1 / 64

İnorganik Bileşiklerin Metabolizması

İnorganik Bileşiklerin Metabolizması. Dr.V.Kenan ÇELİK vkcelik@cumhuriyet.edu.tr. Biyokürede bulunan bioelementler başlıca iki gruba ayrılır:. MİKRO (eser) ELEMENTLER (mg, µ g ) Fe, Cu, Co, Zn, Mn, Mo, Se, Cr, Br, F,I. MAKRO ELEMENTLER (g) Na, K, Ca, Mg, P, Cl, S.

yestin
Download Presentation

İnorganik Bileşiklerin Metabolizması

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. İnorganik Bileşiklerin Metabolizması Dr.V.Kenan ÇELİK vkcelik@cumhuriyet.edu.tr

  2. Biyokürede bulunan bioelementler başlıca iki gruba ayrılır: MİKRO (eser) ELEMENTLER (mg,µg) Fe, Cu, Co, Zn, Mn, Mo, Se, Cr, Br, F,I MAKRO ELEMENTLER (g) Na, K, Ca, Mg, P, Cl, S Organizmada görevleri pek fazla anlaşılmamış, biyolojik bileşiklerin yapısında yer alan elementlere de (Ultra-iz-elem.) rastlanmaktadır. Genellikle µg ve nanogram (ng) düzeyinde bulunurlar. Başlıcaları: Ag, Al, As Au, Ba, Ce, Li, Ni, Pb, Si, Sn, Sr, Ti, V

  3. Elementlerin proteinlere bağlanma gücü ve işlevi

  4. MAKRO ELEMENTLER • Kalsiyum (Ca): -(46Ca – 48Ca) izotopları olsada en kararlı izotopu 40Ca dır. - Yetişkin bir kişide ~1 kg (25 mol) - % 99’u Ca10(PO4)6(OH)2 (hidroksi apatit) olarak kemikte depolanır. -Hücreler arası sıvıda ~ 1 g (25 mmol) -Kanda 300 mg (7.5 mmol) -Fizyolojik fonksiyonlara yanıtı , kıkırdak doku kemik- oluşum yüzeyine lokalize olmuş ~ 5 g (125 mmol) Ca havuzu sağlar.

  5. MAKRO ELEMENTLER • Ca: • Fonksiyonu: - Kemik ve dişlerin önemli bileşeni, -Kanın pıhtılaşmasında, -Sinir impulslarının iletimi ve kas fonksiyonlarında, -Süt ve yumurta üretiminde esansiyeldir, -Hücre yapısının idamesine - Kan basıncının idamesine de yardım eder.

  6. Kasta Kalsiyum: I

  7. Kasta Kalsiyum: II

  8. Göz de Ca

  9. Gözde kalsiyum

  10. Tad almada Kalsiyum

  11. Sinapslar ve Kalsiyum: I

  12. Sinapslar ve Kalsiyum: II

  13. IP3Reseptör pathwayi (sinyal iletimi)

  14. Günlük gereksinim ~~ 500 mg olan Ca süt ve süt ürünlerinden yumurtadan ve bir çok besinden kolaylıkla sağlanır. Midede serbest HCl etkisi ile çözünen Ca, ortamdaki safra asitleri ve yağlarla küçük damlacıklar halinde emülsifiye olarak ince barsaktan emilir.(% 25-30 oranında) • Eksiklik semptomları (hipokalsemi) • Çocuklarda büyümenin gerilemesi • Yetişkinlerde kemik kaybı (osteoporez) • http://lancaster.unl.edu/food/osteoporosis.htm • Obesite • Diabet • Hipertansiyon • Kolerektal kanser Toksisite Semptomları (hiperkalsemi) • Genellikle aşırı Ca atılır, bu nedenle toksik etki çok nadir. • Hiperparatiroid (HPT) hiperkalsemi nedenidir.

