AMNO ASTLER , PROTENLER ve METABOLZMALARII. Amino Asitler: Proteinler, DNA tarafndan kodlanan 20 farkl -amino asitten meydana gelen, lineer ve dallanmam polimerlerdir. Proteinlerin enzimatik kataliz, hormonal reglasyon, transport ve depolama, kontraksiyon, deri ve kemiklerin yaptan oluturma ve immn savunma gibi ok nemli fonksiyonlar vardr. Amino asitler, proteinlerin monomerik birimleri veya yaptalardr ve zel bir tip kovalen ba olan peptid balaryla birbirlerine balanrlar. Doada 300'den fazla amino asit tanmlanm olmasna ramen, memeli proteinlerinin yapsnda sadece 20 tanesi bulunur. Prolin dndaki her bir amino asitin -karbon atomuna bal bir karboksil, bir amino ve bir de belirleyici yan zincir grubu (R grubu) bulunur. Prolin ise siklik bir yapya sahiptir ve amino grubu yerine imino grubu tar. Proteinlerde DNA tarafndan kodlanmayan birka amino asit bulunabilir. Bunlar, 20 temel amino asitin trevleridirler, 4-hidroksi prolin, 5-hidroksi lizin, -N-metil lizin, 3-metil histidin, -karboksi glutamat, dezmozin ve izodezmozin gibi. Proteinlerde karboksil ve amino gruplar peptid bann yapsna girdiklerinden, kimyasal reaksiyonlara katlmazlar. Bu nedenle, bir amino asitin, bir proteinin yapsnda oynad rol yan zincirin zelliklerine gre belirlenir ve snflandrma da yine buna gre yaplr: A) Nonpolar Yan Zincirliler: Glisin(Gly), En kk amino asittir ve yan zincir olarak bir H atomu tar. Optik olarak aktif olmayan tek -amino asittir. Kollajenin yapsnda bulunur, kreatin, glutatyon, porfirinler ve prinlerin biosentezi ile k.c.de konjugasyon ve detoksifikasyonda kullanlr. Alanin(Ala), Yan zincir olarak hidrofobik bir metil grubu tar. Dolamda amonyak tar. Valin, Lzin, zolzin(Val, Leu, Ile), Dall zincirli alifatik amino asitlerdir. Nonpolar R gruplar vardr ve hidrofobik interaksiyonlara katlrlar. zolsinin 2 asimetrik karbonu ve 4 izomeri vardr. Fenilalanin(Phe), R grubunda planar bir hidrofobik fenil halkas bulunur. Tirozin ve triptofanla birlikte aromatik amino asitlerdendir. Bu nedenle U.V. n absorbe eder. Bu zellik bir solsyondaki protein konsantrasyonunun lmnde kullanlr. Triptofan(Trp), Yapsnda bir indol halkas bulunur. Bu indol grubu 280 nm.de U.V. n absorbe eder, bundan yararlanlarak spektrofotometrik olarak protein konsantrasyonu llebilir. Bu amino asit, serotonin, melatonin ve nikotinamidin prekursorudur. Metiyonin(Met), R grubunda, kkrde bal bir metil grubu tar. Transmetilasyon reaksiyonlarnda S-adenozil metiyonin eklinde metil grubu vericisidir.r. epinefrin, kreatin ve melatonin sentezinde. Vcuttaki kkrt ieren bileiklerin hemen hepsi metiyoninden trer. Prolin(Pro), Amino grubu yerine imino grubu tar. Rotasyonu engelleyen rijid bir halka yaps vardr, bu nedenle polipeptid zincirlerinde katlanmay zorlatrr. Kollajenin yapsnda bulunur. B) Polar Asidik Yan Zincirliler: (Dikarboksilik asitler, iki tane karboksil grubu tarlar) Aspartik asit(Asp), pH=7 de iyonize haldedir. Anyonik formuna aspartat denir.Aspartatn yapsnda bulunan anyonik karboksilat (COO ) gruplar, suda znen proteinlerin yzeyinde bulunur. re sentezi, transaminasyon, prin ve primidin sentezine katlr. Glutamik asit(Glu), Fizyolojik pH'da iyonize haldedir. Anyonik formuna glutamat denir. Amonyak metabolizmasnda nemli yeri vardr. C) Polar Bazik Yan Zincirliler: Lizin(Lys), Kuvvetli baziktir. Asidik amino asitlerin negatif ykl gruplaryla iyonik balar oluturur. Kollajenin yapsnda hidroksillenmi olarak bulunur. Histidin(His), Zayf baziktir. Aromatik bir a.a.tir. Bir proteinin yapsna girdiinde iyonik evrenin zelliine gre pozitif yklenebilir, bu zellik miyoglobinin fonksiyonunda nemlidir. His, -karbonunda bir imidazol grubu tar. Bu grup, asit-baz reglasyonunda tamponlamada nem tar.r. Hb'de olduu gibi. Histidinin dekarboksilasyonuyla histamin oluur. Arginin(Arg), -karbonunda pozitif ykl guanidyum grubu bulunur. Kreatin, protamin ve histonlarn sentezinde kullanlr.D) Polar Ntral Yan Zincirliler: Serin(Ser), Zayf asidik -OH grubu tar. Fosfo ve glikoproteinlerdeki ba yapsnda bulunur.Pekok enzimin aktif merkezinde seril hidroksil grubu bulunur. Treonin(Thr), Yan zincirinde ikinci bir asimetrik karbon atomu bulunur, bu nedenle 4 izomeri vardr. Serinde olduu gibi, hidroksil grubu fosforik asit ve eker bakiyeleri ile reaksiyona girer. Sistein(Cys), Metiyonin