Günde bir insan beyni ~ 100 g glukozu CO2 ve H2O ya oksitler. Glukoneogenezle sentezlenen glukoz ile yenilenen hepatik karbonhidrat depoları 24 saatlik açlık gereksinimini karşılayabilir. Çok uzunsüreli açlıkta ise beynin 100 g glukoz gereksinimi bu yolla karşılanamaz. Vücut proteinleri bu koşullar altında glukoz oluşturmak için önemli öncüllerdir. Total vücut proteinlerinin % 50 si ile oluşturulan glukoz ~ 17 gün idare eder, buda ölümcül olabilir. Bir insan 1-2 ay uzun süreli açlıkta yaşayabilir. Beyin glukoz dan başka bir yakıt kullanmalıdır…….

Baynes and Dominiczak, Medical Biochemistry, Mosby, 1999

Yakıt Kaynağı Olarak KETON CİSİMCİKLERİ. ADİPOZ DOKU Meme bezleri Yağ asitleri Beyin Ya Keton Cisimcikleri KC KAS İnce barsak

Keton cisimleri 1 Keton cisimleri, karaciğerde yağ asidi oksidasyonunun normal son ürünleri olan asetil CoA dan türeyen asidik moleküllerdir.Sulu ortamda çözünebilirler,lipoproteinlerin yapısına katılmalarına ya da albumine bağlanmalarına gerek yoktur. 5

Keton cisimlerinin yıkılımı 1 Karaciğerde sentezlenen keton cisimlerinden asetoasetat ve -hidroksibutirat, ekstrahepatik dokulara kanla taşınırlar ve buralarda yakıt olarak kullanılırlar. Bu keton cisimleri, iskelet kası, kalp kası, renal korteks gibi dokulara gerekli enerjinin büyük kısmını sağlayabilirler. Normalde yakıt olarak glukozu kullanan beyin dokusu, açlık durumlarında glukoz olmadığında asetoasetat ve -hidroksibutiratı kullanabilir. 6

Keton cisimlerinin biyosentezi 2 Uzamış açlıkta karaciğerde ilk oluşan keton cismi asetoasetattır. Asetoasetat oluşmasında ilk basamak 2 molekül asetil-CoA’nın enzimatik kondensasyonu ile asetoasetil-CoA oluşmasıdır. Asetil CoA miktarı yağ asitleri oksidasyonunun kapasitesinin üzerinde olduğu zaman keton cisimleri sentezi paralel olarak artar. Keton cisimleri olan asetoasetat, -hidroksibutirat ve aseton, asetoasetil-CoA’dan oluşurlar. 8

Keton cisimlerinin biyosentezi 3 Asetoasetil-CoA, bir molekül asetil-CoA ile kondense olarak -hidroksi--metilglutaril-CoA (HMG-CoA) oluşturur ki bu reaksiyon, mitokondriyal matrikste gerçekleşir ve HMG-CoA sentaz tarafından katalizlenir. 9

-hidroksi--metilglutaril-KoA (HMG-KoA), aynı zamanda kolesterol biyosentezinde ara üründür. Fakat bu yolda HMG-KoA oluşturan enzim, sitozoliktir.

Keton cisimlerinin biyosentezi 4 Asetil CoA miktarı yağ asitleri oksidasyonunun kapasitesinin üzerinde olduğu zaman keton cisimleri sentezi paralel olarak artar. 11

Keton cismi biyosentezi yolunda -hidroksi--metilglutaril-KoA (HMG-KoA), HMG-KoA liyaz tarafından serbest asetoasetat ve asetil-KoA’ya yıkılır. Mitokondride bulunan HMG-KoA liyaz, sitozolde bulunmaz. Karaciğerde ilk oluşan keton cismi asetoasetattır.

Keton cisimlerinin biyosentezi 6 -hidroksibutirat, serbest asetoasetatın, mitokondriyal bir enzim olan -hidroksibutirat dehidrojenaz etkisiyle indirgenmesi suretiyle oluşur; koenzim olarak NADH gerekir. 13

Keton cisimlerinin biyosentezi 7 Aseton, sağlıklı kişilerde, asetoasetatın karboksil grubunun kaybı ile çok küçük miktarlarda oluşur.Aseton metabolize olmayan yan üründür. 14

Keton cisimlerinin biyosentezi 8 Tedavi edilmemiş diyabetlilerde, fazla miktarda oluşan asetoasetat, spontan olarak veya asetoasetat dekarboksilaz etkisiyle karboksil grubunu kaybeder ve önemli miktarda aseton oluşur. 15

