi metil bilan oluşumu: 4 molekül PBG birleşerek, düz bir zincir<br />

şeklinde hidroksi metil bilan oluşur. Enzim üroporfirinojen I sentaz (=porfobilinojen<br />

deaminaz)dır.<br />

4. Üroporfirinojen III oluşumu: Üroporfirinojen III sentaz = Porfobilinojen<br />

izomeraz etkisiyle hidroksi metil bilandan sentezlenir. Bu reaksiyon bir kosentaz<br />

kullanır. Yalnız sentazın varlığı, üroporfirinojen I oluşumuna neden olur.<br />

5. Koproporfirinojen III oluşumu: Üroporfirinojen dekarboksilaz etkisiyle<br />

üroporfirinojen III ‘den oluşur.<br />

6. Protoporfirinojen IX oluşumu: Bu ve bundan sonraki reaksiyonlar<br />

mitokondride gerçekleşir. Koproporfirinojen III, Koproporfirinojen Oksidaz etkisi<br />

ile protoporfirinojen IX’a dönüşür.<br />

7. Protoporfirin IX oluşumu: Protoporfirinojen oksidaz enzimiyle protoporfirinojen<br />

IX, protoporfirine oksitlenir.<br />

8. Hem sentezi: Ferroşelataz etkisi ile halka, demir ile kelat oluşturur ve böylece<br />

hem halkası sentez edilmiş olur.


22<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Kurşun, hem ALA dehidraz hem de ferroşelatazı inhibe eder. Kurşun zehirlenmesi<br />

klinik belirtileriyle bazen Akut İntermitan Porfiria (AIP) ile karışabilir. Ancak,<br />

porfobilinojen düzeyleri değişmediği halde, ALA ve koproporfirin düzeyleri, kurşun<br />

zehirlenmesinde idrarda artar. Eritrositlerde de protoporfirin düzeyi artmıştır.<br />

HEM KATABOLİZMASI<br />

Serum bilirubin düzeyi normalde % 0,3-1 mg’dır. % 2-2.5 mg’ı aşarsa, ciltte sarılık<br />

görülür.<br />

Serbest bilirubin (=glukuronik asitle bağlanmamış şekli = nonkonjuge =<br />

indirekt), kuvvetli lipofiliktir, hücre zarlarını kolayca aşabilir. Serbest bilirubinin<br />

sitotoksik etkisi Albümin ile bağlanarak önlenmiş olur. Bilirubin, albüminin bağlama<br />

kapasitesini aşarsa, hücrelere girer ve hasar oluşturur. Serbest bilirubinin kan-beyin<br />

bariyerini aşarak, bazal ganglionlarda birikmesi ile KERNİKTERUS oluşur.<br />

Buna karşılık, bağlı bilirubin (=glukuronik asitle bağlanan bilirubin = Konjuge<br />

= direkt), hidrofiliktir. Çok aşırı yükselmedikçe zararsız bir bileşiktir. Çünkü<br />

idrarla atılır.<br />

** Delta Bilirubin: Albümin ile kovalan olarak bağlanmış bir bilirubin türüdür.<br />

İdrarda bulunmaz ve Diazo ile direkt reaksiyon verir. Bağlı bilirubinin uzun süre<br />

yüksek kaldığı durumlarda oluşur. Bilirubinin % 80-85 kadarı RES’ de parçalanan<br />

yaşlı eritrositlerden meydana gelir. Geri kalanı ise; miyoglobin, sitokromlar ve<br />

peroksidazların parçalanmasından oluşur.<br />

1. Bilirubin sentezi: Önce hem halkası, bir mikrozomal enzim olan Hem<br />

oksijenaz etkisi ile, yeşil renkli biliverdine dönüşür. Bu reaksiyonda, demir<br />

yükseltgenir ve CO serbestleşir.<br />

* Bu reaksiyon, organizmada CO oluşturan tek reaksiyondur. Biliverdin, sitoplazmik<br />

bir enzim olan biliverdin redüktaz ile turuncu renkli bilirubine çevrilir.<br />

2. Bilirubinin KC tarafından alınması: Serbest bilirubin, sulu ortamda<br />

eriyemediğinden, albümine bağlanarak kan yolu ile KC’e gelir.<br />

** Albümin ve bilirubin arasındaki bağlantı nonkovalandır ve bir Albümin molekülü<br />

2 molekül bilirubin bağlar. Sülfonamidler, salisilatlar ve kolangiografik<br />

maddeler bilirubinin albümine bağlanmasını engellerler. KC’ de albüminden<br />

ayrılan bilirubin, hepatositlerce alınır. Hepatosit sitozolünde ligandin (Y<br />

proteini) ve daha az olarak da Z proteinine bağlanır.<br />

3. Bilirubin diglukuronid oluşumu: Düz endoplazmik retikulumda olur. UDPglukuronil<br />

transferaz kataliziyle, 2 molekül glukuronid bilirubine eklenerek,<br />

suda erirliği artırılır.<br />

4. Bilirubinin safraya salınması: Bağlı bilirubin, aktif transportla safra<br />

kanaliküllerine verilir. Bu enerji bağımlı ve hız kısıtlayıcı basamaktır.<br />

5. Barsakta ürobilinlerin oluşumu: Barsakta bakterilerden kaynaklanan<br />

glukuronidaz etkisiyle, glukuronik asit ayrılır. Bilirubin yine barsak bakterilerince<br />

indirgenerek, renksiz ürobilinojen ve sterkobilinojen oluşur.<br />

6. Ürobilinojenin entero - hepatik siklusu: Ürobilinojen büyük oranda dışkı<br />

ile atılır (40-280 mg/gün). Fakat, barsakta oluşan ürobilinojenin bir kısmı geri<br />

emilerek, kan yolu ile KC’e ve tekrar safra ile barsağa atılır. Portal kandan KC<br />

tarafından alınamayan ürobilinojen, genel dolaşıma geçer ve böbreklere gelip,<br />

idrarla atılır. (1-4 mg/gün)


HEMOGLOBİN ve MİYOGLOBİN<br />

23<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

• Hb, yapısal özelliklerine göre bileşik proteindir. Protein kısmı globin, prostetik<br />

grubu ise, Hem’dir. Hem, bir ferroprotoporfirin yani bir metalloprotoporfirindir<br />

(Fe+2:Ferröz demir ve protoporfirin IX içerir). Oksijen bağlama işi prostetik<br />

grubundur.<br />

Hemdeki demir oksijen bağlansa da bağlanmasa da Fe +2 dir. Fe +3 ‘e<br />

oksitlenmesi ile methemoglobin oluşur. Bu, oksijen yerine su bağlar. Oksidasyon<br />

olayı ilaçlarla veya H2O2 ile olabilir veya genetiktir.(Hb M)<br />

• Hb, biçimine göre globüler proteindir.<br />

• Hb, fonksiyonuna göre taşıyıcı proteindir.<br />

• Hb, quarterner yapısına göre oligomeriktir. Birbirine ikişer ikişer idantik 4<br />

subünitten oluşur.<br />

• Hb, homolog bir proteindir. Yani, farklı canlı türlerinde yapıca idantik olan<br />

bölgeleri vardır.<br />

• Hb, bir allosterik proteindir. Yani, oksijene ilgisi pO 2 , pCO 2 , 2,3 BPG ve pH gibi<br />

faktörlerce etkilenir. CO 2 Hb’in α amino gruplarına bağlanarak, deoksi şekli<br />

stabilize eder ve oksijene ilgiyi azaltır. Allosterik etkinin bir göstergesi olan<br />

Hb’in sigmoidal eğrisi şu durumlarda sağa kayar;<br />

• Yüksek rakımda<br />

• CO2 basıncı artınca<br />

• Kronik hipokside<br />

• 2,3-BPG artınca<br />

• H+ konsantrasyonu artınca<br />

• Isı artınca. Yani bu durumlarda Hb’in oksijene ilgisi azalır. Hb oksijenini dokulara<br />

kolayca verebilir.<br />

• 2,3-BPG, deoksi Hb’in 2 ß zinciri arasına bağlanan (-) yüklü bir maddedir. 1<br />

Hb’e 1 2,3- BPG bağlanır.<br />

Hb Türleri:<br />

Embriyonik yaşamda erişkinde görülmeyen 2 farklı globin zinciri vardır. Zeta<br />

(ζ) ve Epsilon (ε)<br />

Hb Gover I: 2ζ 2ε (2 zeta, 2 epsilon)<br />

Hb Gover II: 2α 2ε (2 alfa, 2 epsilon)<br />

Hb Portland: 2γ 2ζ (2 gama, 2 zeta)<br />

Embriyonik yaşamda, zeta alfa yerine ve epsilon da beta yerine ilk sentezlenen<br />

zincirlerdir.<br />

Hb A : 2α 2 :Erişkin Hb (% 97 oranında)<br />

Hb A2 : 2α 2δ :Az miktarda (% 3 oranında)<br />

Hb F : 2α 2γ : Fetal Hb : Oksijene afinitesi Hb A’dan fazladır. Çünkü; oksijene<br />

afiniteyi azaltan 2,3-BPG’nin Hb F’in gama zincirine bağlanması, Hb A’nın<br />

beta zincirine bağlanmasından daha zayıftır. Yani 2,3 BPG’nin stabilize<br />

edici etkisi, Hb F için daha azdır.<br />

** Deoksi Hb, T: Tens: Gergin şekildir. Dimerler arasında, iyonik ve H<br />

bağlarından oluşan ağ vardır ve hareket zordur. Oksijene afinitesi<br />

düşüktür.


24<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

** Oksi Hb, R:Relaks: Gevşek şekildir. Oksijen bağlanması ile dimerler arası<br />

bağlar kırılmıştır. Ayrıca, oksijene afinitesi artmıştır.<br />

Hb’in O2 disosiasyon eğrisi, sigmoidaldir. Bu, alt üniteler arasındaki<br />

kooperativiteyi gösterir. Yani, bir hem grubuna bir oksijenin bağlanması,<br />

diğer hem gruplarına oksijen bağlanmasını kolaylaştırır.<br />

BOHR ETKİSİ: Hb’in pH değişikliklerinden etkilenmesidir. Ortamın pH’ı<br />

düştüğünde veya CO2’si yükseldiğinde, Hb’in oksijene ilgisi azalır ve oksijenini<br />

salıverir. Bu durumda disosiasyon eğrisi, sağa kayar. Ortam pH’ı arttığında<br />

veya CO2 düştüğünde ise, ilgi artar ve eğri sola kayar.<br />

** CO zehirlenmesinde, CO demire, yani oksijen ile aynı yere sıkı fakat<br />

reversibl olarak bağlanır. Hb’in CO’e ilgisi O2’ye olan ilgisinden 200-210<br />

kat fazladır. CO bağlanmış Hb, R şekline geçer ve kalan hem grupları yüksek<br />

afinite ile oksijen bağlar. Disosiasyon eğrisi de sigmoidden hiperboliğe<br />

döner. Hb dokulara oksijenini bırakamaz ve hipoksik anemi oluşur.<br />

** Hemolizde, Hb eritrosit dışına çıkınca, dimerlerine ve demir taşıyan hem<br />

kısmına ayrılır. Hemdeki demir oksitlenerek, Hemin oluşur. Bunların kaybı,<br />

kanda proteinlere bağlanarak önlenir.<br />

HAPTOGLOBİN:<br />

Elektroforezde α2 globülin bandında bulunur. Serbest Hb’i bağlar ve RES’e<br />

taşır.<br />

HEMOPEKSİN: Elektroforezde β1 globülin bandında bulunur. Serbest Hem<br />

bağlar ve RES’e taşır. Ortamda hemopeksinin kapasitesini aşacak kadar çok<br />

hem bulunursa, bunları da ALBUMİN bağlar.<br />

Hemoglobin ve Miyoglobin Arasındaki Farklar ve Benzerlikler<br />

Hemoglobin Miyoglobin<br />

Polipeptid zincir sayısı 4 (tetramer) ( 2α 2β) 1 (153 amino asitli)<br />

Quarterner yapı (+) (-) Tersiyer yapılı<br />

Birleşik protein (+) (+)<br />

Homolog (+) (+)<br />

Allosterik protein (+) (-)<br />

Disosiasyon eğrisi Sigmoidal Hiperbolik<br />

Bohr etkisi (+) (-)<br />

Oksijene afinite Düşük Yüksek<br />

Oksijen bağlama kapasitesi 4 Hem içerir, 4 Oksijen<br />

bağlar.<br />

1 Hem içerir, 1 Oksijen<br />

bağlar.<br />

Görevi Transport Kasda O 2 depolanması


HEMOGLOBİNOPATİLER<br />

25<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Hemoglobinde görülen yapısal bozukluklar 3 ana grupta toplanır:<br />

1. Erişkin Hemoglobinini oluşturan α veya β zincirinin herhangi birinde genetik<br />

sentez bozukluğu.<br />

Talasemiler:<br />

Akdeniz anemisi : Cooley Anemisi: Globin zinciri sentezinde dengesizlik olan<br />

herediter bir hemolitik anemidir. Ya a veya β zincir sentezi defektlidir.<br />

α sentezlenemezse, α talasemi oluşur. α zinciri yerine β sentezi olursa, Hb<br />

H = 4 β denir. Bu tetramerlerin oksijen afinitesi yüksektir, bu nedenle O 2<br />

taşınması için elverişli değildirler.<br />

β sentezlenemezse, β talasemi oluşur. β yerine γ ve sentezleneceği için, Hb<br />

A 2 ve Hb F artar.<br />

2. α veya zincirde amino asit diziliş bozukluğu: Bu grup en yaygın<br />

hemoglobinopatileri oluşturur.<br />

a. Molekülün yüzeysel polaritesini değiştiren değişiklikler (=molekülün<br />

çözünürlüğünü etkileyen değişiklikler.) Örn.:Hb C (glutamat yerine lizin),<br />

Hb S,....<br />

Hb S:<br />

Orak hücreli anemi: β 6’daki glutamat yerine, hidrofobik bir amino asit olan<br />

valin gelmiştir. Hb S’in deoksi şekilde iken, çözünürlüğü azalır. Hipokside<br />

eritrositler orak şeklini alır. Bu hücreler, küçük kapillerleri tıkar. Tanıda<br />

invitro koşullarda preparata, oksijen kullanan metabisülfit adlı madde konur<br />

ve orak hücre oluşup oluşmamasına bakılır. Hb S elektroforezde Hb A’dan<br />

yavaş göçer. Heterozigotlarda 2 bant oluşur.<br />

• Hemolitik anemi, ağrılı krizler ve enfeksiyonlara karşı duyarlılık ile<br />

karakterizedir.<br />

• Plazma haptoglobini çok azdır.<br />

• Hb S, Hb F, Hb A2 artmıştır.<br />

• Eritrosit frajilitesi artmıştır.<br />

• Oksi Hb normaldir, oksijene afinitesi değişmemiştir.<br />

• Eritrosit ömrü kısalır (10-15 gün).<br />

Bu belirtiler, homozigotlarda görülür. Heterozigotlar yalnız taşıyıcıdır ve<br />

bunlarda Plasmodium Falciparum’un etken olduğu sıtma görülmez.<br />

b. Hem - globin bağlanma yerinde değişiklik: Oksijene afinite değişir.<br />

Hb İstanbul -- β 92 histidin yerine glisin<br />

Hb G Sabin -- β 91 lösin yerine prolin<br />

Bağlanma yeri bozulursa, hem iyi bağlanamaz, globinden ayrılır. Globin<br />

eritrosit içinde çöker, inklüzyon cisimleri oluşur (Heinz cisimleri), eritrosit<br />

parçalanır, hemolitik anemi tablosu oluşur. Kopan hem ise, mezobilifussin<br />

(dipiroller) denen maddeye döner ve idrarla atılır.<br />

c. Hem cebindeki amino asit değişiklikleri: Fe+2 iken oksijen bağlar, Fe+3<br />

ise bağlanma olmaz. Apolar amino asitler, hem cebinde bulunurlar ve bunlar<br />

suyun girmesini engelleyerek demiri iki yüklü konumda tutarlar.<br />

** Hem cebinde bulunan tek hidrofilik = polar amino asit HİSTİDİN’ DİR.


26<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Normalde % 0,5-1 Met Hb vardır.<br />

Met Hb’in % 10’u geçtiği durumlar;<br />

• Met Hb redüktazın genetik eksikliği= Herediter Methemoglobinemi<br />

• Anormal Hb’ler sonucu; hem cebindeki mutasyonlar sonucu. Örn; Hb M<br />

Boston (Histidin yerine Tirozin gelmesiyle)<br />

• Hidrojen peroksit ve çeşitli serbest radikallerin varlığı<br />

• Fenasetin, anilin, nitrofenol, sülfonilamid, nitrit, nitratlar gibi oksidasyon<br />

yapıcı ilaçların alınması Met Hb, normal Hb’i etkiler ve onun oksijene<br />

ilgisini artırır.<br />

• Hem cebindeki değişikliklerle, Met Hb oluşup, oksijene ilgi artarak, klinikte<br />

siyanoz görülür. Met Hb olmadan oksijene afinite artışı olsaydı, vücut<br />

kompansasyon için polistemiye giderdi.<br />

d. 2,3-BPG bağlanma yerindeki değişiklikler: Bu madde hemoglobinde 2 ß<br />

arasına yerleşir ve deoksi durumu stabilize eder. Bağlanmasını (+) yüklü amino<br />

asitler ile yapar. Eğer bu amino asitler yerine nötral amino asitler gelirse 2,3-<br />

BPG bağlanamaz. Hb’in O2’ye ilgisi artar. Polisitemi ortaya çıkar.<br />

e. Dimerler arası bağlanma: T ve R formlarında bağlanma değişir. Bağlar T<br />

formunu bozuyorsa deoksi formu stabilize olamaz, oksijene ilgisi artar ve<br />

polisitemi oluşur, R formu bozulursa, Oksi Hb destabil hale geçer, oksijene<br />

ilgi azalır ve siyanoz oluşur.<br />

3. Füzyon hemoglobinleri: Burada zincirlerin karışması (cross-over) vardır.<br />

ENZİMLER<br />

Enzimler, bir kimyasal reaksiyonun dengeye ulaşmasını hızlandırırlar, fakat denge<br />

sabitini değiştirmezler. Yani, substrattan üretilen ürün miktarını değiştirmezler,<br />

reaksiyon hızını aktivasyon enerjisini düşürerek artırırlar. Bunu substrata bağlanıp,<br />

Enzim-Substrat kompleksi (ES) oluşturarak yaparlar.<br />

Kofaktörler;<br />

a. İnorganik olabilirler: Metal iyonları ( Zn, Fe, Cu, Mg, Mn,....)<br />

b. Organik olabilirler: KOENZİM denir. Vitamin yapısındadırlar. Örn, NAD+,<br />

NADP+, Piridoksal -5-fosfat (PLP)<br />

İnternational Ünit=IU:Standart koşullar altında, 25 oC‘de dakikada 1µmol<br />

ürün üretebilen enzim miktarıdır.<br />

Spesifik Aktivite: 1 mg protein başına enzim ünitesidir.<br />

K m , maksimum hızın yarısına ulaşıldığındaki [S]’dur. Bir enzim ve belirli<br />

bir S için karakteristiktir ve enzimin o substrata karşı afinitesini gösterir.<br />

ENZİM İNHİBİSYONLARI<br />

1. İrreversibl inhibisyonlar: İnhibitör enzime çok sıkı bağlanmıştır, çok yavaş<br />

disosiye olurlar. İnsektisit ve sinir gazlarının asetil kolin esteraza etkileri örnektir.<br />

2. Reversibl inhibisyonlar: 3 tiptir.


27<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

a. Kompetetif tip inhibisyon: İnhibitör enzim üzerinde substrat ile aynı yere<br />

(aktif bölgeye) reversibl olarak bağlanır ve bağlanma için S ile yarışır.<br />

• Süksinat dehidrogenaz için malonat<br />

• Alkol dehidrogenaz için etanol<br />

• Ksantin oksidaz için allopürinol<br />

• Tirozinaz için fenilalanin Kompetetif inhibitörlerdir.<br />

b. Nonkompetetif tip inhibisyon: İnhibitör enzim üzerinde, aktif yerin dışında<br />

bir yere bağlanır. Genellikle, inhibitör yapısal olarak substrata benzemez.<br />

Substratın enzime bağlanması etkilenmez, sadece inhibitörün bağlanmasıyla<br />

katalitik aktivite bloke olur. Aktif bölgenin konformasyonu değişerek, substratın<br />

ürüne dönüşümü engellenir. Bazı ağır metallerin (Ag, Hg, Pb) bazı enzimlerin<br />

tiol gruplarını inhibe etmesi örnektir. Kurşun zehirlenmesinde, Pb, ferroşelataz<br />

ve ALA - dehidrazın sisteinindeki sülfidril grupları ile kovalan bağ oluşturarak<br />

bu enzimleri Non kompetetif olarak inhibe eder.<br />

c. Unkompetitif tip inhibisyon: İnhibitör sadece ES kompleksine bağlanır.<br />

Oluşan ESI kompleksi inaktiftir. Örn.; İntestinal alkalen fosfatazın L-fenilalanin<br />

ile inhibisyonu.<br />

ENZİM AKTİVİTELERİNİN DÜZENLENMESİ<br />

1. Allosterik Düzenlenme: Allosterik enzimler, modülatör denilen ve aktif bölge<br />

dışında bir yere non kovalan olarak bağlanan moleküllerle regüle edilirler.<br />

Enzim aktivitesini inhibe edenler, negatif modülatörken, Enzim aktivitesini<br />

artıranlar, pozitif modülatördür.<br />

Allosterik enzimler, birden fazla alt üniteden oluşmuşlardır. Çok büyük ve kompleks<br />

yapılıdırlar. Klasik M-M kinetiğine uymazlar. V / [S] eğrileri, sigmoidaldir.<br />

Örn.; ALA sentetazın hem ile inhibisyonu.<br />

2. Kovalan modifikasyon: Birçok enzim bu yolla regüle edilir. Bu tip regülasyon,<br />

enzimin spesifik serin, treonin veya tirozin bakiyelerinin OH grubuna, fosfat<br />

gruplarının eklenmesi veya ayrılması yolu ile olur. Bu fosforilasyon protein kinaz<br />

tarafından gerçekleştirilir. Fosfat vericisi ATP’ dir. Hücresel protein fosfatazlarca<br />

da geri döndürülebilir. Fosforilasyon, enzim aktivitesini azaltır veya artırır. Örn.;<br />

glikojen fosforilaz P bağlayınca aktive olurken, glikojen sentaz P bağlayınca<br />

inaktive olur.<br />

3. Kontrol proteinleri ile düzenlenme: Bazı enzimlerin katalitik aktivitesi, spesifik<br />

stimülatör veya inhibitör proteinlerin bağlanması ile düzenlenir.Örn.; Kalmodulin,<br />

regülatör bir proteindir. Hücre içi Ca2+ düzeyine hassastır. Ca2+ iyonunu<br />

bağlayarak birçok enzimi aktifler. Antihemofilik faktör, kan pıhtılaşmasında rol<br />

alan faktör 9’u aktifler.<br />

4. Zimojen aktivasyon: Proteoliz ile aktivasyon: Birçok enzim, zimojen veya<br />

proenzim denilen inaktif öncüsü olarak sentezlenir. Gerektiğinde, bir veya birkaç<br />

spesifik peptid bağının kırılması ile aktiflenir. İrreversibldir. Örneğin; Sindirim<br />

enzimleri, kan pıhtılaşma proteinleri ve kompleman sistemi proteinleri.


28<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

ANTİOKSİDAN SİSTEM ENZİMLERİ<br />

GLUKOZ 6 FOSFAT DEHİDROGENAZ = G6PD = Pentoz-fosfat yolunun ilk<br />

basamağını katalizler. G6PD eksikliği, genetik bir bozukluktur. Yetersiz NADPH ve<br />

yetersiz redükte glutatyon seviyesine neden olur. Hb’in oksidatif yıkımı ile, hemolize<br />

eğilim olur. Normal koşullarda kişiler bunu kompanse edebilirler.<br />

• Primakin gibi antimalaryel ilaçlar,<br />

• Enfeksiyon,<br />

• Diabetik keto asidoz,<br />

• Oksidan ilaçlar; Sülfamidler,...<br />

• Bakla yenmesi gibi stres durumlarında hemolitik krizler oluşur.<br />

SÜPEROKSİT DİSMÜTAZ = SOD = Süperoksit radikalini ( O 2 - ), hidrojen peroksit<br />

ve O 2 ’ye dönüştürür. Süperoksit serbest radikali, oksijenin potansiyel toksisitesinden<br />

sorumludur.<br />

SOD<br />

2 O 2 - + 2 H + å H 2 O 2 + O 2<br />

SOD; hem sitozolde (Cu 2+ ve Zn 2+ ’lu) hem de mitokondride (Mn 2+ ’lı) bulunur. Fe<br />

içeren tipi ökaryotlarda bulunmaz.<br />

GLUTATYON PEROKSİDAZ (GSH-Px) ve GLUTATYON REDÜKTAZ =<br />

Glutatyon (GSH), aerobik koşullarda metabolizma ile oluşan toksik peroksitlerin<br />

uzaklaştırılması olayında görevlidir.<br />

GSH-Px<br />

2 GSH + H 2 O 2 å GSSG + 2 H 2 O<br />

Hidrojen peroksidin zehirsizlendirilmesi<br />

GSH-redüktaz<br />

GSSG + NADPH + H + å 2 GSH + NADP +<br />

GSH’ ın yenilenmesi<br />

NADPH’ın rejenerasyonu için de, G6PD gereklidir.<br />

• GSH - Px, aktif bölgesinde 4 tane selenyum içerir. Hücre zarı lipidlerini ve Hb’i<br />

lipid peroksidasyonunun zararlı etkilerinden korur.<br />

• GSH redüktaz, FAD içerir. Bu yüzden, eritrosit GSH redüktazı riboflavin (B2<br />

vitamini) durumunun iyi bir göstergesidir.<br />

KATALAZ = Her bir alt ünitesinde prostetik grup olarak Fe 3+ bulunan<br />

protoporfirin içeren bir enzimdir. Subselüler olarak en bol bulunduğu organel ise,<br />

peroksizomlardır. 2 fonksiyonu vardır:<br />

• 1. Temel fonksiyonu, süperoksit radikallerinin dismutasyonu ile veya direkt<br />

olarak oluşan H 2 O 2 ’nin su ve oksijene parçalanmasıdır.<br />

2 H 2 O 2<br />

æ Katalaz<br />

2 H 2 O + O 2<br />

• 2. Bunun yanı sıra, etanol, formik asit ve nitrit oksidasyonunu da<br />

katalizler.<br />

Normalde, hücredeki H2O2’nin yıkılımında GSH-Px daha önemli olduğu halde,<br />

yüksek H2O2 konsantrasyonlarında katalaz da devreye girer.


ANTİOKSİDAN SİSTEM ENZİMLERİNİN ÇALIŞMALARI<br />

ÇEŞİTLİ HASTALIKLARDAKİ PLAZMA ENZİM PATERNLERİ<br />

1- ÖZELLİKLE KARACİĞER HÜCRE HASARINI GÖSTEREN ENZİMLER:<br />

• Transaminazlar: AST, ALT<br />

** ALT, daha KC spesifiktir.<br />

• İzositrat dehidrogenaz<br />

** Genellikle sadece KC hast göstergesidir.<br />

• Aldolaz<br />

** KC’e çok spesifik değildir.<br />

• Sorbitol dehidrogenaz<br />

• Ornitin karbomoil transferaz<br />

**Oldukça KC spesifiktir.<br />

2- ÖZELLİKLE KOLESTAZI GÖSTEREN ENZİMLER:<br />

• Alkali fosfataz (ALP)<br />

• γ-glutamil transpeptidaz (GGT)<br />

** En duyarlı olandır.<br />

• 5’-nükleotidaz<br />

• Lösin aminopeptidaz (LAP)<br />

3- AKUT MİYOKARD ENFARKTÜSÜ:<br />

29<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

En sensitif serum enzimi CK’ dır. Birlikte, AST ve LDH da değerli göstergelerdir.<br />

Miyokard enfarktüsünden sonra; İnsan ventriküler miyozin zincirleri,<br />

troponinler ve kardiak miyoglobin kanda artarlar. Bu proteinler, MI’ de<br />

CK’dan daha önce artan, hassas göstergelerdir.


30<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Enzim Artış (saat) Pik (saat) Normale dönüş (gün)<br />

CK ( total) 3-6 24-36 3<br />

AST 6-8 24-48 4-6<br />

LDH 10-12 48-72 7-10<br />

CK- MB 4-8 15-24 2-3<br />

Tablo : Akut Miyokard Enfarktüsünden enzimlerin profili<br />

4- KEMİK DURUMUNU YANSITAN ENZİMLER:<br />

ALP’ ın kemik izoenzimi en spesifik göstergedir.<br />

ALP: Osteoblastik aktiviteyle bağlantılıdır.<br />

ACP: Osteoklastik aktiviteyle bağlantılıdır. Fakat ACP, kemik hast tanısında yaygın<br />

olarak ölçülmez.<br />

** En yüksek ALP seviyeleri, Paget’s hastalığındadır.<br />

5- PANKREAS DURUMUNU YANSITAN ENZİMLER:<br />

• Serum amilaz ve lipazı<br />

• İdrar amilazı<br />

• Amilaz / kreatinin klirensi oranı<br />

• Tripsin ölçümleri.<br />

6- PROSTAT DURUMUNU YANSITAN ENZİMLER:<br />

• ACP özellikle PAP, prostat ca’larında artar.<br />

• BPH ve prostatitlerde de PAP artarken, prostat muayenesi sonrası total ACP<br />

artar.<br />

** Ayrıca, CK-BB de ileri evre prostat ca’da artmış bulunmuştur.<br />

7- KAS DURUMUNU YANSITAN ENZİMLER:<br />

En yararlı enzim, CK olmasına rağmen AST, LDH ve Aldolaz da kullanılır.<br />

Bu enzimler; miyastenia gravis, multipl skleroz ve polimiyelit gibi nörojenik kas<br />

hastalıklarında normal veya hafifçe artmış olabilirler.<br />

** Muskuler distrofilerde artan majör enzim CK’ dır. Bu hastalarda semptomlar<br />

başlamadan CK artışı görülür.


KARBONHİDRATLAR VE OKSİTATİF<br />

FOSFORİLASYON<br />

KARBONHİDRAT METABOLİZMASI<br />

31<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Karbonhidratlar, dihidroksiaseton dışında asimetrik C taşıdıklarından optik olarak<br />

aktiftirler. Optikçe aktivitesi olan en basit şeker; gliseraldehittir, 1 asimetrik C atomu<br />

ve 2 optik izomeri vardır.<br />

Disakkaritler: İki monosakkaritin glikozid bağları ( = eter bağları = asetal bağları)<br />

ile birleşerek oluşturdukları şekerlerdir.<br />

Laktoz= Glukoz + Galaktoz<br />

Maltoz= Glukoz + Glukoz<br />

Sükroz= Sakkaroz=Glukoz + Fruktoz<br />

Önemli polisakkaritler:<br />

Nişasta: 2 tip glukoz polimeri içerir ve bitkilerde glukozun depo formudur.<br />

Içerdiği polimerlerden %80’i amilopektin, %20’si amilozdur.<br />

1. Amiloz: α(1,4) bağlarıyla oluşmuş, düz zincirli glukoz polimeridir.<br />

2. Amilopektin: Ana zincir α(1,4) bağlarıyla oluşmuştur ve her 24-30 artıkta<br />

bir α(1,6) bağlarıyla dallanmalar gösterir.<br />

Glikojen: Hayvanlarda glukozun depo formudur, başlıca KC ve kasda bulunur.<br />

Amilopektin gibidir, yalnızca dallanmaları daha sıktır ve 8-10 glukoz<br />

artığında birdir.<br />

Sellüloz: β(1,4) bağlarıyla bağlı, düz zincirli glukoz polimeridir. Bitkilerde,<br />

hücre duvarında bulunan yapısal bir polisakkarittir. İnsanlardaki enzim<br />

sistemleri tarafından hidroliz edilemez.<br />

Karbonhidrat sindirimi: Barsaktan emilen şekil, monosakkaritlerdir.<br />

** Sindirimi ağızda başlayan tek besin maddesi Kh‘lardır.<br />

Çiğneme sırasında tükrük α-amilaz’ı (pityalin), nişasta ve glikojenin (1,4)<br />

bağlarını yıkar, ancak α(1,6) bağlarına etkisizdir. Pankreatik amilaz da yalnız<br />

α(1,4) bağlarını yıkar.<br />

Kh‘lar ince barsaklarda aşağıya doğru ilerlerken, barsak mukoza hücre<br />

kaynaklı ve luminal yüzeyde yerleşik disakkaridaz ve oligosakkaridazlar<br />

etkisi ile parçalanırlar. Sindirim işlemi, üst jejunumda sonlanır.<br />

Sınır dekstrinleri ve izomaltozlar oligo α(1,6) glikozidaz (= α-dekstrinaz),<br />

Maltotriozlar maltotriaz, Maltozlar maltaz (=α-glikozidaz), Sükroz sükraz,<br />

Laktoz laktaz (= β- galaktozidaz) ile sindirilirler.<br />

Bu enzimlerin etkisi ile glukoz, fruktoz ve galaktoz gibi heksozlar ve<br />

pentozlar açığa çıkar ve barsak mukozasından emilirler.İntestinal hücrelere<br />

barsak lümeninden glukoz alınması için insulin gerekmez.


32<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Glukoz ve galaktoz mukoza hücresi içine aktif transport ile alınırlar ve mukoza<br />

hücrelerini basit veya kolaylaştırılmlş transport ile geçerek portal sisteme<br />

katılırlar. Fruktoz ise, kolaylaştırılmış difüzyon ile mukoza hücrelerine alınıp,<br />

pasif difüzyon ile portal dolaşıma katılır.<br />

** En hızlı emilen heksoz galaktoz, en yavaş emilen heksoz ise<br />

mannozdur.<br />

Emilim hızlarına göre monosakkaritler:<br />

’’Galaktoz, glukoz, fruktoz, mannoz, ksiloz, arabinoz’’ şeklinde sıralanabilirler.<br />

** Pentozlar daha küçük moleküllü oldukları halde, heksozlardan daha<br />

yavaş emilirler.<br />

** Selüloz, insan vücudunda sindirilemez, çünkü β-glikozid bağları içerir.<br />

GLUKOZUN KANDAN HÜCRELERE ALINMA MEKANİZMALARI<br />

1-Aktif transport ile: ATP harcanarak,<br />

• Barsak epiteli<br />

• Renal tubuluslar<br />

• Koroid plexus için geçerlidir.<br />

2-Kolaylaştırılmış difüzyon ile:<br />

a-) İnsulin bağımlı:<br />

• Özellikle çizgili kaslar ve yağ dokusu<br />

• Miyokard<br />

• Meme bezi hücreleri<br />

• Fibroblast membranı için geçerlidir.<br />

b-) İnsulinden bağımsız:<br />

• Eritrosit<br />

• Beyin<br />

• Karaciğer için geçerlidir.<br />

• Eritrositte glukoz uptake’i spesifik glukoz permeaz proteini aracılığı ile<br />

oluşur.<br />

• KC’e glukoz girişi insulinden direkt olarak etkilenmez. Ancak, insulin<br />

glikokinazı indükleyerek, KC’in portal kandan glukoz çekişini sağladığı için,<br />

KC’e glukoz girişini indirekt olarak artırır.<br />

KARBONHİDRAT METABOLİZMASI<br />

Normal kan glukozu 80 – 110 mg/dl’ dir. Bu normal düzeyin sağlanması, çok<br />

karmaşık üretim ve tüketim yolları arası koordinasyona bağımlıdır.<br />

Kan glukoz kaynakları: Kh’ lı besinler, glikoneogenez ve glikojenoliz.<br />

Kan glukoz tüketimi: Oksidasyonla yıkılım, glikojenez, yağlara çevrilip depolanma<br />

ve bazı sentezler.<br />

** KC ve kasta glikojen olarak depolanan glukozun fazlası, lipogenez ile yağlara<br />

çevrilir.


GLİKOLİZ (=EMBDEN-MEYERHOF PATTWAY=EMP)<br />

33<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Glikoliz, glukozun enerji ve diğer pek çok ara ürün oluşturmak üzere yıkılmasıdır.<br />

Kh metabolizmasının merkezi reaksiyonudur, çünkü hemen hemen tüm şekerler<br />

bu yolla yıkılırlar.<br />

Mitokondrisi bulunan ve yeterli oksijen sağlayabilen hücrelerde glikolizin son<br />

ürünü piruvattır. Toplam 10 reaksiyondan oluşan bu seriye, AEROBİK GLİKOLİZ<br />

denir. Oluşan NADH’ın tekrar NAD+ ‘ye çevrilmesi oksidatif fosforilasyon ile<br />

(solunum zinciri ile) sağlanır. Aerobik glikoliz, piruvatın SAS için temel yakıt olan<br />

asetil coA’ ya oksidatif dekarboksilasyonu için ortam hazırlamış olur.<br />

Alternatif olarak, eritrosit gibi mitokondrisi bulunmayan veya mitokondrisi<br />

olduğu halde hızlı kasılan kas gibi yeterli oksijenin sağlanamadığı dokularda,<br />

glikolizin son ürünü laktattır. Buna da ANAEROBİK GLİKOLİZ denir. Anaerobik<br />

glikolizde; piruvattan laktat oluşumu ile ilk basamaklarda üretilen NADH, NAD+<br />

‘ye çevrilerek, glikolizin devamı için gerekli olan NAD+ sağlanmış olur.<br />

** Glikoliz, canlı organizmalarda, oksijen olmadan ATP sağlayan tek metabolik<br />

yoldur.<br />

** Glikoliz, tek yönlü yani geri dönüşümsüz bir reaksiyonlar dizisidir.<br />

GLİKOLİZ AŞAMALARI<br />

Hücrenin sitozolünde gerçekleşen enzimatik reaksiyonlar, 2 ayrı aşamada<br />

incelenir:<br />

1. Glukozun, 2 mol D-gliseraldehit 3 P oluşturduğu, 5 basamaklı reaksiyonlar<br />

dizisi ile, 2 mol ATP harcanır.<br />

2. Glukozdan türemiş olan 3 C’lu birimler, yine 5 basamaklı reaksiyonlar dizisi ile,<br />

piruvata çevrilir. Bu arada da, 4 mol ATP üretilir.<br />

GLİKOLİZ REAKSİYONLARI<br />

1. Glukozun irreversibl fosforilasyonu: İlk basamakta ATP’den bir fosforil grubu,<br />

glukoza aktarılır ve glukoz-6-P oluşur. Yani 1 ATP harcanmış olur. Fosforilasyon 2<br />

farklı enzimle gerçekleşir: Heksokinaz veya Glikokinaz<br />

Heksokinaz Glikokinaz<br />

• Pek çok dokuda vardır • KC ve pankreas β hücrelerinde bulunur<br />

• K m ’i düşüktür, ilgisi yüksektir • K m ’i yüksektir, ilgisi düşüktür<br />

• V max ’ı düşüktür • V max ’ı yüksektir<br />

• Glukoz - 6 - P ile inhibe olur • Glukoz - 6 - P ile inhibe olmaz<br />

• İnsülinden etkilenmez • İnsülin ile aktivitesi artırılır<br />

• Başka şekerlerde etkilidir • Yalnız glukozu fosfatlar


34<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

• Heksokinaz, ortamda çok düşük konsantrasyonda glukoz varsa bile, onu<br />

fosfatlayabiliyor. (2 mg/dl düzeylerde)<br />

• Glikokinaz ise, 200 mg/dl düzeylerinde etkili, yani ilgisi çok düşük. İnsulin ile<br />

indüklenebilmesiyle, toklukta kan şekeri artışını kısa sürede geri çekebiliyor.<br />

• Heksokinaz eksikliği: Kalıtsal eritrosit defektidir. Glu-6-P az yapılır ve buna<br />

bağlı olarak, diğer glikolitik ara ürünlerin konsantrasyonu da düşer. Bu ara<br />

ürünlerden birisi de 1,3 bis-P-gliserattır. 1,3 bis-P-gliserat, Hb’in oksijene<br />

ilgisini azaltan 2,3 bis-P-gliseratın öncüsüdür. Heksokinaz eksikliği ile, Hb’in<br />

oksijene ilgisi artar ve dokulara oksijen bırakımı bozulur.<br />

2. Glu-6-P’ ın izomerizasyonu: Bir aldoz olan Glu-6-P, bir ketoz olan Fruktoz-<br />

6-P’a çevrilir. Enzim; Glu-6-P izomeraz = Fosfo Gliko İzomeraz = Heksoz<br />

İzomerazdır. Reversibl bir reaksiyondur.<br />

3. Fru-6-P’ ın irreversibl fosforilasyonu: Fosfofruktokinaz 1 (PFK 1) tarafından<br />

katalizlenen bu reaksiyon glikoliz için HIZ KISITLAYICI BASAMAK’ TIR. PFK 1,<br />

hücrenin enerji durumuna akut olarak cevap veren, allosterik bir enzimdir. Son<br />

ürün; Fru 1,6 bis-P’ tır. 1 ATP harcanır.<br />

4. Fru 1,6 bis-P’ ın ayrılması: Aldolaz A; Fru 1,6 bis-P’ı dihidroksiaseton<br />

fosfat (DHAP) ve gliseraldehit 3 P’a ayırır. Reaksiyon reversibldir ve düzenlenmiş<br />

değildir.<br />

5. Dihidroksiaseton fosfatın izomerizasyonu : Trioz fosfat izomeraz katalizi<br />

ile, 3 fosfatlı 2 son ürünün birbirine dönüşümü sağlanır. Sonuçta 2 mol gliseraldehit<br />

3 P oluşur.<br />

6. Gliseraldehit 3 P’ ın oksidasyonu: Gliseraldehit 3 P’ ın, gliseraldehit 3 P<br />

dehidrogenaz ile 1,3 bis-P gliserata dönüşmesi, glikolizdeki ilk ve tek oksidasyonredüksiyon<br />

reaksiyonudur. Bir NAD+ harcanır, NADH oluşur. Oluşan bileşik bir<br />

yüksek enerjili bileşikdir.<br />

Bu basamak İodoasetat ve Arsenat tarafından inhibisyona uğratılır.<br />

• 1,3 bis-P gliserattan Bisfosfogliserat mutaz enzimi ile; 2,3 bis-P gliserat (2,3<br />

BPG) sentezlenebilir. Bu yan yol eritrositlerde işler. 2,3 BPG; Hb’in oksijene<br />

ilgisini azaltır.<br />

7-Fosfogliserat sentezi: 1,3 bis-P gliseratın yüksek enerjili P grubu, fosfogliserat<br />

kinaz katalizi ile ADP’den ATP sentezi için kulanılır. Bu reaksiyon kinazlar tarafından<br />

katalizlenen diğer reaksiyonlardan farklı olarak reversibldir. 1 mol glukozdan, 2<br />

mol 1,3 bis-P gliserat oluştuğu için, bu basamak ile kazanç 2 ATP’ dir.<br />

-3 • Ortamda Arsenat (AsO ) varlığında Gliseraldehit 3 fosfat dehidrogenaz enzimi<br />

4<br />

Pi yerine onu kullanır. Böylece 1,3 bis-P gliserat yerine unstabil bir madde olan<br />

1-arseno- 3 - fosfogliserat oluşur. Ve hızla, kendiliğinden 3 - fosfogliserata<br />

çevrilir. Böylece fosfogliserat kinaz aşamasında olması gereken substrat<br />

düzeyinde fosforilasyon aksar ve ATP oluşamaz. Ama bunun dışındaki glikoliz<br />

reaksiyonları normal olarak sürer. NADH oluşumunda ve piruvat sentezinde<br />

bozukluk olmaz.<br />

8. 2-Fosfogliserat sentezi: Fosfat grubu, Fosfogliserat mutaz etkisi ile bağlı<br />

olduğu C’u değiştirir. Son ürün 2-fosfogliserattır ve reaksiyon reversibldir.<br />

9. Fosfo enol piruvat (PEP) oluşumu: 2-fosfogliserattan Enolaz enzimiyle,<br />

yüksek enerjili bir fosfat bileşiği olan PEP sentezlenir. Bu reaksiyon da reversibldir.<br />

Enolaz Fluorid tarafından inhibisyona uğratılır.