varsa sentezlenebilir. Yan zincirinde slfidril (-SH) grubu bulunur ve pekok enzimin aktif merkezinde yer alr. ki sisteinin -SH gruplar okside olarak sistini olutururlar. Sistinde, dislfid ba (-S-S-) denilen kovalen bir apraz ba bulunur. Keratinde bulunur. Tirozin(Tyr), Fenilalaninden sentezlenir. Fenolik hidroksil grubu ieren aromatik amino asittir. Fizyolojik pH'da anyonize haldedir. Tiroksin, melanin ve katekolaminlerin biosentez n maddesidir. Hem tirozin hem de tirozinin prekursoru olan fenilalanin, U.V. n absorbe ederler. Asparagin(Asn), Aspartik asidin amid trevidir. Yan zinciri ne asidik ne de baziktir ama polardr ve hidrojen ba oluumuna katlr. Glikoproteinlerdeki karbohidrat yan zinciri genellikle Asn'in amid grubu zerinden balanr (N-glikozid ba). Glutamin(Gln), Glutamik asidin amididir. -amido azotu prin ve primidin sentezinde kullanlabilir, amonyan tanmas ve dokuda tutulmasn salar veya bbrek tbls hcrelerinde amonyak aa kartabilir. Bu son reaksiyonu glutaminaz katalizler ve asit-baz reglasyonunda nemlidir. Optik Aktivite: Glisin dnda, tm amino asitlerin en az bir tane asimetrik karbon atomu vardr ve optik olarak aktiftirler. Bunlar da D ve L olmak zere iki ayr konfigrasyonda olabilirler. Ancak proteinlerin yapsnda bulunan tm amino asitler L konfigrasyonundadr. D amino asitler ise baz antibiyotiklerde ve bakteriyel hcre duvarlarnda bulunurlar. Amfoterik zellikler: Amino asitler amfoterik molekllerdir yani hem bazik hem asidik gruplar tarlar. Monoamino- monokarboksilik asitler, sulu zeltilerde dipolar molekller yani zwitteriyon eklinde bulunurlar; - karboksil grubu dissosiye ve negatif ykldr, - amino grubu protonlanm ve pozitif ykldr, yani molekl ntrdr. Asidik pH'da karboksil grubu bir proton alr ve molekln net yk pozitiftir, bazik pH'da amino grubu proton kaybeder, net yk negatiftir. Bir amino asitin net yknn sfr olduu pH'ya izoelektrik nokta denir. Proteinler bu noktada kerler.II. Proteinlerin Yaps: Proteinlerin yapsnda bulunan 20 amino asit, peptid balaryla birbirlerine balanrlar. Birbirine balanm amino asitlerden oluan lineer bir dizi, bir protein moleklnn boyutlu yapsn oluturmak iin gerekli olan bilgiyi tar. a) Primer Yap: Bir proteindeki amino asit dizisine denir. Amino asitler birbirlerine kovalen peptid balaryla balanmlardr. Bu ba, bir amino asitin -karboksil grubu ile dierinin -amino grubu arasnda bir molekl su kyla kurulur. Peptid balar, proteinleri denatre eden scaklk ve yksek re konsantrasyonu gibi durumlarda krlmaz. Ancak ok yksek scaklkta, uzun sre gl asit ve bazlarla muamele edildiinde krlabilir. Amino asitlerin peptid balaryla balanmalar, dallanmayan zincir eklindeki polipeptidleri oluturur. Bir polipeptidin her bir amino asidine bakiye (rezid) denir. Peptid ba, parsiyel ift ba karakterindedir, rijid ve planardr ve ba etrafnda serbest rotasyon olmaz. Genellikle trans eklindedir, yksz ama polardr.b) Sekonder Yap: Lineer dizide, komu amino asitlerin birbirleriyle olan ilikileri ve dzenlenmeleri sekonder yapy oluturur. En nemli zelliklerinden birisi, bir peptid bann -CO grubuyla, dierinin -NH grubu arasnda kurulan hidrojen balardr. Hidrojen balar eer, ayn zincir iindeki peptid balar arasnda kurulmusa, -heliks denilen yaplar oluur. Bu spiral eklinde, sk paketlenmi bir yapdr. Eer hidrojen balar farkl zincirlerdeki peptid balar arasnda ise, -tabakal yap meydana gelir. Bu yap, hem globler hem de fibrz proteinlerde bulunabilir

c) Tersiyer Yap: Daha uzak amino asit bakiyeleri arasndaki ilikiyi yanstr. Bir polipeptid zincirinin primer yaps tersiyer yapy da belirler. Nonkovalan ba olarak, hidrojen balar dnda, yapda stabilizasyonu salayan, hidrofobik interaksiyonlar ve yan zincirlerdeki negatif ve pozitif ykl gruplar arasnda iyonik etkileimler de vardr. Kovalan ba olarak dislfid kprleri bulunur. Tersiyer yap, polipeptid zincirlerinin uzaydaki 3 boyutlu dzenleniini, dolaysyla da proteinin eklini belirler.d) Kuarterner Yap: ki veya daha fazla polipeptid zincirinden oluan proteinlerin, bu polipeptid alt nitelerinin dzenlenmesiyle oluan yapdr. Alt niteler arasnda nonkovalen balar vardr. Herbir alt niteye protomer veya monomer denir. Protein Denatrasyonu: Peptid balar hidrolizi olmadan, proteinin katlanmalarnn almas ve yapnn dzensizlemesi sonucunda meydana