  15. Kalsiyum metabolizmasının Kontrolü • Paratiroid Hormon • Vitamin D • Güneş ışını/diet • Kalsitonin • Tiroid • C-hücreleri • (Fosfat dengesi)

  16. PTH salınımını Ca düzenler • Paratiroid bezişef hücre Ca reseptörü iki sinyal iletim sistemine sahiptir. • Inositol trifosfat (IP3) PTH salınımını azaltır • cAMP PTH salınımını artırır

  17. Kalsitonin • Kalsitonin, tiroid bezi C hücreleri veya parafolliküler hücrelerden salınan bir tripeptit hormondur. • Ca plazmada yükseldiğinde preprohormon olarak sentezlenir ve salınır • Kalsitonin kemik osteoklast hücrelerine etki ederek kemik yapımına yönlendirir • Net etkisi sonucu plazma da Ca ve PO4 azalır

  18. D vitamin sentezi • D3 vitamini dietten sağlanabilir yada derideki öncülünden yapılabilir • Aktif formuna (1,25-(OH)2-D3 ) ardışık enzimatik reaksiyonlarla karaciğer ve böbrekte dönüştürülür (PTH tarafından stimüle edilir) • D3 vitamini incebarsak Ca alımını stimüle eder, kemik yapımını ve PO4’ün böbrekten reabsorpsiyonunu artırır.

  19. Kemik büyümesi ve Kalsiyum metabolizması

  20. Kalsiyum Metabolizması Blood

  21. MAKRO ELEMENTLER • Fosfor (P): - Yetişkin bir insanda ~ 620 g (~ 20 mol) - % 85 kalsiyuma bağlı (hidroksiapatit) - Plazma da HPO42- / H2PO4- (4/1) oranında pH =7.40, pH artıkca bu oran azalır -İdrarda (pH=4.5) bu oran 1/1000 • Fonksiyonları: - Kemik, diş ve vücut sıvılarının bileşeni - DNA, RNA -Enerji metabolizması (ATP) -Asit-Baz dengesi -Metabolizmanın düzenlenmesi (kovalent modifikasyonlar)

  22. Fosfolipid ve Fosfoprotein yapısınındaki fosfor organik fosfordur, Enerji metabolizmasında açığa çıkan fosfor (Pi) inorganik fosfordur.Plazma: inorganik fosfor düzeyi 4 mg/ dLOrganik fosfor düzeyi 20 mg / dL • Fosfor eksikliği (hipofosfatemi) • Kaslarda zayıflık • Kemik ağrısı • Fosfor eksikliği pek görülmez • Hemen hemen tüm gıdalarda vardır Fosfor fazlalığı (hiperfosfatemi)

  23. Kan Fosfat Regülasyonu Filtrasyonda daha fazla Fosfat iyonu tutulur ve İdrarla atılır Kanda fosfat iyon düzeyinin artması Böbreğin reabsorbsiyon yeteneğinin Artmasından kaynaklanır Kan fosfat düzeyi artışı Kan fosfat düzeyi azaltılır Kan fosfat İyonu (Normal) Kan fosfat İyonu (Normal) Homeostaz İdame ettirilir Kan fosfat düzey azalışı Kan fosfat düzeyi artar İdrarda atılım azalır Böbrekte fosfat reabsorpsiyonu artar

  24. Kan Fosfat Regülasyonu: • Fosfat metabolizması kalsitrol (1 α, 25-(OH)2 D3 ) , PTH ve Kalsitonin aracılığı ile düzenlenir. • Kalsitrol böbrek tübülüs hücrelerinde FOSFAT’ın geri emilimini uyarır • PTHise inhibe eder. • Böbrek hücrelerinde bulunan FOSFATAZ lar dolaşımdan gelen fosfor esterlerini primer ve sekonder fosfatlara çevirerek atılımlarını sağlar. • Fecesle çok az fosfat atılır.

  25. Makro Elementler • Magnezyum (Mg): -Yetişkin bir insanda ~ 24 g Mg (~ 1 mol) vardır -Total Mg’un çoğu (% 65-75) kemiklerdedir. -% 25’i kaslardadır. - Günlük gereksinim 0.3 g • Fonksiyonları: - Kemik ve diş mineralizasyonu -Protein,yağ ve nükleik asit sentezi -Fosfat gruplarının hidrolizi ve taşınımı -Kas kasılımı ve kanın pıhtılaşmasını inhibe -Sinirsel iletim -İmmün sistem etkinliği