35<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

10. Piruvat oluşumu: PEP’ ın piruvata dönüşümü glikolizdeki 3. irreversibl<br />

reaksiyondur. Piruvat kinaz tarafından katalizlenir. Reaksiyon sonunda 2 ATP<br />

kazanılır.<br />

** Piruvat kinaz eksikliği: Genetik bir defekttir. Eritrosit piruvat kinaz eksikliği<br />

ile, hemolitik anemiler oluşur. Anemi, glikoliz hızının düşüklüğü ve ATP sentezinin<br />

hücrenin enerji gereksinimini ve eritrosit membranının yapısal bütünlüğünü korumak<br />

için, yetersiz kalması sonucu oluşur. Çünkü, olgun eritrositlerde mitokondri yoktur<br />

ve ATP üretiminin tek yolu glikolizdir. Eritrosit membran değişiklikleri ile hücrenin<br />

şekli değişip, RES’ de makrofajlarca fagosite edilir. Eritrositlerin parçalanması ve<br />

erken ölümü hemolitik anemi olarak sonuçlanır. Eritrositlerde 2,3 BPG birikir.<br />

Hb’in oksijen bağlamasını inhibe ettiği için, akciğerlerden oksijen alımı bozulur.<br />

Bu, heksokinaz eksikliğinde oluşan durumun tersidir.<br />

PİRUVATIN AKİBETİ<br />

1. Aerobik şartlarda; Asetil coA üzerinden SAS’ ne girer.<br />

2. Anaerobik şartlarda ise; hayvanlarda laktata, maya hücrelerinde etanole<br />

çevrilir.<br />

• Anaerobik glikoliz gereği olarak piruvatın laktata indirgenmesi: Laktat<br />

dehidrogenaz (=LDH) enzimi katalizi ile oluşur.<br />

Piruvattan laktat oluşturan dokular;<br />

• Eritrositler<br />

• Gözde lens ve kornea tabakaları<br />

• Böbrek medullası<br />

• Testisler<br />

• Lökositler<br />

PİRUVATIN ANEROBİK ŞARTLARDA AKIBETİ


36<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

LAKTAT DEHİDROGENAZ<br />

*Eritrosit, lökosit ve yoğun egzersiz sırasında iskelet kasında önemlidir.<br />

*NADH / NAD + oranı düşük olan dokularda, örneğin karaciğer ve kalp kasında<br />

fizyolojik olarak reversibldir.<br />

*Sitozolik bir enzimdir.<br />

GLİKOLİZİN ENERJİ BİLANÇOSU<br />

A- Aerobik glikolizde bilanço:<br />

Glukoz + 2Pi + 2 ADP + 2 NAD+<br />

æ<br />

2 Piruvat +2 ATP +2 NADH +2 H +2 H2O<br />

Aerobik glikolizin sürmesi için, bu NADH’ların Elektron Transport Zinciri (ETZ)<br />

üzerinden okside olması gerekir. Bu yolla her NADH başına Malat-Aspartat mekiği<br />

ile 2,5 ATP, Gliserol 3-P mekiği ile 1,5 ATP elde edilir. 2 NADH oluştuğu için kazanç<br />

3 veya 5 ATP’ dir. Piruvat da Asetil coA üzerinden SAS’ na girerek enerji üretir.<br />

B- Anaerobik glikolizde bilanço:<br />

Glukoz + 2 Pi + 2 ADP<br />

æ<br />

2 Laktat + 2 ATP + 2 H 2 O<br />

Net NADH üretimi veya tüketimi yoktur. Gliseraldehit 3 P dehidrogenaz ile<br />

oluşturulan NADH, laktat dehidrogenaz ile harcanır.<br />

GLİKOLİZİN DÜZENLENMESİ<br />

Glikoliz, 3 irreversibl kinaz basamağı içerir ve düzenlenme de bu basamaklar<br />

aracılığı ile olur. Glikolizin kinaz reaksiyonlarından, fosfogliserat kinaz reaksiyonu<br />

reversibldir ve düzenlenmede katkısı yoktur.<br />

1-Heksokinaz: Glu-6-P ile inhibe olur.<br />

Glikokinaz: İnsulin ile etkinliği artırılır.<br />

2-PFK 1: P eklenince inaktif olur. **Hız kısıtlayıcı basamak enzimidir. PFK<br />

1, düzenlenmede eşik enzim görevi yapar. Bunun için, substratı ile aktiflenmez<br />

ve ürünüyle de inhibisyona uğratılmaz. Hatta ürünü olan Fru 1,6 bis P ile<br />

aktiflendiği kabul edilir.<br />

Aktivatörleri İnhibitörleri<br />

-- Fru 2,6 bis P -- ATP<br />

--AMP -- Sitrat<br />

-- ADP -- Yağ asitleri<br />

-- Bazı amino asitler<br />

• En güçlü aktivatör, Fru 2,6 bis P’ tır. Fru 6 P’dan PFK 2 katalizi ile oluşur,<br />

yıkılımını ise Fru 2,6 bis fosfataz sağlar. PFK 2 ve Fru 2,6 bis fosfataz’ ın aynı<br />

enzim olup, değişik şartlarda değişik fonksiyonları yaptığı ve bu yüzden de çiftişlevli<br />

enzim olduğu şeklinde iddialar da vardır. Fru 2,6 bis P, aynı zamanda<br />

glikoneogenetik yol enzimlerinden birisi olan Fru 1,6 bis fosfatazı inhibe ederek,<br />

bu iki yolun (glikoliz ve glikoneogenezin) aynı anda aktive olmalarını engeller.<br />

Yani, Fru 2,6 bis P, glikolizi hızlandırırken, glikoneogenezi baskılar.


37<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

• SAS’ da yüksek enerjiye yanıt olarak akış durur. Dolayısıyla, sitrat birikir. Sitrat<br />

artışı, enerjinin yeterli olduğu sinyalini vererek glikolizi yavaşlatır.<br />

3-Piruvat kinaz: P eklenince inaktif olur.<br />

Aktivatörleri İnhibitörleri<br />

-- Fru 1,6 bis P -- ATP<br />

--Karbonhidratlar -- Asetil coA<br />

(özellikle fruktoz) -- Uzun zincirli yağ a.<br />

-- Alanin<br />

• Kan glukoz düzeyi düştüğünde, açlık ve diabette yükselen glukagon hücre<br />

içi cAMP seviyesini yükselterek, piruvat kinazı fosforiller ve onu inaktive<br />

eder. Böylece, PEP glikolitik yola devam edemez, bunun yerine glikoneogeneze<br />

saparak, kan glukoz seviyesinin artırılmasını sağlar.<br />

Büyüme hormonu ise;<br />

1. Dokulara glukoz girişini azaltarak,<br />

2. Lipolizi artırıp, serbest yağ asitlerini açığa çıkararak, PFK 1 ve piruvat kinaz<br />

inhibisyonu ile glikolizi baskılayarak kan şekerini yükseltir.<br />

GLUKOZ DIŞI MONOSAKKARİTLERİN METABOLİZMALARI<br />

1. Galaktoz: Laktozun hidrolizi ile oluşur. Hücre içine girişi insulinden bağımsızdır.<br />

Galaktoz önce galaktokinaz ile fosforillenir ve galaktoz 1 P oluşur. Bu maddeden<br />

üridil transferaz kataliziyle, birden fazla ara basamak üzerinden, Glu-6-P oluşup,<br />

glikolize girer.<br />

* Galaktozemi: Galaktozüri: Galaktoz 1-P üridil transferaz enziminin<br />

yokluğudur.<br />

Galaktoz yüklenmesiyle oluşan Galaktoz 1 P, birikerek karaciğerde fosfoglukomutaz<br />

enzimini inhibe eder ve glikojenolizi baskılar. Böylece hipoglisemiye neden olur.<br />

Galaktoz 1 P’dan oluşan DULSİTOL (= Galaktitol), lensin protein yapısını bozarak,<br />

katarakta neden olur. Diyetle laktoz verilmez.<br />

2. Fruktoz: Seminal plazmada yüksek miktarlarda bulunur. Besinsel sukrozun<br />

hidrolizi ile oluşur. Ayrıca, pek çok meyve, sebze ve balda serbest monosakkarit<br />

şeklinde bulunur. Ya heksokinaz veya fruktokinaz ile fosforillenir. Heksokinazın<br />

fruktoza ilgisi, fruktokinazınkinden daha düşüktür. Zaten, metabolizmada aktif<br />

olan yol da fruktokinaz ile fosforilasyondur. Fruktokinaz enzimi KC, böbrek<br />

ve ince barsakta bulunur.<br />

Fruktozun hücrelere girişi, insulinden bağımsızdır.<br />

Fruktokinaz ile oluşan Fru 1-P, Aldolaz B ile DHAP ve gliseraldehide yıkılarak<br />

glikolize girer<br />

• Esansiyel fruktozüri: Hepatik fruktokinaz eksikliğidir.<br />

• Herediter fruktoz entoleransı: Aldolaz B eksikliğidir. Hücre içinde Fru 1-P<br />

birikir. Böbreklerde birikimi ile, proksimal tubulus fonksiyonları bozulur. Fosfat<br />

atılımı artarak, hipofosfatemi ve diş çürükleri meydana gelir. Ciddi hipoglisemi,<br />

kusma, sarılık, kanamaya eğilim vardır.


38<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

• Aşırı fruktozlu diyet: Artmış fruktoz tüketimi KC metabolizmasını etkiler.<br />

Fruktozun Fru 1-P’a fosforilasyonu hızlıyken, Aldolaz B reaksiyonu göreceli<br />

olarak daha yavaştır ve böylece biriken Fru 1-P yüzünden hücre içi inorganik<br />

fosfat tükenir. P’ ın azalması, özellikle besinsel fruktozun çoğunu metabolize<br />

eden KC’ de ADP ve AMP’ den ATP oluşumunu kısıtlar. Sonuçta AMP ve ADP,<br />

katabolize edilerek, hiperürisemi ve Gut hastalığı belirtileri ortaya çıkabilir.<br />

• Diabetik katarakt: Diabette, lenste yüksek glukoz, sorbitol (poliol) yolu ile,<br />

sorbitol ve fruktoza çevrilir.<br />

Glukoz + NADPH + H +<br />

æ Aldoz Redüktaz<br />

Sorbitol + NADP +<br />

Sorbitol, membranları geçemez ve birikir, su çekerek osmotik hasara neden olur.<br />

Diabetik katarakt ile sonuçlanır.<br />

3. Mannoz: Polisakkarit ve glikoproteinlerin sindirimi ile açığa çıkar. Heksokinaz<br />

ile fosfatlanıp, Fru 6-P üzerinden glikolize girer.<br />

MEKİK SİSTEMLERİ<br />

Spesifik mekik sistemleri, mesela glikoliz gibi olaylarla açığa çıkmış, NADH gibi<br />

indirgeyici maddeleri, sitozolden mitokondriye taşırlar. Çünkü solunum zinciri<br />

mitokondride yer alır. KC, böbrek ve kalp mitokondrilerinde fonksiyon yapan en<br />

aktif NADH mekiği MALAT-ASPARTAT MEKİĞİ’dir. Ve bu yolla 1 NADH’dan 2,5<br />

ATP kazanılır. İskelet kası ve beyinde ise, GLİSEROL 3 P MEKİĞİ aktiftir. Bu yolla<br />

ise, 1 NADH’dan 1,5 ATP kazanılır.<br />

PİRUVATIN MİTOKONDRİAL ALTERNATİF YOLLARI<br />

• 1. Piruvattan Asetil coA sentezi: (Oksidatif Dekarboksilasyon ile)<br />

İrreversibldir ve mitokondride oluşur. Piruvatın, piruvat dehidrogenaz<br />

kompleksi ile oksidatif dekarboksilasyonu, kalp kası gibi yüksek oksidatif<br />

kapasiteye sahip dokularda önemli bir yoldur. Bu yolla piruvat, irreversibl<br />

olarak SAS’nun temel yakıtı ve yağ asidi sentezinin yapı taşı olan asetil<br />

coA’ya dönüştürülür. Piruvat dehidrogenaz enzim kompleksi 5 koenzim<br />

gerektirir:<br />

1. Tiamin pirofosfat=TPP (Tiamin = B1 vitamini)<br />

2. FAD (Riboflavin = B2 vitamini)<br />

3. NAD (Niasin: B3 vitamini)<br />

4. Co A (Pantotenat = B 5 vitamini)<br />

5. Lipoat<br />

• Arsenit (AsO 2 -) ve Civa iyonları; Piruvat Dehidrogenaz enzim kompleksini<br />

irreversibl olarak inhibe ederler. İndirgenmiş lipoatın -SH grupları ile<br />

bağlanarak fonksiyon görmesini engellerler.<br />

2. Piruvattan oksalasetat sentezi: (Karboksilasyon reaksiyonu ile)<br />

İrreversibldir ve mitokondride oluşur. Piruvatın, piruvat karboksilaz ile<br />

oksalasetata karboksilasyonu, biotin bağımlı bir reaksiyondur. Bu reaksiyon<br />

SAS’nun ara ürünlerini oluşturduğu ve glikoneogenez için substrat sağladığı için<br />

önemlidir. Piruvat karboksilaz, asetil coA tarafından uyarılır.


PİRUVATIN MİTOKONDRİAL ALTERNATİF YOLLARI<br />

39<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

SİTRİK ASİT SİKLUSU = SAS = TRİ KARBOKSİLİK ASİT (TCA)<br />

SİKLUSU<br />

8 basamaklı, siklik bir metabolik yoldur. 4 basamağı oksidasyon reaksiyonudur.<br />

Ve oksidasyon enerjisi NADH ve FADH2 olarak korunur. Bu siklusta oluşan ara<br />

ürünler, birçok biyosentetik prekürsörlerdir.<br />

Bu siklus yakıt olarak, asetil coA kullanır. Esas yıkılan asetil kısmıdır. Asetil kısım,<br />

CO2 ve H2O’ya yıkılır. Temel madde 4 C’lu oksalasetattır. Siklus reaksiyonları<br />

sonucunda tekrar kazanılır. Siklusun temel amacı enerji kazanmaktır ve hücre<br />

mitokondrilerinde oluşur.<br />

SAS BASAMAKLARI<br />

1. Sitrat sentezi: Asetil coA ve oksalasetat birleşerek, sitrat oluşur. Enzim<br />

sitrat sentazdır. İrreversibldir.<br />

2. Cis-akonitat üzerinden izositrat oluşumu: Fe-S merkezi içeren akonitaz<br />

katalizi ile olur. Fluoroasetat tarafından inhibe edilir.<br />

3. α-Ketoglutarat sentezi: İzositrat dehidrogenaz kataliziyle, izositrat;<br />

α-ketoglutarat ve CO 2 ‘ye okside olur. İlk NADH sentezinin olduğu<br />

basamaktır.<br />

4. Süksinil coA sentezi: α-Ketoglutarat dehidrogenaz kompleksi katalizi<br />

ile süksinil coA ve CO 2 oluşur. Bu basamakta da 2. NADH kazanılır.<br />

** α-Ketoglutarat dehidrogenaz enzim kompleksinin fonksiyonu tıpkı, piruvat<br />

dehidrogenaz enzim kompleksine benzer. Aynı 5 koenzim bu reaksiyonda<br />

da gereklidir. Arsenit ve Civa bu reaksiyonda da inhibitördür.<br />

5. Süksinat oluşumu: Süksinil coA, süksinil coA sentetaz=süksinat kinaz<br />

katalizi ile, süksinata çevrilir. Siklusun tek substrat düzeyinde fosforilasyonu<br />

ile 1 GTP kazanılır.


40<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

6. Fumarat oluşumu: Bu reaksiyon, Süksinat dehidrogenaz katalizi ile olur<br />

ve 1 FADH 2 kazanılır. Süksinatın anoloğu olan malonat, enzimin kuvvetli<br />

Kompetetif inhibitörüdür.<br />

7. Fumaratın hidrasyonu ile malat oluşumu: Enzim Fumaraz = Fumarat<br />

hidratazdır.<br />

8. Malatın oksalasetata oksidasyonu: Enzim Malat dehidrogenazdır. 3.<br />

NADH kazanılır. Temel madde olan oksalasetat elde edilmiş olur.<br />

A-GLİKOLİZ Oluşan madde Kazanılan ATP<br />

• Heksokinaz 1 ATP -1<br />

• PFK-1 2 ATP -1<br />

• Gliseraldehit 3 P dehidrogenaz 2 NADH 3 veya 5<br />

• Fosfogliserat kinaz 2 ATP 2<br />

• Piruvat kinaz 2 ATP 2<br />

• B- Piruvat Dehidrogenaz 2 NADH 5<br />

C-SAS<br />

İsositrat dehidrogenaz 2 NADH 5<br />

α- ketoglutarat dehidrogenaz 2 NADH 5<br />

Süksinat kinaz 2 GTP 2<br />

Süksinat dehidrogenaz 2 FAH 2 3<br />

Malat dehidrogenaz 2 NADH 5<br />

TOPLAM 30 veya 32 ATP<br />

GLİKOLİZ + SAS + ETZ İÇİN ORTAK ENERJİ BİLANÇOSU<br />

SAS İÇİN REGÜLASYON<br />

C atomlarının piruvattan SAS’na akışı 4 irreversibl basamak ile kontrol edilir.<br />

1-Piruvat dehidrogenaz kompleksinin düzenlenmesi: Allosterik ve kovalan<br />

modifikasyonla düzenlenir.<br />

Aktivatörleri İnhibitörleri<br />

--AMP -- ATP<br />

--Co A -- Asetil co A<br />

--NAD + -- NADH<br />

--Ca 2+ -- Uzun zincirli yağ asitleri<br />

* Bu enzim kompleksi, reversibl fosforilasyon ile inhibe olur. Spesifik bir protein<br />

kinaz, enzimi fosforiller ve inaktive eder. Bu protein kinaz, ATP ile aktive olur.<br />

2- Sitrat sentazın düzenlenmesi:<br />

İnhibitörleri<br />

• ATP<br />

• NADH<br />

• Süksinil Co A<br />

• Asetil co A


3- İzositrat dehidrogenazın düzenlenmesi:<br />

Aktivatörü İnhibitörleri<br />

-- ADP -- NADH<br />

-- ATP<br />

4-α-ketoglutarat dehidrogenazın düzenlenmesi:<br />

İnhibitörleri<br />

• ATP<br />

• GTP<br />

• NADH<br />

• Süksinil co A<br />

GLİKOJENEZ = GLİKOJEN SENTEZİ<br />

41<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Sitozolde oluşur. Glikojen, glukozun kolayca yıkılabilen depo şeklidir. Glikojen<br />

KC ve kasda depolanır ve buna bağlı olarak glikojenez de bu 2 organda olur.<br />

Kas glikojeni, kasılma sırasında ATP sentezi için enerji deposu görevi üstlenir.<br />

KC glikojeni ise, özellikle erken açlık döneminde kan glukoz düzeyinin belirli bir<br />

seviyede tutulmasında görevlidir.<br />

Kaslarda yaklaşık 400 g glikojen bulunur ve bu kas ağırlığının % 1-2’sini<br />

oluşturur. KC’ de ise, yaklaşık 100 g olan glikojen, KC ağırlığının % 6-8’idir.<br />

Glikojen sentezi Glu 6-P’ dan başlar. Bu fosfat, ATP’den alınır. Geri kalan<br />

basamaklar için gerekli enerji, UTP’ den elde edilir.<br />

* Glikojen sentaz, anahtar enzimdir. Dokuda önceden var olan glikojen<br />

çekirdeğine =Glukogenin), glukozu indirgen olmayan uçtan bağlar.<br />

Glu 6-P, glikojen sentazın allosterik aktivatörüdür.<br />

Glukozlar; α 1,4 glikozid bağı ile, 11-12 tane bağlandıktan sonra; Brancher =<br />

Dallanma yapıcı enzim = Trans glikozidaz = Amilo (1,4) (1,6) trans glikozilaz =<br />

Glikozil 4,6 transferaz = Amilo 1,6 trans glikozilaz 6-7 glukozluk parçayı kırarak<br />

alır ve α 1,6 glikozid bağı ile, dallanma oluşturarak bağlar. Bu dallanma noktası,<br />

bir önceki dallanmadan en az 4 glukoz birimi uzaktadır.<br />

GLİKOJENOLİZ = GLİKOJEN YIKILIMI<br />

Glikojenin, KC ve kaslarda yıkımını sağlayan yol, sentez yolunun tersine işlemesi<br />

şeklinde değildir. α 1,4 glikozid bağlarının yıkılması ile, glukoz 1-P elde edilir.<br />

Ayrıca her α 1,6 glikozid bağının kopmasıyla da serbest glukoz salınır.<br />

Temel enzim, glikojen fosforilazdır. Glikojen molekülünün indirgen olmayan<br />

ucundan glukozu ayırır. Bunu da yapıya Pi sokarak yapar ve Glu 1-P oluşur. Bu<br />

işlem dallanmaya 4 glukoz kalıntısı kala durur.<br />

Glikozil transferaz, 3 glukozu koparıp, başka bir indirgenmemiş uca ekler. Kalan<br />

tek kalıntı da, Debrancher=Amilo 1,6 glikozidaz= Dalları kırıcı enzim ile<br />

serbest glukoz olarak ayrılır. Böylece yıkım devam eder.<br />

Açığa çıkan Glu 1-P, fosfoglukomutaz ile Glu 6-P’ a çevrilir. Serbest glukoz<br />

sentezi için Glukoz 6 fosfataz devreye girer. Bu enzim; Endoplazmik Retikulum<br />

membranında, iç yüzde yer alır. Glu 6 fosfat ER lümenine alınır, burada glukoz<br />

ve inorganik fosfata ayrılıp, sitoplazmaya geri verilir.


42<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Glukoz 6 fosfataz, KC ve böbrekte bulunur, kas ve adipoz dokuda<br />

bulunmaz. Bu enzimin varlığı, bir dokunun kana glukoz vermesini sağlar. Kaslarda<br />

bulunmadığından, kas glikojeninden diğer organlar faydalanamaz.<br />

Kasda ise, Glu 6-P’ dan glikoliz ile laktat oluşturulur. Oluşan laktat, kan yoluyla<br />

KC’e yollanıp, orada glikoneogenez ile glukoz sentezlenir. Bu olaya da CORİ<br />

SİKLUSU adı verilir.<br />

**Glikojenin lizozomal yıkımı: Az bir miktar glikojen, lizozomlarda α-1,4<br />

glikozidaz (asit maltaz) tarafından yıkılır. Bu yolun amacı bilinmemektedir. Fakat,<br />

bu enzimin eksikliğinde, tip II glikojen depo hastalığı = POMPE hastalığı<br />

oluşur. Sitozolik glikojen vakuollerinin birikimi ile seyreden ciddi bir hastalıktır.<br />

Birikim KC, kalp ve kasda olur. Kan glukoz düzeyi normaldir. Ciddi kardiomegali<br />

ile, erken ölüme gider.<br />

GLİKOJENEZ VE GLİKOJENOLİZİN DÜZENLENMESİ<br />

Glikojen yapım ve yıkımı, hormonların etkisi altındadır. Hormonal etki sonucu,<br />

enzimlerde fosforilasyon ve defosforilasyon ile düzenlenme olur.<br />

Glikojen sentaz ve glikojen fosforilaz, resiprokal olarak düzenlenirler. Bu iki<br />

enzimin biri stimüle olduğunda, diğeri inhibe olur. Dengeyi, glukagon ve insulin<br />

kontrol ederler.<br />

Epinefrin, glukagona benzer etkilidir. Ancak, Epinefrin için primer target organ<br />

kaslar, Glukagon için karaciğerdir. İnsulin ise; başlıca Kas, KC ve Yağ dokusunda<br />

etkilidir.<br />

• Glikojen sentaz, fosforillenince inaktive olur. Glikojen fosforilaz,<br />

fosforillenince aktive olur.<br />

• Hormonal kontrole ek olarak, glikojen fosforilaz, ATP ve AMP tarafından<br />

allosterik olarak düzenlenir.<br />

• Kas kasılımı ile, ATP yıkılır ve AMP artar. AMP, kasdaki glikojen fosforilazı,<br />

allosterik olarak aktive eder.<br />

• Karaciğerdeki glikojen fosforilazın allosterik inhibitörü ise; Glukozdur.<br />

Kan glukozu yükseldiğinde, glukoz hepatosite girer, glikojen fosforilazın<br />

regülatör bölgelerine bağlanır ve onu inaktive eder. Böylece, glikojen yıkımı<br />

yavaşlar. Yerine ; aşırı glukozlar, glikojen sentezi ile depolanır.<br />

Glikojen Fosforilazın Aktivatörleri:<br />

• cAMP<br />

• Ca2+<br />

• AMP (Kasda)<br />

• Glukagon ve epinefrin<br />

Glikojen Fosforilazın İnhibitörleri:<br />

• İnsulin<br />

• Fosfokreatin (kasda)<br />

• Glukoz ve kafein (karaciğerde)<br />

• ATP<br />

** Glu 6-P, glikojen sentetazı aktive eder.


Glikojen depo hastalıkları :<br />

* En sık görülen; Von Gierke’dir.<br />

Tip Eksik enzim<br />

I-Von Gierke<br />

II-Pompe<br />

(Lizozomal kusur)<br />

Tutulan<br />

Organ<br />

Glu 6 fosfataz KC, böbrek,<br />

barsak<br />

α1,4 glikozidaz = Asit<br />

Maltaz<br />

Klinik Belirtiler<br />

43<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Ciddi açlık hipoglisemisi, cücelik<br />

Hepatomegali, yağlı KC, taşbebek<br />

yüzü<br />

Hiperlaktik asidemi, hiperürisemi<br />

Tanı KC biyopsisi ile konur.<br />

KC, kalp, kas Sitozolik depolanma, kardiomegali<br />

Normal glisemi, hepatomegali<br />

Tanı kas biyopsisi ile konur.<br />

III-Cori (Forbes) Amilo 1,6 glikozidaz KC, kalp Tip I gibi, hafif seyirli<br />

IV-Anderson<br />

V- Mc Ardle<br />

Amilo 1,6 Trans glikozidaz KC Siroz, asit, erken ölüm<br />

Tanı KC histolojisi ile konur.<br />

Miyofosforilaz<br />

(Kas fosforilazı)<br />

Kas Ağır egzersizde kas laktatı yükselmez.<br />

Zeka gelişimi normaldir. Selimdir.<br />

İleri yaşlarda miyoglobinüri olur.<br />

Kasları zayıftır.<br />

VI- Hers KC fosforilazı KC Tip I gibi, daha hafif.<br />

VII-Tauri<br />

Kas ve eritrosit<br />

fosfofruktokinazı<br />

Kas Tip V gibi<br />

VIII- KC fosforilaz kinazı KC Tip I gibi, daha hafif.<br />

IX- KC fosfogliserat kinazı KC<br />

X- cAMP’ ye bağımlı kinaz<br />

PENTOZ FOSFAT YOLU =PFY= HEKSOZ-MONOFOSFAT ŞANTI<br />

* Glukozun bu yolla oksidasyonu, organizmaya NADPH ve 5 C’ lu şekerler<br />

(pentoz) sağlar. Bu yolla, ATP üretilmez veya tüketilmez.<br />

Açığa çıkan, riboz 5 P nükleotid biyosentezinde kullanılır.<br />

• PFY’ da elektron alıcı, NAD+ değil, NADP+ ‘ dir.<br />

NADPH üreten yollar:<br />

1. Pentoz fosfat yolu<br />

2. Yağ asidi biyosentezinde malik enzim<br />

3. NADP+ bağımlı izositrat dehidrogenaz<br />

* PFY; eritrositte NADPH üreten tek yoldur. Böylece, eritrosit membran<br />

direncini sağlar.<br />

NADPH kullanan (H+ verici olarak) olaylar:<br />

1. Yağ asidi sentezi<br />

2. Kolesterol sentezi<br />

3. Steroid hormon sentezi<br />

4. Zehirsizleştirme (Özellikle, KC’ de mikrozomal oksidasyon= Sitokrom P-450<br />

sistemi için) -- Steroid, alkol ve çeşitli ilaçların hidroksilasyonu bu yolla olur.


44<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

5. H 2 O 2 redüksiyonu ve GSH rejenerasyonu için (GSH redüktaz, NADPH<br />

kullanır.)<br />

6. Nötrofil ve makrofajlar (monositler), fagositozla aldıkları maddelerin bertaraf<br />

edilmesinde, NADPH kullanırlar. Bu hücreler bakterilerin öldürülmesinde, hem<br />

oksijen bağımlı hem de oksijenden bağımsız mekanizmalar kullanılır. Oksijen<br />

bağımlı mekanizmalar, miyeloperoksidaz (MPO) sistemi ve serbest radikal<br />

üretimi sağlayan bir sistem içerir. Oksijenden bağımsız sistem, pH değişiklikleri<br />

ve lizozomal enzimleri kullanır.<br />

Fagositoz olduktan sonra, lökosit hücre duvarında yerleşmiş olan NADPH<br />

oksidaz sistemi, moleküler oksijeni süperokside dönüştürür.<br />

O 2 + NADPH + H + å O. 2 - + NADP +<br />

Bundan da, süperoksit dismütaz (SOD) ile H 2 O 2 sentezlenir.<br />

2 O. 2 - + 2 H + SOD å H 2 O 2 + O 2<br />

Fagolizozomda bulunan MPO (Miyeloperoksidaz) etkisi ile, hidrojen peroksit<br />

ve klorür iyonları hipokloröz aside çevrilir.<br />

H 2 O 2 + Cl - MPO å OCl - + H 2 O<br />

Bu madde bakteriyi öldürür. NADPH Oksidazın eksikliğinde, inatçı<br />

kronik piyojenik enfeksiyonlar ile karakterize olan kronik granülomatozis<br />

gözlenir.<br />

PFY’ nun yoğun olduğu dokular:<br />

• Eritrosit<br />

• Karaciğer<br />

• Sürrenal korteks<br />

• Yağ dokusu<br />

gibi sentezlerin yoğun olduğu dokulardır.<br />

* PFY, sitozolde yürür.<br />

I-Oksidatif kademe; Okside olan her Glu 6 P molekülü için, ribuloz 5 P,<br />

CO2 ve 2 molekül NADPH’ın oluştuğu 3 reaksiyondan oluşur.<br />

1- Glu 6 P’ ın dehidrojenasyonu: Glukoz 6 P dehidrogenaz (G6PD)<br />

ile irreversibl bir oksidasyon olur ve 6-fosfoglukonolakton oluşur.<br />

Koenzim olarak NADP + kullanır. Primer regülasyon basamağıdır.<br />

Enzim, NADPH ile güçlü bir şekilde inhibe olur. NADPH ihtiyacı artınca<br />

da enzim aktive olur.<br />

2- 6 - Fosfoglukonolakton hidrolaz<br />

3- 6-Fosfoglukonat dehidrogenaz: ** SAS enzimlerinden izositrat<br />

dehidrogenaz ile analogdur. İkisi de β - C’dan CO 2 ayrılmasına<br />

neden olurlar.<br />

II-Non oksidatif kademe; 3, 4, 5 ve 7 C’lu şekerlerin, birbirine dönüşümünü<br />

katalize eder.<br />

• Transketolazın koenzimi, tiamin pirofosfat (TPP) dır.<br />

• B 1 vitamini eksikliğinde, eritrosit transketolaz aktivitesine bakılır.<br />

• TPP, aktive aldehitleri taşımada görevli bir koenzimdir.


45<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

PFY’ nun kazançları: Oksidatif basamaklar sonucu, 1 glukozdan 2 NADPH<br />

ve 1 Ribuloz 5 P oluşur. Eğer NADPH ihtiyacı varsa oluşan nonoksidatif<br />

basamaklar sonucu, son ürünlerden glukoz kazanılması ile, yola giren 6<br />

glukozdan, 5 glukoz + 12 NADPH elde edilir. Yani bir bakıma ikinci<br />

kademe reaksiyonlarının amacı, glukoz israfını önlemektir. Yeni<br />

glukozlar, tekrar PFY’ na girebilirler.<br />

PFY’ nun düzenlenmesi<br />

Anahtar enzim glukoz 6 P dehidrogenaz, inhibitörü NADPH’ dır.<br />

Yağ asidi biyosentezinin ara maddesi olan Acil coA da, enzimi inhibe eder.<br />

ÜRONİK ASİT YOLU = GLUKURONİK ASİT YOLU<br />

Bu yolla glukozun oluşturdukları:<br />

1- Glukuronik asit meydana gelir ve başlıca zehirsizleştirmede kullanılır.<br />

2- Glikozaminoglikan (GAG) sentezini etkiler.<br />

3- Askorbik asit sentezlenir. (İnsanlarda bu imkansız)<br />

4- Pentozlar (L-ksilüloz) meydana gelir.<br />

• Bu yolla da, PFY’daki gibi ATP oluşmaz.<br />

• C vitaminini kendisi sentezleyebilen organizmalarda, L-gulanolakton oksidaz<br />

enzimi katalizi ile askorbik asit oluşturulur. İnsanda bu enzim yoktur ve C<br />

vitamini sentezlenemez.<br />

• L-ksilülozdan D-ksilüloz sentezleten L-ksilüloz redüktaz eksikliğinde,<br />

esansiyel pentozüri olur. İdrara L-ksilüloz çıkar. Bu durumda, parenteral<br />

ksilitol verilmesinde D-ksilüloz artıp, glioksalat üzerinden oksalata çevrilir.<br />

Beyin ve böbreklerde oksalozis gözlenir.<br />

GLİKONEOGENEZ<br />

Karbonhidrat dışı maddelerden, glukoz sentezlenmesidir. Beyin, eritrositler, böbrek<br />

medullası, gözde kornea ve lens, testisler ve egzersiz halindeki kas; yakıt olarak<br />

sürekli glukoza ihtiyaç duyarlar. Diyetle karbonhidrat alınmadığında; KC glikojeni,<br />

yalnız 10-18 saat süreyle yeterli olabilir. Bu durumda, hepatik glikojen depoları<br />

boşaldığında, glikoneogenez devreye girer.<br />

Glikoneogenezde kullanılan maddeler:<br />

• Laktat (Kas kaynaklı)<br />

• Gliserol (Trigliserid kaynaklı)<br />

• α-keto asitler (Amino asit katabolizması ile elde edilen)<br />

• Propionil co A (Tek karbon sayılı yağ asidi kaynaklı)<br />

Glikoneogenezde, reaksiyonlar hücrenin sitozol ve mitokondri<br />

fraksiyonlarında geçer. Amaç öğünler arası kan şekerini sabit tutmaktır.<br />

Reaksiyonlar enerji kullanılarak yürütülür.<br />

Glikoneogenezin yaklaşık % 90’ı KC’ de, yaklaşık % 10’u böbreklerde<br />

gerçekleşir.


46<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Glikolizin İrreversibl Basamakları:<br />

1- Heksokinaz / Glikokinaz<br />

2- Fosfofruktokinaz I (PFK I)<br />

3- Piruvat kinaz<br />

Glikoneogenezin İrreversibl Basamakları:<br />

1- Piruvat karboksilaz (Mitokondride)<br />

2- Fosfo Enol Piruvat (PEP) Karboksikinaz<br />

3- Fruktoz 1,6 Bisfosfataz<br />

4- Glukoz 6 Fosfataz<br />

1-Piruvatın karboksilasyonu: Piruvat karboksilaz, KC ve böbrek hücrelerinin<br />

mitokondrilerinde bulunur, fakat kasda bulunmaz. Koenzimi biotindir.<br />

Allosterik aktivatörü Asetil coA’dır.<br />

Mitokondride oluşan oksalasetatın glikoneogeneze devam edebilmesi,<br />

sitoplazmaya taşınmasına bağlıdır. Oksalasetat, mitokondri iç zarını direkt<br />

olarak geçemez. Bazı yollarla taşınması gereklidir. En yaygın yol malat<br />

üzerinden taşınmadır.<br />

2-Sitozole aktarılan oksalasetatın dekarboksilasyonu: Oksalasetat,<br />

sitozolde PEP karboksikinaz ile dekarboksile olur ve PEP oluşur. GTP<br />

hidrolizi ile olur.<br />

3-Fruktoz 1,6 Bisfosfatın defosforilasyonu: Fosfofruktokinaz I basamağının<br />

atlanmasını sağlar. Görevli enzim, Fruktoz 1,6 Bisfosfatazdır. Bu enzim,<br />

KC ve böbrekte bulunur.<br />

Bu reaksiyon önemli bir düzenleyici noktadır. Yüksek AMP ve düşük ATP ile<br />

enzim inibe olur. Fruktoz 2,6 bisfosfat da inhibitör etkilidir.<br />

4-Glukoz 6-P’ ın defosforilasyonu: Serbest glukoz oluşumu için gereklidir.<br />

Enzim Glukoz 6-Fosfatazdır. KC ve böbrekte bulunur. Fakat kasda yoktur.<br />

Bu nedenle kas, glikoneogenezle kana glukoz veremez.<br />

* Glikoneogenezin diğer basamakları, reversibldir ve glikolizde olduğu<br />

gibidir.<br />

GLİKONEOGENEZİN BAŞLICA SUBSTRATLARI<br />

1-Laktat: Glikoliz sonucu kas ve eritrositlerde oluşur. Kasda oluşan laktatın KC’<br />

de tekrar glukoza dönmesini CORİ SİKLUSU sağlar.<br />

Kas ve KC’ deki LDH’ ların substrat ilgileri farklıdır. Kastakinin piruvat için, KC’<br />

dekinin laktat için Km’i düşüktür, yani ilgisi yüksektir.<br />

2-Glikojenik amino asitler: α-keto asitler: Diyetsel proteinlerden veya açlıkta<br />

kas proteinlerinden kaynaklanırlar. Anahtar reaksiyonlar, transaminasyondur.<br />

Glikojenik amino asitlerden; piruvat, oksalasetat ve α-ketoglutarat gibi SAS ara<br />

maddeleri olan, α-keto asitler elde edilir. Bu maddeler SAS reaksiyonları aracılığı<br />

ile PEP’ ın prekürsörü olan oksalasetat üzerinden glikoneogeneze girerler.<br />

Ayrıca, ALANİN Piruvat-Alanin siklusu ile, hem kan şekerine katkıda bulunur,<br />

hem de amonyak detoksifikasyonunda rol alır.