gelir. Scaklk, organik zcler, mekanik kartrma, kuvvetli asit-baz, deterjan veya ar metallerin etkisiyle olabilir. Bazen geri dnmldr. Protein denatrasyonu sonucunda znrlk kaybolur ve presipitasyon olur. Protein Snflar: Balca iki byk snf vardr;1- Globler Proteinler: Bir veya daha fazla sayda polipeptid zincirinin sk globler formlar halinde katlanmasyla oluurlar. Genellikle znebilen ve hareketli molekllerdir. r.Hb ve Mb.2- Fibrz Proteinler: Dz polipeptid zincirlerinin tek bir eksen zerinde paralel veya antiparalel yerleerek fiberler veya tabakalar oluturmasyla meydana gelirler. Genellikle znmeyen ve hareketsiz mplekllerdir. r. kollajen, elastin, keratin.III. Protein Metabolizmas: Amino asit katabolizmasnn ilk faz transaminasyon ve oksidatif deaminasyon ile -amino gruplarnn ayrlmas sonucunda amonyak ve -ketoasit oluumunu kapsar. Serbest amonyak byk oranda re sentezi iin kullanlr, az bir ksm direkt idrarla atlr. kinci fazda, -ketoasitlerin karbon iskeletleri, CO2, su, glkoz, ya asidi veya keton cisimlerine metabolize olabilen ara rnlere dnr. Azotun vcutta balca kayna diyetle alnan amino asitlerdir. Atlm ise, re, amonyak ve amino asit metabolizmasnn dier metabolitleri eklinde olur. Balca grevi enerji salamak olan karbohidratlar ve triailgliserollerin aksine, proteinlerin primer rol, biosentez reaksiyonlarnda zellikle doku proteinlerinin sentezinde grev almaktr. Yakt olarak kullanm sekonderdir. Fazla miktardaki amino asitler, triailgliserol veya glikojen gibi depo edilmez. Bunlarn, karbon iskeletleri glukoz veya yaa, amino gruplar da amonyaa evrilip, metabolize edilir. Azot Dengesi: Salkl ve uygun beslenen bir erikinin, idrar, deri ve gayta ile kaybettii gnlk azot miktar, gnlk toplam alnan azot miktarna denkse, azot dengesi sz konusudur. Azot kayb, almdan fazlaysa negatif azot dengesi sz konusudur. Bu durum doku kayb olan hastalklar ve alkta olur. Vcut proteinlerinin kayb totalin 1/3 ne ulatsa lmcl olur. Azot kayb alnandan azsa pozitif azot dengesi sz konusudur, byme andaki ocuklarda olduu gibi.1) Protein Sindirimi: Proteinler, ince barsaktan emilemeyecek kadar byktrler ve amino asitlere hidroliz olmalar gerekir. Diyetle alnan proteinlerin sindirimi (proteoliz), kaynaklarna gre 3 grup enzimle gerekleir; a) Mide: Proteinlerin mideye geii gastrik mukozadan gastrin salnmn uyarr, bu da kan yoluyla yine gastrik mukozaya etki ederek parietal hcrelerden HCl, serz hcrelerden pepsinojen salgsna neden olur. Protein sindirimi midede hidroklorik asit ve pepsin ieren bir svyla balar. HCl, mikroorganizmalar ldrr, proteinleri denatre eder ve pepsin etkisi iin asidik ortam yaratr. Proteolitik bir enzim olan pepsin bir endopeptidazdr (fenilalanin ve tirozin arasndaki balara etki eder) ve asidik pH da alr. Midenin serz hcrelerinden inaktif pepsinojen olarak salnr, HCl veya dier pepsin molekllerince aktif pepsine evrilir. Peptik hidroliz sonucunda, byk peptidler ve az miktarda serbest amino asit aa kar. b) Pankreas: Asidik mide ieriinin i.barsaa gemesiyle g.i. hormonlar olan sekretin ve kolesistokinin salnr. Pankreasn asiner hcrelerinden, kolesistokinin (pankreozimin) etkisiyle, proenzim halinde endopeptidazlar ve karboksipeptidazlar salnr. Sekretin de bikarbonat salnmn salar. nce tripsinojen, duodenal epitelyal hcrelerce salnan enteropeptidez (enterokinaz) araclyla aktive edilirler. Tripsinojenden tripsin (arginin ve lizin arasndaki baa etki eder) oluur. Tripsin hem tripsinojeni hem de endopeptidaz olan kimotripsin ve elastaz ile ekzopeptidaz olan karboksipeptidaz A ve B nin proenzimlerini aktive eder. Bu pankreatik proteazlar araclyla, ince barsaa gelen polipeptidler oligopeptidlere ve amino asitlere ayrlrlar. c) nce Barsak: ntestinal hcre yzeylerindeki ekzopeptidaz olan aminopeptidazlar ve dipeptidazlar sindirimi srdrrler. nce barsak epitel hcreleri, serbest amino asitleri ve dipeptidleri absorbe eder. Hcrelerin sitozolnde dipeptidler, amino asitlere yklrlar. Portal sisteme yalnzca amino asitler geebilir. Amino asitlerin hcrelere tanmas iin, aktif transport sistemleri ve ATP den yaralanlr. Bunlar arsnda Na-baml kotransport ve -glutamil siklusu (glutatyona balanarak) saylabilir. Hcre ii amino asit konsantrasyonu daima dardan yksek olduundan tanma konsantrasyon gradientine kar olur.2) Amino Asitlerden