LİPİDLERİN YAPISAL VE İŞLEVSEL ÖZELLİKLERİ X Doç.Dr. Mustafa ALTINIŞIK ADÜTF Biyokimya AD 2006

Keton cisimleri Keton cisimleri, karaciğerde yağ asidi oksidasyonunun normal son ürünleri olan asetoasetik asit, -hidroksibutirik asit ve asetondur.

Keton cisimleri, bazı metabolizma bozukluklarında kanda artar ve idrarda saptanırlar. Ketonemi: Kanda keton cismi artışı Ketonüri: İdrarda keton cismi saptanması Ketosis-ketoasidosis: Kanda keton cismi artışı ve idrarda keton cismi saptanması

Renk tepkimelerine dayanan çeşitli deneylerle idrarda keton cisimlerinin tanımlanması, bazı metabolik bozuklukların tanısına yardımcı olur. Keton cisimlerini tanımlama deneyleri: -Lieben yöntemi: Asetonun alkalik ortamda iyot ile iyodoform oluşturması prensibine dayanır. -Legal yöntemi: Asetonun alkalik ortamda sodyum nitroprussiyat ile kiraz kırmızısı renk oluşturması prensibine dayanır.

Keton cisimlerinin Lieben yöntemi ile tanımlanması: -Bir deney tüpüne 1 mL asetonlu sıvı ve 2 mL 1/5 oranında sulandırılmış lugol çözeltisi (Lugol çözeltisi: 5 g iyot ve 10 g KI, 100 mL distile suda çözülür; 1/5 oranında sulandırılarak kullanılır.) konarak karıştırılır. -Tüpteki karışıma, lugolün rengi giderilinceye kadar damla damla 2N NaOH çözeltisi eklenir. -Tüpte sarı renkli çökelti oluştuğu gözlenir ve iyodoform kokusu hissedilir.

Keton cisimlerinin Legal yöntemi ile tanımlanması: -Bir deney tüpüne 5 mL asetonlu sıvı, 1 mL sodyum nitroprussiyat çözeltisi ve 2 mL %10’luk NaOH çözeltisi konarak karıştırılır. -Tüpteki karışımın kırmızı renk aldığı gözlenir. -Tüpteki kırmızı renkli karışıma 1-2 damla asetik asit damlatılır; rengin mora dönüştüğü gözlenir.

Keton cisimlerinin biyosentezi Keton cisimleri olan asetoasetat, -hidroksibütirat ve aseton, karaciğerde sentezlenirler ve buradan diğer organlara gönderilirler.

Keton cismi biyosentezinde ilk basamak, 2 molekül asetil-CoA’nın enzimatik kondensasyonu ile asetoasetil-KoA oluşmasıdır. Keton cisimleri olan asetoasetat, -hidroksibutirat ve aseton, asetoasetil-KoA’dan oluşurlar.

Keton cismi biyosentezi yolunda asetoasetil-KoA, bir molekül asetil-KoA ile kondense olarak -hidroksi--metilglutaril-KoA (HMG-KoA) oluşturur ki bu reaksiyon, mitokondriyal matrikste gerçekleşir ve HMG-KoA sentaz tarafından katalizlenir.

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

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.

-hidroksibutirat, serbest asetoasetatın, mitokondriyal bir enzim olan -hidroksibutirat dehidrojenaz etkisiyle indirgenmesi suretiyle oluşur. Koenzim olarak NADH gerekir.

Aseton, sağlıklı kişilerde, asetoasetatın karboksil grubunun kaybı ile çok küçük miktarlarda oluşur.

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

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

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-KoA’nın az miktarı sitrik asit döngüsüne girer; çoğu keton cismi oluşmasında kullanılır.

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-KoA’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.

Kanda asetoasetat ve -hidroksibutirat seviyesinin artması, 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.