47<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

3-Gliserol: Aktif bir doku olan yağ dokusunda, trigliseridlerin yıkılımı ile gliserol<br />

ve yağ asitleri oluşur. Yağ asitleri, KC’ de ß-oksidasyon ile asetil co A oluştururlar.<br />

Asetil co A, glikoneogeneze girmez. Fakat Sitrik Asit Siklusuna girip, enerji<br />

oluşturarak, glikoneogenezin devamını sağlar.<br />

Gliserolün kullanılabilmesi için, KC ve böbrekte gliserokinaz ile fosfatlanması<br />

gerekir. Oluşan gliserol fosfat, aktif bir maddedir ve dihidroksi aseton fosfat<br />

üzerinden glikoneogeneze girer. Gliserol fosfat, yağ dokusunda oluşamaz,<br />

çünkü gliserokinaz enzimi yoktur.<br />

4-Propionil co A: Bazı amino asitlerin ve tek C sayılı yağ asitlerinin oksidasyonu<br />

ile propionil co A oluşur. Bu madde, metil malonil co A üzerinden B12 vitamini<br />

gerektiren bir reaksiyonla, SAS ara maddesi olan süksinil co A’ ya yıkılır. Böylece,<br />

glikoneogeneze girer. Propionil co A veren amino asitler İzolösin, Valin, Metyonin<br />

ve Treonindir.<br />

Glikoneogeneze katılamayan, yani glukoz sentezine karbon veremeyen<br />

maddeler:<br />

1- Lösin<br />

2- Çift C sayılı yağ asitleri<br />

3- Keton cisimleri<br />

4- Asetil coA<br />

Glikoneogenezin düzenlenmesi:<br />

1- Glukagon ile düzenlenme: Bu hormon, glikoneogenezi 2 yolla stimüle<br />

eder.<br />

A- cAMP üzerinden etkiyle, Fruktoz 2,6 bisfosfat düzeyini düşürerek,<br />

Fruktoz 1,6 bisfosfatazı aktive eder. Bu en önemli kontrol noktasıdır.<br />

Bu arada, PFK I inhibe olarak glikoliz yavaşlar.<br />

B- Piruvat kinazı fosforilleyerek, onu inaktive eder ve PEP, glukoz<br />

sentezi yoluna gider.<br />

2- Substratlar ile düzenlenme: Glikoneogenetik prekürsörlerin varlığı,<br />

özellikle glikojenik amino asitler ve yüksek ATP düzeyleri, hepatik glukoz<br />

sentez hızını belirgin şekilde artırır. Hipoglisemi olduğunda, kaslardan amino<br />

asit mobilizasyonu artarak, glikoneogenez uyarılır.<br />

3- Asetil co A ile allosterik aktivasyon: Asetil co A, piruvat karboksilazı<br />

aktive eder. Ayrıca, PEP’den piruvat sentezleten Piruvat Kinazı ve piruvattan<br />

Asetil co A sentezleten Piruvat Dehidrogenazı inhibe ederek, ara ürünlerin<br />

glikoneogeneze sapmasını sağlar.<br />

Asetil co A varlığı; ‘’SAS’na girecek yeterli substrat var, onun için glikoliz ve<br />

piruvat dehidrogenaz dursun’’ sinyalini vererek, ara maddeler ve fazla C<br />

iskeletlerinden glukoz sentezini sağlar.<br />

Glikoneogeneze alkol alımının etkisi: Alkol glikoneogenezi inhibe eder.<br />

Etanol + NAD +<br />

2 Alkol dehidrogenaz<br />

Asetaldehit + NADH + H +


48<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Alkolün metabolizması ile, sitozolde NADH artar. Bu artış, piruvattan<br />

laktat sentezlenerek kompanse edilmeye çalışılır. (Glikolizdeki NAD+<br />

yenilenmesi gibi) Aynı şekilde, oksalasetattan da malat sentezlenerek,<br />

glikoneogenezin ön maddeleri olan; piruvat ve oksalasetat tükenmiş olur.<br />

Sonuç; hipoglisemidir.<br />

KARBONHİDRAT TÜREVİ MADDELER<br />

GLİKOZAMİNOGLİKANLAR =GAG’LAR =<br />

MUKOPOLİSAKKARİTLER<br />

GAG’lar, genellikle küçük miktarda bir proteinle ilişkili, (-) yüklü büyük<br />

heteropolisakkarit zincirlerinden oluşurlar. Bu bileşikler, büyük miktarda su<br />

bağlama yeteneğine sahip, jel benzeri bir matriks oluştururlar.<br />

Müköz sekresyonların ve sinovial sıvının kayganlığını, gözün humor aközünün<br />

ve yine sinovial sıvının esnekliğini sağlarlar. Kıkırdak, kemik, deri ve diğer bağ<br />

dokularının yapısal komponentidirler.<br />

SINIFLANDIRMA<br />

İçerdikleri glikozid bağının tipi ve sülfat birimlerinin yer ve derecesine göre; 6 tip<br />

GAG vardır:<br />

1- Dermatan sülfat: Deri, kan damarları ve kalp kapakçıklarında bulunur.<br />

2- Keratan sülfat: En heterojen GAG’ dır. Kondroitin sülfatla birlikte kartilaj<br />

proteoglikan agregatlarında ve korneada bulunur.<br />

3- Heparan sülfat: Bazal membranda ve bütün hücre yüzeylerinde bulunan hücre<br />

dışı GAG’dır. Özellikle damar endotel hücrelerinde bulunması önemli, çünkü LPL’<br />

ın tutulmasında aracılık yapmaktadır.<br />

4- Heparin: Diğer GAG’lardan farklı olarak, mast hücrelerinin (özellikle KC,<br />

akciğer ve deride) hücre içi bileşiğidir. Diğer GAG’lar hücre dışında bulunurlar.<br />

Yapısında heparan sülfattan daha fazla sülfat vardır.<br />

5- Hiyalüronik asit: Diğerlerinden farklı olarak, sülfatlanmamıştır. Proteoglikan<br />

yapısında protein çekirdeğe kovalan olarak bağlanmamıştır. Sadece<br />

hayvanlarda değil, bakterilerde de bulunur. Kayganlık sağlar ve darbelerin etkisini<br />

azaltır. Eklemlerin sinovial sıvısında, gözün humor aközünde, kordon kanında ve<br />

gevşek bağ dokusunda bulunur.<br />

6- Kondroitin 4- ve 6- sülfatlar: Vücutta en çok bulunan GAG’dır. Kartilaj,<br />

tendon, ligament ve aortada bulunur. Proteoglikan kümeleri oluşturur. Kartilajda<br />

kollajeni bağlar ve lifleri sıkı ve kuvvetli ağ şeklinde tutar.<br />

** Lipoprotein lipaz (LPL) enzimi, kapiller damar duvarlarında yerleşmiştir ve<br />

heparan sülfatın proteoglikan zincirleri tarafından tutulur. Normal şartlarda<br />

LPL enzimi, plazmada yüksek konsantrasyonlarda bulunmaz. Fakat, heparin<br />

enjeksiyonu ile, LPL heparan sülfattan ayrılıp, plazmaya geçer. Şilomikronlar ve<br />

VLDL’ nin trigliseridlerini hidroliz ederek lipemiyi giderir.


MUKOPOLİSAKKARİDOZLAR=MPS<br />

49<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Herediter lizozomal depo hastalıklardır. MPS’ lar, bir veya daha fazla GAG<br />

yıkımı ile ilgili lizozomal hidrolazların eksikliği ile ilgilidir. X’e bağlı Hunter<br />

sendromu hariç diğerleri OR’ dirler.<br />

A- Hurler sendromu: MPS I H : α-L idüronidaz eksiktir.<br />

B- Scheie sendromu: MPS I S : α-L idüronidaz eksiktir.<br />

C- Hunter sendromu: MPS II: İduronat sülfataz eksiktir. X’e bağlı geçer. Kornea<br />

bulanıklığı olmaz<br />

D- Sanfilippo sendromu: MPS III: 4 tipi vardır;<br />

Tip A: Heparin sülfataz eksikliği<br />

Tip B: N-asetil α- D- glukozaminidaz eksikliği<br />

Tip C:N- asetil coA: α-glukozamin N-asetiltransferaz eksikliği<br />

Tip D: N-asetil α-glukozamin 6 sülfataz eksikliği<br />

E-Morquio sendromu: MPS IV: N-asetil galaktozamin 6-sülfataz eksiktir.<br />

F-Maroteaux-Lamy sendromu:MPS VI: Aril sülfataz B :N- asetil galaktozamin-4sülfataz<br />

eksikliğidir.<br />

* Aril sülfataz A eksikliğinde ise, serebrozid 3-sülfat=sülfatid birikir ve<br />

metakromatik lökodistrofi oluşur.<br />

G-Sly sendromu: MPS VII: β-Glukuronidaz eksikliğidir.<br />

* MPS depo hastalıkları için tarama testi olarak Toluidin spot test kullanılır.<br />

GLİKOPROTEİNLER<br />

Glikoproteinler, oligosakkaritlere kovalan olarak bağlanmış proteinlerdir. GAG’lar,<br />

özel tip glikoproteinlerdir. Bunların GAG’lardan farkı, bağlı Kh zincirleri daha<br />

kısadır.<br />

Çok değişik miktarlarda Kh içerirler. (% 1-85 arasında)<br />

Glikozilasyon işlemleri ER ve golgi cisimlerinin lümeninde meydana gelir.<br />

Polipeptid zincirleri ile oligosakkarit zincirleri arası bağlanma, çeşitli amino asitler<br />

aracılığı ile olur. Bunlar başlıca; serin, treonin, hidroksilizin ve asparagindir.<br />

Yani bağlanma, hidroksilli bir amino asidin OH grubu üzerinden (O-glikozidik<br />

bağlantı) veya asparaginin amid grubu üzerinden (N-glikozidik bağlantı)<br />

olur.<br />

** TUNİKAMİSİN, Dolikol bağlı işlemleri engelleyerek N-bağlı glikozilasyonu<br />

aksatır.<br />

** DEOKSİNOJİRİMİSİN ve SWAİNZONİN ise, hem O-bağlı hem de N-bağlı<br />

glikoprotein sentezlerinin ortak inhibitörleridirler.<br />

KARBONHİDRAT MEDABOLİZMA BOZUKLUKLARI<br />

GLİKOZİLLENMİŞ PROTEİNLER<br />

Bunlar, diyabetli bireylerin uzun süreli glukoz kontrolünün izlenmesinde<br />

yararlıdır.


50<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

1- Glycated Hemoglobin = Hb A 1C = Hb A’nın β zincirinin N terminalindeki<br />

valin ile, glukozun kondansasyonu sonucu oluşur. Bu oluşum irreversibldir ve 2<br />

şeye bağımlıdır. Eritrosit yaşam süresi ve kan glukoz konsantrasyonu. Eritrositler<br />

120 gün yaşadığı için, Hb A 1C de son 120 gün, yani 2-3 ay için artmış glukozun<br />

göstergesidir.<br />

2- Fruktozamin = Glikozillenmiş Albümin = Albüminin lizin kalıntılarındaki<br />

epsilon amino grubu ile glukozun bağlanması ile oluşur. Örnek alınmadan önceki<br />

2-3 haftalık periyodun göstergesidir. Çünkü, albüminin yarı ömrü 20 gündür.<br />

Fruktozamin, kan glukoz değişikliklerine Hb A 1C ’den daha çabuk cevap verir ve<br />

anormal Hb’ler ve Hb turnover hızından etkilenmez. Ancak, fruktozamin tayini,<br />

Hb A 1C yerine değil, onunla birlikte kullanılmalıdır.<br />

KAN GLUKOZ DÜZEYİNİN HORMONAL REGÜLASYONU<br />

Kan glukozunun normal düzeylerde korunması; insulin, glukagon ve epinefrinin<br />

özellikle KC, kas ve yağ dokusu üzerindeki kombine etkileri ile sağlanır.<br />

1- EPİNEFRİN: Target organı iskelet kaslarıdır. Ama karaciğerde de etkileri vardır.<br />

Amacı kanda glukozu yükseltip, iskelet kasına sunmaktır.<br />

• Metabolik etkileri: c AMP bağımlı fosforilasyon ile, glikojen fosforilazı aktive,<br />

glikojen sentazı inhibe ederek, KC glikojeninin glukoz olarak kana verilmesini<br />

sağlar. Kana verilen bu glukoz, kas tarafından alınıp glikolizle yakılır.<br />

• KC’ de glikoneogenezi aktifler.<br />

Yağ dokusundan yağ asidi mobilizasyonunu artırarak, bunların yakıt olarak<br />

kullanılabilirliğini artırır.<br />

Glukagon sekresyonu artışı ve insulin sekresyonu azalması, epinefrinin metabolik<br />

etkilerini kuvvetlendirir.<br />

2-GLUKAGON: Target organı karaciğerdir. Kaslarda etkisi yoktur. Amacı kan<br />

şekerini yükseltip, ihtiyacı olan dokulara yakıt olarak sunmaktır.<br />

• KC’ de epinefrin gibi davranarak, cAMP bağımlı fosforilasyon ile glikojen<br />

yıkımını artırıp, sentezini azaltır. Böylece, KC’in glikojen depolarını<br />

azaltır. Glikojenden ayırdığı glikozların kana verilmesini, sağlar. Kaslarda<br />

etkili değildir.<br />

• KC’ de glikolizi azaltarak, kanda glukoz yükselmesini sağlar.<br />

• KC’ de glikoneogenezi ise artırır.<br />

• Yağ dokusunda, yağ asidi mobilizasyonunu artırarak, bunların yakıt olarak<br />

kullanılabilirliğini artırır. Böylece, yine glukozu korumuş olur.<br />

• Glukagon, glukozu beyin için korumaktadır.<br />

3-İNSULİN: Karaciğer, kaslar ve yağ dokusunda yaygın metabolik etkileri vardır.<br />

Amacı kan şekerini düşürmektir.<br />

• Kas ve KC’e glukoz uptake’ini artırır.<br />

• Kas ve KC’ de glikojen sentezini artırıp, yıkımını azaltır.<br />

• Kas ve KC’ de glikoliz ve asetil co A yapımını artırır.<br />

Bu etkisi ile insulin, kasda epinefrinle aynı yönde çalışırken, KC’ de glukagona zıt<br />

etki yapmış olur.


51<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

• KC’ de yağ asidi sentezini artırır.<br />

• Yağ dokusunda, trigliserid sentezini ve glukoz uptake’ini artırır.<br />

** İnsulin glukoz 6 fosfatazı inhibe ederek, fosfatın glukozdan ayrılıp, serbest<br />

glukozun kana geçmesini önler. İhtiyaçtan fazla olan glukozun, KC ve kasda<br />

glikojen ve adipoz dokuda yağ olarak depolanmasını sağlar.<br />

GH Epinefrin Kortizol Glukagon İnsulin<br />

Glikojenoliz Etkisiz +++ Etkisiz ++ -<br />

Glikoneogenez Etkisiz Etkisiz, + ++ ++ -<br />

Lipoliz + +++ + ++ -<br />

Glikoliz - + Etkisiz, - - +<br />

Kan Glukoz Konsantrasyonu Üzerine Hormonların Başlıca Etkileri<br />

BİYOENERJETİKLER VE OKSİDATİF FOSFORİLASYON<br />

OKSİDATİF FOSFORİLASYON<br />

Süper yüksek enerjili fosfat bileşikleri:<br />

Fosfat grubu transfer potansiyelleri, ATP’den yüksektir. Bunlar, ADP’den ATP<br />

sentezlenmesini sağlayabilirler. Yani taşıdıkları fosfatı ADP’ ye vererek, ATP<br />

oluşturabilirler.<br />

• Fosfo enol piruvat (PEP)<br />

• Karbomoil fosfat<br />

• 1,3 Bisfogliserat<br />

• Fosfoguanidinler: Kreatin fosfat, Arginin fosfat<br />

*** Arginin Fosfat omurgasızların kaslarında enerjinin depo şeklidir.<br />

Omurgalılarda ise kaslarda kreatin fosfat bulunur.<br />

Yüksek enerjili fosfat bileşikleri:<br />

• ATP, GTP, CTP, UTP<br />

Düşük enerjili fosfat bileşikleri:<br />

Fosfat grubu transfer potansiyelleri, ATP’den düşüktür. Bunlar, ADP’ den ATP<br />

sentezlenmesini sağlayamazlar.<br />

• ADP<br />

• Pirofosfat<br />

• Glukoz-1 fosfat<br />

• Fruktoz-6 fosfat<br />

• AMP<br />

• Glukoz-6 fosfat<br />

• Gliserol-3 fosfat gibi pek çok ara madde…


52<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

HÜCREDE ATP SENTEZ YOLLARI<br />

1- Substrat düzeyinde fosforilasyon ile ATP sentezi: Oksijensiz ortamda ATP<br />

sentezi bu yolla gerçekleşir. Glikolizde serbestleşen enerjinin büyük bir kısmı, 1,3bisfosfo<br />

gliserat ve PEP’ de korunur. Hücrede bu yüksek enerjili fosfat bileşikleri<br />

direkt olarak kullanılamazlar, bunun yerine spesifik kinazların (Fosfogliserat<br />

kinaz ve Piruvat kinaz) katalizi ile, fosfat gruplarını ADP’ ye aktarıp, ATP<br />

sentezletirler.<br />

Bu olaya ikinci bir örnek, SAS’ de süksinil co A’dan süksinat sentezlenirken GTP<br />

kazanılmasıdır. Burada görevli enzim ise, Süksinat kinaz’ dır.<br />

2- Oksidatif fosforilasyon ile ATP sentezi = Solunum Zinciri = ETZ (Elektron<br />

Transport Zinciri): Yakıt moleküllerinin oksidasyonlarını, dehidrogenazlar<br />

katalizler. Bu enzimler, kofaktör olarak, NAD + veya FAD + kullanılır ve elektronlar<br />

öncelikle bu kofaktörlere aktarılırlar. Böylece oluşan indirgenmiş kofaktör formları<br />

(NADH ve FADH 2 ) taşıdıkları yüksek potansiyelli elektronlarını, mitokondri iç<br />

membranında bulunan ETZ yoluyla, oksijene iletirler.<br />

Elektronlar bu akış sırasında, giderek serbest enerjilerini yitirirler. Bu olay ATP<br />

sentezi ile birlikte yürür. Yani, oksidasyon ve ETZ, mitokondri içeren tüm hücrelerde,<br />

birlikte yürür. Geri kalan enerji de, ısı olarak ortama salınır.<br />

Aerobik organizmalarda ATP, başlıca bu yolla sentezlenir.<br />

** SAS’nun oksidatif reaksiyonlarında,<br />

** β oksidasyonun hidroksiaçil co A dehidrogenaz reaksiyonunda kofaktör NAD + ’<br />

dır, NADH oluşur. Reaktif kısmı nikotinamid halkasıdır.<br />

• SAS’nun süksinat dehidrogenaz,<br />

• β oksidasyonun açil co A dehidrogenaz reaksiyonunda kofaktör FAD+’ dır,<br />

FADH 2 oluşur. Reaktif kısmı izoalloksazin halkasıdır.<br />

** Oksidatif fosforilasyon MİTOKONDRİAL İÇ MEMBRANDA gerçekleşir.<br />

** SAS, piruvat, amino asit ve yağ asidi oksidasyonları ise, matrikste gerçekleşir.<br />

ELEKTRON TRANSPORT ZİNCİRİ BİLEŞENLERİ<br />

1- NADH-Ubikinon redüktaz (NADH dehidrogenaz veya Kompleks I)<br />

2- Süksinat-Ubikinon redüktaz (Süksinat dehidrogenaz veya Kompleks II)<br />

3- Ubikinon-Sitokrom C redüktaz (Kompleks III)<br />

4- Sitokrom C oksidaz (Sitokrom aa3 veya Kompleks IV)<br />

** Ubikinon=Koenzim Q (co Q) dışındaki tüm zincir bileşenleri proteindir.<br />

Solunum zinciri bileşenleri;<br />

• Enzim olarak görev yapabilirler (dehidrogenazlar),<br />

• Fe-S’lü bir merkezin parçası olarak Fe içerebilirler. Demir-Sülfür<br />

Proteinleri<br />

• Sitokromlarda olduğu gibi bir porfirin halkasıyla bağlantılı olabilirler.<br />

• Veya Cu içerebilirler (sitokrom a a 3 )<br />

** Fe-Sülfür merkezleri içeren proteinlere, Fe-S proteinleri denir ve<br />

Kompleks I, II ve III için önemli bileşenlerdir. İçerdikleri demirler hem yapısı<br />

içinde bulunmaz. İnorganik sülfürle veya proteindeki sistein kalıntısının sülfür<br />

atomları ile birlikte bulunur.


53<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Bu merkezlerdeki demir,<br />

** e- aldığında (indirgendiğinde) Fe2+ ** e- verdiğinde (oksitlendiğinde) Fe3+ } değerlidir<br />

Ubikinon=Koenzim Q (co Q) bir kinon türevidir. Ubikinon hem küçük, hem<br />

de hidrofobik olduğundan iç mitokondri membranının lipid tabakasında difüze<br />

olabilir.<br />

Sitokromlar, hem içeren e- taşımada görevli proteinlerdir. 3 tipi vardır: a, b ve c<br />

Sitokrom c: Suda çözünebilir özellikte, küçük periferal bir membran proteinidir.<br />

*** Ubikinon: Hem kompleks I, hem de kompleks II’den aldığı elektronları<br />

kompleks III’e aktarır.<br />

*** Sitokrom c: Kompleks III’den aldığı elektronları, kompleks IV’e aktarır.<br />

*** Kompleks I, III ve IV enzimleri, birer proton pompasıdır. Bu enzimlerle<br />

e- taşınımı sırasında, protonlar matriksten membranlar arası yüzeye pompalanır.<br />

İç mitokondri membranı, protonlara geçirgen olmadığından bir proton gradyeni<br />

yaratılmış olur. Böylece, e- taşınımı sırasında açığa çıkan enerji, elektro kimyasal<br />

şekilde korunur. Bu protonlar, konsantrasyon gradyeni yönünde ancak, ATP<br />

sentetaz ( Kompleks V) enzimine ait iyon kanallarından matrikse geri dönebilirler.<br />

Protonların matrikse bu geri dönüşü, ADP’ nin ATP’ ye fosforilasyonu ile<br />

kenetlenmiştir.<br />

1 NADH için 10 H+ → 2,5 ATP<br />

1 FADH için 6 H+ → 1,5 ATP elde ediliyor.<br />

2<br />

ETZ’ DE SELEKTİF İNHİBİTÖRLER<br />

ETZ’nin zehir (İnsektisit) veya ilaç olarak kullanılan, selektif inhibitörleri vardır.<br />

Bunlar, zincirin bir bileşenine bağlanarak, e- akımını önlerler. Oksidasyon/<br />

redüksiyon olayı bloke olur. ETZ ile oksidatif fosforilasyon birlikte yürüdüğü için,<br />

inhibitörler ATP sentezini de engellerler.<br />

Kompleks I içinden e- akışını inhibe edenler;<br />

• Amital (amobarbital)<br />

• Sekonal (sekobarbital)<br />

• Rotenon: Balık zehiri ve insektisit olarak kullanılır.<br />

• Pierisidin A : Bir antibiyotiktir. Ubikinon ile yarışarak etki yapar. Elektronlar,<br />

ubikinon yerine pierisidin A’ ya nakledilir.<br />

Kompleks II içinden e- akışını inhibe edenler;<br />

• Karboksin<br />

• TTFA (Tenoil tri floro aseton)<br />

Bunlar, süksinat dehidrogenazdan ubikinona e- transferini inhibe ederler.<br />

Oysa, Malonat süksinat dehidrogenazın yarışmalı inhibitörüdür.<br />

Kompleks III içinden e- akışını inhibe edenler;<br />

• Antimisin A: Bir antibiyotiktir.<br />

• Dimerkaprol<br />

Zinciri sit b ve sit c arasında aksatırlar.


54<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Kompleks IV üzerinden inhibisyon yapanlar;<br />

• Hidrojen siyanid (CN-, siyanür): Sitokrom oksidazın demirine bağlanarak,<br />

redüklenmesini engeller.<br />

• Azid (N3): Sitokrom oksidazı inhibe eder.<br />

• Karbon monoksit (CO): Oksijen bağlayıcı bölgelere bağlanarak, sitokrom<br />

oksidazı inhibe eder.<br />

Kompleks V üzerinden inhibisyon yapanlar;<br />

• Oligomisin ve Venturisidin: ATP sentetaz üzerinden etkiyle, proton<br />

kanallarını kapatıp, matrikse proton dönüşünü engellerler. Oksidatif<br />

fosforilasyonu tamamen bloke ederler.<br />

Eğer ortamda, oligomisine ek olarak dinitrofenol de varsa, oksidasyon<br />

etkilenmeksizin, fosforilasyon aksar. Yani; oksidasyon fosforilasyon olmaksızın<br />

ilerler.<br />

• Atraktilozid ve bagkrekic asit; Adenin nükleotidlerinin iç membrandan<br />

taşınmasında görevli Adenin Nükleotid Translokaz enzimini inhibe<br />

ederek, mitokondri içi ADP seviyelerini azaltıp, oksidatif fosforilasyonu<br />

inhibe ederler.<br />

• Eşleşmeyi ayıran bileşikler: Uncouplers: Hidrofobik proton<br />

taşıyıcılardır. Protonlara geçirgenliği artırarak, kenetlenmeyi bozarlar<br />

ve oksidasyonu fosforilasyondan ayırırlar. Böylece, solunum kontrol<br />

edilemez hale gelir. Çünkü, ADP ve Pi konsantrasyonları artık solunum<br />

hızını etkilememektedir. Oksidasyon ve e- transportu hızlanarak, üretilen<br />

enerji ısı olarak açığa çıkar.<br />

Bu grup inhibitörlere;<br />

• Dinitrofenol<br />

• Dinitrokrezol<br />

• Pentaklorofenol<br />

• Karbonil siyanid fenilhidrazon örnektir.<br />

** Aspirin ve diğer salisilatlar da yüksek dozlarda, bu şekilde davranarak ateş<br />

oluşturabilirler.<br />

İyonoforlar: 3 tanedirler.<br />

• Valinomisin<br />

• Nigerisin<br />

K + ile bağlanıp, matrikse geçerek matriksin (-) yükünü nötralize ederler. Böylece<br />

proton gradyenini bozarlar.<br />

• Gramisidin A: Na, K ve H gibi monovalan katyonların membrandan<br />

geçişini kolaylaştırarak proton gradyenini bozar.


İNHİBİTÖR ETKİLENEN ENZİM<br />

İodoasetat Gliseraldehit 3-P dehidrogenaz<br />

Fluorid Enolaz<br />

-3 Arsenat ( AsO ) 4<br />

Gliseraldehit 3-P dehidrogenaz<br />

Fluoroasetat Akonitaz<br />

55<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

- Arsenit ( AsO ) 2<br />

Piruvat dehidrogenaz, α-ketoglutarat dehidrogenaz<br />

Civa Piruvat dehidrogenaz, α-ketoglutarat dehidrogenaz<br />

Malonat Süksinat dehidrogenaz<br />

Tunikamisin N-bağlı glikoprotein sentezinde dolikol bağlı işlemler<br />

Deoksinojirimisin<br />

Swainzonin Glikoprotein sentezi<br />

Amital<br />

Sekonal<br />

Rotenon<br />

Pierisidin A<br />

Karboksin<br />

TTFA<br />

Antimisin A<br />

Dimerkaprol<br />

Hidrojen siyanid<br />

Azid<br />

Karbon monoksit<br />

Oligomisin, Venturisidin<br />

Eşleşmeyi ayıran bileşikler<br />

İyonoforlar<br />

Elektron Transport Zincirinin Kompleks I’i =<br />

= NADH - Ubikinon redüktaz =<br />

= NADH dehidrogenaz<br />

Elektron Transport Zincirinin Kompleks II’si =<br />

= Süksinat - Ubikinon redüktaz =<br />

= Süksinat dehidrogenaz<br />

Elektron Transport Zincirinin Kompleks III’ü=<br />

= Ubikinon - sitokrom c redüktaz<br />

Elektron Transport Zincirinin Kompleks IV’ü=<br />

= Sitokrom c oksidaz =<br />

= Sitokrom aa 3<br />

Elektron Transport Zincirinin Kompleks V’i =<br />

= ATP sentetaz<br />

Atraktilozid<br />

Bangkrekic asit Adenin nükleotid translokaz<br />

Karbonhidrat metabolizması ve ETZ inhibitörleri


56<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

LİPİDLER VE VİTAMİNLER<br />

LİPİD METABOLİZMASI<br />

Yağ asitleri ile ester halinde bulunan veya esterleşebilen, apolar gruplardan yapılmış,<br />

molekül yapıları farklı organik bileşiklerdir. Apolar organik çözeltilerde çözünürler.<br />

En önemli ve farklı özellikleri suda çözünmeyişleridir. Bu yüzden vücut lipidleri ya<br />

kompartımanlar içinde (membran lipidleri ve adipositlerdeki trigliserid damlacıkları<br />

gibi) bulunurlar ya da plazmada lipoprotein şeklinde proteinlerle birleştirilerek<br />

taşınırlar.<br />

Bir çok organizmada enerjinin ana depo şeklidirler.<br />

Fosfolipid ve steroller, hücre membran kitlesinin yaklaşık yarısını<br />

oluştururlar.<br />

YAĞ ASİTLERİ<br />

Bazı yağ asitlerinde hidrokarbon zinciri doymuştur yani çift bağ içermez. 1 veya<br />

daha fazla sayıda çift bağ içerenlere, doymamış yağ asitleri denir.<br />

Yağ asitleri zincir uzunluklarına göre 3 çeşittir:<br />

1- Kısa zincirliler: 2-4 C’lu<br />

2- Orta zincirliler: 6-10 C’lu<br />

3- Uzun zincirliler: 12-26 C’lu<br />

İnsan metabolizması açısından önemli olan bazı yağ asitleri:<br />

• Palmitik a.- 16 C’lu, doymuş [16:0]<br />

• Stearik a.- 18 C’lu, doymuş [18:0]<br />

• Palmitoleik a.-16 C’lu, tek çift bağlı doymamış:Monoansatüre : [16:1]<br />

• Oleik a.-18 C’lu, tek çift bağlı doymamış : Monoansatüre : [18:1]<br />

• Linoleik a.-18 C’lu, iki çift bağlı doymamış:Poliansatüre:[18:2]<br />

• Linolenik a.- 18 C’lu, üç çift bağlı doymamış : Poliansatüre : [18:3].<br />

• Araşidonik a.-20 C’lu, dört çift bağlı doymamış : Poliansatüre : [20:4]<br />

Balık yağında yüksek miktarlarda bulunan poliansatüre yağ asitleri (PUFA),<br />

kolesterolü düşürerek ateroskleroz oluşumunu azaltırlar.<br />

Karaciğerde glukoz oksidasyonundan gelen Asetil coA’lardan, doymuş y.a. ve<br />

tek çift bağlı doymamış y.a. sentezlenebilir. İnsanlarda esansiyel olan 2 tane<br />

y.a. vardır: Linoleik ve Linolenik asitler. Araşidonik asit, linoleik asitten<br />

sentezlenebilir, fakat diyette yeterince linoleik asit yoksa, araşidonik asit de<br />

esansiyel olur.<br />

Memeli dokularındaki y.a.lerinin hemen hepsi düz zincirlidir, ama doğada<br />

dallı zincirliler de bulunur. Çeşitli doğal yağlardaki y.a. çift C sayılıdır.<br />

Proteinlerden türemiş bazıları tek C sayılı olabilirler. 5 C’lu valerik asit<br />

örnektir.


57<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

TRİGLİSERİDLER =TRİAÇİL GLİSEROLLER= NÖTRAL YAĞLAR<br />

Yağ asitlerinin 3 tanesinin, gliserolle esterleşmesiyle oluşurlar. TG’ler lipidlerin,<br />

adipoz dokuda depo formudurlar. TG’ler membranlarda yer almazlar. Hücre<br />

sitozolünde, yağ damlacıkları şeklinde ve emülsifiye halde bulunurlar.<br />

FOSFOLİPİDLER=FOSFATİDLER<br />

1- Membranların temel yapısal komponentleridirler. Tüm diğer membran<br />

lipidleri gibi fosfolipidler de amfipatiktirler, yani hem polar hem de apolar<br />

gruplar içerirler.<br />

2- Safrada<br />

3- Akciğer surfaktanının yapısında<br />

4- Plazmada lipoprotein partikülleri içinde yer alırlar.<br />

Yapılarına bağlı olarak 2 türleri vardır:<br />

1-Gliserolle birleşerek, fosfogliseridleri (=gliserofosfolipidleri) oluştururlar.<br />

Fosfolipidlerin ana sınıfını oluştururlar. 3 farklı grupta incelenebilirler;<br />

A- Yapısında fosfatidik asit + bir ek grup bulunanlar:<br />

• Ek grup serin ise-- Fosfatidil serin<br />

• Ek grup etanolamin ise-Fosfatidil etanolamin<br />

• Ek grup kolin ise-- Fosfatidil kolin (Lesitin)<br />

• Ek grup gliserol ise-- Fosfatidil gliserol<br />

• Ek grup inozitol ise-- Fosfatidil inozitol<br />

Fosfatidil kolin akciğerde, surfaktan yapısında bulunan ana lipid bileşenidir<br />

ve yüzey geriliminin azaltılmasından sorumludur. Böylece alveollerin kollabe<br />

olmasını önler.<br />

Yeni doğanların Hyalen Membran Hastalığında, surfaktan üretimi yetersizdir.<br />

Yetişkinlerde de; immunsüpresifler ve kemoteröpetik ilaçlar, pnömosit hasarıyla<br />

surfaktan üretimini bozarak, benzer bir tabloya neden olabilirler.<br />

B-Kardiolipin: İki molekül fosfatidik asidin gliserolle birleşmesiyle oluşur.<br />

Mitokondri membranlarında bulunur.<br />

C-Eter bağlı fosfolipidler: Plazmalojen (kalp dokusunda yüksektir.) ve Platelet<br />

- activating factor : PAF<br />

* Fosfolipidleri spesifik fosfolipazlar parçalar. Bu enzimler, plazmalojen ve PAF’<br />

ün eter bağlarına etki edemezler.<br />

2- Sfingozinle birleşerek, sfingolipidleri oluştururlar. Sfingozine bir<br />

yağ asidi bağlanmasıyla seramid oluşur. Seramide fosfokolin eklenmesiyle<br />

de sfingomiyelin oluşur. Sfingomiyelinler, pek çok hücre duvarında, en bol<br />

da beyin ve sinir hücrelerinin miyelin kılıfında bulunurlar.<br />

GLİKOLİPİDLER<br />

Hücre membranında özellikle dış tabakada bulunup, hücresel etkileşim<br />

ve oluşumun düzenlenmesinde rol oynarlar. Antijenik yapılıdırlar. Kan grubu<br />

antijenleri, tümör antijenleri, kolera-difteri toksinleri ve bazı virusların hücre yüzey<br />

reseptörleri glikolipiddir.


58<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Glikolipidlerin seramid türevi olan 2 alt grubu vardır:<br />

a- Serebrozidler :Nötral glikolipidler : Fosfat içermezler, şeker içerirler.<br />

Şeker galaktozsa galaktoserebrozit denir. Beynin ak maddesinde ve periferal sinir<br />

miyelin kılıfında bulunurlar. Şeker glukozsa glikoserebrozid denir. Sinir dokusu<br />

dışında kalan özellikle KC ve dalak hücre membranlarında bulunur.<br />

b- Gangliozidler: En kompleks glikolipidlerdir. Çok sayıda şeker ünitesinden<br />

oluşurlar. Genellikle içerdikleri şeker, N-asetil nörominik asit (NANA = sialik asit)’<br />

tir. Beynin gri maddesinde bulunurlar.<br />

İZOPREN TÜREVİ LİPİDLER<br />

En önemli özellikleri yağ asidi ile esterleşmeden de bulunabilmeleridir.<br />

1- Terpenler: Çoğu bitkilerin koku ve lezzetini verirler. Klorofilin yeşil rengini<br />

oluşturan fitol, kolesterol ön maddesi olan squalen, A vitaminin ön maddesi olan<br />

karoten ve domatesin rengini veren likopen bazı terpenlerdir.<br />

2- Steroidler: İçerdikleri halkalı yapıya, STERAN halkası= Siklopentano<br />

perhidrofenantren halkası denir.<br />

Kolesterolden Aktif D Vitamini Sentezi<br />

Kolesterolden türeyen, 7-dehidrokolesterol derialtında bulunur. Güneş<br />

ışınlarındaki UV ile kolekalsiferol =D3 vitaminine çevrilir. Kan yoluyla KC’e<br />

gelir. Burada hidroksillenerek, 25-hidroksi kolekalsiferol oluşturulur. Böbrekte<br />

2. hidroksilasyonla 1,25- dihidroksi kolekalsiferol =Aktif D vitamini<br />

oluşturulur.<br />

• Parathormon<br />

• Hipokalsemi<br />

• Hipofosfatemi<br />

• 1,25- dihidroksi kolekalsiferol azalması<br />

1,25- dihidroksi kolekalsiferol oluşumunu artırırlar.<br />

* Tersi durumlarda ise böbreklerde; 24 Hidroksilaz aktivitesi ile inaktif olan<br />

24,25- dihidroksi kolekalsiferol oluşumu artar.<br />

SAFRA ASİTLERİ<br />

Kolesterolden, karaciğerde sentezlenirler. Kolesterolün 7 α hidroksilasyonu, safra<br />

asit biyosentezinde hız kısıtlayıcı basamaktır ve safra asitleri, 7 αhidroksilaz<br />

üzerine (-) feed-back etkilidirler. C vitamin eksikliği bu enzimin fonksiyonunu<br />

aksatarak, safra asit sentezine engel olur. Bu da skorbütlü kobaylarda kolesterol<br />

birikimi ve ateroskleroza neden olmuştur.<br />

İnsanda 4 tane safra asidi vardır:<br />

Bunlardan ikisi primer safra asitleridirler:<br />

• Kolik asit (Miktarı en fazla olandır.)<br />

• Kenodeoksikolik asit<br />

Bunlar, glisin veya taurin ile konjuge olarak ve sodyum ya da potasyum tuzları<br />

şeklinde safraya verilirler. (Primer safra tuzları = kolatlar adını alırlar.)<br />

Primer safra asitlerinden, barsakta bakteriler tarafından, hidroksillerinin ayrılmasıyla,<br />

sekonder safra asitleri ve sekonder safra tuzları oluşturulur.


59<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

• Deoksikolik asit<br />

• Litokolik asit<br />

Glisin konjugatlarının taurin konjugatlarına oranı, insanlarda 3-4 /1’dir.<br />

Primer ve sekonder safra asitleri hemen hemen tamamen terminal ileumdan<br />

emilirler. Barsağa geçen safra asitlerinin yaklaşık % 98-99’ u albümin ile<br />

bağlanarak, portal dolaşım ile KC’e geri döner. (Entero-hepatik siklus) Az bir<br />

kısmı ise, dışkıyla atılır.<br />

Litokolik asit, çözünebilir olmadığından, emilemez ve entero-hepatik siklusu<br />

yoktur.<br />

LİPİDLERİN SİNDİRİMİ<br />

Dil arkası bezlerden köken aldığı düşünülen, bir aside dayanıklı lipaz (lingual lipaz)<br />

midede sindirimi başlatır. Ancak henüz emülsifikasyon olamadığından, sindirim<br />

yavaştır. Kısa ve orta zincirli yağ asitleri içeren TG’ler (sütte bulunanlar gibi) ise, ayrı<br />

bir gastrik lipaz ile yıkılırlar. Bu enzim, yalnız nötral pH’da aktiftir ve erişkinlerin<br />

düşük mide pH’ı yüzünden, yalnız bebeklerde etkilidir.<br />

Pankreatik Lipaz ile TG’ler;<br />

• Mono açil gliserollere,<br />

• Di açil gliserollere,<br />

• Serbest yağ asitlerine ve<br />

• Gliserole çevrilir.<br />

Besinsel kolesterol genelde serbest formdadır, ancak bir miktar ester<br />

kolesterol de besinlerle alınmaktadır. Pankreatik Kolesterol Ester Hidrolaz<br />

(=Pankreatik Kolesterol Esteraz) kolesterol esterlerini hidroliz ederek,<br />

kolesterol ve serbest yağ asitleri meydana getirir.<br />

Pankreas sıvısı, tripsin ve kalsiyum tarafından barsakta aktifleştirilen Fosfolipaz<br />

A 2 ’ den zengindir. Bu enzim de fosfolipid sindirimini gerçekleştirir.<br />

Serbest yağ asitleri, serbest kolesterol ve mono açil gliserol diyetsel lipidlerin<br />

başlıca yıkılım ürünleridir. Bunlar, safra tuzları ile miçelleri oluştururlar ve<br />

barsak mukozasından absorbe edilirler.<br />

Barsak mukoza hücrelerinde, yağ asitleri ve mono açil gliserolden tekrar TG<br />

sentezlenir. Yeniden açilasyon ile, fosfolipid ve ester kolesterol de sentezlenir.<br />

Uzun zincirli y.a.nin çoğu TG sentezine girerken, kısa ve orta zincirli<br />

y.a. portal dolaşıma geçip, serum albümin aracılığı ile karaciğere<br />

taşınırlar.<br />

İntestinal lümende açığa çıkan serbest gliserol, absorbsiyonu takiben direkt<br />

olarak portal vene geçebilir. Buna karşın intestinal hücrelerde açığa çıkan<br />

gliserol, aktiflendikten sonra yeniden trigliserid sentezinde kullanılır.<br />

Barsak mukoza hücrelerinde yeni sentezlenen trigliseridler, fosfolipidler<br />

ve kolesterol esterleri ile besinlerle kazanılan yağda çözünen vitaminler<br />

oldukça hidrofobiktirler ve sulu ortamda kümeleşirler. Etrafları bir tabakaca<br />

çevrilip, lipid damlacıkları şeklinde paketlenirler. Bunlara, şilomikronlar adı<br />

verilir. Lipidden zengin bir yemekten sonra lenf sıvısında bulunup, lenfe süt<br />

görünümü verirler.


60<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

DEPO YAĞLARIN MOBİLİZASYONU<br />

TG’lerden yağ asidi salınımı = Lipoliz, TG’lerin serbest yağ asitleri ve gliserole<br />

hidrolizini ve adipozitlerin dışına çıkmalarını kapsar. Depo yağların bu şekilde<br />

mobilizasyonunu hormona duyarlı lipaz başlatır ve TG’den bir yağ asidini ayırır.<br />

Geri kalan yağ asitlerini de spesifik lipazlar (di açil gliserol lipaz ve mono açil<br />

gliserol lipaz) ayırır. İskelet kası, kalp ve renal korteks gibi dokularda yağ<br />

asitleri, enerji üretimi için okside edilirler.<br />

Kan şekeri artırıcı hormonlar olan epinefrin ve glukagon, hormona duyarlı<br />

lipazı fosforile ederek aktiflerler. Norepinefrin, ACTH, MSH, TSH, GH ve<br />

Vazopressin de muhtemelen cAMP üzerinden plazma serbest yağ asidi miktarlarını<br />

artırırlar. Glikokortikoidler ise lipolizi, cAMP’den bağımsız, yeni hormona<br />

duyarlı lipaz sentezini sağlayarak aktive ederler.<br />

Plazma insulin ve glukoz seviyelerinin yüksek olması, hormona duyarlı lipazı<br />

defosforile ederek, inaktif hale çevirir ve böylece lipolizi durdurur. Böylece,<br />

hem serbest yağ asitlerinin, hem de gliserolün plazma konsantrasyonlarını düşürür.<br />

Nikotinik asit ve PG E1’de antilipolitik etkilidirler.<br />

Oluşan yağ asitleri kana difüze olurlar. Kanda serum albüminine bağlanırlar. Her<br />

protein monomeri başına non kovalan olarak en az 10 yağ asidi bağlanır. Böylece<br />

suda çözünmeyen yağ asitleri iskelet kası, kalp ve renal kortekse taşınırlar. Bu<br />

dokularda yağ asidi albüminden ayrılır ve hücre sitozolüne difüze olup, mitokondrial<br />

matrikse aktarılarak yakıt olarak kullanılır. Ancak, beyin ve diğer sinir sistemi<br />

dokuları, eritrositler ve sürrenal medulla; serbest yağ asitlerini, kan düzeyleri<br />

ne olursa olsun, yakıt olarak kullanamazlar.<br />

Oksidasyon olayında 3 adım söz konusudur:<br />

1- Evre I : Uzun zincirli y.a.lerinin 2 C’lu parçalara ayrılması: Asetil coA<br />

oluşumu<br />

2- Evre II : Asetil coA’nın SAS ile oksidasyonu<br />

3- Evre III : İlk 2 basamakta oluşmuş indirgenmiş e- taşıyıcıların (NADH,<br />

FADH 2 ), ETZ ile yükseltgenmeleri.<br />

Böylece, yağ asidi oksidasyonu ile oluşan enerji ATP olarak korunur.<br />

Yağ Asitlerinin Sitozolden Mitokondriye Taşınmaları<br />

1- Mitokondri dış membranında yer alan Acil coA sentetaz enzimi katalizi<br />

ile, yağ acil coA oluşur.<br />

2- Mitokondri iç membranının dış yüzeyinde bulunan karnitin acil transferaz<br />

I ile yağ acil grubu coA’dan karnitine aktarılır ve yağ acil-karnitin oluşur.<br />

3- Yağ acil karnitin, kolaylaştırılmış difüzyon ile, iç membranı geçer ve matrikse<br />

gelir. Bu geçişi de karnitin acil translokaz sağlar.<br />

4- Mitokondri iç membranının iç yüzeyinde bulunan karnitin acil transferaz<br />

II ile yağ acil grubu, karnitinden intramitokondrial coA’ya taşınır.<br />

Bu taşınma olayı, mitokondrial yağ asidi oksidasyonunda HIZ KISITLAYICI<br />

OLAYDIR. Ancak olaya katılan 4 enzimden karnitin acil transferaz I,<br />

malonil coA tarafından inhibisyona uğratıldığı için, hız kısıtlayıcı enzim<br />

olarak kabul edilir.