Azot Ayrlmas: Amino asit katabolizmasnn ilk basama -amino grubunun ayrlmasdr. A- Transaminasyon: Bir amino asidin amino grubunun, bir -ketoaside nakli sonucunda, yeni bir amino asit ve yeni bir -ketoasit meydana gelir. Bu reaksiyonu katalizleyen enzimlere transaminazlar (aminotransferazlar) denir. -amino asit + -ketoglutarat -ketoasit + glutamat Transaminasyona prolin, lizin ve treonin dndaki tm amino asitler katlr. Transaminazlarn substrat spesifiklii vardr. En nemlileri aspartat aminotransferaz ;AST (glutamik okzaloasetik transaminaz ;GOT, hem sitplazma hem mitokondride) ve alanin aminotransferaz; ALT (glutamik piruvik transaminaz; GPT, yalnz sitop.da) dr. Koenzimleri pridoksal fosfattr. Bu koenzim pridoksin (vit.B6)den meydana gelir. B) Oksidatif Deaminasyon: Amino gruplarn transfer eden transaminasyon reaksiyonlarnn aksine, burada amino grubu serbest amonyak halinde aa kar. Bu reaksiyon balca karacier ve bbrekte sadece mitokondrilerde meydana gelir. Transaminasyon araclyla a.asitlerin ounun amino grubu glutamata nakledilir. Glutamat, hzl oksidatif deaminasyona urayan tek amino asittir. Bu reaksiyonu glutamat dehidrogenaz katalizler. Bylece nce transaminasyon ardndan oksidatif deaminasyon ile a.asitlerin amino gruplar amonyak halinde aa kar. Enzim sadece mitokondride bulunur. Glutamat + NADP+ + H2O -ketoglutarat + NADPH + H+ + NH3 Koenzim olarak NAD+ veya NADP+ kullanlr. Reaksiyonun yn glutamat, -ketoglutarat ve amonyak konsantrasyonlar ile okside koenzimlerin redkte koenzimlere oranna baldr. ATP ve GTP enzimin allosterik inhibitrleri, GDP ve ADP ise aktivatleridir. Bu nedenle , hcrede enerji seviyesi dkken , bu yolla amino asit yklm fazladr ve SAS iin -ketoglutarat salanr. K.c. ve bbrekte a.a. oksidaz da bulunur ama fizyolojik nemi bilinmiyor. L-a.a. oksidazn koenzimi riboflavin fosfat, D-a.a.oksidaznki FAD'dir.3) re Siklusu: re, a.asitlerin amino gruplarnn balca atlm yoludur ve idrardaki azotlu bileiklerin yaklak %90 n oluturur. renin bir azotu serbest amonyaktan, dieri aspartattan gelir. Her ikisinin de prekursoru glutamattr. Karbon ve oksijen ise CO2 den salanr. re karacierde sentezlenir, kanla bbreklere gelir ve idrarla atlr. Siklus toplam 5 basamaktr, ilk 2 reaksiyon mitokondride meydana gelir. Dier enzimler sitozolde lokalizedir. a) Karbamoil fosfat oluumu; enzim karbamoil fosfat sentetaz I dir. 2 molekl ATP harcanr ve reaksiyon geri dnmszdr. N-asetil glutamat enzimin allosterik aktivatrdr. Hz kstlayc basamaktr. Ayn enzimin sitozolik izoenzimi primidin sentezinde grev alr. b) Sitrllin oluumu; bu basamakta karbamoil fosfat re siklusuna girer. Ornitin ve sitrllin siklusta yer alan temel a.asitler olmasna ramen, bunlar iin genetik kod bulunmadndan hcresel proteinlerin yapsna giremezler. Siklusun her dnnde ornitin rejenere olur (SAS'taki okzaloasetat gibi). Enzim ornitin transkarbamoilaz dr. Meydana gelen sitrllin sitozole tanr. c) Argininosksinatn sentezi; Sitrllin ile aspartat birleir. Asp, renin 2. azotunu verir.ATP, AMP'ye yklr, 3. ve son ATP kullanlm olur. Enzim argininosksinat sentetaz dr. d) Argininosksinatn yklm; enzim argininosksinat liyaz dr. Arginin ve fumarat aa kar. e) Argininin paralanmas; enzim arginaz dr. re ve ornitin aa kar. Ornitin mitokondriye geri dnp, siklusa devam eder. re siklusunun bir dier amac arginin sentezlemektir, bu nedenle arginin erikinde esensiyal deildir. re, karacierden diffze olur, kanla bbreklere tanr ve idrarla atlr. Bir ksm da barsaa gelerek bakteriyel reaz ile CO2 ve NH3'e yklr. Bu amonyan bir ksm gayta ile atlr, bir ksm kana geer. Herbir re moleklnn sentezinde 4 tane yksek enerjili fosfat harcanr. re sentezi geri dnmszdr. Reglasyon; re siklusunun enzim dzeyleri beslenme durumuna gre dalgalanmalar gsterir. Proteinden fakir diyet veya alkta, re atlm azalr ve tm enzimlerin dzeyi der. Yksek proteinli diyet almnda ise, enzimler birka kat artar. Bunlar uzun vadeli reglasyondur. Ksa vadeli reglasyon N-asetil glutamat ile olur. Karbamoil fosfat sentetaz I'in allosterik aktivatrdr. A.asitler, zellikle arginin, N-asetil glutamat sentezini uyararak re siklusunu hzlandrrlar.4) Amonyak Metabolizmas: Kandaki amonyak ykselmesi santral sinir sistemine toksik olduundan, daima dk tutulmas gerekir. Amonyak kaynaklar;a) Amino asitler: pekok dokuda