Keton cisimlerinin yıkılımı 1 Karaciğerde sentezlenen keton cisimlerinden asetoasetat ve -hidroksibutirat, ekstrahepatik dokulara kanla taşınırlar ve buralarda yakıt olarak kullanılırlar. Bu keton cisimleri, iskelet kası, kalp kası, renal korteks gibi dokulara gerekli enerjinin büyük kısmını sağlayabilirler. Normalde yakıt olarak glukozu kullanan beyin dokusu, açlık durumlarında glukoz olmadığında asetoasetat ve -hidroksibutiratı kullanabilir. 18

Keton cisimlerinin yıkılımı 2 -hidroksibutirat, ekstrahepatik dokularda D--hidroksibutirat dehidrojenaz vasıtasıyla asetoasetata okside edilir; reaksiyon sırasında NADH oluşur. 19

Keton cisimlerinin yıkılımı 3 Asetoasetat da sitrat döngüsünün ara ürünü olan süksinil-CoA’dan -CoA transferiyle asetoasetil-CoA şeklinde aktive edilir ki reaksiyonu -ketoaçil-CoA transferaz enzimi katalizler. 20

Keton cisimlerinin yıkılımı 4 Son olarak asetoasetil-CoA da tiyolaz vasıtasıyla 2 asetil-CoA vermek üzere parçalanır. 21

Keton cisimlerinin yıkılımı ile oluşan asetil-CoA’lar sitrat döngüsünde değerlendirilerek enerji oluşumunda kullanılırlar. 22

Keton cisimlerinin biyosentezi için gerekli olan asetil-CoA, enerji metabolizmasında önemli bir ara üründür. 23

Açlık gibi bazı durumlarda oksaloasetat, glukoz biyosentezinde (glukoneojenez) kullanılmak üzere sitrik asit döngüsünden çekilir. Şiddetli açlıkta glukoneojenez oksaloasetatı tüketir ve karaciğer hücreleri mitokondrilerinde oksaloasetat konsantrasyonu çok düşerse, asetil-CoA’nın az miktarı sitrik asit döngüsüne girer; çoğu keton cismi oluşmasında kullanılır. 24

Tedavi edilmemiş diyabette insülin yetersizliği nedeniyle ekstrahepatik dokular glukozu kandan yeterince alamazlar; enerji gereksinimini karşılamak için yağ asidi oksidasyonu artar ve bunun sonucunda fazla miktarda oluşan asetil-CoA’nın bir kısmı keton cismi biyosentezine sapar. Aseton, toksiktir ve uçucudur; nefesle atıldığından nefese karakteristik bir koku verir ki bu koku, bazen hastalığın şiddetinin tanısında yararlı olur. 25

Keton cisimlerinin biyosentezi 12 Kanda asetoasetat ve -hidroksibutirat seviyesinin artması(3 mg/dl nin üzerinde), kan pH’ını düşürür ve asidozis denen duruma neden olur. Tedavi edilmemiş diyabetlilerin kanında ve idrarında keton cisimlerinin fazla yükselmesi, ketozis ve ketonüri olarak tanımlanır. Asidozis ve ketozisin birlikte olması ketoasidozis olarak tanımlanır. Ciddi ketozisli şeker hastalarında kan keton cismi düzeyi 90 mg/dl nin üzerine çıkar. 26

sorular Keton cisimleri ile ilgili olarak hangisi yanlıştır? a)Suda çözünen asetat üniteleridir. b)NADH bağımlı betahidroksibüti-ratdehidrogenaz asetoasetatı beta hidroksi bütirata çevirir. c)Yağ asiti oks. hızlı olduğu açlık gibi karbonhidrat alımının sınırlandığı durumlar dışında sadece küçük miktarlarda sentezlenir. d)Karaciğer mitekondrialarında sentezlenerek dolaşıma salınırlar. e)Karaciğer dahil pek çok organda metabolik yakıt olarak kullanılır. Aşağıdakilerden hangisinin yıkımının aşırı artışı keton cisimleri sentezinde artışa yol açar? a)Protein b)Karbonhidrat c)Nükleik asit d)Amino asit e)Yağ asidi EYLÜL2003 TUS

Karaciğer Beyinx Kasx Eritrosit Böbrek korteksix Dokularının hangilerinde açlıkta artan keton cisimleri enerji kaynağı olarak kullanılır? Keton cisimleri oluşturan betahidroksibütirat ve asetoasetat krebs döngüsüne hangi ürünle girer? a)PropiyonilCoA b)Malonil CoA c)HMGCoA d)AsetilCoA e)3-Hidroksibütirat

APEX Bilgi paylaşıldıkça çoğalır