61<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

KARNİTİN: Lizin ve metyonin amino asitlerinden KC ve böbrekte sentezlenip,<br />

iskelet ve kalp kasına yollanır. Karnitin yağ asitlerinin aktarılması<br />

sırasında mitokondrial iç membranı terketmez.<br />

** Karnitin eksikliği: Yağ asitleri mitokondriye girip, okside olamadıklarından<br />

kasda aşırı TG birikimi olur. Dışarıdan oral yolla karnitin verilmesi veya<br />

mitokondriye girişi karnitin gerektirmeyen orta zincirli yağ asitleri ile beslenme<br />

önerilir. Yağ asidi oksidasyonunun azalması sonucu, glikoneogenez de<br />

azalarak, hipoglisemi periyotları oluşur.<br />

BETA OKSİDASYON<br />

Mitokondriye taşınmış aktif yağ asitleri (Yağ acil coA’lar), yağ acil zincirinin karboksil<br />

sonundan başlayan, 2 C’luk ünitelerin asetil coA oluşturarak birbirini takip eden<br />

uzaklaştırılmalarına maruz kalır. Örneğin; 16 C’lu palmitik asit 7 tane oksidatif<br />

proses geçirir. Sonuçta 8 tane Asetil coA oluşur.<br />

Doymuş yağ asitlerinin β oksidasyonu:<br />

4 ana adım içerir.<br />

1- FADH2 oluşturan bir oksidasyon -- Enzim dehidrogenaz (Acil coA DH<br />

az)<br />

2- Hidrasyon -- Enzim hidrataz<br />

3- NADH oluşturan bir oksidasyon -- Enzim dehidrogenaz ( β-hidroksi acil<br />

coA DH az)<br />

4- Bir molekül asetil coA açığa çıkaran bir tiolitik reaksiyon --Enzim tiolaz<br />

** Orta zincirli yağ acil coA DHaz eksikliği: Dikarboksilik Asidüri:<br />

Yağ asidi oksidasyonunda bir azalmaya ve ciddi hipoglisemiye neden<br />

olmaktadır.<br />

Ayrıca, ani çocuk ölümü sendromu olgularının % 10’unun sebebidir.<br />

** Jamaika kusma hastalığı: Hipoglisin adlı açil coA DHaz enziminin<br />

inaktivatörü olan maddeyi içeren ‘’Akee’’ ağacının meyvasının olgunlaşmadan<br />

yenmesiyle oluşur. β oksidasyon inhibe olarak, hipoglisemi görülür.<br />

Doymamış yağ asitlerinin oksidasyonu:<br />

Doymuş yağ asidi oksidasyonuna ek olarak 2 reaksiyon daha gerektirir.<br />

1- İzomerizasyon -- Tek çift bağlı doymamış yağ asitlerinin oksidasyonu için<br />

gereklidir. Örneğin; 18 C’lu oleik asit<br />

2- Redüksiyon -- İzomerizasyona ek olarak, çok doymamış yağ asitlerinin<br />

oksidasyonu için gereklidir. Örneğin; 18 C’lu linoleik asit. **Bu redüksiyon<br />

basamağı NADPH bağımlıdır.<br />

Tek C sayılı y.a.lerinin oksidasyonu:<br />

β oksidasyon dizisinin son geçişindeki substrat 5 C’lu bir yağ asididir. Bu da<br />

okside olup ayrıldığında, Asetil coA ve Propionil coA oluşur. Asetil coA,<br />

SAS’ ne girerek okside olur. Fakat propionil coA, 3 enzim gerektiren rutin<br />

dışı bir yola girer:<br />

1- Metil malonil coA sentezi: Karboksilasyon: Koenzimi biotindir ve ATP<br />

harcanır.


62<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

2- Epimerizasyon<br />

3- Süksinil coA sentezi: Metil malonil coA mutaz reaksiyonu: Koenzimi B12<br />

vitaminidir. Son ürün süksinil coA’dır.<br />

B12 vitamininin eksikliğinde; hem propionat hem de metil malonat idrarla<br />

atılır: Metil malonik asidemi ve asidüri<br />

* Tek C sayılı yağ asitlerinden gelen propionat artığı, yağ asitlerinin süksinil<br />

coA aracılığı ile glikoneogenetik olabilen tek parçasıdır.<br />

Yağ asitlerinin α oksidasyonu:<br />

Bazı bitkisel kaynaklı yağ asitleri yapılarından dolayı β oksidasyona<br />

uğrayamazlar ve α oksidasyon ile tek C uzaklaştırılır. Örneğin, fitanik asit<br />

dallanmış yapılıdır ve β karbonunda metil taşır. Bu yüzden, β oksidasyona<br />

uğrayamaz. Önce, α oksidasyon ile uçtaki tek C uzaklaştırılıp, dallanmış yapı<br />

bozularak, ß oksidasyona hazırlanır.<br />

** Refsum Hastalığı : Kalıtsal Ataksi Sendromu : α oksidasyon yapan enzim<br />

sistemi defektlidir. Fitanik asit birikimi ile giden, nörolojik bir bozukluktur.<br />

Yağ asitlerinin ω oksidasyonu:<br />

Uzun zincirli yağ asitlerinin metil terminali (ω Karbon) oksitlenip, yıkım 2 uçtan<br />

birden β oksidasyon reaksiyonları ile ilerler. Metil terminalindeki oksidasyon<br />

endoplazmik retikulumdaki Sitokrom P-450 enzimleriyle oluşturulur.<br />

Yağ asidi oksidasyonunun düzenlenmesi<br />

** Malonil coA, sitozolde yağ asidi sentezinin ara maddesidir. Aşırı karbonhidrat<br />

alınımında, konsantrasyonu artar ve karnitin acil transferaz I’i inhibe ederek,<br />

mitokondriye taşınmayı durdurup yağ asidi oksidasyonunu engeller.<br />

β oksidasyonun 2 enzimi de, yeterli enerji sinyali olan metabolitleri tarafından<br />

inhibe edilir.<br />

• Eğer NADH/NAD + oranı yüksekse, β-hidroksi acil coA DHaz inhibe olur.<br />

• Eğer Asetil coA yüksekse, Tiolaz inhibe olur.<br />

KETON CİSİMLERİ<br />

KC’ de yağ asitlerinin oksidasyonu sonucu oluşan Asetil coA, SAS’ ne girebilir veya<br />

keton cisimlerine çevrilebilir. Oluşan aseton, asetoasetat ve β-hidroksibütirat<br />

(=3-Hidroksibütirat) suda çözünen maddelerdir ve diğer dokulara giderler.<br />

Aseton, diğer keton cisimlerine oranla daha az oluşturulur ve kokuludur. Kan ile<br />

ekstra hepatik dokulara taşınırlar ve iskelet kası, kalp kası ve renal korteks gibi<br />

dokularca enerji sağlanmasında kullanılırlar. Yakıt olarak normalde glukozu tercih<br />

eden beyin, glukoz kullanımının mümkün olmadığı durumlarda, keton cisimlerini<br />

kullanmaya adapte olabilir.<br />

Kanda β-hidroksibütirat / Asetoasetat oranı 1-10 arasında değişir. Yani<br />

β-hidroksibütirat kanda en çok bulunan keton cismidir.


KETON CİSİM SENTEZİ<br />

63<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

KC mitokondrisinde gerçekleşir. İlk 2 basamak sitozolde oluşan kolesterol sentezi<br />

ile aynıdır.<br />

1- KC’ de keton cisim oluşumunda ilk adım, 2 mol asetil coA’nın TİOLAZ enzimi<br />

ile birleşmesidir. Bu basitçe, ß oksidasyonun son aşamasının tersidir.<br />

2- Bir molekül asetil coA’nın daha eklenmesiyle hidroksi metil glutaril coA<br />

(HMG coA) oluşur. Bu basamak, HMG coA sentaz ile katalizlenir ve keton cismi<br />

sentezinin hız kısıtlayıcı basamağıdır.<br />

3- Liyaz enzimi ile, bir asetil coA ayrılarak, asetoasetat sentezlenir.<br />

4- Bundan dekarboksilasyonla aseton veya dehidrogenasyonla β-hidroksibütirat<br />

elde edilir.<br />

KETON CİSİMLERİNİN KULLANILMASI<br />

Karaciğer aktif olarak keton cisimlerini üretir fakat, asetoasetatı asetoasetil coA’ya<br />

çeviremediğinden, kendisi onları yakıt olarak kullanamaz.<br />

Eritrositler mitokondrileri bulunmadığı için, keton cisimlerinden yakıt<br />

olarak faydalanamazlar.<br />

Yıkılmak üzere dokuya alınan ß-hidroksibütirat, mitokondride asetoasetata<br />

çevrilir ve bu arada bir NADH üretilir. Sonra süksinil coA’dan coA grubunu<br />

alarak, asetoasetil coA sentezlenir. KC’ de bu aşama için gerekli olan, keto açil<br />

coA transferaz (=Tioforaz) enzimi bulunmadığı için, keton cisimleri yakıt<br />

olarak kullanılamaz. Oluşan, asetoasetil coA, 2 molekül asetil coA’ya dönüşerek<br />

kullanılır.<br />

LİPİD BİYOSENTEZİ<br />

Lipid biyosentezi, asetat gibi suda eriyen basit prekürsörlerden, suda erimeyen<br />

maddelerin sentezlenmesidir.<br />

• Diğer tüm biyosentezler gibi endergoniktir. Sitozolde yer alır.<br />

• Metabolik enerji kaynağı olarak ATP<br />

• Redükleyici güç olarak NADPH kullanılır.<br />

Lipid biyosentezinde kullanılan asetil coA, primer olarak karbonhidrat<br />

kaynaklıdır. Asetil coA mitokondride, glikoliz kaynaklı piruvattan ve bazı amino<br />

asitlerin karbon iskeletlerinin katabolizmasından oluşmaktadır. Yağ asidi<br />

oksidasyonu sonucu mitokondride açığa çıkan asetil coA’lar, sentez için<br />

önemli bir kaynak oluşturmamaktadır.<br />

Mitokondride oluşan karbonhidrat ve amino asit kaynaklı asetil coA’ların mitokondri<br />

zarını geçip, sitozole verilmeleri mekik sistemine bağımlıdır. Bu asetil coA’lar sitrat<br />

aracılığı ile sitoplazmaya taşınırlar.<br />

YAĞ ASİDİ BİYOSENTEZİ<br />

• Yağ asidi sentezi başlıca KC ve laktasyondaki meme bezinde, daha az<br />

oranda da adipoz doku ve böbrekte olur.<br />

• Sitozolde yer alır.


64<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

1- Sitozole alınan asetil coA, malonil coA’ya çevrilir. Görevli enzim Asetil<br />

coA karboksilazdır ve koenzimi biotindir. Bu basamak HIZ SINIRLAYICI<br />

BASAMAKTIR.<br />

2- Aktiflenmiş malonil coA’ların yağ asidi sentaz kompleksi aracılığı ile, yağ<br />

acil zincirine bağlanmaları ile zincir her dönüşte 2 C uzamış olur. Bu eklenme olayı<br />

da 4 basamakta gerçekleşir. Kondansasyon, redüksiyon, dehidrasyon ve tekrar<br />

redüksiyon. Redüksiyon basamaklarında NADPH kullanılır.<br />

• Yağ asidi yıkımında, NAD + ve FAD + elektron alıcı olarak görev yaparken,<br />

biyosentezde indirgeyici güç NADPH’dır.<br />

• NAD + ve FAD + katabolik reaksiyonlarda elektron alıcı olarak, NADPH ise<br />

anabolik reaksiyonlarda elektron verici olarak rol alırlar.<br />

• Acil Taşıyıcı Protein (ACP)= Yağ asidi sentaz kompleksinin bir parçası olarak<br />

bulunur. Prostatik grup olarak, vitamin B5’in aktif şekli olan fosfopantotein<br />

içeren, küçük bir proteindir. Büyüyen yağ acil zincirini, yağ asidi sentaz<br />

kompleksinin yüzeyine bağlar.<br />

Metabolik yola en büyük<br />

akış<br />

Metabolik yolu<br />

kolaylaştıran hormonal<br />

durum<br />

Yağ Asidi Sentezi Yağ Asidi Oksidasyonu<br />

Karbonhidrattan zengin<br />

beslenme sonrasında<br />

Yüksek İnsulin / Glukagon<br />

Oranı<br />

Açlıkta<br />

Düşük İnsulin / Glukagon<br />

Oranı<br />

Aktif olduğu ana dokular Başlıca karaciğer Yaygın olarak dokular<br />

Gerçekleştiği organel Sitoplazma Mitokondrial matriks<br />

Mitokondri ve sitoplazma<br />

arasında karbonların<br />

taşıyıcıları<br />

Vitamin B 5 türevi<br />

taşıyıcılar<br />

Sitrat<br />

(Mitokondriden<br />

sitoplazmaya)<br />

Acil Taşıyan Protein ve coA coA<br />

Karnitin<br />

(Sitoplazmadan<br />

mitokondriye)<br />

Elektron alıcı / verici NADPH elektron verici NAD + ve FAD + elektron alıcı<br />

Çift karbonlu kaynak /<br />

ürün<br />

Malonil coA : Asetil grubu<br />

verici<br />

İnhibitör Yağ acil coA : Asetil coA<br />

karboksilazı baskılar<br />

Asetil coA : Ürün<br />

Malonil coA : Karnitin Acil<br />

Transferaz I’i baskılar.<br />

Şekil: Yağ Asidi Sentez ve Oksidasyonunun Karşılaştırılması<br />

• Yağ asidi biyosentezi için gerekli NADPH, yağ dokusunda malattan piruvat<br />

oluşturan Malik Enzim aracılığı ile elde edilir. KC ve meme bezinde ise, başlıca<br />

Pentoz Fosfat Yolu ile sağlanır.<br />

• Mitokondri iç zarı, Asetil coA ve Oksalasetat için geçirgen değildir. Sitrat,<br />

Malat ve Piruvat için geçirgendir.<br />

Yağ Asidi Biyosentezinin Regülasyonu<br />

Düzenleyici enzim Asetil coA karboksilazdır.


65<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

1- Vertebralılarda yağ asidi sentezinin başlıca son ürünü olan palmitoil coA,<br />

bu enzimi (-) feed-back ile inhibe eder.<br />

2- Sitrat ise, allosterik aktivatörüdür. Mitokondrial Asetil coA ve ATP miktarları<br />

artınca, sitrat mitokondriden sitozole geçip, Asetil coA karboksilazı aktifler.<br />

3- Asetil coA karboksilaz kovalan modifikasyonla da regüle edilir,<br />

fosforillenince inaktive olur. Glukagon ve epinefrin, cAMP üzerinden<br />

fosforilasyon yaparak, yağ asidi sentezini yavaşlatırlar.<br />

TRİGLİSERİD BİYOSENTEZİ<br />

Sentezlenen veya diyetle alınan yağ asitlerinin 2 olası akıbeti vardır:<br />

1- Metabolik enerji kaynağı olarak kullanılmak üzere TG şeklinde depolanırlar.<br />

2- Membran yapısındaki fosfolipidlerin yapısına katılırlar.<br />

Sentezde gerekli 2 ön madde:<br />

Yağ acil coA’lar ve Gliserol 3 fosfattır.<br />

Fosfotidat, lipid biyosentezinde santral ara üründür. Ya TG’e veya<br />

gliserofosfolipidlere çevrilir. TG yolunda, fosfotidattan diaçil gliserol, buna da<br />

üçüncü acil coA’nın eklenmesiyle TG sentezlenir.<br />

TG biyosentezinin regülasyonu: İnsulin, Karbonhidratların ve proteinlerin<br />

TG’lere çevrilişini sağlar.<br />

Yağ hücreleri hacimce sürekli değişiklik gösterebilen aktif hücrelerdir. İnsulin<br />

ve kortizon yağ hücrelerinde lipojenik etki oluştururlar ve hücrenin hacmini<br />

büyütürler. Tiroksin, GH, adrenalin ve noradrenalin ise lipolitik etkide<br />

bulunurlar ve hücrenin hacmini küçültürler.<br />

Yağ hücrelerinin endokrin fonksiyonu vardır. Muhtemelen; Apolipoprotein E,<br />

IGF-I, TNF-?, leptin ve rezistin sentezleyip dolaşıma verirler.<br />

Leptin ve Rezistin, peptid yapılıdırlar ve vücut yağ kitlesi hakkında kan<br />

yoluyla beyne özellikle hipotalamusa bilgi ileterek besin alımı ve enerji<br />

depolanmasında ayarlayıcı rol oynarlar.<br />

Leptin, vücutta yağ dokusu miktarını ve besin alımını azaltırken, enerji<br />

harcanmasını artırır. Vücutta yağ kitlesi ve adiposit sayısı arttıkça<br />

plazma leptin miktarı da artar. Plazma glukoz ve insulin düzeyini azaltırken,<br />

metabolik hızı ve fiziksel aktiviteyi artırarak vücut yağ miktarında azalmaya<br />

neden olur.<br />

KOLESTEROL BİYOSENTEZİ<br />

Kolesterol 27 C’ludur ve vertebralılarda biyosentezinin çoğunluğu, KC’ de<br />

gerçekleşir. Organizmada yaygın olarak pek çok hücre kolesterol sentezler.<br />

Total kolesterol sentezinin % 50’sinden KC, % 15’inden barsaklar, geri kalanın<br />

çoğundan deri sorumludur.<br />

• Tüm C atomlarının kaynağı, Asetil coA’dır.<br />

• NADPH indirgeyici olarak kullanılır.<br />

• ATP de enerji kaynağıdır.<br />

Sentez, hem sitozolde hem de endoplazmik retikulumda bulunan enzimlerin<br />

kataliziyle, sitozolde meydana gelir.


66<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Kolesterol, asetil coA’dan 4 aşamada sentezlenir:<br />

1- Asetattan mevalonat sentezlenmesi: Önce 2 Asetil coA birleşip,<br />

Asetoasetil coA oluşur. Buna üçüncü Asetil coA’nın eklenmesiyle, HMG coA<br />

oluşur. HMG coA, keton cismi sentezinde de ara maddeydi. Ancak,<br />

keton cismi sentezi mitokondride gerçekleşiyordu. Kolesterol biyosentezi ise<br />

sitoplazmada yer alır.<br />

HMG coA’dan HMG coA redüktaz enzimi ile, mevalonat sentezlenir. Bu<br />

arada, NADPH kullanılır.<br />

2- Mevalonatın 2 aktif izoprene dönüşümü: Mevalonata 3 ATP<br />

molekülünden 3 P grubu transferiyle olur.<br />

Kolesterol sentezinde oluşan ilk aktif izopren -- İsopentenil pirofosfat<br />

Kolesterol sentezinde oluşan ikinci aktif izopren -- Dimetil allil pirofosfat’dır.<br />

3- Squalen sentezi: 2 aktif izopren birleşir, bunlara 3. bir aktif izopren<br />

eklenerek, 15 C’lu Farnezil oluşur. 2 mol Farnezil birleşerek de Squalen elde<br />

edilir.<br />

4- Squalenin 4 halkalı steroid nükleusuna dönüşümü: Bu yolda oluşan<br />

ilk halkalı ara madde; Lanosteroldür. Bundan çok basamaklı değişiklikler ile<br />

kolesterol sentezlenir. Kolesterol esterleri; KC’ de ACAT ( Acil coA Kolesterol<br />

Transferaz) aktivitesiyle oluşurlar. Bu enzim, yağ asitlerinin coA’dan kolesterole<br />

transferini sağlar. Oluşan ester kolesterol, serbest kolesterole oranla<br />

daha hidrofobiktir.<br />

Kolesterol Biyosentezinin Regülasyonu<br />

** Memelilerde kolesterol biyosentezi; hücre içi kolesterol konsantrasyonu ve<br />

hormonlarla düzenlenir.<br />

** Hız kısıtlayıcı basamak enzimi olan HMG coA Redüktaz;<br />

• Belirlenememiş kolesterol esterleri<br />

• Mevalonat<br />

• Fosforilasyon (glukagon ile)<br />

• Hücre içi yüksek kolesterol seviyeleri ile inhibe olur.<br />

Glikokortikoidler de HMG coA redüktaz aktivitesini azaltırlar. Oysa, İnsulin<br />

verilmesi enzimi aktive eder.<br />

Genetik familial hiperkolesterolemi’de, kan kolesterol seviyeleri aşırı yüksektir<br />

ve ateroskleroz çocukluk çağında başlar. Bu kişilerde, LDL reseptörleri<br />

defektlidir ve kolesterolün reseptöre bağlı uptake’i oluşamaz. Sonuçta kandan<br />

kolesterol temizlenemez. Endojen kolesterol sentezi, kan kolesterolünün artmış<br />

seviyelerine rağmen devam eder. Çünkü, ekstrasellüler kolesterol sitozole<br />

giremez ve intrasellüler kolesterol sentezini düzenleyemez. Lovastatin ve<br />

Kompaktin, bu hastalarda kullanılmaktadır. Bu ilaçlar, HMG coA Redüktazın<br />

yarışmalı inhibitörüdürler ve kolesterol sentezini inhibe ederler. Bunlar,<br />

safra asitlerini bağlayıp, emilimini engelleyen reçinelerle kombine verilirlerse,<br />

etkinlikleri daha da artar.<br />

** Kolesterolden oluşan pregnenolon tüm steroid hormonların ön<br />

maddesidir.<br />

** Kolesterol biyosentezindeki ara maddelerin çeşitli alternatif gelecekleri<br />

vardır:


İsopentenil pirofosfattan;<br />

• Vitamin A, vitamin E ve vitamin K<br />

• Karotenoidler<br />

• Klorofilin fitol zinciri<br />

• Dolikol (Alkol yapılı)<br />

• Kinon elektron taşıyıcılar sentezlenir.<br />

KOLESTEROL YIKIMI<br />

67<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Kolesterolün halka yapısı insanlarda, CO 2 ve H 2 O’ya metabolize edilemez.<br />

Vücuttan günde yaklaşık 1 gram kolesterol atılır. Daha ziyade sterol halkası şeklinde<br />

vücuttan şu şekillerde kaybedilir:<br />

1- Feçesle atılan safra asitlerine dönüşür.<br />

2- Safra içine yapısı değişmeden salgılanır.<br />

Bunların çoğu yeniden emilir yani entero hepatik dolanımı vardır. Kolesterolün %<br />

50’si, safra asitlerinin de % 97’si barsaklardan geri emilerek tekrar kazanılır.<br />

Atılmak üzere barsağa taşınan kolesterolün bir kısmı, barsak bakterilerince<br />

indirgenerek koprosterol ‘e çevrilir ve dışkıyla atılır.<br />

PLAZMA LİPOPROTEİNLERİ<br />

1- Şilomikronlar<br />

2- Çok düşük dansiteli lipoproteinler (VLDL)<br />

3- Düşük dansiteli lipoproteinler (LDL)<br />

4- Yüksek dansiteli lipoproteinler (HDL)<br />

Plazma lipoproteinlerinin bileşimi:<br />

Lipoproteinlerce taşınan başlıca lipidler, diyetle alınan veya de novo sentezle<br />

elde edilen TG’ler ile, serbest veya ester kolesteroldür. Ortada bir nötral<br />

çekirdek bulunur ve TG ve/veya ester kolesterol içerir. Bu kısmın çevresinde,<br />

apoproteinler, fosfolipid ve serbest kolesterolden oluşmuş bir kabuk kısım<br />

bulunur. Kabuk bileşenlerin polar kısımları, yüzeye yakın bulunarak, lipoprotein<br />

molekülünün suda eriyebilmesini sağlarlar.<br />

• TG’ler; şilomikron ve VLDL’ de hakim olan lipiddir.<br />

• Kolesterol, LDL’ de hakim olan lipiddir.<br />

• Fosfolipidler, HDL’ de hakim olan lipiddir.<br />

Şilomikronlar, yoğunlukları en az, fakat boyutları en büyük partiküllerdir<br />

ve en az protein en çok lipid içerenlerdir. HDL ise, en yoğun plazma<br />

lipoproteinidir.<br />

Elektroforetik mobilitelerine göre ayrım;<br />

• Şilomikronlar göçmezler ve başlangıçta bulunurlar.<br />

• HDL: En hızlı gidendir ve α globülin bandında bulunur.<br />

• VLDL: 2. hızlı gidendir ve pre- β globülin bandında bulunur.<br />

• LDL: 3. hızlı gidendir ve β globülin bandında bulunur.<br />

• IDL: Normal elektroforezde bant oluşturmaz ve VLDL metabolizması ile<br />

oluşan bir ara lipoproteindir.


68<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Lipoprotein<br />

Dansite<br />

(g/ml)<br />

Protein Serbest<br />

Kolesterol<br />

Bileşim (% ağırlık)<br />

Ester<br />

Kolesterol<br />

Fosfolipid Trigliserid<br />

Şilomikronlar < 1.006 2 1 3 9 85<br />

VLDL 0.95-1.006 10 7 12 18 50<br />

LDL 1.006-1.063 23 8 37 20 10<br />

HDL 1.063-1.210 55 2 15 24 4<br />

Apoproteinler:<br />

Glikoprotein yapılıdırlar. Lipoproteinlerin yapısal bileşeni olmalarının yanı sıra,<br />

bazı enzimlerin aktivatörü veya koenzimi olmaları da önemli görevleridir. Pek<br />

çok alt sınıfları vardır ve bazılarının fonksiyonu henüz belirlenememiştir.<br />

• Apo B100 en yüksek molekül ağırlıklı apoproteindir.<br />

• Apo A’lar hem karaciğer hem barsaklarda, Apo B48 barsaklarda, diğerleri<br />

ise karaciğerde sentezlenirler.<br />

• Apo E Argininden zengindir. Yapısındaki bu amino asit kalıntılarının<br />

fonksiyonunda arcılık yaptıkları kabul ediliyor.<br />

Yüzeysel tabakada bulunan bu bileşenlerin fonksiyonlarını şöyle<br />

sıralayabiliriz.<br />

1- Spesifik lipoproteinlerin sentezi ve sekresyonu için gereklidirler.<br />

2- Yüzeysel tabakanın ve dolayısıyla tüm molekülün stabilizasyonunu<br />

sağlarlar.<br />

3- Lipoproteinlerin transformasyonunda enzim kofaktörüdürler.<br />

Apo C-II -- LPL’ ın<br />

Apo A-I -- LCAT’ın kofaktörüdürler.<br />

4-Lipid transfer protein olarak rol oynayabilirler.<br />

HDL’ deki Apo D (CETP)<br />

5-Dokularda lipoprotein reseptörleri ile karşılıklı etkileşim için, tanınma sinyali<br />

verebilirler.<br />

LDL reseptörü için, Apo B100 ve Apo E<br />

Kalıntı reseptörü için, Apo E<br />

Apoprotein Molekül ağırlığı İlgili Lipoprotein Fonksiyon (Bilinen)<br />

Apo A-I 28.331 HDL LCAT aktivatörü<br />

Apo A-II 17.380 HDL LCAT inhibitörü<br />

Apo B 48 240.000 ŞM ----<br />

Apo B 100 513.000 VLDL, LDL LDL reseptörlerine bağlanır.<br />

Apo C-I 7.000 VLDL, HDL LCAT aktivatörü (?)<br />

Apo C-II 8.837 ŞM, VLDL, HDL LPL aktivatörü<br />

Apo C-III 8.751 ŞM, VLDL, HDL LPL inhibitörü (?)<br />

Apo D 32.500 HDL CETP<br />

Apo E 34.145 ŞM, VLDL, HDL Lipoprotein kalıntı reseptörü<br />

Apoproteinlerin Bazı Özellikleri


69<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

LİPOPROTEİN (a):<br />

Plazmada büyük miktarlarda bulunduğu zaman koroner kalp hastalığı<br />

riskini artırdığı düşünülen bir partiküldür. Yapısal olarak, LDL ile benzerdir.<br />

Tek farkı, ek olarak apoprotein (a) içermesidir. Apo (a), tek bir bölgeden<br />

kovalan olarak Apo B100 ile bağlıdır. Yapısı, amino asit içeriği açısından<br />

plazminojene benzer. Plazminojen, plazminin öncülüdür ve plazmin fibrin<br />

pıhtılarının çözünmesini sağlar. Bundan hareketle, Lipoprotein (a)’nın kalp<br />

krizlerini başlatan ve hücre proliferasyonuna neden olan kan pıhtılarının<br />

yıkımını yavaşlattığı varsayılmaktadır.<br />

LİPOPROTEİN (x):<br />

Obstrüktif KC hastalıklarında ve LCAT yetmezliğinde görülen anormal bir<br />

lipoproteindir. LDL dansitesine uyar.<br />

HİPOLİPİDEMİLER<br />

1- Hipobetalipoproteinemi : LDL azalması : Apo B100 ve Apo B48<br />

sentezinde yetersizlikle olur. Hastaların yaşam sürelerinin belirgin bir şekilde<br />

artması beklenir.<br />

2- Abetalipoproteinemi: LDL yokluğu: Akantozis: Apo B100 içeren<br />

lipoproteinlerin sentez ve/veya sekresyonunda defekt vardır. Özellikle LDL<br />

total olarak bulunmaz. Eritrositlerin % 50-70’i dikensi uzantılar içerir ve<br />

akantozis adı buradan gelir.<br />

Vitamin K malabsorbsiyonuna bağlı olarak Protrombin zamanı uzar.<br />

3-Hipoalfalipoproteinemi : HDL azalması : Altta yatan sebep açıkça<br />

belirlenememiştir. Koroner arter hastalık riski artmıştır.<br />

4-Tangier Hastalığı : HDL yokluğu: Oransal olarak selim bir durumdur.<br />

Çünkü, RES’ de kolesterol esterlerinin birikmesine rağmen, majör organ<br />

fonksiyonları genellikle bozulmamıştır. Tangier hastalığında majör problem,<br />

ateroskleroza artmış eğilimdir.<br />

Primer Hiperlipoproteinemiler<br />

• Tip I Hiperlipoproteinemi : Familial Şilomikronemi : Yetersiz veya etkisiz<br />

LPL, anormal miktarlarda şilomikron birikimine neden olur.<br />

Şilomikron birikimi, son derece yükselmiş TG seviyeleriyle sonuçlanır.<br />

Tokluk kan örneklerinde, yüzeyde karakteristik kremamsı tabaka bulunur.<br />

Lipoprotein elektroforezinde, artmış şilomikronlarla birlikte, hafifçe artmış VLDL<br />

ve azalmış HDL saptanır. Serum kolesterol seviyeleri hafifçe artmış olabilir.<br />

• Post heparin lipolitik aktivite yetersizdir. Çünkü heparin, heparan<br />

sülfat içinde yerleşmiş LPL’ı serbestleştirerek lipoliz yapar.<br />

• Tip II Hiperlipoproteinemi : Primer Hiperkolesterolemi : Artmış LDL:<br />

Sebep azalmış hücresel LDL uptake’idir. Tip IIa yalnız LDL artışı ile giderken,<br />

Tip II b ’de LDL + VLDL artışı birliktedir.<br />

• Tip III Hiperlipoproteinemi : Familial Disbetalipoproteinemi : Artmış<br />

IDL: Bunlarda şilomikron kalıntılarının ve IDL’ nin hepatik reseptörlerce<br />

tanınmasında görevli olan Apo E’de defekt vardır. Normal VLDL ve<br />

şilomikron sentezi olabildiği için, şilomikron kalıntıları ve IDL’ nin birikimiyle<br />

gider.


70<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Lipoprotein elektroforezinde, normalde gözlenmeyen IDL’ nin varlığıyla, geniş<br />

β bandı oluşur.<br />

• Tip IV Hiperlipoproteinemi : Familial Hipertrigliseridemi :<br />

Artmış VLDL : Primer bozuklukta defekt VLDL oluşumunda artma,<br />

katabolizmasında azalma veya her iki durumun birlikte bulunmasıdır.<br />

Lipoprotein elektroforezinde, artan VLDL sebebiyle yükselmiş pre β<br />

bandı görülür.<br />

Tip V Hiperlipoproteinemi : Familial Kombine Hiperlipidemi : Artmış VLDL<br />

+ Artmış Şilomikronlar: TG’den zengin lipoproteinlerin azalmış katabolizması<br />

(Apo C II kusuru), aşırı üretimi veya her iki sebebin kombinasyonu ile oluşan<br />

belirgin bir şekilde yükselmiş TG seviyeleriyle gider.<br />

VLDL ve şilomikronların birlikte artışları ile, bekletilen serumda kremamsı<br />

üst tabaka ve bulanıklık birliktedir.<br />

• Tip I ve V’ de şilomikron artışı baskındır ve koroner arter hastalıklarına<br />

eğilim esas bozukluk olarak saptanmaz.<br />

• Tip I’e eksojen, Tip IV’e endojen hiperlipoproteinemiler de denir.<br />

• Serum VLDL miktarı = TG/5<br />

• Serum LDL miktarı = Total kolesterol – (HDL + TG/5)<br />

VİTAMİNLER VE ANTİOKSİDAN SAVUNMA SİSTEMLERİ<br />

I-SUDA ÇÖZÜNEN VİTAMİNLER:<br />

Çoğu, koenzimlerin ön maddeleridirler ve spesifik atom veya fonksiyonel grupları<br />

taşırlar. Genellikle vücutta depolanmazlar (kobalamin ve folik asit KC’ de<br />

depolanır) ve toksik değildirler (Niasin, Askorbik asit ve Piridoksin’in<br />

yüksek dozlarda alınması dışında). Çünkü, ihtiyaçtan fazla alındıklarında<br />

idrarla atılabilirler.<br />

DİYETSEL ÖN MADDE TAŞINAN KİMYASAL<br />

GRUPLAR<br />

KOENZİM<br />

TİAMİN Aldehitler Tiamin Pirofosfat<br />

RİBOFLAVİN Elektronlar Flavin Adenin Dinükleotid<br />

NİASİN Hidrit iyonu (:H’) Nikotinamid Adenin<br />

Dinükleotid<br />

PANTOTENİK ASİT Açil grupları Koenzim A<br />

PİRİDOKSİN Amino grupları Piridoksal Fosfat<br />

KOBALAMİN H atomları ve alkil grupları Deoksi adenozil kobalamin<br />

BİOTİN Karbondioksit Biotin<br />

FOLAT Tek C’lu gruplar Tetrahidro folat<br />

Bazı Vitaminlerin Aktif Şekilleri ve Koenzim Olarak Davranışları


71<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

1- Vitamin B 1 = Tiamin : Enerji metabolizmasında, özellikle karbonhidrat<br />

ve amino asit metabolizmalarında koenzim olarak rol alır. Aktif şekli Tiamin<br />

Pirofosfat (TPP)’ dır.<br />

a- PFY’ da görevli transketolaz enziminin koenzimidir.<br />

b- α-Keto Asitlerin (Piruvat ve α-keto glutarat dehidrogenaz reaksiyonları)<br />

oksidatif dekarboksilasyonunda koenzimdir.<br />

c- Dallı zincirli amino asitlerin α-keto asitlerinin dekarboksilasyonunda<br />

da koenzimdir.<br />

* Eksikliğinde piruvat ve amino asit yıkılımı azalırken, yağların yıkılımı artar.<br />

* Eksikliğinde Beriberi hastalığı oluşur.<br />

Tiamin eksikliği kronik alkoliklerde ve gelişmemiş ülkelerde sıktır.<br />

Wernicke Ensefalopatisi = Wernicke-Korsakoff Sendromu da Tiamin<br />

eksikliği ile oluşur. Apati, hafıza kaybı ve göz kürelerinde anormal oynamalarla<br />

gider.<br />

Eritrosit Transketolaz (ETK) aktivitesinin ölçümü, tiamin göstergesidir.<br />

Bu enzim, TPP varlığında optimal aktivite gösterir.<br />

Furosemid veya etakrinik asit gibi bazı diüretikler, Tiamin eksikliğine yol<br />

açabilirler.<br />

2- Vitamin B 2 = Riboflavin : FMN ve FAD koenzimlerinin bileşiğidir. Bu<br />

koenzimler çeşitli oksidasyon / redüksiyon reaksiyonlarında rol alırlar.<br />

Eksikliği diğer vitaminlerin, özellikle Tiamin ve Niasin eksiklikleri ile birlikte<br />

olur. Yol açtığı spesifik bir hastalık yoktur. Dermatit, ağız köşelerinde çatlaklar<br />

ve glossit oluşur.<br />

GSH Redüktaz aktivitesi, riboflavinin fonksiyonel durumunu yansıtır.<br />

Riboflavin ışığa hassastır ve fototerapi gören yeni doğanlarda eksikliği<br />

oluşabilir.<br />

3- Vitamin B 3 = Niasin: Diyetsel triptofandan sentezlenir. Esansiyel bir<br />

amino asit olan triptofandan organizmada sentezlenebilmesi yüzünden bir<br />

bakıma klasik bir vitamin değildir. Nikotinik asit ve nikotinamid de bu<br />

grup bileşiklerdir. Aktif formları, NAD+ ve NADP+’dir. Bunlar, oksidasyon /<br />

redüksiyon olaylarında rol alırlar. (Dehidrogenaz reaksiyonlarında)<br />

Eksikliğinde, Pellegra hastalığı = 4 D hastalığı (Diare, Dermatit, Demans)<br />

oluşur. Tedavi edilmezse ölümle (Death) sonuçlanır.<br />

Nikotinik asit, plazma kolesterolünü düşürmek için, tedavide uygulanmıştır.<br />

Etkisini lipolizi inhibe ederek yapar. Adipoz dokudan KC’e yağ asidi akımı<br />

azalır ve VLDL, IDL ve LDL azalır.<br />

Yüksek doz Niasin kullanımı histamin saldırarak, şiddetli flushing, kaşıntı,<br />

gastro intestinal bozukluklar ve astım krizi oluşturabilir. Akantozis Nigrikans<br />

oluşabilir. Günde 3 g.’dan fazla dozlarda, serum ürik asit ve tokluk glukoz<br />

seviyelerini artırabilir. Yüksek dozlarda ayrıca, hepatotoksik olabilir.<br />

** Vitamin B6’nın aktif formu olan PLP, triptofandan NAD+ sentezlenen yolda<br />

kofaktördür. Bu yüzden, vitamin B6 yetmezliğinde, Niasin eksikliği belirtileri<br />

de oluşabilir.<br />

** Pek çok vitaminin tersine, gebelikte niasin gereksinimi artmaz.


72<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

4- Vitamin B5 = Pantotenik asit: Aktif şekli, co A ve ACP (Acil Taşıyıcı<br />

Protein) ‘dir. Tiol grubu ile acil radikallerinin taşınmasını sağlar. ACP, yağ asidi<br />

sentaz kompleksinin bir parçasıdır.<br />

İnsanda eksikliği pek görülmez.<br />

5- Vitamin B6 = Piridoksin: Piridoksal ve piridoksamin gibi bağlantılı<br />

bileşiklerin tümünü içerir. Piridin türevidirler ve aktif formları, PLP (Piridoksal<br />

Fosfat)’dır.<br />

** PLP;<br />

• Transaminasyonda<br />

• Nonoksidatif Deaminasyonda<br />

• Amino asitlerin dekarboksilasyonunda (amino asitlerden biyolojik amin<br />

oluşumunda) ve<br />

• Kondansasyon (Hem sentezinde) reaksiyonlarında kullanılır.<br />

Nadir görülen eksikliğinde; konvülzyonlar, dermatit, bulantı ve kusma gibi<br />

gastrointestinal bozukluklar ve sideroblastik aneminin bir formu oluşur.<br />

Uzun süre 2 g/günden oldukça fazla alınırsa şiddetli periferal nöropatilere<br />

yol açabilir. Ataksi, perioral uyuşukluk, vibrasyon ve pozisyon duyusunun<br />

kaybı ile gider.<br />

• Bazı amino asitlerin hücre membranından geçmesini kolaylaştırdığına<br />

inanılır. Yani barsaktan amino asit emilimini artırır.<br />

6- Vitamin B 9 = Folik asit = Pteroil glutamik asit: Tek C transfer<br />

reaksiyonlarında anahtar rol oynar. Aktif şekli tetra hidro folat (H 4 Folat)’tır.<br />

Pürin sentezi ve amino asit interkonversiyon reaksiyonlarında görevlidir.<br />

Folat eksikliğinde; hücre bölünmesi ve protein sentezi bozulur. Megaloblastik<br />

anemi ve büyüme geriliği görülür. Eritropoetik kök hücrelerde DNA sentezinin<br />

azalması aneminin nedenidir.<br />

Histidin yüklenmesiyle, idrarda FİGLU (Form imino glutamik asit) artar.<br />

Metotreksat, folik asit anoloğudur ve folattan H4 folat sentezini gerçekleştiren,<br />

Dihidrofolat redüktazın yarışmalı inhibitörüdür.<br />

7- Vitamin B12 = Kobalamin: Corin Halkası içinde Kobalt içerir. Yapısında<br />

C-Co bağı vardır. Emilimi ileumdan ve mideden salgılanan özel bir protein<br />

(İntrensek faktör) varlığında olur. Aktif şekilleri, metil kobalamin ve<br />

deoksi adenozil kobalamindir. Karaciğerde metilli, hidroksilli ve adenozilli<br />

formlarda depo edilmektedir.<br />

İnsanda 2 reaksiyon için gereklidir:<br />

a- Metyonin sentaz reaksiyonu için (Homosisteinden metyonin sentezinde)<br />

b- Metil malonil co A mutaz reaksiyonu için gereklidir.<br />

Eksikliğinde, anormal yağ asitleri birikir ve hücre zarının yapısına katılır.<br />

Nörolojik bulgulara yol açar. Pernisiöz anemi oluşur.<br />

Schilling Testi ile; aneminin İntrensek faktör eksikliğinemi, B 12 vitamini<br />

alım eksikliğinemi yoksa terminal ileumdan emilim bozukluğuna mı bağlı<br />

olduğu araştırılır.<br />

Bakterilerce barsaklarda sentezlenir. Hayvansal kaynaklıdır. Bitkilerde hiç<br />

bulunmaz.