zellikle karacierde a.asitlerden transaminasyon ve oksidatif deaminasyon reaksiyonlaryla amonyak aa kar.b) Glutamin: bbreklerde glutaminazn kataliziyle glutaminden amonyak meydana gelir. Bu amonyan byk ksm idrarla atlr ve asit-baz dengesi korunur. Barsaklarda da bu reaksiyon olur.c) Barsakta bakteriler araclyla: barsakta renin bakteriyel yklmyla amonyak oluur. Barsaktan emilir, portal venle karaciere gelir ve reye evrilir.d) Aminlerden: diyetle alnan aminler, hormon veya nrotransmitter olan monoaminlerden amin oksidazn etkisiyle amonyak oluur.e) Prin ve pirimidinlerden: bunlarn katabolizmas sonucunda halkalara bal olan amino gruplar amonyak olarak ayrlr. Amonyak dokularda srekli retildii halde kanda dk dzeylerde bulunur. Bunun nedeni, karacierin kandaki amonya hzla uzaklatrmas ve pekok dokunun, zellikle beyin ve kasn a.asit azotunu serbest amonyaktan ok glutamin veya alanin olarak aa kartmasdr. Amonyan uzaklatrlma yollar;a) re: karacierdeki re sentezi miktar olarak en nemli amonyak atlm yoludur.b) Glutamin: amonyak glutamin iinde nontoksik olarak depolanr ve tanr. Glutamin oluumu balca karacier ve kasta olur. Beyinde de nemlidir. Bu nedenle glutamin dolamda dier a.asitlerden daha fazla miktarda bulunur. Bbrekler tarafndan alnp, glutaminaz ile deamine edilir.

c) Alanin: Glukoz-alanin siklusu, a.asitleri yakt olarak kullanan kas ve dier dokularda amino gruplar transaminasyon ile glutamat halinde toplanr. Bu glutamine evrilebilir veya ALT ile alanin meydana gelir. Kanla karaciere gelir ve transaminasyona girerek glutamat aa kar.d) Glutamat: glutamat dehidrogenaz araclyla , -ketoglutarat ve NADPH harcayarak glutamat oluturulur. Glutamat + NH4 Glutamin Enzim glutamin sentetazdr. Amonyak Toksisitesi (Hiperamonemi): Amonyak zehirlenmesi belirtileri ortaya kar. Bunlar arasnda, tremor, konumann bozulmas ve gr bulankl saylabilir. Daha da ykselirse koma ve lm olabilir. Balca 2 tiptir; 1- Akkiz hiperamonemi: Genellikle karacier sirozunun bir sonucudur. Karacier etrafnda kollateral dolam meydana gelir. Bunun sonucunda portal kan, karaciere uramadan sistemik dolama geer. 2- Herediter hiperamonemi: re siklusunun 5 enzimi ile ilgili genetik defekt vardr. Doumu takiben 1. haftada hiperamonemi ortaya kar.IV. Karbon skeletlerinin Metabolizmas: Proteinlerde bulunan 20 a.asitin katabolizmas srasnda nce -amino gruplar ayrlr, takiben geri kalan karbon iskeletleri yklr. Karbon iskeletlerinin yklm ile 7 rn meydana gelir; okzaloasetat -ketoglutarat piruvat fumarat asetil coA asetoasetil coA sksinil coABu rnler ara metabolizma yollarna girerler ve ya glukoz veya lipid sentez yoluna ya da SAS'a katlrlar. A.asitler metabolik son rnlerinin tabiatna gre ketojenik veya glukojenik olarak snflandrlabilirler. Bir dieri esensiyal ve nonesensiyal olarak snflandrmadr. Glukojenik Glukojenik ve Ketojenik Ketojenik Alanin Tirozin Asparagin,aspartat Glisin Sistein Glutamat,glutamin Prolin, serin Arginin * zolzin* Lzin* Histidin* Fenilalanin* Lizin* Metiyonin* Triptofan* Treonin* Valin** Esensiyal a.asitler. Byme andaki ocuklarda, arginin ve histidin sentezi, protein sentezi ve re oluumu iin yetersiz kalabilir. Bu durumda yar esensiyal olarak kabul edilmelidir. Katabolizmalar sonucunda asetoasetat veya asetil coA ve asetoasetil coA'y veren a.asitler ketojeniktir. Piruvat vaya SAS ara rnlerinden birini veren a.asitlere de glukojenik denir. Bu ara rnler glukoneogenezin substratlardr. a) Okzaloasetat oluturanlar; Asparagin ve aspartat. b) -ketoglutarat oluturanlar; Glutamin, glutamat, prolin, arginin, histidin. (FIGLU testi: Folik asit eksikliinde idrarda formimino glutamat atlm artar. Histidin yklemesinden sonra bu daha da belirginleir.) c) Piruvat oluturanlar; Alanin, serin, glisin, sistin-sistein, treonin. d) Fumarat oluturanlar; Fenilalanin ve tirozin. e) Sksinil coA oluturanlar; Metiyonin, valin, izolzin, treonin. f) Asetil coA veya asetoasetil coA oluturanlar; Fenilalanin, tirozin (hem fumarat hem de asetoasetat oluturabilirler), lzin, izolzin (hem asetil coA hem de propiyonil coAsksinil coA), lizin, triptofan. V. Nonesensiyal Amino Asitlerin Sentezi: Nonesensiyal a.asitler ara metabolizma rnlerinden veya sistein ve tirozinde olduu gibi esensiyal a.asitlerden yeterli miktarlarda sentezlenebilirler. a) -ketoglutarattan