73<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

8- Biotin = Vitamin H: Karbondioksit taşıyıcı olarak, karboksilasyon<br />

reaksiyonlarında rol alır.<br />

Diyetin yanı sıra, barsak bakterilerince de sentezlendiğinden eksikliği<br />

pek görülmez. Çiğ yumurta akında bulunan AVİDİN, biotinle bağlanarak<br />

emilimini engeller ve yetmezliğe yol açar.<br />

9- Askorbik Asit = Vitamin C: Aktif hali vitaminin kendisidir. Hidroksilasyon<br />

reaksiyonlarında rol alır.<br />

Gerekli olduğu yerler şunlardır:<br />

a- Kollajen sentezinde prolil ve lizil kalıntılarının hidroksilasyonunda<br />

b- Tirozin yıkılımında (normal amino asit metabolizmasında)<br />

c- Tirozinden epinefrin sentezinde (adrenal hormon sentezi) - ACTH uyarısı<br />

ile C vitamini tüketimi artar. Çünkü, NA’den A sentezleten PNMT (Fenil<br />

Etanolamin N-metil Transferaz) aktivitesi glikokortikoidlerle artıyor.<br />

d- Safra asidi sentezinde, 7 a-Hidroksilaz basamağında<br />

e- Barsaklardan demir emiliminde- Normal ferritin/ hemosiderin<br />

oranlarının korunmasını sağlayarak, demirin depolanma ve dağılımını<br />

düzenler.<br />

f- Antioksidan olarak çeşitli reaksiyonlarda (lökosit fonksiyonlarında, pek<br />

çok drog metabolizmasında) kullanılır. C vitamini; moleküler oksijen,<br />

nitrat, sitokrom a ve c için indirgeyici bir ajandır.<br />

Kanama Zamanı; platelet fonksiyonları ve vasküler bütünlük için önemli bir<br />

göstergedir. C vitamini lizil hidroksilaz kofaktörü olarak kollajen oluşumunda<br />

görevlidir. Böylece, C vitamin eksikliğinde kan damarları frajil olarak dermis<br />

içine kanamalara yani purpuralara neden olur.<br />

Eksikliğinde Skorbüt hastalığı oluşur. İnfantil Skorbüt Barlow Hastalığı<br />

olarak da bilinir.<br />

Akut toksisite görülmez. Ancak uzun süre günde 1 gramdan fazla alındığında;<br />

barsaktan vitamin B 12 absorbsiyonunu etkileyebilir, östrojen kullanan<br />

kadınlarda östrojenin kan seviyelerini artırır ve böbrekte oksalat taşlarının<br />

oluşumuna zemin hazırlar.<br />

10-Vitamin P = Kapiller geçirgenliğini düzenleyen bir glikoziddir.<br />

II-YAĞDA ÇÖZÜNEN VİTAMİNLER: A, D ve K vitaminleri öncelikli olarak<br />

KC’ de; E vitamini ise adipoz dokuda depolanırlar. İdrarda atılamamaları<br />

birikmelerine neden olur. Özellikle A ve D vitaminleri, fazla miktarda<br />

alındıklarında birikerek toksik olurlar.<br />

1-Vitamin A = Retinol: Görme, büyüme, üreme ve epitel dokunun<br />

devamlılığının sağlanmasında görevli bir grup maddeyi içerir. Bunlara<br />

retinoidler denir. Retinoik asit ve retinal sayılabilir.<br />

Sebze ve meyvelerde bulunan karoten, bunların prekürsörüdür. Plazmada<br />

retinol bağlayıcı protein (RBP) ile taşınır.


74<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Gözde görme olayı;<br />

Karanlıkta Rodopsin (11-cis retinal+Opsin)<br />

↓<br />

Aktif Rodopsin (All trans retinal+Opsin)<br />

↓<br />

Beyne elektrik sinyal iletimi ve görme olayı<br />

Eksikliğinde, en erken bulgu gece körlüğüdür. Uzadıkça, konjonktiva ve<br />

korneada kuruluk (Kseroftalmi ve konjonktivada BİTOT lekeleri) olur,<br />

ilerlerse ülser ve körlük gelişir. Büyüme geriliği, akneler, üreme bozuklukları,<br />

menstrüel siklus bozuklukları, artmış kanser riski, apati ve hidrosefali vardır.<br />

Antioksidan olarak kronik hastalıkların önlenmesinde rol oynar.<br />

Hipervitaminoz A: Günde 7,5 mg’dan fazla alındığında oluşur. Ciltte<br />

kuruluk ve kaşıntı, kemik ve eklem ağrıları, saç dökülmesi, kilo kaybı,<br />

hepatosplenomegali ve KİBAS oluşur.<br />

** A vitamininin hem eksikliğinde, hem de toksisitesinde psöudotümör<br />

serebri oluşur.<br />

2-Vitamin D = Kalsiferol: Bitkilerde ergokalsiferol (Vitamin D2),<br />

hayvanlarda kolekalsiferol (Vitamin D3) şeklinde bulunur. İskelet oluşumu<br />

ve mineral homeostazisi için gereklidir.<br />

En aktif şekli; 1, 25 (OH)2 D3’dür.<br />

Kanda bulunan majör formu; 25 OH D3 ‘dür. En toksik vitamindir.<br />

3-Vitamin E = Tokoferol : Güçlü antioksidandır. Serbest radikalleri tutarak<br />

doymamış yağ asitlerinin oksidasyonunu önler. Hücre membran bütünlüğü ve<br />

membran seviyesi olaylar için önemlidir. Mesela ; drog metabolizması, hem<br />

biyosentezi, ETZ ve Nöromusküler uyarılma gibi...<br />

α-tokoferol: En yaygın bulunan<br />

Biyolojik olarak en aktif olan<br />

En çok ölçülen formudur.<br />

Eksikliği sadece prematürelerde görülür.<br />

Antisterilite vitamin de denir.<br />

Yağda eriyen vitaminler içinde en az toksik olandır.<br />

4-Vitamin K = Protrombin Faktör: Bitkilerde Fillokinon (K1), barsak<br />

bakteriyel florasında Menakinon (K2) şeklindedir.<br />

• Faktör II, VII, IX ve X sentezlerinde,<br />

• Protein C ve S sentezlerinde,<br />

• Osteokalsin sentezinde gereklidir.<br />

Bu faktörlerin glutamik asitlerinin gama karboksilasyonu KC’ de oluşur ve K<br />

vitaminine bağımlıdır.<br />

K vitamini barsak bakterilerince sentezlenebilir.<br />

İnfantlarda fazlalığı, hiperbilirubineminin güçlenmesine ve kernikterusa yol<br />

açar. Gebelere verilmesi yeni doğanda sarılığa yol açabilir.


75<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Warfarin, Vitamin K’ nın sentetik anoloğudur ve protrombin oluşumunda<br />

yarışmalı inhibitör olarak rol oynar. Artmış kan pıhtılaşmasının tehlikeli<br />

olduğu cerrahi hastalarında ve koroner trombozda kullanılır.<br />

** Protrombin zamanı K vitamini durumunun fonksiyonel göstergesidir.<br />

Referans aralık, 11-15 saniyedir.<br />

ANTİOKSİDAN SAVUNMA SİSTEMLERİ<br />

Antioksidan savunma sistemleri, serbest oksijen radikallerine karşı 3 yolla etkilerini<br />

gösterirler:<br />

1- Radikal reaksiyonlarının sona erdirilmesi<br />

2- Radikal oluşumunun sınırlandırılması<br />

3- Oluşan radikallerin detoksifikasyonu<br />

1-Radikal reaksiyonlarının sona erdirilmesi: Bu maddeler, çeşitli radikalleri<br />

ortadan kaldırarak zincir reaksiyonlarının ilerlemesine engel olurlar.<br />

E vitamini : Hücre zarındaki en önemli zincir kırıcı antioksidandır.<br />

C vitamini: Plazmadaki radikallere karşı ilk koruyucu sistemdir.<br />

A vitamini: Lipofilik antioksidanlardır.<br />

Ürik asit: Suda çözünen bir antioksidandır.<br />

Bilirubin: Etkili bir peroksit radikali temizleyicisidir. Yeni doğanın bilinen en<br />

güçlü antioksidanıdır. 10 mg/dl üzerinde serbest radikal hasarını önler.<br />

Ubikinon: Zar fosfolipidlerini oksidatif hasardan korur.<br />

Selenyum: Glutatyon Peroksidazın hem sentezi, hem de aktivasyonu için<br />

gereklidir.<br />

2-Radikal oluşumunun sınırlandırılması: Serbest radikal öncülerini deaktive<br />

ederek, radikal üretimini önlerler. Metal iyonlarını bağlayan ekstrasellüler<br />

antioksidanlardır.<br />

Transferrin:Bağladığı demir, hidroksil radikal oluşumu veya lipid peroksidasyonunda<br />

rol alamamaktadır.<br />

Albümin:Bakırı bağlayarak, bakır iyonlarının yol açtığı lipid peroksidasyonu ve<br />

hidroksil radikal oluşumunu inhibe eder.<br />

Seruloplazmin: Bakırı bağlayarak etki eder.<br />

Haptoglobin ve hemopeksin: Lipid peroksidasyonunu hızlandıran miyoglobin<br />

ve hemoglobinin etkilerini, Hem ve Hb’i tutarak engellerler.<br />

3-Oluşan radikallerin detoksifikasyonu: Memeli hücrelerinde radikal<br />

detoksifikasyonunda görev alan SOD, Katalaz ve GSH peroksidaz örneklerdir.<br />

Glutatyonlu sistemin tamamlanması için, GSH redüktaz ve Glukoz 6 Fosfat<br />

Dehidrogenaz da devreye girerler.


76<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

HORMONLAR<br />

HORMONLARIN SINIFLANDIRILMASI ve SEKONDER<br />

HABERCİLER<br />

Hormonlar, çok hücreli organizmalarda farklı hücrelerin aktivitelerini düzenleyen<br />

endokrin sistemdeki kimyasal habercilerdir.<br />

Hormonların hepsi kana, buradan da etkinin görüleceği hedef hücreye giderler.<br />

Hormonların hücrede etki gösterebilmesi için spesifik moleküllere bağlanmaları gerekir,<br />

bu moleküllere reseptör denir.<br />

Reseptörler; makromoleküllerdir ve genellikle glikoprotein yapılıdırlar.<br />

Sınıflandırma:<br />

Yapılarına göre 4’e ayrılırlar;<br />

1- Peptid ( = protein ) yapılı olanlar: Hİpotalamus, hipofiz ve pankreas<br />

hormonları. Yarılanma ömürleri kısa, 5-60 dk’dır.<br />

2- Steroid yapılı olanlar: Kolesterol türevi hormonlar: Adrenal korteks ve gonad<br />

hormonları. Yarılanma ömürleri uzun, 60-100 dk’dır.<br />

3- Amino asit ( = Tirozin ) türevi olanlar: Tiroid ve adrenal medulla hormonları.<br />

Adrenalinin yarılanma ömrü 1 dk’dan kısa iken, Tiroksininki yaklaşık 1<br />

haftadır.<br />

4- Eikosanoidler: Yağ asidi türevi hormonlar: 20 C’lu PUFA’dan oluşurlar.<br />

ETKİ MEKANİZMALARI<br />

1- Hücre zarı üzerinde bir reseptöre bağlanıp, membrana bağımlı adenilat siklazı<br />

aktive ederek.<br />

2- Hücre zarı üzerinde bir reseptöre bağlanıp, henüz açıklanamamış mekanizmalarla<br />

hücreye sinyal ileterek.<br />

3- Hücre içi reseptörlere bağlanarak: Hormon-reseptör kompleksi, modüle edici<br />

gen ekspresyonunu ve yanıt ortaya çıkmasını sağlar. ilk hormon - reseptör<br />

etkileşimi sitozolde olup, nükleusa nakledilebilir veya direkt nükleus içinde<br />

olabilir.<br />

Etki mekanizmalarının incelenmesi:<br />

I- Peptid yapılı hormonlar ile katekolaminlerin reseptörleri hücre<br />

yüzeyindedir ve hedef dokularına proteinlere bağlanmadan taşınırlar.<br />

Primer haberci hormondur. Sekonder haberciler ise ; cAMP, cGMP, Ca ve<br />

fosfotidilinozitol yıkılım ürünleri (inozitol 1,4,5- trifosfat ve diaçilgliserol)<br />

olabilir.<br />

Bazı hormonlar için, sekonder haberciler bilinmez. Bu hormonları 2 grupta<br />

inceleyebiliriz:


77<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

A- İnsulin ve çeşitli büyüme faktörleri: Bunlar membran reseptörüne<br />

bağlandıktan sonra muhtemelen, tirozin kinaz bölgelerinde fosforilasyona<br />

neden olurlar. Ancak, fosforile olan bu bölgelerin hücre içindeki enzimlerin<br />

aktivitelerini nasıl değiştirdiği bilinmiyor. Bazı onkojen virusların da<br />

bu şekilde etki ettiği sanılıyor. İnsulin için söz konusu olan bir başka<br />

etki mekanizması ise, indirekt olarak hücre içi fosfodiesterazı aktive<br />

ederek cAMP düzeylerini düşürmesidir. Glukagona ters etkilerinde bu<br />

mekanizmanın kullanıldığı sanılıyor.<br />

B- Büyüme Hormonu, Prolaktin ve Koryonik Somatotropin: Bunların<br />

reseptöre bağlandıktan sonra nasıl etki ettikleri bilinmiyor. Ancak bu 2<br />

grup arasında bazı ilişkiler mevcut. Örn, GH bazı etkilerini IGF-I (=İnsulin<br />

Like Growth Factor) aracılığı ile yapar.<br />

BİLİNEN SEKONDER HABERCİLER<br />

1- cAMP:Adenilat siklaz yolu : Bu yolla etki yapan hormonlar, reseptör yakınında<br />

bulunan G-proteinleri (=sinyal ileti proteinleri) aracılığı ile hormonal işaretlerini<br />

diğer hücresel bileşenlere iletirler.<br />

Adenilat siklaz, ATP`den, cAMP ve PPi oluşumunu katalizler. Enzim büyük bir integral<br />

zar proteinidir ve reseptöre G-proteini aracılığıyla bağlanır.<br />

G-proteini, α, ve γ olarak isimlendirilen 3 alt birimden oluşmuş, intramembranel<br />

bir proteindir. Guanin nükleotidlerini bağlar. 2 formda bulunur, GTP bağlanmışsa<br />

adenilat siklaz aktive olur, GDP bağlanmışsa olmaz. Normalde GDP bağlıdır,<br />

hormon-reseptör kompleksinin oluşmasıyla GTP`ye çevrilir. Geri dönüşü GTPaz<br />

ile mümkündür. (**Kolera toksini GTPazı inhibe eder.) Aktive adenilat siklaz hücre<br />

içi cAMP`yi arttırır. cAMP hücre içinde kendisine spesifik protein kinazı aktive<br />

eder. Bu da spesifik hücresel proteinleri fosforiller. Bu kovalan modifikasyondur.<br />

Fosforillenen enzimlerin kimisi aktive, kimisi inaktive olur.<br />

cAMP`nin parçalanması, siklik nükleotid fosfodiesteraz ile olur, metilli<br />

ksantinler, kafein ve teofilin bu enzimi inhibe eder.<br />

Etkinin sona ermesi:<br />

Ya G proteininin bağlandığı GTP`nin GTPaz ile GDP`ye çevrilmesiyle veya<br />

cAMP`nin fosfodiesteraz ile parçalanmasıyla olur. Sekonder haberci olarak<br />

cAMP kullanan hormonların çoğu adenilat siklazı aktive ederler ve G<br />

stimülatör protein kullanan hormonlar olarak bilinirler. Somatostatin,<br />

Asetil kolin, Anjiotensin II, Opiatlar ve α2 adrenerjikler ise adenilat<br />

siklazı inhibe eden maddelerdir. Yani bunlar G inhibitör protein<br />

kullanırlar.<br />

2- cGMP : Aynen cAMP gibi oluşur. Guanilat siklazın kataliziyle GTP`den<br />

meydana gelir. Atriopeptidlerden ANP (=Atrial Natriüretik Peptid) membrana<br />

bağımlı guanilat siklazı aktive ederek cGMP oluşturur. Guanilat siklaz ve cGMP,<br />

hücrelerin çoğunda vardır ama cAMP`den daha azdır. Nitrik oksit (=NO) de<br />

cGMP bağımlı bir maddedir.<br />

3- İnozitol trifosfat (IP3) ve Diaçilgliserol : Hücre zarında bulunan membran<br />

lipidlerinden olan fosfatidil inozitol 4,5 bisfosfat; Fosfolipaz C ile parçalanarak,<br />

IP3 ve diaçilgliserol oluşur. Her ikisi de ikinci habercidir.


78<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

IP3`ün cAMP`den farkı, direkt enzim aktivasyonu yapmamasıdır. Hücre içi Ca<br />

konsantrasyonunu artırır. ER`dan depo Ca’u, sitozole saldırır. Ca-kalmodulin<br />

kompleksi oluşur, bu kalmodulin bağımlı protein kinazı aktive eder. Bu da<br />

fosforilasyon yapar. Hem cAMP hem IP3 birlikte kullanılabilir. IP3 çok kısa ömürlüdür.<br />

Etkinin sona ermesi için, IP3 inozitol trifosfataz enzimi ile parçalanır.<br />

Diaçil gliserol de Ca ile birlikte, membrana bağlı protein kinaz C’ yi aktifler.<br />

Bu enzim de, hedef enzimlere ATP’den fosfat transfer ederek, bu enzimlerin<br />

aktivitelerini düzenler.<br />

4- Ca: Hormon uyarısıyla hücre içinde arttığında kalmoduline bağlanır, kalmodulin<br />

bağımlı protein kinaz aktive olur ve fosforilasyon olur. Etkinin sona ermesi için<br />

ya Ca bağlı hale geçer ya da dışarı pompalanır.<br />

Kalmodulin; bir regülatör proteindir. İskelet kasındaki Troponin-C gibi fonksiyon<br />

yapar. Kalsiyumun fonksiyonuna aracılık eden bir ara maddedir.<br />

II- Steroid yapılı hormonların ve D vitamininin reseptörleri, hücre içinde<br />

sitoplazmada bulunur. Bu hormonlar ise, hedef dokularına taşıyıcı proteinler ile<br />

götürülürler.<br />

Hedeflerine ulaşınca taşıyıcı proteinden ayrılıp, membranı geçerek, hücre içinde<br />

özgün reseptörlerine bağlanırlar. Oluşan hormon-reseptör kompleksi, nükleusa<br />

transloke olur, DNA’nın spesifik bölgelerine bağlanır. Bunun sonucunda spesifik bir<br />

genin ekspresyonunda değişiklik olur. Çoğunlukla gen ekspresyonu uyarılır ve<br />

kodlanan proteinin sentezine yol açar. Bu tip etki oldukça geç ortaya çıkar.<br />

Etkinin bitmesi için hormon-reseptör kompleksi kromatinden ayrılır, nükleusu terk<br />

eder ve birbirinden de ayrılır. Bu grup hormonlar; östrojenler, glikokortikoidler,<br />

mineralokortikoidler, progestinler, kalsitriol ve androjenlerdir.<br />

III- Tiroid hormonları (T3 ve T4) reseptörü nükleusta olan tek hormon grubudur.<br />

Reseptörleri nonhiston asidik proteinlerdir ve DNA segmentleriyle kompleks<br />

yapmışlardır. Hormonun bağlanması, mRNA sentezini arttırır ve muhtemelen enzim<br />

olan bir proteinin translasyonu olur. Reseptörün T3’e afinitesi T4`den fazladır.<br />

HORMONLARIN İNCELENMESİ<br />

HİPOTALAMUS HORMONLARI<br />

• CRH : Kortikotropin Releasing Hormon<br />

• TRH : Tirotropin Releasing Hormon<br />

• GnRH : LHRH : Gonadotropin Releasing Hormon<br />

• GHRH : Growth Hormon Releasing Hormon<br />

• GHRIH : Somatostatin : Growth Hormon Inhibiting Hormon<br />

• PIH : Dopamin : Prolaktin Inhibiting Hormon<br />

• PRF : PRH : Prolaktin Releasing Hormon<br />

PIH dışında diğerleri peptid veya protein yapısındadırlar. PIH amino asit<br />

türevi, katekolaminlerden birisidir.


79<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Hipotalamusta sentezlenen hormonlar, hipotalamik - hipofizial portal sistemle<br />

doğrudan hipofize geçerler. Hipofiz ön lobuna etki ederek hormon salınmasına veya<br />

salgının inhibisyonuna yol açarlar. Hipotalamus hormonlarına bu yüzden releasing<br />

hormonlar denir. Hipofiz arka lob hormonları ise, hipotalamustan salgılanıp, arka<br />

loba gelir ve depolanırlar.<br />

PRF’ nin yapısı tam olarak bilinmiyor. Bazı kaynaklara göre PRF bulunmaz ve TRH,<br />

PRL salınımını uyarıcı rolü de üstlenmiştir.<br />

HİPOFİZ HORMONLARI<br />

Hipofiz ( = pitüiter bez ); adenohipofiz, nörohipofiz ve ara lob olarak 3’e ayrılır.<br />

Adenohipofiz, hipofiz ön lobu, ara lob ve sapın büyük kısmını, nörohipofiz ise arka<br />

lobu ve sapın kalanını kapsar.<br />

Ara lob, insanlarda gelişmemiştir, fetusta vardır ama erişkinlerde rudimenterdir.<br />

CRH ile kontrol edilmez.<br />

HİPOFİZ ÖN LOB HORMONLARI:<br />

Hemen hepsi tropik hormonlardır yani başka bir endokrin bezin fonksiyonunu,<br />

büyüme ve gelişmesini sağlarlar. Peptid-protein yapılı hormonlardır.<br />

Hemotoksilen eozin boyası ile 3 tip hücre gösterilmiştir:<br />

A. Kromofoblar : Boyanmazlar. Kortikotrop hücre adını alırlar ve başlıca ACTH<br />

olmak üzere POMC ailesi hormonların kaynağıdırlar.<br />

B. Asidofiller: Kırmızı boyanırlar. Somatotrop hücrelerden GH, laktotroplardan<br />

PRL salınır. Yani, Somatomamotropin ailesi hormonların kaynağıdırlar.<br />

C. Bazofiller: Mavi boyanırlar. Tirotroplar TSH, gonadotroplar FSH ve LH salarlar.<br />

Yani Glikoprotein hormon ailesinin kaynağıdırlar.<br />

Adenohipofiz hormonları 3 grupta incelenir:<br />

1-POMC ailesi:<br />

• ACTH<br />

• β-LPH<br />

• MSH<br />

• Endorfinler<br />

2- Somatomamotropin ailesi:<br />

• GH<br />

• PRL<br />

• hPL (plasenta kaynaklı, human plasental laktojen = koryonik<br />

somatomamotropin)<br />

3-Glikoprotein hormon ailesi:<br />

• TSH<br />

• LH<br />

• FSH<br />

• hCG (plasenta kaynaklı, human koryonik gonadotropin)


80<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

HİPOFİZ ARKA LOB HORMONLARI:<br />

Hipotalamusca sentezlenip, pasif difüzyonla ve aksonal aksla hipofize yollanan<br />

2 hormon vardır:<br />

Vazopressin (ADH) : Nörofizin II : Supraoptik nükleus<br />

Oksitosin : Nörofizin I : Paraventriküler nükleus<br />

EPİFİZ (=PİNEAL BEZ)<br />

Serebrum 3. ventrikül arka duvarında yer alır. Esas fonksiyonu bilinmiyor.<br />

Melatonin pineal parankim hücrelerinde triptofandan sentezlenir. Sentez<br />

serotonin üzerinden olur. Karanlıkta melatonin yüksek, serotonin düşüktür. Bu<br />

hormon bazı hayvanlarda gonadotropinlerin (FSH, LH) inhibisyonundan sorumlu,<br />

fakat insanlarda bu etkisi kesin değil. Ek olarak, pineal bezin sirkadyen ritmin<br />

kontrolünde rolü vardır.<br />

TİROİD HORMONLARI<br />

Tiroid bezinde 3 hormon sentezlenir.<br />

• T3<br />

• T4<br />

• Kalsitonin<br />

T3 ve T4 amino asit türevi, kalsitonin ise peptid yapılıdır. Tiroid hormonları<br />

folikül hücrelerinde, kalsitonin ise parafoliküler hücrelerde sentezlenir.<br />

Tiroid hormonları tirozinden sentezlenir. Biyolojik olarak aktif form, T3’dür ve<br />

tiroid dışı dokularda T4’den oluşur. T4’ün önemli bir aktivitesi yoktur, öncü<br />

hormondur.<br />

Tiroid hormon sentezi için, 2 substrat gereklidir:<br />

a- İntrensek substrat; bir glikoprotein olan tiroglobulin (TG)’dir. Folikül<br />

hücrelerinin ribozomal ER’ unda sentezlenir, folikül lümenine verilir. Yaklaşık 120<br />

adet tirozin içerir.<br />

b- Ekstrensek substrat; diyette inorganik iyodür olarak bulunan elemental<br />

iyottur.<br />

Tiroid hormon biyosentezi<br />

1- İyot foliküler hücrelerce aktif olarak kandan alınır. Tek değerlikli bazı<br />

anyonlar burada iyotla yarışır. Örn; perklorat, perteknetat, tiyosiyonat. Bu<br />

iyot uptake basamağı, tiroid hormon sentezinde hız kısıtlayıcı basamaktır.<br />

2- Tiroid bezine alınan iyot, tiroperoksidaz ile okside edilip, aktiflenir. Bu<br />

reaksiyon H2 O2 ve NADPH gerektirir. Aktive iyot, TG üzerindeki tirozin<br />

bakiyelerine bağlanır. İlk iyotlanma ile 3-monoiyodotirozin (MIT), ikinci ile<br />

3,5-diiyodotirozin (DIT) oluşur.<br />

İyodun oksidasyon basamağı, Tioüre grubu ilaçlar ve imidazol ile inhibe edilir.<br />

MIT ve DIT oluşumu engellenir. Bu ilaçlar, antitiroid tedavide kullanılırlar.<br />

3- Bu iki molekül birleşir. Bunu ya tiroperoksidaz ya da bir coupling<br />

enzim katalizler. Daha çok DIT’ lerin birleşmesiyle 3,5,3’,5’-tetraiyodotironin<br />

(tiroksin, T4) oluşumu tercih edilir. Bir DIT ve bir MIT birleşirse de 3,5,3’triiyodotironin<br />

(T3) oluşur. Az miktarda 3,3’,5’-triiyodotironin (rT3) de<br />

oluşabilir.


81<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

4- Bu durumda TG üzerinde bağlı DIT, MIT, T3 ve T4 bulunur. Bu şekilde<br />

kolloidde depolanırlar. Hormon gerekince, kolloid lizozomlarda yıkılır, T4,<br />

DIT, MIT ve az miktarda T3 serbestleşir. Sitozole verilir, T3 ve T4 dolaşıma<br />

geçer. DIT ve MIT ise iyodotirozin deiyodinaz ile deiyodinize edilir, iyodür ya<br />

yeniden kullanılır ya da kana verilir. Kalan kısım amino asitlerine kadar yıkılır<br />

ve yeniden kullanılır.<br />

Tiroid sekresyonunda T4 / T3 oranı 10 / 1’ dir.<br />

Bütün bu kademeler TSH ile uyarılır. Folikül hücrelerinde TSH reseptörleri<br />

bulunur, sekonder habercisi cAMP’ dir.<br />

Tiroid hormonları kanda serum proteinlerine bağlı dolaşırlar:<br />

a- Majör protein, tiroksin bağlayıcı globülindir (TBG): Bir glikoproteindir,<br />

elektroforezde a1 globülin bandında yürür. T4 için yüksek, T3 için orta<br />

derecede afinite gösterir.<br />

b- Tiroksin bağlayan Prealbumin (TBPA, transtretin): Retinolün yanı sıra T4<br />

de taşır. T3’ü bağlamaz.<br />

c- İkisine de bağlanmayanlar albümine bağlanır.<br />

d- Çok azı da serbest dolaşır. T3, T4’ten çok daha hızlı hücreler tarafından<br />

alınır ve metabolize edilir.<br />

Taşıyıcı proteinler T3’den çok T4 bağlarlar. Hedef dokulardaki reseptör<br />

proteinler ise T3’e yüksek afinite gösterirler.<br />

Dolaşımdaki T3’ün %90’ı, T4’ün periferik değişiminden gelir. Bunu sağlayan<br />

enzim 5’-deiyodinazdır. İnhibe edilirse T4’ten rT3 oluşumu artar. Örn;<br />

hepatik siroz ve böbrek yetmezliğinde, glikokortikoidler ile, propil tiyourasil<br />

tedavisi ile ve fetusta enzimin gen ekspresyonu henüz yetersiz olduğundan<br />

rT3 yüksek konsantrasyonlardadır.<br />

Etkileri:<br />

Hedefi tüm hücre ve dokulardır.<br />

• Karbonhidrat sentez ve yıkımını artırır. Glukozun barsaktan emilimini artırır.<br />

Kan şekerini yükseltir.<br />

• Pek çok dokuda amino asit transportunu artırarak protein sentezini artırır.<br />

Fizyolojik şartlarda sentezini baskıladığı tek protein hipofizdeki TSH’ dır.<br />

• Lipid sentezi ve yıkımını artırır. Serum triaçilgliserol ve kolesterol<br />

düzeylerini azaltır. Kolesterolün safra asitlerine çevrilerek atılmasını<br />

sağlar. Adipoz dokuda katekolaminler ile indüklenen lipolizi, hormona<br />

duyarlı lipazı aktive ederek artırır. Kanda serbest yağ asitleri artar,<br />

karaciğerde keton cismi oluşumunda kullanılır. Periferde ise lipoprotein<br />

lipazı aktive ederek triaçilgliserol ve keton kullanımını artırır.<br />

KALSİYUM VE FOSFAT METABOLİZMASIYLA İLGİLİ<br />

HORMONLAR<br />

İnsan vücudunda yaklaşık 1000 g kadar bulunan kalsiyumun % 99’u fosfat ile<br />

kombine bir şekilde, hidroksiapatit şeklinde kemikte yer alır. Kemik kalsiyumunun<br />

yalnız %1’i plazma kalsiyumu ile serbestçe değiş-tokuşa uğrayan bir havuzdadır.<br />

İşte hormonlar bu havuza etki ile plazma kalsiyumunu belli bir aralıkta tutmaya<br />

çalışırlar.


82<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Total serum kalsiyumu 3 formda bulunur:<br />

1- % 46’sı proteinlere bağlı (% 80’i albümin, % 20’si globülinlere)<br />

2- % 7’si sitrat, fosfat, laktat ve sülfata bağlı<br />

3- % 47’si serbest: İyonize kalsiyum (Ca ++ ): Fizyolojik olarak aktif olan<br />

kısımdır.<br />

Alkalozda iyonize [Ca ++ ] azalırken, asidozda artar. Çünkü asidozda fazla H +<br />

iyonları albümine bağlanarak serbest Ca ++ artışına neden olurlar.<br />

Plazma kalsiyumu, 9-11 mg/dl’dir. Bu düzeyin devamlılığı, 3 hormon kontrolü<br />

ile sağlanır. Bunlar; PTH, Kalsitriol ve Kalsitonin’dir.<br />

HORMON KEMİK (Rezorpsiyon) BÖBREK<br />

(Reabsorb.)<br />

BARSAK (Absorb.)<br />

Parathormon Kalsiyum ↑, Fosfat ↑ Kalsiyum ↑, Fosfat ↓ Kalsiyum ↑, Fosfat ↑<br />

(İndirekt etki)<br />

Kalsitriol (D vit.) Kalsiyum ↑, Fosfat ↑ Kalsiyum ↑, Fosfat ↑ Kalsiyum ↑, Fosfat ↑<br />

Kalsitonin Kalsiyum ↓ , Fosfat ↓ Kalsiyum ↓ , Fosfat ↓ Etkisiz<br />

Şekil: Kalsiyum Regüle Edici Hormonların Etkileri<br />

Parathormon (=PTH):<br />

84 amino asitlik paratiroid bezlerde sentezlenen bir polipeptiddir. İlk<br />

sentezlenen form preproPTH’dur. Bundan ribozomal ER’ da pro PTH,<br />

pro PTH Golgi’ye taşınırken de PTH oluşur. Paratiroidlerde yeterli hormon<br />

deposu yoktur, devamlı sentezlenmelidir. Depo hormon 1,5 saat kadar idare<br />

edebilir.<br />

Hedef organları kemik ve böbrektir. Barsakta, aktif D vitamini sentezini<br />

uyararak, indirekt etkiye neden olur. Esas olarak kandaki iyonize Ca ve fosfat<br />

konsantrasyonlarını düzenler.<br />

• Böbrekte 1α hidroksilazı aktive eder. Özellikle fosfat, sodyum, potasyum,<br />

magnezyum ve bikarbonat geri emilimini önler. Ca, hidrojen ve<br />

amonyak geri emilimini ise artırır.<br />

Primer düzenleyicisi kalsiyumdur. Düşük serum Ca düzeyine yanıt olarak<br />

PTH artar, kemikten Ca mobilize olur, D vitamini sentezi artar, yine kemikten<br />

Ca mobilize olur ve barsaktan Ca emilimi artar. Böylece serum Ca düzeyi<br />

yükselir ve sonuçta PTH düşer.<br />

Serum fosfat düzeyinin artması ile de PTH stimüle olur. Bu aslında indirekt<br />

etki, çünkü fosfat artışı kalsiyumda düşme ile PTH salınımını artırır.<br />

Serum fosfat seviyelerine net etkisi, azaltıcı yöndedir.<br />

Sekonder habercisi cAMP’ dir.<br />

Kalsitonin:<br />

32 amino asitli bir peptiddir. Tiroidin parafoliküler C hücrelerinde sentezlenir.<br />

Başlıca hedefi kemiktir, ama böbreğe de etki eder, barsakta bir etkisi<br />

yoktur.


83<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

cAMP düzeyini düşürerek (fosfodiesterazı aktifleyerek) etki ettiği sanılmaktadır.<br />

Kanda hem Ca hem fosfat düzeylerini düşürür.<br />

Salgının düzenlenmesi kan iyonize Ca düzeyleri ile olur. Yüksek ise kalsitonin<br />

uyarılır.<br />

Kalsitriol:<br />

D3 vitamininin aktif şeklidir. Steroid türevidir.<br />

Hedefi kemik, barsak ve böbreklerdir.<br />

** İntrasellüler reseptörlere bağlanarak etki gösterir.<br />

PANKREAS HORMONLARI<br />

Pankreas hem ekzokrin hem endokrin görev yapar. Ekzokrin olarak sindirim<br />

enzimlerini dış salgı kanalıyla barsağa akıtır. Endokrin olarak ise;<br />

• α hücrelerinden glukagon,<br />

• β hücrelerinden insulin,<br />

• δ hücrelerinden somatostatin ve<br />

• F hücrelerinden pankreatik polipeptid salgılanır.<br />

İnsulin:<br />

Sentez yeri ribozomlardır. 21 ve 30 amino asitlik A ve B peptidlerden ibarettir.<br />

Bu 2 zincir 2 disülfid bağı ile bir arada tutulur. Ayrıca, A peptidin kendi<br />

amino asitleri arasında da 1 disülfid bağı bulunur.<br />

İlk olarak çok uzun düz bir zincir halinde preproinsulin sentezlenir. ER’ a<br />

gelir, pre bölgesi (sinyal peptid) ayrılır ve pro insulin oluşur. Golgi’ye geçer,<br />

veziküller içinde depolanır. Bu sırada enzimatik hidroliz ile C peptid ve insulin<br />

oluşur. Hepsi birden vezikülün içinde bulunur, uyarı olunca eksositozla dışarı<br />

verilir.<br />

Aktif olan form insulindir. Pro insulin de çok az aktiftir. C peptid tamamen<br />

inaktiftir.<br />

• Karbonhidrat metabolizmasındaki etkileri: Hipoglisemik etki yapar.<br />

• Lipid metabolizmasındaki etkileri: Dolaşımdaki yağ asit miktarını azaltır.<br />

• Protein metabolizmasındaki etkileri: Hücrelere amino asit girişini uyarır<br />

ve pek çok dokuda protein sentezini artırır, yıkımı azaltır. Anabolizan<br />

etkilidir.<br />

Salgısının düzenlenmesi;<br />

Uyarı yapanlar:<br />

1- En önemli faktör kan glukoz düzeyidir. β hücreleri vücutta glukoza en<br />

duyarlı hücrelerdir.<br />

2- Amino asitler de uyarıcıdır. Özellikle arginin etkilidir.<br />

3- Gastrointestinal hormonlar, özellikle GİP, sekretin ve kolesistokinin<br />

insulin salgısını uyarırlar.<br />

4- Glukagon pankreastan insulin salınımını lokal olarak uyarır. Ayrıca<br />

glukagonun oluşturduğu hiperglisemi de insulin uyarılmasına neden<br />

olur. Yani Glukagon düşüklüğü de insulini uyarır.


84<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

İnhibisyon yapanlar:<br />

Diyetle alınan yakıtlar azaldığında veya travma gibi stres yaratan bir durumda<br />

insulin sentezi ve salgısı azalır. Bu etkiler başlıca epinefrin üzerinden olur.<br />

Somatostatin de inhibitördür.<br />

Glukagon:<br />

Pankreas adacıklarındaki α hücrelerince salgılanan 29 amino asitli bir<br />

polipeptiddir. Kan glukoz düzeylerini, hepatik glikojenoliz ve glikoneogenez<br />

aktivasyonu ile düzenlemeye çalışır.<br />

Esas hedefi karaciğerdir. Adipoz dokuya da etki eder. Ama kaslarda<br />

etkisi yoktur.<br />

• Karbonhidrat metabolizmasında; Güçlü bir glikoneogenetik hormondur.<br />

• Lipid metabolizmasında; hepatik lipolizi ve yağ asidi oksidasyonunu ve<br />

asetil coA’dan keton oluşumunu artırır. Adipoz dokudaki lipolitik etkisi<br />

minimaldir.<br />

• Protein metabolizmasında; karaciğerin amino asit alımını artırır,<br />

glikoneogenez için substrat sağlar. Plazma amino asit düzeylerini<br />

düşürür.<br />

Salgının düzenlenmesi;<br />

1- α hücreleri hipoglisemiye duyarlıdır. En önemli faktör düşük kan<br />

glukozudur.<br />

2- Proteinli diyetten gelen amino asitler hem glukagon hem insulin salgısını<br />

artırır.<br />

3- Yüksek epinefrin ve norepinefrin düzeyleri de glukagon salınımını<br />

uyarır.<br />

4- Yüksek kan glukozu veya insulini, glukagonu inhibe eder. Glukoz ve insulin<br />

düzeyleri yüksekken, glukagon düşüktür.<br />

5- Somatostatin hem insulin hem glukagon salgısını azaltır.<br />

Somatostatin:<br />

14 amino asitlik bir peptiddir. Pankreastan başka hipotalamus, mide ve GİS’in<br />

diğer kısımlarından da salgılanır. Pankreastan diğer hormonların salınımını<br />

lokal etkiyle inhibe eder.<br />

MSS’ deki birçok yerde, nörotransmitter olarak etki eder.<br />

Pankreatik polipeptid:<br />

36 amino asitli bir peptiddir. Fonksiyonu tam olarak bilinmiyor fakat,<br />

somatostatine zıt etki yaparak, barsak motilitesi ve mide boşalmasını<br />

hızlandırdığı söyleniyor.<br />

Adrenal Medullanın Katekolaminleri Tirozinden sentezlenirler.<br />

• Dopamin (D)<br />

• Epinefrin (E) ve<br />

• Norepinefrindir (NE)<br />

Biyolojik olarak aktif aminlerdir ve hepsine birden katekolaminler denir.<br />

Adrenal medulladan salınan katekolaminlerin % 80’i E’ dir. E başka<br />

bir dokuda sentezlenmez. NE ise, sempatik sinirlerin innerve ettiği diğer<br />

dokularda da sentezlenir.


Tirozin<br />

85<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

æ Tirozin hidroksilaz (Halka hidroksilasyonu) Hız kısıtlayıcı basamak enzimidir.<br />

L- Dopa (3,4- dihidroksi fenilalanin)<br />

PLP æ Dopa dekarboksilaz (= L- aromatik a.a. dekarboksilaz ) (Dekarboksilasyon)<br />

Dopamin<br />

C vit æ Dopamin Hidroksilaz (Yan zincir hidroksilasyonu)<br />

Norepinefrin<br />

SAM æ PNMT ( Fenil etanolamin-N-metil transferaz ) (N-metilasyon)<br />

Epinefrin<br />

• Tirozin Hidroksilaz : Hız kısıtlayıcı basamak enzimidir. MSS’ de sempatik<br />

ganglionlar ve adrenal medullada çok miktarda bulunur. Katekolaminlerle<br />

allosterik olarak inhibe edilir.<br />

• Tetra hidro biopterin kofaktörüdür.<br />

• PNMT : Fenil etanolamin-N-metil transferaz : PNMT sadece adrenal<br />

medullada bulunur. PNMT aktivitesi; glikokortikoidlerle artar, epinefrin<br />

ile azalır.<br />

Metabolik etkiler:<br />

Katekolaminlerin hepatik glikojenolizi ve glikoneogenezi artırmasıyla<br />

karaciğerden kana glukoz sağlanır. İskelet kası glikojeni de yıkılır ve açığa<br />

çıkan laktik asit hepatik glikoneogenezde kullanılır.<br />

• Lipoliz adipoz dokuda uyarılır (hormona duyarlı lipaz aktive edilerek),<br />

dolaşımdaki serbest yağ asitleri artar.<br />

Yıkılım ve metabolizmaları:<br />

Hücrede etkili monoaminooksidaz (MAO) ile oksidatif deaminasyon yoluyla<br />

inaktive edilirler ve periferde etkili katekol-o-metil transferaz (COMT) ile Ometilasyona<br />

uğrarlar. Etki sıraları değişebilir.<br />

• VMA (=3 metoksi 4 hidro mandelik asit); adrenalin ve noradrenalinin ana<br />

metabolitidir. FEO, nöroblastom, retino blastom, karsinoid tümör ve streste<br />

artar.<br />

• HMA (Homo valinik asit = 3 metoksi 4 hidro fenil asetik asit) ise; dopaminin<br />

son ürünüdür.


86<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

ADRENAL KORTEKSİN STEROİDLERİ<br />

1. Zona Glomeruloza --- Mineralokortikoidler<br />

2. Zona Fasikülata --- Glikokortikoidler<br />

3. Zona Retikülaris --- Androjenler<br />

için salınım yeridir. Bu sıralamada Korteks tabakaları dıştan içe doğru verilmiştir.<br />

• Kolesterol 5 grup steroid hormonun öncüsüdür:<br />

• Glikokortikoidler (21 karbonlu)<br />

• Mineralokortikoidler (21 karbonlu)<br />

• Androjenler (19 karbonlu)<br />

• Östrojenler (18 karbonlu)<br />

• Progesteron (21 karbonlu)<br />

Sentez ve sekresyon adrenal korteks, gonadlar ve plasentada gerçekleşir. Kortizol<br />

ve aldosteron yalnız adrenal korteksten salınırlar. Östrojen ve androjenler gonadlar<br />

ve adrenal korteksten, progesteron ise; korpus luteum ve plasentadan salınırlar.<br />

Hidrofobik olduklarından kanda proteinlere bağlı taşınırlar. Albümin non spesifik<br />

bir taşıyıcıdır. Transkortin kortizol, kortikosteron ve aldosteronu, Seks - Hormonu<br />

Bağlayıcı globülin (SHBG = Gonadal Steroid Bağlayan globülin) ise gonadal<br />

steroidleri taşır.<br />

KORTİKOSTEROİD HORMONLARIN SENTEZİ<br />

Sentez, kolesterolün hidrokarbon zincirinin kısaltılması ve steroidin<br />

hidroksilasyonunu kapsar. Tüm steroid hormonlar mitokondri ve ER’ da oluşan<br />

bir seri reaksiyon ile pregnenolondan sentezlenir. Pregnenolon, steroid hormon<br />

sentezi yolunda ana ara bileşiktir. Desmolaz ve 11β-hidroksilaz mitokondrial,<br />

diğerleri ER enzimleridir. Yani steroid hormon sentezi, ara maddelerin mitokondri<br />

ve ER arasında sürekli taşınmasıyla gerçekleşir.<br />

İlk ve hız kısıtlayıcı basamak mitokondride kolesterolden pregnenolon<br />

oluşumudur. Bu basamak Desmolaz ile katalizlenir.


87<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Pregnenolon oluşum basamağı, z. fasikülata ve z. retikülarisde ACTH ile, z.<br />

glomerulozada ise Anjiotensin II ile uyarılır.<br />

Pregnenolon, düz ER enzimleri olan 3 β-OH steroid DHaz ve İzomeraz<br />

ile progesterona çevrilir. Bu reaksiyon kortizon ve aldosteron sentezinde<br />

gereklidir. Bundan sonra hidroksilasyon reaksiyonları oluşur. Bu hidroksilazlar,<br />

miks fonksiyonlu oksidazlardır ve NADPH ve O 2 kullanırlar.<br />

Progesteron, z. glomerulozada DOC (11-deoksi kortikosteron), kortikosteron ve<br />

18 hidroksi kortikosteron oluşumunu içeren transformasyonlarla (21-hidroksilaz,<br />

11β-hidroksilaz ve 18-hidroksilaz ile) aldosterona çevrilir.<br />

18-Hidroksilaz sadece glomeruloza hücrelerinde yer alır ve yalnız aldosteron<br />

sentezinde kullanılır.<br />

21-Hidroksilaz ve 11β-Hidroksilaz ise; hem kortizol hem de aldosteron sentezi<br />

için gereklidir.<br />

Progesteron, z. fasikülatada başlıca kortizol sentezinde kullanılır ve önce 17αhidroksilazla<br />

17-OH progesterona çevrilir. Bunu takip ederek 21 ve 11 nolu<br />

karbonlarına hidroksil eklenmesiyle kortizole çevrilir.<br />

Z. retikülarisde ise pregnenolon, dehidroepiandrosteron (DHEA) ve sülfatlı<br />

formunun (DHEA-S) oluşumunda kullanılır.<br />

17 α-Hidroksilaz; kortizol ve seks steroid sentezi için gereklidir. Plasentada<br />

bulunmadığından, burada östrojen adrenal ve karaciğer kaynaklı DHEA’dan<br />

sentezlenir. Z.glomerulozada da 17α-hidroksilaz yoktur.<br />

Fetal adrenal korteks 3-β hidroksisteroid DHaz + İzomeraz enzim kompleksini<br />

içermediğinden, pregnenolondan kortizol ve aldosteron sentezleyemez, ama DHEA<br />

sentezleyebilir. Ancak plasenta kaynaklı progesterondan kortizol sentezleyebilir.<br />

Renin - Anjiotensin - Aldosteron Sistemi :<br />

Karaciğer ve böbrekte üretilen öncü moleküllerle düzenlenir. Böbrekte<br />

jukstaglomerüler aparattan renin salınır.<br />

K iyonlarının fazlalığı, K’ a duyarlı 18-hidroksilazı aktive ederek,<br />

renin-anjiotensin sisteminden bağımsız bir şekilde de aldosteron sentezini<br />

uyarabilirler.<br />

Aldosteronun Etkileri:<br />

Hedef organ böbreklerdir. Sitoplazmadaki reseptörlerine bağlanır ve gen<br />

aktivasyonu yapar. Başlıca etkisi distal tüplerde Na tutulumu ve K atılımıdır.<br />

Na ile birlikte su da geçer. Kan hacmi ve kan basıncı artar.


88<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong>


89<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Glikokortikoidlerin Etkileri:<br />

• Karaciğerdeki tüm spesifik glikoneogenez enzimlerini indükler. Karaciğerde<br />

glikojenezi artırıp, glukozun KC’de depolanmasını sağlar.<br />

• Periferde iskelet kası, adipoz doku, kemik matriksi, lenfoid doku ve deri<br />

gibi dokularda glukoz kullanımını azaltır, glikolizi inhibe edip, yağ asidi<br />

kullanımını uyarır. Net etkisi kan glukozunu artırmak şeklindedir.<br />

• Adipoz dokuda hormona duyarlı lipazın sentezini artırarak, adipoz dokudan<br />

yağ asitlerinin serbestleşmesini sağlar. Böylece plazma serbest yağ asidi<br />

konsantrasyonlarını artırır. Bir yandan da anormal bölgelerde lipid<br />

depolanmasına yol açar, yüz, sırt, omuz gibi. Ketogenezi artırır.<br />

• Periferde protein katabolik etki yapar. Yani (-) azot dengesi oluşturur.<br />

Kas, adipoz doku, lenfoid, kemik ve deride. Buradan kana geçen amino<br />

asit miktarı artar, amino asit alışları azalır. Kana geçen bu amino asitler<br />

karaciğer tarafından alınıp, hem protein sentezi, hem de glikoneogenez<br />

için kullanılırlar. Yani, kortizol karaciğerde protein metabolizması üzerine<br />

anabolik etkilidir.<br />

RENAL HORMONLAR<br />

1- Renin: Jukstaglomerüler aparattan salınır. Hipotansiyon ve hiponatremi ile<br />

salınımı uyarılır.<br />

2- Eritropoetin: Doku anoksisi ve anemi ile böbrekten salınır. Renal Eritropoetik<br />

Faktör olarak da isimlendirilir. Glomeruler mezangial hücrelerde ve tübüler<br />

epitelial hücrelerde sentezlenir. Normalde eritropoetinin % 80-90’ı böbrekler,<br />

kalanı başlıca karaciğer kaynaklıdır. Kemik iliği ve dalakta eritroid seri gelişimini<br />

uyarır. Hipoksiye yanıt olarak eritropoetin artışı, dakikalar veya saatler içinde<br />

gerçekleşir ve 24 saat içinde maksimum seviyelere ulaşır. Ancak sirkülasyona yeni<br />

eritrositlerin verilmesi günler sürer. Çünkü eritropoetin, RES’ de hemopoetik kök<br />

hücrelerden proeritroblast oluşumunu uyarır.<br />

GONAD HORMONLARI<br />

• Sertoli hücreleri, FSH kontrolü altındadırlar ve androjen bağlayıcı globulin<br />

üretirler.<br />

• Leydig hücreleri, LH’ın kontrolü altında kolesterolden pregnenolon<br />

sentezlerler. Başlıca ürün testosterondur.<br />

• Plazmada testosteronun % 98’i proteinlere bağlıdır. Bunun çoğu gonadal<br />

steroid bağlayıcı proteine ve az bir kısmı da albümine bağlı olarak bulunur.<br />

Biyolojik olarak aktif olan form serbest formdur.<br />

• Periferde DHT’ a duyarlı dokularda testosteron alınıp, 5α-redüktaz ile DHT’ a<br />

çevrilir.<br />

• Folikül içindeki granüloza hücreleri FSH’a duyarlı aromataz aktivitesine<br />

sahiptir. FSH uyarısıyla östrojen üretilir. Granüloza hücreleri ayrıca İNHİBİN<br />

üretirler ve bu da FSH’ ı inhibe eder.<br />

• Teka interna hücreleri ise LH’a duyarlıdır. LH’ a yanıt olarak kolesterolden<br />

androjen üretirler (başlıca androstenodion). Bu androjenler, granüloza<br />

hücrelerinde östrojen üretimi için kullanılır.<br />

Aromataz aktivitesi; overler dışında başlıca adipoz doku, karaciğer, beyin, sertoli<br />

hücreleri ve ciltte mevcuttur.


90<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

GONADAL STEROİD SENTEZİ<br />

ÖSTROJENLERİN SENTEZİ


GASTROİNTESTİNAL SİSTEM HORMONLARI<br />

91<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Barsak fonksiyonlarını ; yani motilite ve sekresyonu düzenleyen hormonlardır.<br />

Bir kısmı, spesifik uyarılara yanıt olarak kan dolaşımına salınır. Bir kısmı ise,<br />

sentezlendiği yerden intersellüler aralıklara taşınır ve komşu hücreleri etkiler. Buna<br />

parakrin fonksiyon denir. Bir kısmı da peptiderjik nöronlarda nörotransmitter<br />

olarak etki yapar. Peptiderjik nöronlar, periferal ve santral sinir sisteminde de<br />

mevcuttur. Bu peptidler, hem GİS’ de hem de beyinde sentezlenirler. Gastro<br />

intestinal peptidlerin çoğu, klasik hormon tanımına uygundur.<br />

• Hormon tanımına uyanlar: Gastrin, Kolesistokinin, Sekretin, GİP, Motilin,<br />

Pankreatik polipeptid ve Enteroglukagon.<br />

• Nörotransmitter veya nöromodülatör etkili olanlar: VİP, Somatostatin, Substans<br />

B (=Substans P), Enkefalinler, Bombesin like peptidler (=BLP) ve Nörotensin.<br />

1. Gastrin-kolesistokinin ailesi:<br />

Gastrin:<br />

Esas olarak mideden antrumdaki G hücrelerinden, ayrıca duedonumdan<br />

salınır. Peptid yapılıdır. Kolesistokininle benzer amino asit dizileri<br />

içerdiğinden bazı etkileri ortak olur. Esas görevi mideden asit ve pepsinojen<br />

salgısını uyarmaktır. Bilinen en güçlü asit salgılatıcı hormondur. Gastrin<br />

salgısı, mideye protein gelmesiyle uyarılır. Asit fazlalığı ise inhibisyon<br />

yapar. Etki mekanizması tam bilinmiyor.<br />

Fizyolojik olarak aktif kısmına pentagastrin de denir. Pentagastrin,<br />

kalsitonin salgısına yol açar. Medüller tiroid karsinomunda tanı amacıyla<br />

pentagastrin verilerek kalsitonin artışına bakılır.<br />

Kolesistokinin:<br />

Eski adı pankreozimindir. Peptid yapılıdır. Duodenum ve proksimal<br />

jejenumdan salınır. Pek çok görevi vardır. Pankreatik amilaz sekresyonunu<br />

ve safra kontraksiyonu ile safranın duodenuma boşalmasını sağlar. Gastrik<br />

motiliteyi de azaltarak mide içeriğinin barsağa geçişini yavaşlatır. Ayrıca<br />

pankreastan insulin salgılanmasına da yol açar. Amino asitler (Phe, Trp) ve<br />

uzun zincirli yağ asitleri salgılanmasını uyarırlar. Beyinde de bulunmuştur.<br />

Nörotransmitter fonksiyon yaptığı sanılıyor.<br />

2. Sekretin-glukagon ailesi:<br />

Sekretin:<br />

Esas jejenumdan olmakla birlikte, duedonumdan salgılanır. En önemli<br />

etkisi pankreatik bikarbonat sekresyonunu uyarmasıdır. Mideden gelen<br />

asit kimusdaki HCl, salgılanmasına yol açar. İntestinal motiliteyi inhibe<br />

eder. Glukagonla yapıları benzediğinden, glukagon benzeri etkileri<br />

vardır, lipolizi uyarır. Sekretin salgısı; besinlerin duedonuma geçişi ve<br />

asidik pH ile uyarılır.<br />

GIP (Gastrik inhibitör polipeptid):<br />

Diyetteki yağ ve glukoza cevap olarak, ince barsaklardan salgılanır. Esas<br />

olarak inhibitör etkileri vardır. Mide motilitesini, gastrin ve HCl salgısını<br />

önler. Pankreastan glukoz aracılı insulin salgısını uyarır.


92<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

VIP:(Vazoaktif intestinal polipeptid):<br />

Pankreas, barsaktaki nöronlar, MSS ve ürogenital kanaldaki nöronlarda<br />

sentezlenir. Fizyolojik rolü tam bilinmiyor. Miktarı artınca, barsak lümenine<br />

su salgılanmasını uyarır, kolera benzeri tabloya yol açar. Ayrıca düz<br />

kaslarda relaksasyon yapar ve pankreatik bikarbonat salgısını uyarır.<br />

3.Diğer GİS peptidleri:<br />

Enteroglukagon:<br />

Mide ve ince barsaklardan salınır. Pankreatik glukagonun metabolik<br />

etkilerini kuvvetlendirir.<br />

Substans P:<br />

Tüm GİS ve beyinde vardır. Barsak düz kas kasılmasını uyarır. Fizyolojik<br />

etkileri çok iyi bilinmeyen bir maddedir.<br />

Bombesin:<br />

Mide ve duedonum kaynaklıdır. Gastrin ve kolesistokinin salgısını artırır.<br />

Barsak ve safra kesesi hareketlerini artırır. Beyinde de vardır.<br />

Motilin:<br />

İnce barsak kaynaklıdır. Barsak düz kas kasılımını artırır. Mideden HCl<br />

ve pepsinojen salınımını artırır.<br />

Somatostatin:<br />

Mide, duedonum, pankreas ve hipotalamustan salınır. Gastrin, sekretin,<br />

kolesistokinin, GİP ve motilin sekresyonlarını inhibe eder. Hipotalamus<br />

kaynaklı olan GHRIH olarak da bilinir.<br />

Nörotensin:<br />

İleumdan salınır. Fizyolojik etkisi bilinmiyor.<br />

Serotonin:<br />

Güçlü vazokonstriktör etkili bir maddedir. GİS’ de enterokromafin<br />

hücrelerde ve beyinde üretiliyor. Trombositlerde yüksek miktarlarda var ve<br />

pıhtılaşma sırasında açığa çıkıyor. Karsinoid tümörlerde yüksek miktarda<br />

sentezlenir. Birlikte histamin de salınarak, deride kızarıklık, ishal, kusma,<br />

astım ve dermatite neden olur.<br />

Enkefalinler:<br />

Mide, duedonum ve safra kesesinden salınırlar. Opiat benzeri etkiler<br />

oluştururlar.


1.Sekonder habercisi cAMP olan hormonlar<br />

A. Gs proteini kullanan (Adenil Siklazı Stimüle Eden Hormonlar)<br />

CRH (Hipotalamus)<br />

ACTH, ß-LPH, MSH (Hipofiz, POMC ailesi)<br />

TSH, FSH, LH, hCG (Hipofiz, Glikoprotein hormon ailesi)<br />

ADH (Hipofiz arka lob)<br />

PTH (Paratiroid bezi)<br />

Glukagon (Pankreas)<br />

Kalsitonin (Tiroid parafoliküler C hücreleri)<br />

ß-adrenerjikler<br />

B. Gi proteini kullanan (Adenil Siklazı İnhibe Eden Hormonlar)<br />

Somatostatin (GHRIH) (Hipotalamus) Opiatlar<br />

Asetil kolin α 2 adrenerjikler<br />

Anjiotensin II<br />

A.Atrial natriüretik peptid<br />

B.Nitrik oksit (=EDRF)<br />

2.Sekonder habercisi cGMP olan hormonlar<br />

93<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

3.Sekonder habercisi kalsiyum veya fosfatidil inozitol türevleri olan<br />

hormonlar<br />

Gn RH (Gonadotropin salgılatıcı hormon) Kolesistokinin<br />

TRH Gastrin<br />

Vazopressin Substans P<br />

Oksitosin Asetil kolin (muskarinik)<br />

Anjiotensin II α 1 adrenerjik katekolaminler<br />

4.Sekonder habercisi bilinmeyen hormonlar<br />

A.insulin ve çeşitli büyüme faktörleri B.Diğerleri (Hipofiz, Somatomamotropin ailesi)<br />

İnsulin Büyüme hormonu (GH)<br />

İnsulin benzeri büyüme faktörleri (IGF’ler) Prolaktin (PRL)<br />

Sinir büyüme faktörü (NGF) Koryonik somatotropin (hPL)<br />

Epidermal büyüme faktörü (EGF)<br />

Fibroblast büyüme faktörü (FGF)<br />

Trombosit türevli büyüme faktörü


94<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

NÜKLEİK ASİTLER VE DOKU <strong>BİYOKİMYA</strong>SI<br />

NÜKLEİK ASİTLERİN YAPI ve FONKSİYONLARI<br />

Nükleik asitler, nükleotidlerin fosfodiester bağlarıyla bağlanmasından oluşurlar.<br />

NÜKLEOTİDLER;<br />

1- Azotlu baz<br />

2- Pentoz<br />

3- Fosforik asit grubundan meydana gelirler.<br />

Azotlu bazlar iki gruptur:<br />

1-Pürinler (Adenin ve Guanin)<br />

2-Pirimidinler (Sitozin, Timin ve Urasil)<br />

Hem DNA hem RNA’daki pürin bazları aynıdır. Pirimidin olarak ikisinde de<br />

sitozin bulunur, ama DNA’da timin bulunurken, RNA’da bunun yerine urasil<br />

vardır.<br />

*Aspartat : N1<br />

}<br />

*H4 Folat : C2 ve C8<br />

*Glutamin : N3 ve N9 kaynağı olarak pürin sentezine katılırlar.<br />

*CO : C6 2<br />

*Glisin : C4, C5 ve N7<br />

*Aspartik asit : N1, C4, C5 ve C6<br />

}<br />

*CO : C2 kaynağı olarak pirimidin sentezine<br />

2<br />

katılırlar.<br />

*Glutamin : N3<br />

Pentozlar iki gruptur:<br />

1- Riboz--RNA yapısında yer alır.<br />

2- Deoksiriboz--DNA yapısında yer alır.<br />

Pentozlar, azotlu baza β-N glikozidik bağı ile bağlıdırlar. Hem DNA hem<br />

RNA nükleotidleri birbirlerine; 5’-3’ fosfodiester bağı ile kovalan olarak<br />

bağlanmışlardır.<br />

Nükleotid yapısında yer alan bazlar, hidrofobik bileşiklerdir. Fosfat ve pentoz<br />

kalıntıları nükleotidlerin hidrofilik omurgasını oluştururlar.<br />

Nükleik asitler, 5’-3’ yönünde şifrelenirler. 5’ ucunda fosfat grubu ve 3’<br />

ucunda hidroksil grubu bulunur.


Serbest Pürin Nükleotidleri:<br />

AMP, ADP, ATP,<br />

GMP, GDP, GTP,<br />

cAMP, cGMP,<br />

PAPS (Fosfo adenozin fosfo sülfat),<br />

SAM,<br />

NAD + , NADP + , FAD + , coA,…<br />

Serbest Pirimidin Nükleotidleri:<br />

CMP, CDP açil gliserolde CDP, CTP,<br />

UDP glukoz, UDP glukuronat,<br />

UDP galaktozda UDP,...<br />

DNA’NIN YAPISI VE BİYOFONKSİYONLARI<br />

95<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

DNA, sadece nükleusta kromozomlarda değil, mitokondride de bulunur.<br />

Prokaryotik hücrelerin nükleusu yoktur, tek bir kromozomu vardır ve plazmid<br />

şeklinde nonkromozomal sitoplazmik DNA içerirler.<br />

Hücre çekirdeğindeki DNA, muntazam bir helezon yapısındadır. DNA molekülü,<br />

pentoz-fosfat zinciri dış tarafta ve pürin-pirimidin bazları iç tarafta olmak üzere,<br />

birbiri üzerine helezon şeklinde dolanmış iki polinükleotid zincirinden ibarettir.<br />

Bazı viruslar tek sarmallı DNA içerirler.<br />

Mitokondrial DNA’da (mtDNA) polinükleotid zincirinin uçları birbiriyle birleşmiş<br />

olup, DNA molekülü sirküler bir yapı gösterir.<br />

Bazlar daima 5’ ucundan 3’ ucuna doğru okunur. Fosfodiester bağları<br />

kimyasallarla ayrılabilir veya bir nükleaz ailesi tarafından enzimatik olarak hidroliz<br />

edilebilir.<br />

DNA’da deoksinükleazlar<br />

RNA’da ise ribonükleazlar hidrolizde görevlidirler.<br />

** DNA zincirinin iç ve orta kısımlarındaki nükleotidleri ayıran ve serbestleştiren<br />

nükleazlara endonükleaz, baş veya sonundaki bir nükleotidi serbestleştiren<br />

nükleazlara ekzonükleaz denir.<br />

Rekombinant DNA teknolojisinde kullanılan bakteriyel bir enzim, DNA molekülünde<br />

bulunan özgül bir baz dizisini tanıyan Restriksiyon Endonükleazı ‘dır. Özel diziyi<br />

görünce etrafındaki fosfodiester bağlarını kırar. Bu enzimin tanıdığı özel dizilere<br />

palindrom denir. Palindromlar 2 yönde de okunduğunda aynı olan dizilerdir.<br />

Çift sarmalda, iki zincir ortak bir eksen etrafında bükülmüştür. Antiparaleldirler,<br />

yani bir ipliğin 5’ ucu, diğerinin 3’ ucu ile eşleşmiştir. DNA sarmalının bir ipliği<br />

daima diğerinin komplementeridir. Bütün DNA’ların A/T oranı, G/C oranına<br />

eşittir. (A=T ve G=C’ dir.)<br />

Baz çiftleri arasında A-T için 2, G-C için 3 tane hidrojen bağı kurulur. Aradaki<br />

hidrojen bağları bozulunca iplikler ayrılır. Bu pH değişikliği veya ısıtma ile olabilir.<br />

Fosfodiester bağları ise kırılmaz. DNA’nın H bağları kırılarak, sarmal yapısının<br />

bozulmasına denatürasyon denir. A-T’i fazla olan DNA’lar daha kolay, G-C’i<br />

fazla olanlar ise bağ sayısının fazla olmasından ötürü daha zor denatüre olurlar<br />

ve bunların erime noktaları ve Tm değerleri de nispeten daha yüksektir.


96<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

DNA’nın Yapısal Formları: 3 tanedir;<br />

• B formu, ilk tanımlanandır. Bu yapıya Watson-Crick Modeli de denir.<br />

Sağa yatık, 3600 lik dönüşte 10 baz vardır ve bazlar sarmalın eksenine<br />

diktir.<br />

** Kromozomal DNA’nın primer olarak B formundan oluştuğu<br />

sanılmaktadır.<br />

• A formu<br />

• Z DNA<br />

RNA’NIN YAPISI VE BİYOFONKSİYONLARI<br />

RNA molekülü, sınırlı bazı yerlerinde H bağları ile bağlı firkete şeklinde bükülmüş<br />

ve helezonlaşmış kısımlar içeren tek bir polinükleotid zincirinden ibarettir.<br />

Bazı viruslarda çift zincirli tipleri de vardır.<br />

RNA’ların baz içerikleri DNA kadar düzenli değildir. H bağları ile A/U ve G/C baz<br />

çiftleri meydana gelir. Fakat A=U ve G=C eşitlikleri söz konusu değildir.<br />

RNA; DNA’daki genetik bilginin protein yapısına dönüştürülmesinde rol oynar.<br />

Biyofonksiyonları açısından, farklı tiplerde RNA’lar vardır:<br />

1- rRNA: Ribozomal RNA: Ribozomlarda bulunur. Hücredeki RNA’nın %80’ini<br />

oluştururlar. rRNA’ların, biyosentezdeki özel görevleri henüz bilinmiyor.<br />

2- tRNA: Transfer RNA: Antikodon : Solubl RNA: Akseptör RNA: En<br />

küçükleridir (4S). Hücredeki RNA’nın %15’idir. Her bir tRNA, spesifik amino<br />

asidini, protein sentezi bölgesine taşır. Her hücrede tRNA moleküllerinin en<br />

az 20 türü mevcuttur.<br />

3- mRNA: Messenger RNA: Kodon : Template RNA (Kalıp) : Hücredeki<br />

RNA’nın %5’ini oluşturur. Büyüklük ve stabilite açısından en heterojen ve en<br />

kısa ömürlü RNA tipidir. DNA’dan kromozomlarda sentezlenir, nükleustan<br />

sitoplazmaya, sentezlenecek özel proteine ait genetik bilgiyi taşır.<br />

4- snRNA: Small Nuclear RNA: Nükleus ve sitoplazmada dağınık bir şekilde<br />

bulunurlar ve gen regülasyonunda görevlidirler.<br />

5- hnRNA: Heterojen Nuclear RNA: mRNA’nın öncüsü olarak görevlidirler.<br />

PÜRİN NÜKLEOTİD SENTEZİ<br />

2 yolla olabilir:<br />

1- De novo sentez: Ana maddelerden sentez<br />

2- Salvaj yolla sentez: Yan Yol: Yıkılımla oluşan bazlardan sentez (Beyinde<br />

PRPP amidotransferaz aktivitesi düşük olduğundan, eritrositler ve polimorf<br />

nüveli lökositlerde de bu enzim bulunmadığından yalnız bu yol kullanılır.)<br />

** Glutamin fosforibozil pirofosfat amidotransferaz. pürin nükleotid<br />

biyosentezinde HIZ SINIRLAYICI Enzimdir.<br />

** Ana pürin nükleotidi IMP’dir.


PÜRİN SENTEZİ İNHİBİTÖRLERİ<br />

97<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

• Bazıları, hızla çoğalan mikroorganizmaların büyümesini engeller, örneğin<br />

Sülfonamidler. PABA’nın yapısal analoglarıdırlar. Bunlar bakterilerde folik<br />

asit sentezini yarışmalı olarak inhibe ederler. H4 folat oluşamaz ve pürin sentezi<br />

aksar. Fakat insanlarda folik asit zaten sentezlenmeyip dışardan alındığından,<br />

sülfonamidler insanda pürin sentezini etkilemezler.<br />

• Folik asitin yapısal analogları da Dihidrofolat redüktaz inhibitörüdürler.<br />

Bu enzim inhibe olunca dihidrofolattan tetrahidrofolat sentezlenemez ve pürin<br />

sentezi aksar. Ör: Metotreksat<br />

• Spesifik pürin sentezi inhibitörleri insan dokularına çok toksiktir.<br />

• 6-Merkaptopürin<br />

• 6-Tiyoguaninin<br />

• Azatioprin,<br />

• Adenin arabinozid<br />

• Azaserin<br />

PÜRİN NÜKLEOTİD YIKIMI İLE İLGİLİ GENETİK DEFEKTLER<br />

I) Hiperürisemiler:<br />

Ürik asidin çözünürlüğü, ortamın pH’ına bağlıdır. Zayıf asittir ve pKa’sı 5,57’dir.<br />

Plazmada çözünürlük üst sınırı erkeklerde 7 mg/dl, kadınlarda 6 mg/dl’dir.<br />

Hiperürisemide, ürik asidin sodyum tuzu (mono sodyum ürat) yumuşak doku<br />

ve eklemlerde birikerek TOFÜS oluşumuna neden olur.<br />

A- Primer hiperürisemiler:<br />

PRPP sentetaz defekti: PRPP aşırı aktif veya son ürün inhibisyonuna<br />

dirençlidir. Hücresel Pi düzeyleri ile regüle olmaz veya pürin nükleozid<br />

difosfatlarla negatif feed back’e duyarsızdır. Aşırı miktarda PRPP oluşur.<br />

Pürinlerin de novo sentezi artar, hiperürisemi ve Gut Hastalığı gelişir.<br />

Parsiyel HGPRT defekti:<br />

Salvaj yolla GMP ve IMP sentezi azalır. Lesch-Nyhan Sendromu’na benzer<br />

şekilde, hücrede PRPP düzeyleri yükselir ve pürinlerin de novo sentezi<br />

hızlanır. Hiperürisemi ve Gut Hastalığı gelişir. Defekt nörolojik semptom<br />

oluşturacak kadar şiddetli değildir.<br />

Glikojen depo hastalığı Tip I (Von Gierke):<br />

Glukoz 6-fosfatazın genetik defektidir. Yüksek glukoz 6-P düzeyleri PFY’<br />

nu hızlandırır ve hücre içi riboz-P düzeyleri artar. Bunun sonucunda hücre<br />

içi PRPP artar ve pürin sentezi hızlanır. Ürik asit oluşumu artar.<br />

Aşırı Fruktozlu Diyetle Beslenme:<br />

Fruktoz metabolizmasında görevli enzimlerden Aldolaz B, Fruktokinazdan<br />

yavaş çalıştığı için Fruktoz 1 fosfat birikir. Hepatosit içi inorganik fosfat<br />

tükenerek ADP ve AMP, ATP’ ye çevrilemez. Yıkım yoluna girerler ve<br />

hiperürisemi oluşur.<br />

B-Sekonder hiperürisemiler:<br />

• Nükleik asit turnover’ının arttığı durumlar:


98<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Hızlı büyüyen malign doku - lösemi, lenfoma<br />

Psöriazis<br />

Radyoterapi<br />

Travma<br />

Akut açlık gibi doku yıkımının arttığı durumlar<br />

• Ürat atılımının azaldığı koşullar: Pek çok farmakolojik ve doğal bileşik,<br />

sodyum üratın renal emilim ve sekresyonunu etkilerler.<br />

Renal glomeruler fonksiyon bozukluğu<br />

Tiazid diüretikler<br />

Asidoz (Üratların sekresyonu için böbrek eşiğini artırır)<br />

Düşük doz aspirin kullanımı (Aspirin yüksek dozlarda ürik asit geri<br />

emilimini engeller)<br />

II)Adenozin Deaminaz (ADA) eksikliği :<br />

Şiddetli kombine immun yetmezlik ile birlikte görülür. T ve B hücre<br />

disfonksiyonu olur. Hücresel deoksi adenozin trifosfat (dATP)<br />

konsantrasyonları artar, ribonükleotid redüktazın güçlü bir inhibitörüdür.<br />

Aşırı deoksi adenozin, deoksi inozin ve hipoksantine çevrilemez. Çocuklar iki<br />

yaşından önce sekonder enfeksiyondan ölürler.<br />

III)Pürin Nükleozid Fosforilaz (PNP) eksikliği:<br />

B hücre fonksiyonu normal, T hücre fonksiyonları bozuktur. Ürik asit<br />

üretimi azalır. Guanozin, d-guanozin, inozin ve d-inozin artar. d-GTP<br />

eritrositlerde birikir. CDP redüktazın inhibitörüdür. Ayrıca ADP’ nin dADP’ye<br />

redüksiyonunu uyarır, bu da d-ATP’ ye çevrilir. d-ATP ribonükleotid redüktazın<br />

inhibitörüdür.<br />

IV)Hipoürisemiler:<br />

Plazma ürik asidi 2 mg/dl’nin altındadır.<br />

A-) Ksantin Oksidaz Eksikliği:<br />

Herediter olabilir veya ağır KC hasarı sonucu ortaya çıkabilir. Hipoksantin ve<br />

ksantin atılımı artmıştır. Ksantin taşları görülebilir.<br />

B-) Sekonder hipoürisemiler:<br />

• Fankoni Sendromunda tübüler emilim bozukluğuna bağlı olarak<br />

• Allopürinol gibi hiperürisemi tedavisinde kullanılan ilaçlarla<br />

• Kronik açlıkta (Akut açlıkta hiperürisemi gelişmesine rağmen)<br />

PİRİMİDİN NÜKLEOTİD SENTEZİ<br />

Sentez sitozolde yer alır.<br />

• Karbomoil fosfat sentezi:<br />

Bu yolun memelilerdeki hız kısıtlayıcı basamağıdır. Glutamin ve CO 2 ’den<br />

karbomoil fosfat sentezini, karbomoil fosfat sentetaz II katalizler. Enzim UTP<br />

ile inhibe, ATP ve PRPP ile aktive olur. Üre sentezindeki karbomoil fosfat sentetaz<br />

I ise mitokondridedir.<br />

** Glutamin ve Aspartat hem pürin hem pirimidin sentezinde kullanılırlar.<br />

Glisin ise yalnız pürin sentezine katılır.


99<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Orotik asit sentezi:<br />

İkinci basamak, karbomoil aspartat oluşumudur. Enzim aspartat<br />

transkarbomoilaz (ACT) dır. Prokaryotlarda (E.coli’de) hız kısıtlayıcı<br />

basamaktır.<br />

** Ana pirimidin nükleotidi OMP’dir.<br />

PİRİMİDİN METABOLİZMA BOZUKLUKLARI<br />

İnsan vücudunda pürin halkaları kırılıp açılamaz. Oysa pirimidin halkası açılabilir.<br />

Son ürünler olan; karbondioksit, amonyak, ß-alanin ve ß-aminoizobütirat suda<br />

kolay çözünüp atıldığından pirimidin sentezi artışı, nadiren bir klinik anomaliye<br />

yol açabilir. ß-alaninden asetil coA ve ß-aminoizobütirik asitten ise süksinil coA<br />

oluşabilir.<br />

1- β-Amino izobütirikasidüri<br />

2- Herediter Orotik Asidüri:<br />

Tip I ve Tip II olarak 2 türlüdür:<br />

• Tip I; orotik asit fosforibozil transferaz ve orotidilat dekarboksilazın birlikte<br />

eksikliğine bağlıdır.<br />

• Tip II’ de yalnız orotidilat dekarboksilaz eksiktir.<br />

3- Mitokondrial ornitin transkarbomoilaz eksikliği:<br />

Mitokondride biriken karbomoil fosfat sitozole geçip, de novo pirimidin sentezinde<br />

kullanılır. Orotik asidüri gelişir.<br />

4- Reye sendromu:<br />

Mitokondrinin üre sentezinde karbomoil fosfatı kullanma yeteneği bozulur ve yine<br />

orotik asidüri gelişir.<br />

RİBONÜKLEOTİDLERİN DEOKSİRİBONÜKLEOTİDLERE<br />

ÇEVRİLMESİ<br />

DNA’nın yapısında bulunan deoksi ribonükleotidler, ribonükleotidlerin<br />

indirgenmesiyle oluşurlar.<br />

• Ribonükleotid redüktaz:<br />

Nükleozid difosfatların (ADP, GDP, CDP ve UDP) deoksi formlarına (dADP, dGDP,<br />

dCDP ve dUDP) redüksiyonunu katalizleyen multialt üniteli bir enzimdir. Reaksiyon<br />

sırasında gerekli hidrojen atomlarının kaynağı, enzimin yapısında bulunan sülfidril<br />

gruplarıdır. Hidrojenlerini kaybeden 2 sülfidril grubu arasında bir disülfid köprüsü<br />

oluşur.<br />

Enzimin deoksi ribonükleotid üretmeye devam etmesi için, disülfid bağının<br />

redüklenmesi gerekir. Redüksiyon eşitliklerinin kaynağı, enzimin koenzimi olan<br />

tiyoredoksin denilen sistein içeren bir peptiddir. Tiyoredoksinin 2 SH grubu, H’lerini<br />

enzime verir ve kendi yapısında disülfid bağı oluşur. Tekrar fonksiyon yapabilmesi<br />

için redükte olmalıdır. Enzim tiyoredoksin redüktazdır. İndirgeyici güç olarak<br />

da NADPH kullanılır.


100<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

REPLİKASYON, TRANSKRİPSİYON VE TRANSLASYON<br />

REPLİKASYON:<br />

DNA’nın hücre bölünmesi sırasında her seferinde replike olması ve taşıdığı<br />

bilginin de selektif olarak eksprese olması gerekir.<br />

TRANSKRİPSİYON:<br />

RNA, DNA’da depolanmış genetik bilginin ekspresyonunda görev alır.<br />

PROKARYOTLARDA (E.COLI’DE) REPLIKASYON<br />

DNA sentezinin olabilmesi için; kalıp DNA, RNA primeri, DNA polimeraz, DNA<br />

ligaz ve 4 deoksi ribonükleotid trifosfat (dATP, dGTP, dCTP ve dTTP) ortamda<br />

bulunmalıdır.<br />

E.coli’de 3 polimeraz vardır:<br />

1-DNA polimeraz I: Hata tamirinde yama yapar, kesikli zincir sentezine katılır.<br />

2-DNA polimeraz II: Rolü çok açık değil.<br />

3-DNA polimeraz III: Replikasyondan sorumlu temel enzimdir.<br />

DNA’nın iki ipliği ayrıldığında her biri yeni bir ipliğin sentezlenmesinde kalıp olarak<br />

kullanılır. Buna semi konservatif replikasyon denir. Çünkü ana DNA’nın ayrılan<br />

her bir ipliği, yeni DNA çift ipliğinden birini oluşturur.<br />

• İki komplementer DNA ipliğinin ayrılması: DNA replikasyonu olabilmesi<br />

için polimerazlar sadece tek ipliği kalıp olarak kullanabildikleri için, iki ipliğin<br />

küçük bir bölgede de olsa ayrılması gerekir. Prokaryotlarda, replikasyon tek bir<br />

nükleotid dizisinde, ökaryotlarda ise DNA boyunca çok sayıda noktada başlar,<br />

böylece replikasyonun daha hızlı olması sağlanır.<br />

• Replikasyon çatalının oluşması: İki ipliğin ters yönde dönerek açılması ile<br />

oluşan ‘’V’’ şeklindeki yapıya replikasyon çatalı denir. Replikasyon DNA<br />

boyunca orijinden her iki yöne doğru sürer. Replikasyonun başlaması için, orijinin<br />

unwinding proteinler denen bir grup protein tarafından tanınması gerekir.<br />

Bunlar:<br />

DnaA proteini, Tek sarmallı DNA bağlayan proteinler, DNA helikazlar ipliklerin<br />

açılmasını sağlarlar.<br />

• Süper kıvrılmaların önlenmesi: İplikler açılırken süper kıvrımlar olabilir.<br />

Bunları ortadan kaldıran enzimler DNA topoizomerazlardır.<br />

a) Tip I DNA topoizomerazlar: Reversibl olarak çift sarmalın tek ipliğini<br />

keser. ATP gerekmez.<br />

b) Tip II DNA topoizomerazlar: DNA çift sarmalına sıkıca bağlanıp her iki<br />

iplikte de geçici kırılmalar yaratır. ATP gerekmez.<br />

Bu enzim grubundan olan DNA Giraz; E.coli’de ki DNA replikasyonunu kolaylaştırır.<br />

Kinolon grubu antimikrobiyal ajanların hedefi bu bakteriyel enzimdir. Bu enzim<br />

diğer tip II topoizomerazlardan farklı olarak ATP kullanır.


101<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

DNA replikasyonunun yönü:<br />

DNA polimerazlar, ana nükleotid dizilerini 3’-5’ yönünde okurlar ve yeni DNA<br />

sentezini 5’-3’ yönünde yaparlar.<br />

a)Lider zincir: İlerleyen replikasyon çatalı yönünde kopyalanan ipliktir ve<br />

kesiksiz olarak sentezlenir.<br />

b)Kesikli zincir: Replikasyon çatalının tersi yönünde ve sürekli kopyalanmayan<br />

ipliktir. Bu zincirin sentezinde kısa DNA fragmanları kullanılır. Bu kısa, sürekli<br />

kopyalanmayan parçalara Okazaki fragmanları denir. Bu fragmanlar yaklaşık<br />

1000 nükleotid içerirler. Birleştirilip sürekli bir iplik haline getirilirler.<br />

RNA primeri:<br />

DNA polimeraz, yalnızca tek zincirli kalıp DNA üzerinden sentezi başlatamaz.<br />

Bir primere gerek duyar, bu da kısa kolunda 3’ ucunda serbest bir OH bulunan<br />

4-12 nükleotidlik, kalıp DNA’ya komplementer kısa bir RNA parçasıdır.<br />

Bu OH grubu ilk nükleotidi alır. Yani, DNA polimeraz, serbest hidroksil grubuna<br />

kalıp DNA’daki nükleotide komplementer deoksi ribonükleotidi bağlar. Spesifik<br />

bir RNA polimeraz olan Primaz, DNA kalıbına komplementer olan kısa kalıp<br />

RNA ipliklerini sentezler.<br />

DNA polimeraz III:<br />

DNA zincirinin uzamasından esas sorumlu olan enzimdir. Yeni oluşan zincir,<br />

5’-3’ yönünde, kalıp zincire antiparalel olarak sentezlenir. Uzayan zincire her<br />

yeni nükleotid eklendiğinde PPi açığa çıkar. DNA zincirinin sentezlenmesi ve<br />

uzaması için, 4 deoksiribonükleotid trifosfatın (dATP, dTTP, dCTP ve dGTP)<br />

hepsi bulunmalıdır. Her hangi birisi biterse, DNA sentezi o nükleotidin gerekli<br />

olduğu yerde kesilir.<br />

** Nükleotidin şeker kısmında bazı değişiklikler yapılarak oluşturulan belli<br />

bazı nükleotid analogları, ortama konursa, DNA zincir uzaması durabilir.<br />

Bu maddelerle DNA replikasyonu bloke edilince, hızlı çoğalan hücrelerin ve<br />

virusların bölünmesi yavaşlar. Bazı nükleotid analogları şunlardır:<br />

• Sitozin arabinozid (=Cytarabine)--Antikanserojen olarak kullanılır.<br />

• Adenin arabinozid (=Vidarabin)--Antiviral olarak kullanılır.<br />

• Zidovudin (=AZT)<br />

• Acyclovir<br />

RNA primerinin uzaklaştırılması ve yerine DNA konması:<br />

DNA polimeraz III, bir RNA primerine yaklaşana kadar DNA sentezler. Bu<br />

durumda primer RNA, 5’-3’ ekzonükleaz aktivitesiyle çıkarılır ve sonra boşluk<br />

DNA polimeraz I ile doldurulur.<br />

DNA ligaz:<br />

Son olarak DNA’nın DNA polimeraz III tarafından sentezlenen 5’-P grubu ve<br />

polimeraz I tarafından sentezlenen 3’-OH grubu DNA ligaz ile birleştirilir.<br />

ATP, AMP’ ye kadar yıkılır.