sentezlenenler: Arginin, prolin, glutamat, glutamin. Prolin ve glutamin direktolarak glutamattan sentezlenir. Arginin ise N-asetilglutamat N-asetilornitinornitin ve re siklusu zerinden sentezlenir. b) 3-fosfogliserattan sentezlenenler: Serin, glisin, sistein (sistein, metiyonin ve serinden sentezlenir). Glisin ve sistein, serinden sentezlenirler. c)Okzaloasetattan sentezlenenler: Aspartat ve asparagin. Aspartat transaminasyonla , asparagin de aspartattan sentezlenir. d) Piruvattan sentezlenenler: Alanin, transaminasyon yoluyla. e) Fenilalaninden sentezlenenler: Tirozin, fenilalanin hidroksilaz araclyla.V. Amino Asitlerin Biolojik olarak Aktif Bileiklere Dnm: A.asitler proteinler iin yap ta olmalarnn yansra, fizyolojik olarak nemli fonksiyonlar olan pekok azotlu bileiin de n maddeleridirler. Bu maddeler oksidatif dekarboksilasyon ve pridoksal P kullanlarak sentezlenir. a) Histamin: Histidinin dekarboksilasyonu ile oluur. Kuvvetli vazodilatrdr, mast hcrelerinden allerjik reaksiyon veya travma sonucunda sekrete edilir. b) Serotonin: Dier adyla 5-hidroksitriptamin, vcutta pekok blgede sentezlenip depolanr. En fazla intestinal mukozada bulunur. Triptofan dan sentezlenir. c) Katekolaminler: Bunlar, dopamin, norepinefrin ve epinefrindir. Tirozin den sentezlenirler. d) Melanin: Pekok dokuda, zellikle gz, sa ve deride bulunan bir pigmenttir. Sentezi epidermisteki melanositlerde olur. n maddesi tirozindir. Hidroksilasyonla dopa oluur, enzim tirozinazdr. Pigment oluumunu salayan sonraki reaksiyonlar ya tirozinaz tarafndan katalizlenir ya da spontan olur. e) Tiroksin ve triiyodotironin: Tiroid bezince sekrete edilen iyotlu tirozin trevleridirler. f)-aminobtirat : Beyinde ve omurilikte inhibitr bir transmitterdir. Glutamattan, pridoksal fosfata baml bir enzim olan glutamat dekarboksilazn kataliziyle meydana gelir. e) Dierleri: Kreatin, glisin, argininin guanido grubu ve S-adenozil metiyoninden gelen bir metil grubundan sentezlenir. Poliaminler (spermidin ve spermin) ornitinden sentezlenirler. Hem, glisin ve sksinil koAdan sentezlenir. Prin sentezinde glisin, glutamin ve aspartat, primidinde aspartat ve glutamin kullanlr.VI. Amino Asit Metabolizmasndaki Metabolik Defektler: Hartnup Hastal; * Triptofan ve dier ntral a.asitlerin renal tbler ve intestinal absorpsiyon defekti. * Massif jeneralize aminoasitri. * Pellegra benzeri dkntler, intermittan serebellar ataksi, mental retardasyon ve psikiyatrik bozukluk. * Emilemeyen Trp, barsak bakterilerince indole evrilir. drarda indolasetat ve triptofan atlr. * Tedavide nikotinamid verilir. Sistinri; * Dibazik a.asitlerin (lizin, arginin, ornitin, sistin) aminoasitrisi. En sk grlen a.a. transport bozukluudur. * Renal tbllerde ve barsaktaki spesifik transport sistemi defektli * drar yollarnda sistin kristalleri birikir * Tedavide idrar alkali yaplr ve D-penisilamin verilir. Hiperfenilalaninemiler: 9 ayr formu tanmlanmtr, vakalarn ou klasik fenilketonriye baldr. Amino asit metabolizma bozukluklar arasnda en sk grlendir (prevalans = 1/11000). 1) Klasik Fenilketonri (PKU): * Fenilalanin hidroksilazn herediter defekti * En sk grlen hiperfenilalaninemi nedeni * Otozomal resesif * Fenilalanin tirozine hidroksillenemez, dier minr yollar hzlanr. * Kanda ykselen fenilalanin fenilpiruvat, fenillaktat. fenilasetilglutamat ve fenilasetata evrilerek idrara geer. Kokuya yol aan f.piruvattr. * Tedavide fenilalaninden fakir diyet, tedavi edilmezse mental retardasyon 2) Dihidrobiopterin redktaz defektiyle birlikte olan atipik PKU: * Biopterin, tetrahidrobiopterine dnp aktif- leemez. * Tetrahidrobiopterin nrotransmitter sentezinde de kofaktrdr, serotonin ve katekolamin sentezi de bozulur. * Diyete yant vermez, semptomlar hemen post partum balar. Tedavide L-dopa, karbidopa ve 5-OH triptofan verilir. PKU' de s.s.s. semptomlar arasnda mental retardasyondan baka yrme ve konuma bozukluu, nbetler, hiperaktivite, tremor, mikroensefali ve gelime gerilii de vardr. Tirozinaz aktivitesinin yksek fenilalanin dzeyleri ile kompetetif olarak inhibe edilmesi nedeniyle melanin sentezi de bozulur ve hipopigmentasyon olabilir. Yenidoanda tarama testi olarak uygulanan Guthrie Testi ile kanda yksek fenilalanin dzeyleri saptanr. Kanda belli miktarda fenilalanin birikmesi iin bu testin