102<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

ÖKARYOTİK DNA REPLİKASYONU<br />

Prokaryottakine benzer. 5 tip ökaryotik DNA polimeraz vardır:<br />

1- Pol α, pol δ ve pol ε: Ökaryotik DNA polimerazların α-ailesine aittirler.<br />

• Pol α’nın primaz aktivitesi var ve hem lider hem de kesikli zincir için RNA<br />

primeri sentezler.<br />

• Pol δ, lider zinciri uzatır.<br />

• Pol ε, kesikli zinciri uzatır.<br />

2-Pol β: DNA polimeraz I’e benzer. Yani hata-tamir enzimidir.<br />

3-Pol γ: Mitokondriyel DNA’yı replike eder.<br />

• Ökaryotik DNA’nın Organizasyonu: Bir insan hücresindeki toplam<br />

46 kromozomun total DNA’sı ~ 1 m’dir. Bunun hücre içinde (çekirdekte)<br />

yerleşebilmesi için çok iyi ve sıkı paketlenmesi gerekir. Ökaryotik DNA histon<br />

denilen proteinlerle sıkıca bağlanır ve nükleozom halini alır. Nükleozomlar<br />

ipe dizilmiş boncuklar gibidirler.<br />

Histonlar çok miktarda lizin ve arginin içeren, küçük ve bazik (fizyolojik pH’da<br />

pozitif yüklü) proteinlerdir. 5 tanedirler; H1, H2A, H2B, H3, H4. (+) yüklü<br />

olduklarından, (-) yüklü DNA ile iyonik bağlar kurarlar. Mg+2 gibi (+) yüklü<br />

iyonlarla birlikte, DNA’nın fosfat gruplarından ileri gelen (-) yüklerini nötralize<br />

etmeye çalışırlar.<br />

H1 dışındakiler, her birinden 2 molekül birleşerek nükleozom boncuklarının yapısal<br />

çekirdeğini oluştururlar. Bunun etrafına DNA sarmal segmenti sarılır.<br />

** H1 en dokuya ve cinse spesifik olandır, nükleozom çekirdeğinde bulunmaz ama<br />

bağlayıcı DNA’ya bağlanır. Birkaç değişik tipi vardır. Nükleozomların daha yoğun<br />

yapılar halinde paketlenmelerine yardımcı olur.<br />

DNA’DAN RNA SENTEZİ=TRANSKRİPSİYON<br />

Nükleusta sentezlenen RNA nükleer porlardan sitoplazmaya difüze olur ve protein<br />

sentezini kontrol eder.<br />

İki DNA ipliğinden birinin kalıp olarak kullanıldığı kopyalama işlemine<br />

transkripsiyon denir.<br />

Prokaryotik Genlerde Transkripsiyon<br />

RNA sentezinin olabilmesi için; kalıp DNA, RNA polimeraz ve 4 ribonükleotid<br />

trifosfat (ATP, GTP, CTP ve UTP) ortamda bulunmalıdır.<br />

• Prokaryotik RNA polimeraz: Bakterilerde tek tip RNA polimeraz bulunur ve<br />

bu enzim, DNA replikasyonu için kullanılan kısa RNA primerleri dışında tüm<br />

RNA’ları sentezler. RNA primerleri ise, primaz adı verilen özel bir enzimle<br />

sentezlenirler. RNA, DNA kalıbına antiparalel olarak, 5’-3’ yönünde<br />

sentezlenir.<br />

RNA sentez basamakları<br />

1-Başlama: RNA polimeraz, DNA üzerinde promoter bölgeye (spesifik<br />

bağlanma yerine) bağlanır. DNA’yı kalıp olarak kullanarak, RNA sentezler.<br />

Promoter bölgesinde bulunan nükleotid dizileri Pribnow box: TATA box:<br />

TATAAT ve (-) 35 dize: TTGACA ‘dır.


103<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

2-Uzama: Tanımadan sonra, RNA polimeraz DNA dizisinin bir transkriptini<br />

sentezlemeye başlar. DNA polimerazın aksine RNA polimeraz, primere<br />

gerek duymaz. Ayrıca endo ve ekzonükleaz aktiviteleri yoktur. Böylece, DNA<br />

polimeraz gibi, RNA’daki hataları onaramaz.<br />

3-Sonlanma: Uzama, bir sonlanma sinyaline kadar sürer. RNA polimeraz,<br />

DNA kalıbı üzerindeki sonlanma bölgelerini tanıyabilir ya da p faktör<br />

(sonlanma faktörü) denilen ek bir protein gerekebilir.<br />

• Rifampin, prokaryotik RNA polimerazın β alt ünitesine bağlanarak başlama<br />

safhasını inhibe eder ve ilk fosfodiester bağı kurulamaz. Tüberküloz<br />

tedavisinde kullanılır.<br />

• Daktinomisin (=Aktinomisin D), DNA kalıbına bağlanır ve RNA polimerazın<br />

hareketini önler. Antikanserojen bir ilaçtır.<br />

Ökaryotik genlerde transkripsiyon<br />

Daha komplekstir. RNA polimeraza ek olarak, birçok transkripsiyon faktörü<br />

DNA’ya bağlanır. DNA çift sarmalı gevşer. Sonlanma mekanizması ise tam<br />

bilinmiyor.<br />

Ökaryotik Hücrelerin Nükleer RNA polimerazları:<br />

Bulundukları sınıfa göre özel genleri tanırlar. 3 tipi vardır:<br />

1-RNA polimeraz I: Nükleolusda büyük ribozomal RNA’ların (28, 18<br />

ve 5.8S) öncüsünü sentezler.<br />

2-RNA polimeraz II: Protein oluşturmak üzere translasyona uğrayan<br />

mRNA’ların öncüsünü sentezler. Küçük nükleer RNA (snRNA)’yı da<br />

sentezler. Bazı viruslarda viral RNA sentezini de sağlar.<br />

• RNA polimeraz II inhibitörleri: α-amanitin, polimerazla çok sıkı<br />

bağlanır ve mRNA ve protein sentezini inhibe eder. Yüksek miktarları<br />

RNA polimeraz III’ü de inhibe edebilir. Zehirli mantarlarda bulunur.<br />

3-RNA polimeraz III: tRNA, küçük 5S rRNA ve bazı sn RNA’lar gibi<br />

küçük RNA’ları üretir.<br />

Mitokondrial RNA polimeraz: Mitokondride bir tip RNA polimeraz bulunur.<br />

Bu da bakteri polimerazına benzer özellikler taşır.<br />

PROTEİN BİYOSENTEZİ= TRANSLASYON<br />

Translasyon yani nükleik asit içindeki bilginin spesifik bir amino asit dizisi oluşturmak<br />

üzere eksprese olması için genetik kod gerekir. Genetik kod, nükleotid bazlarıyla,<br />

amino asit dizisi arasındaki eşleşmeyi sağlar. Kodun her biri 3 nükleotid bazından<br />

oluşur ki buna kodon denir.<br />

Kodonlar mRNA dilindedir (A,G,C,U). 5’-3’ yazılırlar. 4 baz kullanıldığından 4 3 =6 4<br />

kombinasyon mümkündür. Bunun 61’i, 20 amino asidi kodlar, 3 tanesi de UAG,<br />

UGA ve UAA sonlanma kodonudur. Amino asitleri şifreleyen 61 kodondan birisi<br />

olan metyoninin şifresi AUG ise, aynı zamanda başlangıç kodonudur.<br />

Genetik Kodun Özellikleri<br />

1- Spesifiktir: Spesifik bir kodon daima aynı amino asidi kodlar.<br />

2- Evrenseldir: Genetik kodun spesifikliği evolüsyonun erken dönemlerinden<br />

beri korunmuştur. Mitokondriyel genom dışında tüm bitki ve hayvan türleri<br />

için aynıdır.


104<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

3- Kalabalıktır: Her kodon tek bir amino aside karşılık geldiği halde, bir<br />

amino asidin birden fazla kodonu olabilir. Triptofan ve metyonin yalnız birer<br />

kodona sahip amino asitlerdir.<br />

4- Üst üste çakışmaz ve süreklidir: Kod, sabit bir başlama noktasından<br />

başlayarak sürekli baz dizisi şeklinde üçer üçer okunur. Bir mesaj dizisinde<br />

1-2 nükleotid delesyona uğrar veya eklenirse, okuma çerçevesi değişir ve<br />

çerçeve kayması mutasyonu meydana gelir.<br />

Translasyon için Gerekli Bileşenler<br />

a) Amino asitler<br />

b) tRNA:Her amino asit için en az bir spesifik tip tRNA gerekir. Her tRNA’da<br />

3 bazlı bir nükleotid dizisi olan antikodon bulunur ve mRNA üzerinde spesifik<br />

bir kodonu tanır.<br />

c) mRNA: Peptid zincirinin sentezi için kalıp olarak kullanılan spesifik<br />

mRNA’nın bulunması gerekir.<br />

d) Amino açil-tRNA sentetazlar<br />

e) Ribozomlar<br />

f) Protein faktörler: Başlama, uzama ve sonlanma faktörleri gerekir.<br />

g) Enerji: Peptid zincirine bir amino asit eklenmesi için 4 yüksek enerjili P<br />

bağı gerekir. 2 ATP amino açil-tRNA sentetaz reaksiyonu için, 1 GTP amino<br />

açil-tRNA’nın A’ ya bağlanması, 1 GTP de translokasyon için kullanılır.<br />

Protein biyosentezi, hücrenin yaşamı boyunca en çok enerji tüketici olaylardan<br />

birisidir.<br />

Posttranslasyonel Modifikasyonlar<br />

Hücreden salınacak proteinlerin çoğu ilk önce büyük öncü moleküller halindedir<br />

ve fonksiyonel olarak inaktiftir. Protein zincirinin parçaları endoproteazlarca<br />

ayrılır ve aktif molekül açığa çıkar. Proteinin fonksiyonuna göre gerekli ise,<br />

özel gruplar eklenebilir. Hb için Hem grubu eklenmesi örnektir. S-S bağları<br />

oluşabilir. Fosforilasyon, hidroksilasyon ve glikozilasyon olabilir.<br />

Bu reaksiyonların yeri değişiktir. ER, golgi cisimciği veya sekretuar veziküller<br />

içinde olabilirler.<br />

1- Fosforilasyon: Protein üzerindeki serin, treonin veya daha nadiren tirozin<br />

bakiyelerinin OH grupları üzerinden olur. Enzimler protein kinazlardır. Proteine<br />

(-) yük kazandırır. Süt proteini kazein fosforillidir ve taşıdığı (-) yük sayesinde<br />

(+) yüklü Ca bağlayabilir. Protein fosfatazlarla da fosfat grupları ayrılır.<br />

2- Glikozilasyon: Plazma zarının parçası olacak veya hücreden salınacak<br />

proteinlerin çoğunun serin, treonin veya hidroksilizinlerinin OH gruplarına<br />

veya asparagine bağlanmış karbonhidrat zincirleri vardır. Bu ekleme ER’<br />

da olur (Core Glikozilasyon), Golgide (Terminal Glikozilasyon) daha ileri<br />

modifikasyonlar yapılır.<br />

3- Hidroksilasyon: Kollajenin a-zincirinin prolin veya lizin bakiyeleri pürtüklü<br />

ER’ da hidroksile edilir.


105<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Protein Biyosentezi İnhibitörleri<br />

• Puromisin: Amino açil-tRNA’daki amino açil-adenozin bakiyesinin<br />

analoğudur. Ribozomdaki A bölgesine bağlanır ve peptidin ribozomdan<br />

ayrılmasına engel olur. Hem prokaryot hem ökaryotlarda etkilidir.<br />

• Streptomisin: Prokaryotlarda, formil met-tRNA’nın P’ ye bağlanmasını<br />

engelleyerek başlamayı inhibe eder. 30S’e bağlanarak yapısını bozar.<br />

• Tetrasiklin: Prokaryotlarda amino açil-tRNA’nın mRNA-ribozom<br />

kompleksine ulaşmasını önler.<br />

• Kloramfenikol: Prokaryotik peptidil transferaz aktivitesini bloke eder.<br />

Yüksek dozları mitokondrial protein sentezini de inhibe eder.<br />

• Eritromisin ve Klindamisin: Prokaryotlarda 50S’e geri dönüşümsüz<br />

olarak bağlanarak translokasyonu inhibe eder.<br />

• Siklohekzimid: Ökaryotta 60S’in peptidil transferaz aktivitesini inhibe<br />

eder.<br />

• Abrin-risin: Ökaryotta amino açil-tRNA’nın bağlanmasını önler.<br />

• Difteri ekzotoksini: Ökaryotik uzama faktörünü inaktive eder. Böylece<br />

translokasyonu engeller.<br />

DNA’da hasar yapabilen mutajenler<br />

a) Baz analogları: 5-Bromo urasil ve 2-Amino pürin:<br />

b) Deamine edici ajanlar: (Alkilleyici olmayanlar): Nitröz asit ve nitröz<br />

amin, sodyum nitrit ve sodyum nitrat gibi nitröz aside metabolize olan<br />

bileşiklerdir.<br />

** Sitozinin Urasile deaminasyonu en sık<br />

c) Alkilleyici ajanlar: Dimetil nitröz amin ve Dimetil sülfat, bu gruba<br />

örneklerdir. Bunlar guaninin metillenmesine yol açarlar.<br />

d) U.V. ışık: Dimerlerin, genellikle TT dimerinin oluşmasına yol açar.<br />

e) Anaerobik metabolizma sonucu oluşan oksijen radikalleri de DNA’da<br />

hasar oluştururlar.<br />

• Süperoksit radikali: SOD ile uzaklaştırılır.<br />

• Hidrojen peroksit: Katalaz ve GSH peroksidaz ile uzaklaştırılır.<br />

• Hidroksil iyonu: En mutajen olandır.<br />

f) İyonize edici radyasyon: X ışınları, gamma ışınları ve radyoaktif<br />

maddelerin radyasyon partikülleri etkisiyle oluşan iyonlar oldukça<br />

reaktiftir.<br />

Kalıcı Mutasyonlar 2 tiptir:<br />

1- Nokta mutasyonları:<br />

DNA’daki tek bir bazın, bir başkasıyla yer değiştirmesiyle açığa çıkarlar.<br />

DNA’daki bir kodon ve dolayısıyla proteindeki bir amino asit farklılaşır.<br />

• Transversiyon:Pürin yerine pirimidin veya pirimidin yerine pürin bazı<br />

gelmesidir.<br />

• Transisyon: Pürin yerine başka bir pürin veya pirimidin yerine başka<br />

bir pirimidin gelmesidir.<br />

• Protein özelliklerini değiştirmezse SESSİZ MUTASYON denir. Değişen<br />

bazı içeren kodon, aynı amino asidi kodlayabilir..


106<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

• FARKEDİLEBİLİR MUTASYON: Hb A’nın ß-zincirini şifreleyen gende<br />

nokta mutasyon sonucu glutamat yerine valin gelmesiyle Hb S oluşur,<br />

Hb fonksiyonları bozulur ve orak hücreli anemi gelişir. Bir başka örnek<br />

de Hb M ‘dir.<br />

2- Katılma (İnsersiyon) ve Eksilme (Delesyon) mutasyonları: Kalıp<br />

kayma mutasyonları:<br />

Bir gene bir veya daha fazla bazın katılması veya eksilmesi, o gendeki<br />

tüm kodonların değişmesine ve tamamen farklı amino asit dizilişine<br />

sahip protein oluşmasına neden olur. Bu tip mutasyon iç kısımlarda bir<br />

sonlanma kodonu oluşturursa, normalden daha kısa bir peptid zinciri<br />

ortaya çıkabilir.<br />

DNA ONARIM MEKANİZMALARI<br />

1- Eksizyon tamiri: U.V. etkisiyle oluşan TT dimerleri replikasyonu bloke ederler.<br />

DNA polimeraz, DNA zincirini ancak dimer bulunan yere kadar replike edebilir.<br />

TT dimerleri, öncelikle özel bir U.V. spesifik endonükleaz (Excinuclease) ile<br />

tanınır. Sonra bir eksizyon ekzonükleazı (prokaryotta DNA polimeraz I, insanda<br />

DNA polimeraz ß ) 5’ ucundan fosfodiester bağını kırarak dimeri serbestleştirir<br />

ve kalan boşluğu diğer ipliği kalıp olarak kullanarak doldurur. Yeni sentezlenen<br />

DNA’nın 3’-OH grubu, orijinal DNA sarmalında kalan 5’-P grubu ile birleşir. Bu<br />

birleşmeyi DNA ligaz yapar.<br />

2- Baz değişikliklerinin düzeltilmesi:<br />

a- Anormal bazlar,<br />

b- Fotoreaktivasyon:<br />

c- Rekombinasyon tamiri: Replikasyon çatalı henüz eksizyon tamiri<br />

yapılmamış hasarlı bir bölgeye gelebilir. Sadece bakterilerde olan bir<br />

mekanizmayla (tanıyıcı enzim: Restriksiyon Endonükleazı), normal DNA<br />

ipliğinden mutasyonsuz kısım alınıp hasarlı ipliğe eklenir, DNA Polimeraz<br />

I ve DNA ligaz ile sağlam iplikte oluşan boşluk da aynı enzimlerle<br />

doldurulur.<br />

DNA ONARIM DEFEKTLERİ<br />

1- Xeroderma Pigmentozum: Genetik geçişi otozomal resesiftir ve pirimidin<br />

dimerlerinin (TT) onarım defektidir. U.V.’ye anormal olarak duyarlıdırlar, melanom<br />

ve skuamöz hücreli ca gibi cilt kanserlerine yatkınlık vardır. En sık görülen tipi, U.V.<br />

spesifik endonükleazın yokluğuyla birlikte olandır.<br />

2- Ataxia Telenjiektazia: Çeşitli organ sistemlerinde şiddetli anomaliler ve<br />

lenforetiküler kanserle karakterizedir. Hastalardan alınan sağlam hücreler kültürde<br />

x-ışınlarına aşırı duyarlıdır.<br />

3- Fankoni Anemisi: Ölümcül aplastik anemi: X-ışınları tarafından oluşturulan<br />

hasar onarılamaz.<br />

4- Hutchinson-Gilford ve Bloom sendromu: 2 farklı prematür yaşlanma<br />

sendromu.


KOLLAJEN LİFLER<br />

DOKU <strong>BİYOKİMYA</strong>SI<br />

107<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Temel yapı üniteleri tropokollajendir. Glikoprotein yapısındadır. İnsanda en<br />

bol bulunan proteindir. Fibrözdür, çeşitli çözücülerde çözünmez. Kollajen lifler<br />

mekanik etkilere çok dayanıklıdır ama esneme özellikleri yoktur. Kıkırdak, kemik<br />

ve deride bulunur.<br />

Kollajen hücre dışında fonksiyon yapan proteinlerden birisidir.<br />

Tropokollajenler arasında Aldol çapraz bağları kurulur, bu bağlar lizin ve<br />

hidroksilizin arasındadır. Çapraz bağları kuran enzim lizil oksidazdır. Cu içerir<br />

ve Cu eksikliğinde kollajen yapımı bozulur.<br />

ELASTİK LİFLER<br />

Temel yapı üniteleri tropoelastindir. Çok fazla uzayıp, kısalma özelliği vardır,<br />

kollajenin aksine lastik benzeri bir yapıdır. Tropoelastin bir polipeptid zinciridir ve<br />

nonpolar amino asitler bulunur. Kollajenle benzer tarafı glisin ve alaninden zengin<br />

olmasıdır, valin ve lizin de çok bulunur. Prolin ise kollajenden azdır. Hidroksiprolin<br />

çok az, hidroksilizin hiç bulunmaz. Karbonhidrat da içermez.<br />

Olgun elastinde, elastin polipeptid zincirlerini bir lif ağına bağlayan kovalan<br />

çapraz bağlar bulunur. Bu bağlar lizinden zengin bölgelerde kurulur ve başlıca<br />

izodesmozin ve desmozin yapıları meydana gelir. Elastini parçalayan enzimler<br />

elastazlardır.<br />

• α-1 Antitripsin, güçlü bir proteaz olan nötrofil elastazını inhibe ederek,<br />

alveoler duvar elastininin yıkılımını engeller. Bu protein, başlıca karaciğerde<br />

sentezlenir. Monosit ve alveoler makrofajlarda sentezlenen ise elastazın lokal<br />

doku hasarını önler. Özellikle akciğerler için çok önemlidir. Eksikliğinde alveoler<br />

duvarda bağ dokusu harabiyeti, rejenerasyon mümkün olmadığından amfizemle<br />

sonuçlanır.<br />

KAS DOKUSU<br />

a- Çizgili kas: İskelet kası: Çizgili ve istemlidir.<br />

b- Düz kas:Çizgisiz ve istemsizdir.<br />

c- Kalp kası: Çizgili ve istemsizdir.<br />

Çizgili kaslar, elektriksel olarak uyarılabilen bir membran olan sarkolemma ile<br />

sarılmıştır. Kas hücresinin sitoplazması da sarkoplazma olarak adlandırılır.<br />

Çizgili kasda enine ve boyuna çizgiler bulunur. Boyuna olanlar miyofibrillerden<br />

(lifçik), enine olanlar her lifçikteki ince ve kalın filamanlardan ileri gelir. Hücre<br />

zarı olan sarkolemma içeri doğru girintiler yaparak Z çizgisini meydana<br />

getirir.<br />

Miyofibrildeki kalın filamanlar koyu renkli A bandını oluşturur, koyu bant<br />

üzerindeki daha açık bölgeye H zonu denir. Sadece ince filamanlarca oluşturulan<br />

açık renkli bölgeye ise I bandı denir. I bandı ortasındaki koyu çizgiler ise Z çizgisi<br />

adını alır.


108<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

İki Z çizgisi arasına da sarkomer denir.<br />

Filamanları oluşturan proteinlere kontraktil proteinler denir. Bunlar aktin, miyozin,<br />

tropomiyozin ve troponinlerdir. Miyozin kalın, diğerleri ince filamanlar olarak<br />

bilinirler.<br />

1- Miyozin: Fibröz bir proteindir. Kas proteinlerinin % 55’ini oluşturur. Miyozin<br />

baş kısmı; ATP bağlama fonksiyonuna ve ATPaz aktivitesine sahiptir.<br />

2- Aktin: Globüler alt ünitelerden meydana gelen fibröz bir proteindir. Kas<br />

proteinlerinin % 25’ini oluşturur. 2 tipi vardır; Globüler (G-aktin) ve Fibriler<br />

(F-aktin).<br />

3- Tropomiyozin: 2 polimer arasındaki olukta, F-aktine birleşen α ve β olmak<br />

üzere 2 zincirden oluşan fibröz bir moleküldür.<br />

4- Troponinler: Çizgili kaslara özgüdür.<br />

• Troponin T; Tropomiyozine bağlanır.<br />

• Troponin C; yapısal olarak kalmoduline benzer ve Ca bağlayıcı rolü vardır.<br />

• Troponin I; Aktin polimeri üzerinde bulunur ve aktinin miyozinle etkileşimini<br />

inhibe eder.


109<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

İskelet Kasında Kontraksiyon<br />

Kontraksiyon olması için miyozin başının aktinle temas etmesi gerekir. Dinlenme<br />

halinde ayrıdırlar. Kontraksiyon sırasında sarkoplazmik retikulumdan Ca açığa<br />

çıkar. Açığa çıkan Ca’ların 4 molekülü, 1 Troponin C ile bağlanarak, miyozin<br />

başı konformasyonu değişen ve böylece bağlanma bölgesi açığa çıkan aktinle<br />

bağlanır ve aktin, miyozin başındaki ATP azı aktive eder. ATP hidrolizi ile<br />

enerji elde edilir. Bu enerji miyozin başının hareketinde kullanılır. Böylece,<br />

ince filamanlar sarkomerin merkezine doğru çekilir. Kontraksiyonun sona<br />

ermesinde, Ca’un sarkoplazmik retikulumun sisternalarına Ca ATPaz ile<br />

pompalaması rol oynar. Kas kasıldığı zaman, kalın yada ince filamanların<br />

boylarında herhangi bir değişiklik olmaz. Sadece kasılma sırasında aktin ve<br />

miyozin üst üste gelerek, I bandı daralır. A bandı ise aynı kalır.<br />

Düz Kaslarda Kontraksiyon<br />

Düz kasta troponin bulunmaz. Kasılma kontrolü miyozin başındaki<br />

hafif zincirlerle olur. Sarkoplazmada bulunan miyozin kinaz (Hafif zincir<br />

kinaz) enzimi normalde inaktiftir. Aktiflenmesi için önce Ca-kalmodulin<br />

kompleksine bağlaması gerekir. Düz kasa uyarı gelmesiyle hücre içine Ca<br />

boşalır. 4 Ca, kalmodulin ile kompleks yapar, bu kompleks inaktif miyozin<br />

kinaza bağlanıp, ATP’den fosfat grubunu miyozine transfer eder. Aktin-miyozin<br />

etkileşerek, kasılma gerçekleşir.<br />

NÖROTRANSMİTTERLER<br />

• Asetil kolin (Ach): İlk tanımlanan nörotransmitterdir. Başlıca; eksitatör<br />

fonksiyonludur. Buna rağmen beynin bazı bölgelerinde nöronal akışı inhibe<br />

eder.<br />

• Uykunun REM döneminin indüksiyonunda primer öneme sahiptir.<br />

• Noradrenalin (NA): NA ise geniş olarak inhibitör etkilidir. Ve Ach gibi alt<br />

beyin ve beyin sapında yer alır. Ancak beynin bazı bölgelerinde eksitatör olduğu<br />

gösterilmiştir.<br />

• Emosyonel yanıtların düzenlenmesinde görevlidir.<br />

• Dopamin (DA): PIF: İnhibitör etkili bir NT’dir.<br />

• Önemli bir fonksiyonu, muskuler aktivitenin kontrolüdür.<br />

• 5-Hidroksi triptamin: (=5-HT)= Serotonin: Başlıca presinaptik inhibitör<br />

etkilidir.<br />

• Ana fonksiyonu uyku siklusu ve uyanıklığın düzenlenmesidir.<br />

• Gamma Amino Bütirik Asit (GABA): İnhibitör etkilidir.<br />

• Ana fonksiyonu; fiziksel aktiviteyi azaltmaktır.<br />

• Diğer amino asitler:<br />

Glutamat ve Aspartat beyinde yüksek miktarlarda bulunurlar ve hipokampus ve<br />

korteksi de içeren pek çok alanda GABA’ nın aksine uyarıcı etki yaparlar.<br />

Glisin ise, GABA gibi inhibitör etkilidir.<br />

Bu nörotransmitterler dışında pek çok madde de MSS’ de nöronlar arası iletişimi<br />

etkilerler. Mesela; kahvenin kafeini, çayın teofilini ve kakaonun teobramini<br />

nöronların uyarılma eşiğini düşürerek, nöronal eksitabiliteyi artırırlar. Sitriknin<br />

de nöron eksitabilitesini artırıcı role sahiptir.


110<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Nitrik Oksit:<br />

Davranış ve hafızayla ilgili bölgelerde saptanmış. Presinaptik terminallerde<br />

depolanmaz, gerektiğinde sentezlenir. Postsinaptik nöronda genellikle<br />

membran potansiyelini fazla değiştirmez, fakat hücre içi metabolik<br />

fonksiyonları değiştirerek etki yapar. Bu etkilerini cGMP aracılığıyla<br />

gösterir.


ÖZEL KONULAR<br />

SERUM METALLERİ VE METALLO PROTEİNLER<br />

ESER ELEMENTLER<br />

Element İlgili Enzimler<br />

111<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Demir Sitokrom Oksidaz, Katalaz, Peroksidaz, Ksantin Oksidaz, Akonitaz<br />

Bakır<br />

Çinko<br />

Süperoksit Dismütaz, Sitokrom Oksidaz, Lizil Oksidaz, Ferrooksidaz I,<br />

Tirozinaz, Dopamin Hidroksilaz<br />

Karbonik Anhidraz, ALA Dehidraz, RNA Polimeraz, Alkol<br />

Dehidrogenaz,<br />

Laktat Dehidrogenaz, Gliseraldehid 3-P Dehidrogenaz<br />

Magnezyum Heksokinaz, Piruvat Kinaz, Glukoz 6 Fosfataz, Transketolaz<br />

Mangan Arginaz, Ribonükleotid Redüktaz, Piruvat Karboksilaz<br />

Potasyum Piruvat kinaz<br />

Nikel Üreaz<br />

Molibden Ksantin Oksidaz, Dinitrogenaz, Aldehit Dehidrogenaz<br />

Selenyum Glutatyon Peroksidaz, Tiroperoksidaz, 5’- Deiyodinaz<br />

Kobalt Homosistein Metil transferaz<br />

Kalsiyum Amilaz, Fosfolipaz A 2, Rennin<br />

Kofaktör Olarak İnorganik Elementleri Gerektiren veya İçeren Bazı Enzimler<br />

Demir:<br />

En iyi bilinen eser elementtir. Total vücut demir içeriği 4-5 g’dır.<br />

Vücut demirinin % 70’i Hb içinde eritrositlerde, % 5’i Mb içinde kaslarda, %<br />

20’si Ferritin ve Hemosiderin şeklinde KC, dalak ve kemik iliğinde, kalan %<br />

5 ise, oksidatif enzimlerin (sitokromlar, triptofan pirolaz ve katalaz) yapısal<br />

bileşeni olarak bulunur. Kan dolaşımındaki (Totalin yalnızca % 0,1’i) Fe,<br />

transferrine bağlıdır.<br />

Eksikliğinde azalmış Hb yapımı ile anemiler oluşur. Demir eksikliğinin 3 evresi<br />

tanımlanmıştır:<br />

1. Demir depolarının azalması<br />

2. Demiri yetersiz eritropoez<br />

3. Demir eksikliği anemisi<br />

Demir eksikliği genellikle diyetle azalmış alım, artmış kayıp veya depolanmış<br />

demirin mobilizasyonunda blok ile oluşur. Demirin mobilizasyonunda blok pek<br />

çok kronik hastalıkta oluşur ve kronik hastalık anemisinden sorumludur.


112<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Demir toksisitesinde 3 olası mekanizma ileri sürülüyor:<br />

1- Serbest radikallerin oluşumu ile lipid peroksidasyonu (Fenton reaksiyonu<br />

- Fe ve hidrojen peroksidin hidroksil radikali oluşturmaları ile)<br />

2- Kollajen oluşumunun stimülasyonu - Fibrozis (KC ve pankreasta)<br />

3- DNA hasarı - Hepatosellüler ca<br />

*** Hemokromatozis, doğumsal genetik bir defekttir ve bozuk demir<br />

absorbsiyonu + hiperpigmente cilt + Diabetes mellitus ile bağlantılıdır.<br />

Demir durumunun değerlendirilmesinde pek çok metot vardır;<br />

1- Serum demir konsantrasyonu: Erkeklerde 80 - 150 µg/dl<br />

Kadınlarda 70 - 130 µg/dl’dir.<br />

2- Kemik iliği yaymasının Prussian mavisi ile boyanması: Bu boya demir<br />

için spesifiktir. Fakat rutinde kullanılmaz. Çünkü, son derece invazivdir. Son<br />

çare olarak başvurulabilir.<br />

3- Serum Ferritin konsantrasyonu: Demir depolarının değerlendirilmesinde<br />

yararlıdır. Normalde serumda çok az bulunur.<br />

Erkeklerde--20-250 ng/mL<br />

Kadınlarda--10-120 ng/mL’dir.<br />

*** Serum Ferritini demir eksikliği tanısında;<br />

• En spesifik,<br />

• En sensitif ve<br />

• En güvenilir göstergedir.<br />

4- Transferrin (Tf) satürasyonunun hesaplanması: Sirküle eden demirin<br />

göstergesidir. Son zamanlarda diyetle demir alımını, oldukça hassas bir<br />

şekilde gösterir. Serum demiri ve total demir bağlama kapasitesi üzerinden<br />

hesaplanır:<br />

Serum Demiri<br />

X 100= % Tf satürasyonu<br />

TIBC<br />

Erkeklerde %20-50<br />

Kadınlarda %15-50 dir.<br />

• Transferrin:<br />

• Elektroforezde β 1 bandındadır.<br />

• Plazmada Fe +3 taşır. 1 molü, 2 mol demir bağlar.<br />

• Yaklaşık olarak 1/3’ü demir ile satüredir. (%30-40 satürasyon)<br />

• Karaciğerde sentezlenir.<br />

• Glikoprotein yapısındadır.<br />

** TIBC= 280-300 µg/dl’dir.<br />

5- Azalmış demir miktarları hem sentezini de bozacağından; Hb, hematokrit<br />

ve çeşitli eritrosit indeksleri de ölçülebilir. Ancak bunlar, demir eksikliğinin<br />

ileri dönemi için göstergedirler.<br />

6- Çinko Protoporfirin / Hem (=ZPP/H) oranı da demir durumun<br />

değerlendirilmesi için kullanılır. Eritropoez için yeterli demir yoksa, gelişmekte<br />

olan eritrositlerde çinko protoporfirin birikir. Demir eksikliğinin oldukça erken<br />

oluşan bir sonucudur. Hassas bir göstergedir.


113<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Demir Metabolizması: Besinlerde demir 2 formda bulunur:<br />

1- Hem içindeki demir (Ferröz, Fe 2+ )<br />

2- Non-hem demir (Ferrik; Fe 3+ )<br />

Barsaklardan absorbe edilmesi için, proteinden ayrılmalı ve bivalent (ferröz;<br />

Fe 2+ ) şekle indirgenmelidir.<br />

Absorbsiyon, yiyeceklerdeki askorbik asit ve gastrik asidite ile kolaylaşır. Ve<br />

pankreatik sıvı, tahıllarda bulunan fosfatlar ve fitatlar ile azalır. Antasitler<br />

ve bazı antibiyotikler de demir emilimini azaltırlar.<br />

Fizyolojik olarak demir absorbsiyonu, depolanmış demir miktarına ve kemik<br />

iliğindeki eritropoetik aktiviteye bağlıdır. Besinlerle alınan demirin yaklaşık<br />

%5-10’u barsaklardan emilir. Demir eksikliğinde, gebelik ve büyüme çağında<br />

emilim artarak, % 20’lere çıkabilir.<br />

Absorblanan demir, transport protein (Apoferritin) ile mukozal hücrelere<br />

taşınır ve hemen tekrar ferrik forma çevrilir. Buradan da plazmaya salınır.<br />

Plazmada ferrik formdadır ve spesifik demir taşıyıcı proteinler olan<br />

transferrin ve siderofilinle kombine olur.<br />

Demir Depolanması: Demir 2 şekilde depolanır: Ferritin ve Hemosiderin.<br />

Ana depo organları, kemik iliği, KC ve dalaktır.<br />

Depo demirin % 65’i ferritin halindedir. Bu formdaki demir, hızla<br />

hemoglobin sentezi için kullanılabilir (Solubl demir). Fakat, genel<br />

histokimyasal metotlarla demonstre edilemez.<br />

Depo demirin % 35’i hemosiderin halindedir. Kolayca mobilize edilemez.<br />

(İn solubl demir) Varlığı prussian mavisi reaksiyonu ile demonstre<br />

edilebilir.<br />

İyot:<br />

Tiroid hormonlarının (T3 ve T4) bileşenidir. Bu hormonların, bazal<br />

metabolizmaya olan etkilerinden dolayı, iyot büyüme ve vücut dokularının<br />

özellikle sinir sisteminin gelişiminde önemlidir.<br />

Eksikliğinde guatr oluşur. İnfantlarda eksikliği KRETENİZM ile sonlanır.<br />

Cücelik ve zeka geriliği vardır.<br />

Fazlalığı ile de guatr + hipertroidi oluşur.<br />

Selenyum:<br />

Glutatyon peroksidaz aktivitesi için gerekli bir eser elementtir. Selenyumun<br />

antioksidan rolü, C ve E vitaminleri ile yakın bir şekilde ilişkilidir.<br />

Selenyumun büyüme, beyin gelişimi ve tiroid fonksiyonları üzerine<br />

etkileri vardır. Eksikliğinde; anemi, iskelet miyopatisi, artmış kanser riski,<br />

kardiovasküler hastalık artışı, saç-tırnak ve immun sistem değişiklikleri ve<br />

tiroid hormon bozuklukları oluşur.<br />

İyodun dolaşımdan alındıktan sonra oksidasyonunu sağlayan tiroperoksidaz Se<br />

bağımlıdır. Ayrıca, periferde T4’ü T3’e çeviren 5’ deiyodinaz da Se bağımlıdır.<br />

Bu yüzden Se eksikliğinde 5’ deiyodinaz aktive olamamakta, T4 ↑, T3 ↓<br />

bulunmaktadır.<br />

Eksikliğinde Keshan Hastalığı görülür.


114<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Çinko:<br />

Kollajen oluşumu için gerekli olan eser elementtir. Ayrıca insulinin bileşenidir.<br />

İnsulin pankreas β hücrelerinde çinko iyonlarıyla kandanse olarak<br />

bulunur. Pek çok enzimin yapısında bulunur. Hücre bölünmesi ve<br />

büyümesinde, seksüel matürasyonda, fertilitede, gece görmede, immun<br />

yanıt oluşumunda ve yara iyileşmesinde fonksiyon yapar. Kanda albümine<br />

bağlı olarak taşınır.<br />

Akrodermatitis enteropatika kalıtımsal bir çinko eksikliği hastalığıdır. Hepato<br />

splenomegali ve genital olgunlaşmanın gecikmesiyle gider. Kanlarında<br />

esansiyel yağ asit seviyeleri de azalmıştır.<br />

Bakır:<br />

Demire ek olarak hemoglobin sentezinde gereklidir. Kollajen oluşumunda (Lizil<br />

Oksidaz) ve miyelin kılıfın devamlılığının sağlanmasında görevlidir. İskelet<br />

gelişiminde, immun sistem fonksiyonlarında, melanin sentezinde (Tirozinaz)<br />

ve SOD (Süper Oksit Dismütaz) enziminin yapısında da bulunur.<br />

Kanda albümine ve serüloplazmine bağlı olarak bulunur. Plazmadaki<br />

bakırın % 90’ını Seruloplazmin taşır.<br />

• Hemoglobin sentezi aksayarak anemi ve kollajen sentezi aksayarak<br />

dissekan aort anevrizması eksikliğinde birlikte oluşan bozukluklardır.<br />

Menkes’ kinky saç hastalığı; nadir görülen genetik bir hastalıktır. Azalmış<br />

bakır emilimi ve böylece eksikliği ile sonuçlanır.<br />

Wilson hastalığı, KC’ de toksik bakır birikimi ile giden bir genetik bozukluktur.<br />

Diyetsel kaynaklı toksisite son derece nadirdir.<br />

Bakır-protein kompleksi olan Seruloplazmin, bakır durumunun göstergesidir.<br />

Yine de, Seruloplazmin seviyeleri, hormonal değişikliklerden ve enflamasyondan<br />

oldukça etkilendiğinden yararı sınırlıdır.<br />

• Eritrosit SOD aktivitesi, organizma bakır durumunun en hassas göstergesidir.<br />

Flor:<br />

Diş sağlığı için önemli bir eser elementtir. Çürük oluşturan bakterilerin asit<br />

oluşturmalarını engeller. Ayrıca erişkin kemik yapısının korunmasında da rol<br />

alır.<br />

Eksikliğinde, diş çürükleri artar. Kronik toksisitesi, FLUOROZİS olarak<br />

adlandırılır. Kemik sağlığı, böbrek fonksiyonları ve muhtemelen kas ve sinir<br />

fonksiyonları etkilenir.<br />

Mangan:<br />

Dekarboksilazlar, Hidrolazlar, Kinazlar ve Transferazlar için aktivatör olarak<br />

davranır. Oksidatif fosforilasyon, yağ asidi metabolizması, protein, kolesterol<br />

ve mukopolisakkarit sentezlerinde görevlidir.<br />

• Kanda Hb’e bağlı olarak bulunur.<br />

Molibden:<br />

Nükleik asitlerin ürik aside yıkılımında görevli ksantin oksidaz gibi<br />

metalloenzimlerin bileşenidir.


115<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Krom:<br />

Normal glukoz metabolizmasının sağlanmasındaki rolünden dolayı, glukoz<br />

tolerans faktörü olarak da adlandırılır. Krom, insulin etkisinin başlaması<br />

için gerekli kofaktördür.<br />

Eksikliğinin, erişkin başlangıçlı diabette bozulmuş glukoz toleransını<br />

körüklediğine inanılır. Krom içeren tozlara sürekli maruz kalan işçilerde,<br />

bronş kanserinde artma saptanmıştır.<br />

Kobalt:<br />

Vitamin B 12 ’nin yapısında bulunur. Eksikliğinde pernisiöz anemi oluşur.<br />

Nikel:<br />

Büyüme, üreme, hematopoez, demir ve çinko metabolizmasında etkilidir. Siroz<br />

ve kronik üremili kişilerde eksikliği oluşabilir.<br />

Silikon:<br />

Kemiğin normal büyümesinde etkilidir.<br />

SERÜLOPLAZMİN = FERROOKSİDAZ I<br />

2 değerlikli Fe’in 3 değerlikli demire çevrilmesini sağlayan enzimdir. Bakırlı bir<br />

proteindir. Wilson hastalığında, yeni doğanda ve nefrotik sendromda seviyeleri<br />

azalır. Gebelikte, enfeksiyonlarda, miyokard enfarktüsünde ve sirozda artar.<br />

Serum seviyeleri genellikle, bakır ile paraleldir. Mesela Wilson hastalığında,<br />

serumda bakır ve Seruloplazmin azalırken, idrar bakırı artmıştır.<br />

NİTRİK OKSİT (NO) (EDRF)<br />

Organizmada yaygın olarak bulunan ve çeşitli fonksiyonları olan bir maddedir.<br />

Damar düz kaslarında gevşeme ile vazodilatasyon yapan endotel kökenli gevşetici<br />

faktörle (EDRF) aynı madde olduğu düşünülmektedir.<br />

Sentezinde görevli enzim NO sentazın kalsiyum bağımlı ve bağımsız tipleri<br />

bulunmaktadır. Argininden sentezi sırasında 2 reaksiyon devreye girmektedir.<br />

Önce oksijen, argininin guanido grubundaki azotlardan birine fikse olup, sonra<br />

azotla birlikte yapıdan ayrılmakta NO ve Sitrulin oluşmaktadır. İşlemler sırasında<br />

NADPH da gereklidir.<br />

NO sentaz, NADPH ve O 2 kullanmasıyla Sitokrom P 450 enzimlerine<br />

benzemektedir.<br />

NO çok kısa ömürlüdür. Nitrit ve nitratlara çevrilerek inaktive edilir.<br />

NO’in fizyolojik fonksiyonları:<br />

1- Güçlü vazodilatatör etkilidir.<br />

2- Trombosit agregasyonunu önler.<br />

3- Lökositlerden salınan bakteri ve tümör hücrelerinin öldürülmesinde görevli<br />

güçlü bir toksin gibi davranır. Böylece makrofaj fonksiyonlarını destekler<br />

4- Beyinde nörotransmitter fonksiyonlara sahiptir.<br />

5- Hafıza ve düşünme ile ilgili fonksiyonlar yapar.<br />

6- Renal vasküler rezistansı azaltır ve GFR’ yi artırır.