bebein proteinle beslenmesinden 48 saat sonra yaplmas gerekir. Tedavinin takibinde ise daha sesnsitif bir test olan idrar demir 3 klorr testi kullanlr. drarda fenilpiruvat tayini, 10-14. gnden sonra. Akaaa (Ahorn) urubu Hastal (Maple syrup): * Ender grlr. * Dall zincirli a.asitleri (Val, Leu, Ile), ail coA esterlerine ve CO2'e dntren -ketoasit dekarboksilaz(dehidrogenaz) defekti. * Bu a.asitler ve karlk gelen -ketoasitler kan, idrar ve BOS' ta birikir. * Doum sonras ilk haftada beslenme gl, kusma ve letarji vardr. drarda koku ve nrolojik semptomlar gzlenir. * Tanda idrarda DNPH (dinitrofenilhidrazin) veya FeCl3 testi kullanlr. * Tedavide diyet kstlamas. Alkaptonri: * Tirozin katabolizmasnda homogentisat oksidaz defekti * drarda homogentisat vardr, bekletilince siyaha dnr. * Ge evrede ba d.da pigmentasyon (okronozis) ve artrit oluur. Tan, bu nedenle ou zaman orta yata konur. Homosistinri: * Sistatyonin sentetaz defekti (homosistein sistatyonin) * drarda homosistin birikir. * Kanda metiyonin ve metabolitleri artar. *3 sistem tutulumu, ba dokusu, iskelet ve vazkler sisteme ait bulgular ortaya kar. Vazkler trombozlar ve buna bal gelien mental retardasyon, osteoporoz, lens dislokasyonu olur. * Tedavide enzimin kofaktr B6 vit. verilir. Sistatyoninri: * Sistatyonaz defekti (sistatyonin sistein + homoserin)*Sistatyonin ve metabolitleri birikir. *Prematrelerde sk, geliimle birlikte normale dner. * Tedavide yine B6 verilir. Histidinemi: * Histidaz defekti * Kanda ve idrarda histidin dzeyleri artar, * Mental retardasyon olabilir * drarda imidazolpiruvat kar, demir 3 klorr testinde FK ile en sk karan hastalktr. Plazma ve drar Proteinleri Plazma proteinlerinin ounluu hepatositlerde sentezlenir. Yalnzca kompleman sistemine ait olanlar hem karacier hem de makrofajlarda, immnoglobulinler ise B hcrelerinde sentezlenirler. Plazma proteinlerinin ounluu pinositoz ile kapiller endotelyal hcrelere veya mononkleer fagositlere alnp katabolize edilirler. Kk proteinler ise renal glomerller ve barsak duvarndan pasif olarak kaybedilirler. Bazlar geri emilir, bazlar de renal tbler hcrelerce yklr. Protein tayini, total protein miktar tayini veya tek tek proteinlerin miktar tayini eklinde yaplabilir. Bu sonuncusu genellikle albumindir. Protein gruplarnn rlatif oran deiimi ise serum elektroforezi ile grlebilir. Total protein tayinini klinik nemi azdr. Buna ramen eitli durumlar dndrebilir: Dk total protein dzeylerinin nedenleri: 1) Dilusyon (r. analiz iin, hastaya infzyon yaplan yerden kan alnrsa) 2) Hipoalbuminemi 3) Derin Ig eksiklii. Yksek total protein dzeylerinin nedenleri: 1) Proteinsiz sv kayb veya kan alnmas srasnda ar staz olmas. 2) Ig'lerden bir veya birkanda ok fazla ykselme. Elektroforez: Proteinleri, farkl elektriksel yklerine gre ayrr. Bu ekilde srasyla 5 ana grup ayrlr; albumin, 1, 2, ve -globulinler. Eer serum yerine plazma elektroforezi yapldysa 6. bant olarak fibrinojen kar. Albumin, en nde yryendir ve en belirgin band verir. Genellikle tek proteindir. 1-globulin band, hemen tamamen 1-antitripsinden ibarettir. 2-globulin band, balca haptoglobin ve 2-makroglobulinden meydana gelir. -globulin band, sklkla 2 tanedir. 1, balca transferrin, az miktarda LDL, 2 ise C3 kompleman fraksiyonunu ierir. -globulinler ise immnoglobulinlerdir. Hastalklarda Elektroforez Paternleri:1- Btn fraksiyonlarda paralel deiimler olabilir. Bu, anormal total protein konsantrasyonu olan normal bir paterndir. Tm fraksiyonlarda art, proteinsiz sv kaybna bal volm azalmas veya staz, tm fraksiyonlarda azalma , ciddi malnutrisyon ve malabsorpsiyonu gsterir. 2- Akut faz paterni: 1 ve 2 bantlarnn dansitesi, 1-antitripsin ve haptoglobine bal olarak artar. Negatif akut faz reaktanlar olan prealbumin, albumin ve transferrin der. Artanlar srasyla; ilk 6 saatte CRP, alfa1-antikimotripsin, 12 saatte alfa1-asitglikprotein alfa1-antitripsin, haptoglobin, C4, fibrinojen, en son 3. Gnde C3 ve serloplazmin.3- Kronik inflamasyonlar: -globulinde diffz art olur. Halen aktif bir inflamasyon da varsa, 1 ve 2 de de art vardr.4- Karacier sirozu: Karakteristiktir. Albumin ve sklkla 1-globulin dzeyleri azalrken, -globulin belirgin olarak ykselir ve plazma IgA dzeylerindeki art nedeniyle ve bantlar birleir.5- Nefrotik sendrom: Erken dnemde albumin azalr. leri vakalarda albumin, 1 ve -globulin azalr, 2-makroglobulin artna bal 2-globulin artar. SLE'ye bal ise -globulin artm olabilir. Albumin: Karacierde sentezlenir. Normal plazma mr 20 gndr. Ekstraselller kompartmandaki albuminin %60' interstisiyel kompartmandadr. Ama plazmadaki konsantrasyonu daha yksektir. Hipoalbuminemi nedenleri: 1) Sentezin azalmas: Malnutrisyon, malabsorpsiyon, kronik karacier hastalklar. 2) Atlm/yklm artmas: Nefrotik sendrom, protein kaybettiren enteropati, yank, hemoraji, katabolik dueumlar (sepsis, ate, travma, malignite) 3) Dilusyonel: nfzyon olan yerden analiz iin kan alnmas, ar hidrasyon, sv retensiyonu (dem, gebeliin son trimestri) Hiperalbuminemi ok nadirdir. Kan alnrken ar venz staz, ar albumin infzyonu ve dehidrasyon nedeniyle olabilir. ok sayda molekler albumin varyant vardr. Bisalbuminemi; elektroforezde ift albumin band vardr (elektroforetik mobilitesi normal albuminden farkl olduundan). Klinik belirti vermez. Analbuminemi; genetik olarak geen nadir bir durumdur. Plazma albumin konsantrasyonu 250 mg/L. veya daha azdr. Episodlar halinde hafif dem olabilir. Sentez defekti vardr. Immnoglobulinler: Antikor olarak fonksiyon yapan, yabanc antijenleri tanyp balayan bir grup plazma proteinidir. ki identik ar polipeptid zinciri ve iki identik hafif zincir dislfid kprsyle balanmtr. 5 tip ar zincir vardr, , , , ve . 2 tip hafif zincir vardr, ve . Hipogamaglobulinemi: 1) Fizyolojik: Doumda IgA ve M dktr, giderek artarlar. IgG gebeliin son trimestrinde plasentadan bebee getiinden doumda yksektir (maternal IgG), sonra der. 2) Patolojik: X'e bal agamaglobulinemi (Burton Hastal); genetik bir Ig sentez bozukluudur. Ig'ler ya parsiyel ya da tamamen yoktur. En sk IgA eksiklii grlr, insidans 1/400 dr. Akkiz de olabilir. Sklkla hematolojik malignitelerde, KLL, multipl myelom, Hodgkin gibi, olur. (Sitotoksik ila kullanm veya sekonder gelien nefrotik sendroma bal) Tanda elektroforez yetersizdir, spesifik Ig snfnn tayini gerekir. Hipergamaglobulinemi: 1) Fizyolojik: Akut ve kronik enfeksiyonlar 2) Patolojik: Otoimmn hastalklar; R.artrit, SLE, otoimmn temelli kronik karacier hastalklar gibi.ok farkl Ig sentezi olduundan elektroforezde -globulin bandnda diffz (poliklonal) art olur. Paraproteinler: B lenfosit serisinin tek bir hcre klonu, ska da plazma hcreleri tarafndan retilen bir Ig'dir. blgesinde ayr bir bant olarak grlr, sklkla IgG veya A'dr. En ok m.myeloma, soliter plazmositoma ve Waldenstrm makroglobulinemisi' nde grlr. Tanda serum protein elektroforezi + idrar analizi gerekir. Myelomalarn %50 sinde hafif zincirden oluan Bence-Jones proteinrisi olur. Baz paraproteinler 4 C'de presipite olurlar ve stlnca yeniden znrler. Bunlara kriyoglobulinler denir ve Raynaud fenomeniyle ilgilidirler. Proteinri: Normal kiiler gnde idrarla 150 mg.dan az protein karrlar, bu rutin tarama testleriyle belirlenemediinden yok kabul edilir. Gnde 0.15 g.dan fazla olan proteinri patolojiktir. A- Renal proteinriler: 1) Glomerler: glomerl geirgenliinin artna baldr. Nefrotik sendromda grlr. Gnde 6-50 g protein kaybedilir. Hafif vakalarda balca albumin, transferrin ve 1-antitripsin belirginken, arlatka IgG ve daha byk proteinler atlr. Mikroalbuminri; bir baka glomerler proteinri nedenidir. Albuminin normal gnlk atlm 50 mg.dan azdr. DM'lu olup, bundan fazla albumin kaybedip, total riner protein atlm normal olan hastalarda mikroalbuminri olduu var saylr. Bunlarda progresif renal hastalk riski fazladr. 2) Tbler: zellikle pyelonefrit nedeniyle olan renal tbler hasara baldr. Glomerller normalse kayp genellikle 1g.dan azdr. Tbler hasarn sensitif gstergesi 2-mikroglobulindir. Bunun yan sra lizozim ve retinil balayc protein de baklabilir.B- Renal fonksiyonun normal olduu proteinriler: Bence-Jones protein retimi, iddetli hemoliz ve hemoglobinri, iddetli kas harabiyeti ve myoglobinri nedeniyle olabilir.Balca Plazma ProteinleriBlge Protein Yaklak ort. Serum konsantrasyonu (g/L) prealbumin 0.25 albumin 401-globulin 1-antitripsin 2.9 1-asit glikoprotein 12-globulin haptoglobinler 2 2-makrglobulin 2.6 serloplazmin 0.35-globulin transferrin 3 LDL 1 C3 1-globulinler Ig G 14 Ig A 3.5 Ig M 1.5 Ig D 0.03 Ig E eserhttp://www.oytunerbas.com/index.php?option=com_content&view=article&id=307&Itemid=592