116<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

KOAGÜLASYON<br />

Koagülasyon, 4 fazdan oluşur:<br />

1- Hasarın distalindeki kan kaybının azaltılması için, damarların konstriksiyonu<br />

2- Hasar bölgesinde, gevşek ve geçici bir trombosit tıkacının oluşumu<br />

3- Trombosit tıkacının çeşitli hücreler yakalayarak, daha stabil bir yapı ve fibrin ağının<br />

oluşumu<br />

4- Pıhtının plazmin tarafından parsiyel veya komple çözülmesi<br />

Vazokonstriksiyon ve trombosit agregasyon oluşumu, prostasiklin (PG I2) ve tromboksan<br />

A2 (TX A2) tarafından düzenlenir.<br />

İntrensek ve ekstrensek yollar fibrin oluşumu ile sonuçlanır.<br />

1-İntrensek yolla aktivasyon:<br />

Doku hasarı olmaksızın gelişir. Faktör XII’nin kontakt aktivasyonu ile başlar.<br />

Aktiflenme olayından, damar yüzeyindeki kollajen sorumludur. aPTT (aktive<br />

parsiyel tromboplastin zamanı) göstergesidir.<br />

2-Ekstrensek yolla aktivasyon:<br />

Doku hasarı ile birliktedir. Faktör VII’ nin aktivasyonu ile başlar. PT (protrombin<br />

zamanı) göstergesidir.<br />

Bu 2 yolla aktivasyon faktör Xa’da birleşir. Bundan sonraki basamaklar ortaktır.<br />

Protrombinin trombine dönüşümünü ve fibrinojenden fibrin oluşumunu<br />

sağlayan bir ortak sona giderler.<br />

Koagülasyon faktörleri:<br />

• Faktör I: Fibrinojen<br />

• Faktör II: Protrombin<br />

• Faktör III: Doku faktörü (TF)<br />

• Faktör IV: Ca 2+<br />

• Faktör V: Proakselerin : Labil faktör<br />

• Faktör VII: Prokonvertin<br />

• Faktör VIII: Antihemofilik faktör A: Antihemofilik globülin (AHG)<br />

• Faktör IX: Christmas faktör: Antihemofilik faktör B<br />

• Faktör X: Stuart-power faktör<br />

• Faktör XI: Antihemolitik faktör C<br />

• Faktör XII: Hageman faktör<br />

• Faktör XIII: Fibrin stabilize edici faktör<br />

• Yüksek molekül ağırlıklı kininojen (HK)<br />

• Prekallikrein (PK)<br />

** Von-Willebrand faktörü: Endotel hücrelerinden salınan adeziv proteindir.<br />

Trombositler arası ve endotel - trombosit arası tutunmayı sağlar.<br />

** Fibronektin ve Vibronektin: Adeziv proteinlerdir. Hücre yüzeylerinde,<br />

ekstrasellüler matrikste ve kanda bulunurlar. Endotel hücrelerinde üretilip,<br />

pıhtılaşmada rol alırlar. Fonksiyonları Von-Willebrand faktörünkine benzer.<br />

Ekstrasellüler büyük glikoproteinlerdir ve proteoglikanlar arası iletişimde<br />

görevlidirler. Heparin, fibrin ve kollajenin hücre membranı altındaki<br />

mikrofilamentlere indirekt olarak bağlanmasında rol alırlar.


Koagülasyon Proteinleri Aktif Form<br />

Faktör I (Fibrinojen) Substrat<br />

Faktör II Serin Proteaz<br />

Faktör III (Doku Faktörü) (TF) Kofaktör = Aktivatör Protein<br />

Faktör V Kofaktör<br />

Faktör VII Serin Proteaz<br />

Faktör VIII Kofaktör<br />

Faktör IX Serin Proteaz<br />

Faktör X Serin Proteaz<br />

Faktör XI Serin Proteaz<br />

Faktör XII Serin Proteaz<br />

Faktör XIII Transglutaminaz<br />

Yüksek Molekül Ağırlıklı Kininojen (HK) Serin Proteaz<br />

Prekallikrein (PK) Serin Proteaz<br />

Fibrinolitik Proteinler Aktif Form<br />

Plazminojen Zimojen<br />

Plazmin Serin Proteaz<br />

Doku Plazminojen Aktivatör (tPA) Serin Proteaz<br />

İnhibitörler Aktif Form<br />

α 2 -Antiplazmin Serin Proteaz İnhibitör<br />

Antitrombin III Serin Proteaz İnhibitör<br />

Plazminojen Aktivatör İnhibitör Serin Proteaz İnhibitör<br />

Protein C Serin Proteaz İnhibitör<br />

Protein S Kofaktör<br />

KOAGÜLASYON PROTEİNLERİNİN AKTİF FORMLARI<br />

117<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Fibrinolitik sistem proteinleri: Plazminojen ve a 2 -antiplazmindir.<br />

** Faktör II, VII, IX ve X’ un sentezleri, K vitaminine bağımlıdır. K vitamini<br />

bunların glutamat kalıntılarını karboksilleyerek ?-karboksi glutamat<br />

oluşturur. Oluşan, Gla kalıntıları, koagülasyona önemli derecede katkıda<br />

bulunan Ca 2+ ’u bağlarlar. Kumarin grubu droglar, bu karboksilasyonu<br />

kısıtlayarak etki yapan antikoagülanlardır. Yani Ca 2+ bağlanmasını<br />

bozarlar.<br />

** Pek çok pıhtılaşma faktörü, serin proteazların zimojenleri olarak bulunurlar.<br />

Bu zimojenler, proteoliz ile aktifleşirler.<br />

** Plazmada pıhtılaşma faktörleri ile ilgili inhibitörler vardır. Örn., antitrombin<br />

III. Bunlar koagülasyonun regülasyonuna yardımcı olurlar. Heparin,<br />

antitrombin III aktivitesini artırarak etki yapan bir antikoagülandır. Antitrombin<br />

III, trombinden başka, Faktör IX, X, XI ve XII aktivitelerini de kısıtlayabilir.<br />

** Oluşan fibrin pıhtıları, çapraz bağlar ile güçlenirler. Bu çapraz bağları,<br />

trombin tarafından aktiflenen transglutaminaz da denen, fibrin stabilize edici<br />

faktör oluşturur.


118<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

HÜCRE ve ORGANELLER<br />

** Bazı hücreler sürekli bölünürler;<br />

• Epidermis, Barsak bazal hücreleri, Eritroblastlar, Sperm öncü hücreleri,<br />

Miyelositler<br />

**Bazı hücrelerin bölünme yeteneği saklıdır;<br />

• KC (sadece parsiyel hepatektomiyi takiben bölünür), böbrek, pankreas,<br />

tiroid, hipofiz, adrenal<br />

**Bazı hücreler hiç bölünmezler;<br />

• Nöronlar (uzun ömürlü)<br />

• Granülositler (kısa ömürlü)<br />

• Kas hücreleri (ileri derecede farklılaşmış)<br />

GLİKOKALİKS:<br />

Hücre yüzeyi örtüsü: Hücre membranının dışında yer alır. Viskoz bir örtüdür.<br />

Protein, glikoprotein ve bazı proteoglikanlardan oluşmuştur. Solunum ve GİS<br />

epitel hücreleri üzerinde, koruyucu bir mukus tabakası oluşturur. Ayrıca, bağ<br />

dokusu hücrelerinde yapıştırıcı rol oynar.<br />

HÜCRE MEMBRANI:<br />

Asimetrik bir iç ve dış yüzeyi olan tabakalar tarzındadır. İç yüzde enzim bağlayıcı<br />

bölgeler bulunurken, dış yüzde de özgün reseptörler yer alır. Bunlar, dokular<br />

arası fonksiyonlarda, hormon etkilerinde ve hücreler arası tanıma ve haberleşme<br />

olaylarında görevlidirler. Ayrıca, membran pinositoz ve fagositoz fonksiyonuna<br />

sahiptir. Hücre membranı amfipatiktir, yani membran bileşenleri hidrofobik ve<br />

hidrofilik gruplar içerirler.<br />

Çok lipofilik maddeler hariç, birçok maddeye karşı geçirgen değildir. Yani<br />

semipermeabldır. Temel metabolit ve iyonlar geçebilir. Membran lipidleri bir<br />

bariyer oluşturarak su ve suda eriyen maddelerin kompartmanlar arası serbestçe<br />

hareketini önlerler. Buna rağmen, membranın protein molekülleri membranı<br />

penetre ederek spesifik maddelerin membrandan geçmesi için özel kanallar<br />

oluştururlar. İyonlar, glukoz ve üre suda eriyen, buna rağmen oksijen,<br />

karbondioksit ve alkol yağda eriyen maddelere örneklerdir. Protein kanallar<br />

selektif olarak bazı maddelerin difüzyonuna izin verirler. Membrana ait çeşitli<br />

aksaklıklarda özgün hastalıklar oluşabilir:<br />

• İyodür aktarıcısının yokluğu--Konjenital guatr<br />

• Düşük dansiteli lipoproteinlerin kusurlu endositozu: Hızlanmış hiperkolesterolemi<br />

ve koroner arter hastalığı Membranlar, bazıları enzimatik aktiviteye sahip pek<br />

çok protein taşırlar. Bu enzimlerden bazıları sadece belirli membranlarda<br />

lokalizedirler ve bu membranların saflaştırılmasını izlemede işaretleyici olarak<br />

kullanılabilirler:<br />

• Plazma membranı -- 5’ nükleotidaz, adenilat siklaz, Na+ / K+ ATPaz<br />

• Endoplazmik retikulum membranı -- Glukoz 6-Fosfataz<br />

• Golgi kompleksi membranı -- Galaktozil Transferaz<br />

• İç mitokondri membranı -- ATP sentaz, Süksinat Dehidrogenaz


HÜCRE MEMBRANINDAN TAŞINMA:<br />

119<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Pek çok ufak yüksüz molekül lipid katmanından serbestçe geçerler. Yüklü<br />

moleküller, daha büyük yüksüz moleküller ve bazı ufak yüksüz moleküller ise<br />

kanal veya porlardan ya da spesifik taşıyıcı proteinlerin aracılığı ile nakledilirler.<br />

Bir maddenin net difüzyonu şunlara bağlıdır:<br />

• Membrandaki konsantrasyon gradyeni<br />

• Membrandaki elektriksel potansiyel (genelde hücre içi negatif yüke<br />

sahiptir.)<br />

• Membranın maddeye ait geçirgenlik katsayısı<br />

• Membrandaki hidrostatik basınç gradyenti<br />

• Sıcaklık.<br />

Taşınma 3 şekilde olabilir :<br />

1-Basit difüzyon: Enerji ve taşıyıcı protein gerektirmez.<br />

2-Kolaylaştırılmış difüzyon: Enerji gerektirmez, taşıyıcı protein<br />

gerektirir.<br />

3-Aktif transport: Enerji ve ek olarak taşıyıcı protein gerektirir.<br />

Basit difüzyon ve kolaylaştırılmış difüzyon, pasif transport şeklidirler. Bunlar<br />

daima, elektro kimyasal bir gradyen boyunca dengeye doğrudur. Aktif transport<br />

ise, elektro kimyasal gradyene karşıdır.<br />

Transport sistemleri:<br />

1-Uniport: Bir tip molekülü iki yönlü hareket ettirir.<br />

2-Kotransport: Bir solütün transferi diğer bir solütün aynı zamanda olan<br />

transferine bağımlıdır.<br />

A- Simport: Solütler aynı yönde hareket ettirilir. Örneğin; Na + - şeker<br />

tranportörleri, Na + - amino asit transportörleri<br />

B- Antiport: İki molekül zıt yönde hareket ettirilir. Örneğin; Na + -Ca 2+<br />

değiş tokuşu, Na + - K + değiş tokuşu<br />

Glukoz transportu çeşitli şekillerde olabilir:<br />

Glukozun yağ dokusu ve çizgili kaslara girişi, insulinin indüklediği spesifik<br />

bir transport sistemi ile olur. Glukoz ve Na + , glukoz transportöründeki farklı<br />

konumlara bağlanırlar. Na + elektro kimyasal gradyen boyunca hücre içine<br />

alınır ve birlikte glukozu da sürükler. Yani, Na + gradyeni ne kadar büyük<br />

olursa, o kadar çok miktarda glukoz hücreye girer. Ekstrasellüler sıvı<br />

Na+’u düşük olursa, hücreye glukoz girişi durur. Simportu harekete geçiren<br />

Na+ gradyeni, Na + -K + değiş tokuşu ile sağlanır. Yani, glukozla birlikte hücre<br />

içine giren Na + , hücre dışına atılırken, K + ile yer değiştirmiş olur. Hücre içinde<br />

biriken glukoz ise, farklı bir uniport ile dışarıya taşınır. Bu olay da, intestinal<br />

ve renal hücrelerde meydana gelir.<br />

HÜCRE MEMBRANININ BİLEŞİMİ:<br />

Membran bileşiminin % 40-50’sini lipidler oluşturur. Yaklaşık % 25’i fosfolipidler,<br />

% 13’ü kolesterol ve % 4’ü diğer lipidlerden oluşur. Fosfolipidler ve glikolipidler,<br />

yapılarında hem hidrofilik hem de hidrofobik gruplar taşıdıklarından, çift tabaka<br />

oluştururlar. Fosfolipidler lateral olarak hareket ederler.


120<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Bunun için membranın akışkan olması gerekir. Kolesterol çift tabaka yapmaz ve<br />

akışkanlığın düzenlenmesinden sorumludur. Kolesterol genellikle içten çok<br />

dışta daha büyük miktarlarda yer alır. Membrandaki doymamış yağ asitlerinin<br />

konsantrasyonları arttıkça, akışkanlık artar.<br />

Düşük ısıda, membran lipid hareketleri azalır ve akışkanlık da azalır. Membran<br />

düşük ısıda rölatif olarak soliddir (katıdır). Membranın solid formdan, sıvı forma<br />

geçiş ısısı lipid bileşimine bağlıdır. Yağ asitleri ve kolesterol 2 önemli etkili bileşendir.<br />

Doymuş yağ asitleri solid formun stabilizasyonunu sağlar ve böylece akışkanlığı<br />

azaltırlar. Doymamış yağ asitleri ise, paketlenmeyi bozarak (engelleyerek)<br />

akışkanlığı artırırlar.<br />

Sterol içeriğinin akışkanlık üzerine 2 etkisi vardır:<br />

1- Termal geçiş noktasının altındaki, düşük ısılarda, sterol yağ asitlerinin sıkı<br />

paketlenmesini önler ve akışkanlığı artırır.<br />

2- Termal geçiş noktasının üstündeki ısılarda ise, halkalı yapısı yüzünden yağ<br />

asidi zincir rotasyonlarını engelleyerek akışkanlığı azaltır.<br />

Yani steroller membranın aşırı katı ve sıvı uçlara gitmesini engeller, yani<br />

akışkanlığı düzenlerler.<br />

Membran bileşiminin % 50-60’ ını proteinler oluşturur. Fonksiyon için gerekli,<br />

globüler proteinlerdir. Çeşitli reseptörler, membrana bağlı enzimler, transport<br />

proteinleri veya pompalar olarak görev yaparlar. Yüzeysel veya membrana<br />

gömülü olabilirler.<br />

• Yüzeysel olanlar: Aktin ve spektrin<br />

• İntegral olanlar: Rodopsin, Na + -K + ATP az , glikoforin<br />

Spektrin:<br />

Eritrosit membranı içinde bir hücre iskeleti oluşturur ve eritrosit rezistansını<br />

artırır. α ve β isimli 2 polipeptid zincirinden oluşmuştur. Plazma membranına<br />

direkt olarak bağlı değildir. Ankyrin ve protein 4,1 adlı iki protein<br />

bağlanmada aracılık yaparlar. Ankyrin bir anyon kanalı parçasıdır ve Klor-<br />

Bikarbonat değiş tokuşunu sağlar. Protein 4,1 ise aktin ve spektrini birbirine<br />

bağlayıp, glikoforinin sitozolik yüzüne tutundurur.<br />

Glikoforin:<br />

Eritrosit membranında yer alan, glikoprotein yapılı bir membran proteinidir.<br />

Membran dış yüzünde bulunur, hücre dışına doğru uzanan karbonhidrat<br />

kalıntıları içerir. Bu karbonhidrat kalıntıları eritrosite çok hidrofilik ve anyonik<br />

bir palto gibi sarılıp, eritrositin diğer hücreler ve damar duvarlarına tutunmadan<br />

sirküle etmesini sağlar.<br />

Membran bileşiminin yalnızca % 3’ünü karbonhidratlar oluşturur. Reseptör<br />

fonksiyonları vardır, dışa doğru sarkarlar.<br />

• Miyelin tabaka, pasif elektrik yalıtıcı olarak bazı nöronların çevresinde<br />

bulunur ve başlıca lipidleri içerir. Burada protein/ lipid oranı en düşük ve<br />

0,23’dür.<br />

• Bakteri ve mitokondri membranlarında, enzimlerle katalizlenen metabolik<br />

prosesler oluşur ve başlıca lipidlerden çok, protein içerirler. Özellikle<br />

mitokondri iç membranı ETZ üyelerini içerir ve proteinden en zengin<br />

membrandır.


121<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Kan grubu antijenleri:<br />

H antijenleri: Eritrosit yüzeyinde bulunan, glikolipid yapılı antijenlerdir. N-<br />

Asetil galaktozamin, galaktoz veya her ikisinin birden bulunmasına göre farklı<br />

kan grupları oluşur.<br />

• Seramid + Oligosakkarit = H antijeni---0 grubu<br />

• Seramid + Oligosakkarid + N-Asetil galaktozamin--- A grubu<br />

• Seramid + Oligosakkarid + Galaktoz --- B grubu<br />

• Seramid + Oligosakkarid + N-Asetil galaktozamin + Galaktoz --- AB<br />

grubu<br />

HÜCRE ORGANELLERİ VE İŞARETLEYİCİLERİ<br />

Organel<br />

(veya fraksiyon) İşaretleyici Temel fonksiyon<br />

Nükleus DNA Kromozomları içerir. RNA sentez<br />

yeri<br />

Mitokondrial<br />

matriks<br />

Glutamat DHaz SAS, Oksidatif deaminasyon<br />

Mitokondri iç zarı ATP sentaz,Süksinat DHaz SAS, Oksidatif fosforilasyon<br />

Ribozom RNA Protein sentez yeri<br />

ER Glukoz-6-Fosfataz Lipid sentez yeri, detoksifikasyonlar<br />

Lizozom Asit Fosfataz Hidrolazların katalizlediği yıkım<br />

olayları<br />

Plazma membranı Na + -K + ATPaz, Adenilat Siklaz,<br />

5’-nükleotidaz<br />

Transport, adezyon, iletişim<br />

Golgi cisimciği Galaktozil Transferaz Glikozilasyon, sülfatasyon<br />

Peroksizom Katalaz, Ürik asit Oksidaz Bazı yağ asitleri ve a.a. yıkımı,<br />

Hidrojen peroksit oluşum ve yıkımı<br />

Sitoskleton Spesifik bir işaretleyici yok Mikroflaman ve mikrotübüller<br />

oluşumu<br />

Sitoplazma Laktat DHaz Glikoliz, Yağ asidi sentezi<br />

Sitoplazmada yer alan olaylar:<br />

• Yağ asidi ve kolesterol sentezi<br />

• Glikoliz<br />

• Pentoz fosfat yolu, Üronik asit yolu<br />

• Glikojenoliz ve Glikojenez<br />

• Üre sentezinin son 3 basamağı


122<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

MİTOKONDRİ:<br />

Hücrelerin enerji ihtiyacına göre içerdiği mitokondri sayısı da yüzlerle binler<br />

arasında değişir. Mitokondri kendi kendine replike olabilir. ATP ihtiyacı fazlaysa bu<br />

gözlenebilir. Mitokondride sentezlenen ATP, dışarıya taşınır ve hücrenin neresinde<br />

gerekli ise oraya yollanır. İç membran ve matrikste, ATP oluşumuyla ilgili enzimler<br />

bulunur. Dış membranda ise, ATP ile direkt ilişkisi olmayan enzimler yer alır.<br />

* Matrikste yer alan olaylar:<br />

• Yağ asitlerinin oksidasyonu<br />

• Glutamatın deaminasyonu (glutamat dehidrogenaz) ve transaminasyon<br />

• Piruvatın oksidatif dekarboksilasyonu (piruvattan, asetil coA oluşumu)<br />

• SAS enzimleri (süksinat dehidrogenaz dışında)<br />

• Üre siklusunun ilk 2 basamağı (karbomoil fosfat sentetaz ve ornitin<br />

transkarbomoilaz)<br />

• * İç mitokondri membranında yer alan olaylar:<br />

• ETZ (solunum zinciri)<br />

• Yağ asidi zincir uzatılması<br />

• Karnitin açil transferazlar<br />

• SAS enzimi olarak, süksinat dehidrogenaz<br />

* Dış mitokondri membranında yer alan olaylar:<br />

• Mono amino oksidazlarla katekolamin inaktivasyonu<br />

• Yağ asidi zincir uzatılması<br />

• KC hücreleri, mitokondri açısından en zengin, üreme hücreleri ise, mitokondriden<br />

en yoksun hücrelerdir.<br />

• İç mitokondri zarına bağlı partiküllerde, ATP’ yi hidroliz etme özelliği vardır.<br />

Buna mitokondrial ATPaz veya F1 ATPaz aktivitesi denir.<br />

• Mitokondri iç zarı; su, oksijen ve CO2 için geçirgendir.<br />

• Mitokondri dış zarında protein / lipid oranı 1,1’dir. İç zar ve matrikste protein<br />

/ lipid oranı; 3,2’dir. Yani daha fazladır. (Özellikle ETZ enzimleri ile iç zar<br />

proteinden en zengin hücre membranıdır. )<br />

• Hücrede ATP sentezi mitokondride, hidrolizi ise sitozolde olur. Sitozolde açığa<br />

çıkan fosfatın sentezde kullanılması için, mitokondriye girmesi gereklidir.<br />

NÜKLEUS:<br />

Hücrenin kontrol merkezidir. DNA yani gen depo yeridir. Genler hücre proteinlerinin<br />

özelliklerini belirler ve hücre reprodüksiyonunu kontrol ederler. Nükleus çift<br />

membranlıdır ve dış membran endoplazmik retikulum membranı olarak devam<br />

eder. Ayrıca bu 2 nükleer membran arası boşluk da ER kompartımanı ile<br />

bağlantılıdır.<br />

NÜKLEOLUS:<br />

Çoğu hücre nükleusu bir veya daha fazla sayıda nükleolus içerir. Membranı yoktur.<br />

RNA’lara özgü genlerin yüzlerce kopyası nükleolusda bulunabilir. Yüksek miktarda<br />

RNA ve proteinlerden oluşur. Fonksiyonu ribozomların granüler subünitlerini<br />

oluşturmaktır. Protein sentezi sırasında nükleolus genişler, membran porlarından<br />

sitoplazmaya taşınır ve olgun ribozomların oluşumunda rol oynar. Olgun ribozomlar<br />

da hücresel proteinlerin sentezinde görev yaparlar.


ENDOPLAZMİK RETİKULUM:<br />

123<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

• Kaba (ribozomal, granüllü, pürtüklü) endoplazmik retikulum protein<br />

senteziyle;<br />

• Düz (ribozomsuz) endoplazmik retikulum lipid senteziyle ilgilidir.<br />

Ayrıca, düz endoplazmik retikulumda, detoksifikasyon olayları gerçekleştirilir.<br />

Sitokrom P 450 aracılığı ile hidroksilasyon, glukuronidasyon ve amino asitlerle<br />

konjugasyon olayları bu organelin görevidir.<br />

RİBOZOMLAR:<br />

Hücre proteinlerinin sentezini gerçekleştiren protein molekülleri içeren ve genellikle<br />

kümeler halinde bulunan organellerdir. mRNA modellerinden protein sentezi<br />

ribozomlarda olur. Ribozomlar 2 esas nükleoprotein alt birimden oluşmuştur. Bu<br />

2 alt birim, birbirine eşit olmayan hacimlere sahiptir.<br />

Ribozomal Endoplazmik Retikulumda:<br />

• Membran bütünlüğünü tamamlayan integral proteinler<br />

• Lizozomal enzimler<br />

• Golgi ve ER integral membran proteinleri<br />

• Plazma proteinleri gibi hücre dışına yollanan proteinler sentezlenir.<br />

Serbest ribozomlarda ise:<br />

• Sitozolik proteinler<br />

• Plazma membranlarının iç yüzündeki ekstrensek proteinler<br />

• Nükleer DNA tarafından şifrelenmiş mitokondrial proteinler<br />

• Peroksizomal proteinler sentezlenir.<br />

Golgi cisimcikleri:<br />

Granüllü ER’ da sentezlenen proteinlerin taşındığı ve hücreden salgılanmadan<br />

önce granüllerde depolandığı organeldir. Bazı proteinlerin posttranslasyonel<br />

modifikasyonlarında rol alır. Mesela terminal glikozilasyonlar ile<br />

glikoproteinlerin sentezi, parsiyel proteoliz ile pro insulinin insuline çevrilmesi,<br />

fosforilasyonla kazein gibi fosfoproteinlerin sentezlenmesi, sülfatasyon ile<br />

kondroitin-sülfat oluşumu golgide yer alan olaylardır.<br />

LİZOZOMLAR:<br />

Golgi cisimciklerinin ürünüdürler. Tek zarla çevrili, sitoplazmadan daha asidik<br />

(pH


124<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

a- İntravasküler sıvı: Plazma: Total vücut suyunun yaklaşık % 10’udur.<br />

b-İnterstisyel sıvı: Total vücut suyunun yaklaşık % 20’sidir. Hücreler arası<br />

boşlukları dolduran sıvıdır. Diğer 2 sıvı kompartmanı arasında, aracı ve<br />

tamponlayıcı olarak çalışır.<br />

Lenfoid sıvı hem bileşimi, hem de fonksiyonuyla interstisyel sıvıya<br />

benzediğinden, bu bölük içine girer.<br />

Plazma interstisyel sıvıdan, kapiller tek katlı endotel hücreleri ile ayrılır. Bu<br />

yarı geçirgen bir membrandır. Su ve difüzlenebilen küçük moleküllerin geçişine<br />

izin verir. Ancak, protein gibi büyük molekülleri geçirmez.<br />

c-Transellüler sıvı: Total miktarı 15,2 ml/kg kadardır. Damar endotelinden<br />

başka, epitellerin çevirdiği boşluklarda bulunur. Sindirim salgıları, BOS, intra<br />

oküler sıvı, sinovial sıvı, intraperitoneal, intraperikardial ve intraplevral sıvıları<br />

içerir. Özel hücreler tarafından salgılanırlar ve bileşimleri de farklıdır.<br />

İntra ve ekstrasellüler sıvı arasında 3 ana yapısal fark bulunur:<br />

1- Ekstrasellüler sıvıda başlıca katyon (% 90’ı) Na+’dur. Hücre içinde ise,<br />

temel katyon K+’dur. (% 70’i) İkinci sırada da Mg+ gelir.<br />

2- Ekstrasellüler sıvıda başlıca anyonlar, Cl- ve HCO3- ‘dır. (% 80-85’i) Hücre<br />

içinde ise; çoğu organik bileşik fosforillenmiş olduğu için, temel anyon<br />

fosfattır. Bunu proteinat, sülfat ve diğer organik asitler takip eder.<br />

3- Hücre içi protein miktarı kan plazmasından yüksektir.<br />

ANYON GAP<br />

Plazmanın her litresinde 154 mEq anyon ve 154 mEq katyon vardır. Rutin<br />

ölçümlerde; Na + , K + , Cl- ve HCO 3 - kullanılır. Ölçülen anyonlar ve katyonlar<br />

arasında oluşan matematiksel farklılığa anyon gap denir.<br />

Na + - ( Cl - + HCO 3 -) = 8-16 mEq/L<br />

8-16 mEq/L’lik fark;<br />

• Ölçülmemiş anyonlara bağlıdır: Proteinat, sülfat, fosfat, organik asitler.<br />

• Ölçülmemiş katyonlara bağlıdır: Potasyum, kalsiyum, magnezyum.<br />

Artmış anyon gap nedenleri<br />

1- Ölçülmemiş katyonların azalması<br />

• Hipokalemi, hipokalsemi, hipomagnezemi<br />

2- Ölçülmemiş anyonların artması:<br />

• Üremi (Fosfat, sülfat)<br />

• Laktik asidoz<br />

• Keto asidoz<br />

• Toksik maddelerin alımı (Metanol, etilen glikol, salisilat)<br />

• Büyük doz antibiyotikler<br />

• Artmış net protein yükü<br />

3- Analiz hataları:<br />

• Na+’un yüksek ölçülmesi<br />

• Cl- veya HCO3-’ın düşük ölçülmesi


Azalmış anyon gap nedenleri<br />

1- Ölçülmemiş katyonların artması<br />

• Hiperkalemi, hiperkalsemi, hipermagnezemi, paraproteinler<br />

2-Ölçülmemiş anyonların azalması:<br />

• Hipoalbüminemi<br />

• Dilüsyon<br />

3- Analiz hataları:<br />

• Na + ’un düşük ölçülmesi<br />

• Cl- veya HCO3-’ın yüksek ölçülmesi<br />

ASİDOZ VE ALKALOZLAR<br />

ASİT-BAZ DENGESİ<br />

125<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Asit-baz dengesindeki bozukluğun varlığı, arter kan pH veya pCO2’si ve venöz<br />

bikarbonat ölçümü yapılarak anlaşılabilir.<br />

Normal değerler<br />

• pH = 7,35 – 7,45<br />

• pCO2 = 35 – 45 mm Hg<br />

• HCO3- = 22 – 28 mEq/L<br />

• HCO3- / H2 CO3 = 20<br />

Eğer bozukluk respiratuar orijinli ise, kompansasyon primer olarak<br />

böbreklerden H+ ve zayıf asit karakterli NH4+ iyon ekskresyonuyla gider,<br />

yani metaboliktir.<br />

Eğer bozukluk metabolik orijinli ise, kompansasyon CO2 ekspirasyonunun<br />

artması veya azalması ile sağlanır, yani respiratuardır.<br />

Bozukluk Gösterge<br />

Metabolik Asidoz<br />

Metabolik Alkaloz<br />

Solunumsal Asidoz<br />

Solunumsal Alkaloz<br />

pH<br />

pCO2 - HCO / H2CO 3<br />

3<br />

pH<br />

pCO2 - HCO / H2CO 3<br />

3<br />

pH<br />

pCO2 - HCO / H2CO 3<br />

3<br />

pH<br />

pCO2 - HCO / H2CO 3<br />

3<br />

Kompansasyondan<br />

önce<br />

↓<br />

N<br />

↓<br />

↑<br />

N<br />

↑<br />

↓<br />

↑<br />

↓<br />

↑<br />

↓<br />

↑<br />

Kompansasyondan<br />

sonra<br />

N’e yakın<br />

↓<br />

N<br />

N’e yakın<br />

↑<br />

N<br />

N’e yakın<br />

↑<br />

N<br />

N’e yakın<br />

↓<br />

N<br />

Şekil: Asit-Baz Bozukluklarında Çeşitli Değerlerin Rölatif Değişiklikleri


126<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

1-Metabolik Asidoz:<br />

Primer bikarbonat eksikliğidir. Metabolik asidoz, artmış endojen veya<br />

eksojen asitlerden salınan H + ‘in bikarbonatla birleşmesi veya artmış<br />

bikarbonat kaybı ile olabilir.<br />

Genellikle 2 kategoriye ayrılır:<br />

• Normokloremik: Anyon gap artışı ve normal klor seviyeleri ile<br />

birliktedir.<br />

• Hiperkloremik: Normal anyon gap ve artmış klor seviyeleri ile<br />

birliktedir.<br />

Kompansasyon için, hiperventilasyon ile CO atılımı artırılıp,<br />

2<br />

organizmadaki karbonik asit azaltılır. Böbrekten bikarbonat geri emilimi<br />

ile birlikte H + + ve NH atılımı artar.<br />

4<br />

2-Metabolik Alkaloz:<br />

Primer bikarbonat fazlalığıdır. Kompansasyon için, solunum yavaşlatılarak,<br />

CO2 atılımı azaltılır ve pH düşürülmeye çalışılır. Böbreklerden de<br />

bikarbonat geri emilimi azalır, böylece alkali idrar çıkarılır.<br />

3-Solunumsal Asidoz:<br />

Primer karbondioksit fazlalığıdır. Kompansasyon için, idrarla H+ ve<br />

NH4+ atılımı ve bikarbonat (HCO3-) geri emilimi artar.<br />

4-Solunumsal Alkaloz:<br />

Primer karbondioksit eksikliğidir. Hiperventilasyon ile oluşur. Böbrek<br />

azalan karbonik asidi düzeltmek için, bikarbonat geri emilimini azaltır.<br />

Ek olarak, H+ ve NH4+ atılımı da azalır.<br />

5-Kombine asit-baz bozuklukları:<br />

Bunlar, iki veya daha fazla primer asit-baz dengesizliğinin<br />

kombinasyonundan veya yetersiz kompansasyon ile ortaya çıkabilirler.<br />

Örneğin kronik respiratuar asidozlu bir hastanın, aşırı diüretik almasıyla,<br />

metabolik alkaloz eklenebilir. Çünkü, diüretikler arterial volümü azaltırlar,<br />

K+ eksikliğine sebep olurlar, sonuçta metabolik alkaloz süper empoze<br />

olur. Bu hastada, CO 2 ve pCO 2 artmış ve birlikte K+ azalmıştır. Aspirin<br />

zehirlenmesinde, kombine respiratuar alkaloz ve metabolik asidoz<br />

görülür. Başlangıçta, aspirin respiratuar kemoreseptörleri uyararak<br />

respiratuar alkaloza neden olur. Ayrıca, aspirin asit yapılı olduğundan<br />

(Salisilat) metabolik asidoza yol açar. Düşük pCO 2 ile birlikte normal<br />

pH aspirin zehirlenmesini gösterir. Küçük çocuklarda, metabolik<br />

asidoz baskınken, daha büyük çocuklar ve erişkinlerde respiratuar<br />

alkaloza eğilim belirgindir. Bu kombinasyon, renal hastalığı ve hepatik<br />

yetmezliğe bağlı hiperventilasyonu olan hastalarda da görülebilir.


NONPROTEİN NİTROJEN MADDELER<br />

Serumda 15’den fazla NPN (Non protein nitrojen) bileşiği vardır. Totalin;<br />

• Üre: % 45 ( % 20-40 mg)<br />

• Amino asitler: % 20<br />

• Ürik asit: % 20<br />

• Kreatinin: % 5<br />

• Kreatin: % 1-2<br />

• Amonyak: % 0,2’sini oluştururlar.<br />

İdrarda bulunan azotlu madde miktarları ise şöyledir:<br />

• Üre: 15-20 g/gün<br />

• Ürik asit: 0,7 g/gün<br />

• Hippurik asit: 0,6 g/gün<br />

• Kreatinin: 0,5-1 g/gün<br />

• Amonyak: 0,7 g/gün<br />

• Amino asitler: 150 mg/gün<br />

127<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Üre:<br />

Protein metabolizmasının son ürünüdür. KC’ de sentezlenir. Oluşan ürenin<br />

çoğu idrarla atılır. Glomerüllerden süzüldükten sonra bir kısmı reabsorbe<br />

olur.<br />

• Üre, serumda ve idrarda en fazla bulunan NPN maddedir.<br />

BUN= Kan Üre Azotu<br />

BUN (mg/dl) x 2,14 = ÜRE (mg/dl)<br />

Normal değerler:<br />

• BUN= 8-18 mg/dl<br />

• Üre= 20-40 mg/dl<br />

Plazma üre artışı ile giden durumlar:<br />

1-Pre renal: Konjestif kalp yetmezliği, şok, hemoraji, dehidratasyon<br />

Yüksek proteinli diyet, protein katabolizması artışı<br />

2-Renal: Akut ve kronik böbrek yetmezliği, glomerulonefrit, tübüler nekroz<br />

3-Post renal: İdrar yollarında obstrüksiyon (Taş, tümör, ciddi<br />

enfeksiyonlar...)<br />

Plazma üre azalışı ile giden durumlar:<br />

1-Protein alımının azalması<br />

2-Ciddi KC hastalıkları (Amonyak artışı ile birlikte)<br />

3-Gebelik<br />

Kreatin:<br />

Kreatin, KC ve pankreasta 3 amino asitten (arginin, glisin ve metyonin)<br />

sentezlenir. Sentezlendikten sonra, vasküler sisteme difüze olur ve özellikle<br />

kaslarca alınıp, burada ATP’den gelen fosfatla fosforillenir. Kreatin fosfat,<br />

yüksek enerji deposudur ve hızla ATP’ye çevrilebilir. Kreatin ve kreatin fosfat,<br />

spontan olarak su kaybederek kreatinine çevrilir. Kreatin, glomerüllerden<br />

filtre edilir fakat proksimal tubuluslardan büyük miktarda reabsorbe edilir.


128<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

Bundan dolayı, idrarda kreatin atılımı çok azdır.<br />

İskelet kası nekrozu veya atrofisine yol açan durumlarda kan ve idrar kreatin<br />

miktarı artar. Artmış seviyeleri, renal disfonksiyonlar ile ilgili değildir.<br />

Kreatinin:<br />

Her gün oluşan endojen kreatinin miktarı sabittir ve beslenmeden,<br />

hidrasyondan ve protein metabolizmasından etkilenmez. Glomerüllerden<br />

süzülen kreatinin, tubuluslardan emilime uğramaz ve idrar büyük miktarda<br />

kreatinin içerir. Serum kreatinin ölçümleri, yararlı bir renal fonksiyon indeksidir<br />

ve primer olarak glomeruler filtrasyonu ölçmede kullanılır. Çünkü, böbrek dışı<br />

nedenlerden etkilenmez.<br />

*Böbrek hastalıklarında, plazma kreatinin değerleri artar.<br />

Plazma BUN/Kreatinin oranı=10’dur. Bu oran > 10 ise azotemi<br />

prerenaldir.<br />

Ürik asit:<br />

Pürin metabolizmasının son ürünüdür. Pürin bazlarının ürik aside çevrilmesi<br />

KC’ de olur. glomerüllerden süzüldükten sonra, % 90 proksimal tubuluslardan<br />

reabsorbe olur. Distal tubuluslardan sekrete edilir. Trigliseridler, keton cisimleri<br />

ve laktik asit distal tubuluslardan salgılanma sırasında ürik asit ile yarışırlar.<br />

Tiazid grubu diüretikler ürik asit ekskresyonunu azaltırlar. Salisilatlar ise, düşük<br />

dozlarda ürik asit ekskresyonunu azaltırken, yüksek dozlarda artırırlar. Sekrete<br />

edilemeyen ürik asit GİS’den sekrete edilip, barsak bakterilerince yıkılır.<br />

Plazma ürik asit düzeyi:<br />

Çocuklarda--2,0-5,5 mg/dl<br />

Erişkin kadınlarda--2,6-6,0 mg/dl<br />

Erişkin erkeklerde--3,5-7,2 mg/dl<br />

Amonyak:<br />

Amino asitlerin barsakta, bakterial veya digestiv enzimlerle deaminasyonu<br />

sonucu açığa çıkar. Ayrıca, egzersiz sırasındaki iskelet kasından metabolik<br />

reaksiyonlar sonucu da salınır. KC’ de üre sentezinde kullanılır. Diğer<br />

non protein nitrojen maddelerin aksine, amonyak seviyeleri renal<br />

fonksiyonlardan bağımsızdır. Kan seviyeleri, şiddetli KC hastalıklarında<br />

artar.<br />

KLİRENS TESTLERİ<br />

Renal klirens testleri, böbreklerin ekskresyon fonksiyonlarının etkinliği hakkında<br />

önemli bilgiler sağlar. Hafif ve orta derecede difuz glomerul hasarını göstermede<br />

en iyi tetkiklerdir.<br />

Klirens; 1 dakikada herhangi bir maddeden temizlenen plazma miktarını<br />

gösterir.<br />

U 1,73<br />

Klirens X = ⎯⎯ x V x ⎯⎯<br />

P A


129<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong><br />

U=İdrardaki madde miktarı (mg/dl)<br />

P=Plazmadaki madde miktarı (mg/dl)<br />

V= Dk’da çıkan idrar volümü (ml/dk)<br />

A=Vücut alanı<br />

Gerçek GFR ölçülmek isteniyorsa, plazmadan temizlenecek maddede şu özellikler<br />

olmalıdır:<br />

1- Bu madde plazma proteinlerine bağlanmamalıdır.<br />

2- Glomerüllerden tamamen süzülmelidir.<br />

3- Tubuluslarda hiçbir değişikliğe uğramamalıdır. Yani, reabsorbe veya sekrete<br />

edilmemelidir.<br />

** İnulin ve mannitol bu özelliklere sahiptirler.<br />

GFR’ yi ölçen testler:<br />

1- İnulin klirensi (eksojen)<br />

2- Kreatinin klirensi (endojen) ** En uygun olandır.<br />

3- Üre klirensi<br />

• İnulin klirensinin dezavantajı inulinin eksojen olmasıdır. Aslında, glomeruler<br />

filtrasyonu en doğru ölçen maddedir. Normal değeri 125 ml/dk’dır.<br />

• Rutin ölçümlerde kreatinin kullanılır. Çünkü kreatinin, glomerüllerden<br />

süzüldükten sonra tubuluslarda değişmeksizin idrarla atılır. Ancak, kan<br />

düzeyleri çok artarsa tubuluslardan sekrete edilir. Bu yüzden endojen<br />

kreatinin klirensi tercih edilir. Normal değerleri kadınlarda 108 ± 20<br />

ml/dk ve erkeklerde 105 ± 20 ml/dk’dır.<br />

• Eskiden kreatinin yerine üre kullanılırmış. Fakat ürenin tubuluslardan<br />

reabsorbsiyonu vardır ve artık kullanılmaz.<br />

TÜBÜLER FONKSİYONU ÖLÇEN TESTLER<br />

Renal kan akımının (RBF) ölçülmesinde kullanılırlar. En güvenilir sonuçların elde<br />

edilmesi için, filtrasyona ek olarak, tübüllerden de sekrete edilen bir madde seçmek<br />

gereklidir.<br />

1- PAH (Para amino hippurik asit) klirensi: Normal değeri 580-600 ml/dk’dır.<br />

2- PSP (Fenol sülfoftalein) klirensi<br />

3- Konsantrasyon testleri<br />

4- Dilüsyon testleri<br />

β 2 mikroglobulin: Serum ve idrar seviyeleri, renal ekskretuar fonksiyonun bir<br />

göstergesidir. glomerüllerden kolayca geçer ve proksimal tubuluslardan emilerek,<br />

tübüler epitel hücrelerinde metabolize edilir. İdrarda atılımının artması, tübüler<br />

hasarın göstergesidir. Özellikle renal transplantasyon sonrası organ reddinin<br />

olup olmadığının göstergesidir. Böbrek yetmezliği ve kanserlerde de plazmada<br />

artar.


130<br />

<strong>BİYOKİMYA</strong>

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!