  26. Mg • Yetersizlik semptomları (hipomagnezemi): -Zayıflık ve konfüzyon -Sinirsel rahatsızlıklar, kas kasılması-titreme (0.5 mM’ın altında) -Halüsinasyon -Yutma zorlukları -Çocuklarda büyüme yetmezliği • Aşırı Mg semptomları (hipermagnezemi): -Şiddetli diabet asidozu ve Addison’s hastalığına bağlı dehidratasyonlarda görülmüştür, -Emilimin artığı durumlarda -Kan basıncı düşmesi -Kordinasyon bozukluğu -Koma ve ölüm

  27. Mg • Düzenlenme: -Başlıca organ böbrektir -PTH lümen üzerine etkiyerek üriner kaybı azaltır -Glukagon, kalsitonin ve ADH henle kulpunda taşınımı etkiler -Hemoliz ve ağır egzersizler serum düzeyini düşürür -Yüksek Ca ve Na üriner kaybı arttırır

  28. MAKRO ELEMENTLER • Sodyum (Na): -Ekstraselüler sıvı katyonlarının ~ % 90’nını (154 mM total katyon) oluşturur. -Ekstraselüler sıvı kompartmanında osmotik basıncın ve suyun normal dağılımında rol alır -Na+’ nın plazma düzeyi 142 mEg/L hücre içi bu değer 8.7 mEg/L -Günlük gereksinim 1-2 mmol,

  29. Na dengesi : emilim ve atılım

  30. Na • Günlük alım azaldığında, böbrekten atılımda azalır • Eksikliğinde (hiponatremi), -uzun sürerse-kemik ve kıkırdak yapısında bozukluklar ortaya çıkmakta -Kas krampları, Mental apati, • Aşırılığı (hipernatremi), -Addison hastalığında yüksek asidoz ve kronik böbrek yetmezliği nedendir. -Toksisite semptomu yüksek kan basıncı

  31. MAKRO ELEMENTLER • Potasyum (K): -Hücre içi katyondur, plazma konsantrasyonunun (4-5 mM) ~23 katı eritrositlerdedir (105 mM) -Hücre içi yüksek [K]’ i Na/K-ATPaz sistemi ile idame ettirilir. -Günlük gereksinim 50-150 mmol • Fonksiyonları: -Kan basıncını düşürebilir -Sıvı dengesi -Protein sentezi -Sinir iletimi -Kas kasılımı -Kalp atışının idame ettirilmesinde hayatidir.

  32. K • Eksikliği (Hipokalemi), -Kas zayıflığı, -Paralizis (felç), konfüzyon (bulanıklık) -Ölümle sonuçlanabilir -Kronik açlık, postoperatif terapi, insülin tedavisi, alkalozis, primer ve sekonder aldesteronzim, Cushing’s veya Bartter’s sendromları hipokalemi nedenleridir. • Aşırılığı (hiperkalemi), -İntravenöz K uygulanımı -Şiddetli yanık, doku hipoksisi, diabetik ketozis ve şok -Renal yetmezlik • Hiperkaliüri: İdrarla aşırı K atılımı -Uzun süreli açlık, primer böbrek hastalıkları, tübüler negrozis, metabolik asidoz-alkaloz nedenleridir.

  33. MAKRO ELEMENTLER • Klor (Cl): -Ekstraselüler sıvı bileşeni olarak Anyon/Katyon dengesinde, osmotik basınçta, mide asit bileşeni olan ekstraselüler anyondur. -Plazma konsantrasyonu 103 mM, eritrosit içi 45-55 mM • Eksikliği (hipokloremi): -Çocuklarda büyüme güçlüğü -Kas krampları, Mental apati, -Anyon/Katyon dengesinde bozukluk -Pyelonefrit, Addison’s hastalığı, Uzun süreli kusma • Aşırılığı (hiperkloremi): -Dehidratasyon, renal tübüler asidozis, -Uzunsüreli diare.

  34. Midede asit oluşumu Parietal hücreler izotonik solüsyon olarak HCl (150 mmol/L, pH <1) salgılar Plazmadaki derişiminden [H+] > 106 kat daha fazladır.

  35. MAKRO ELEMENTLER • Kükürt (S): -Organizmada aminoasitlerin (Cys, Sistin) yapısında –SH (tiol) , mukopolisakkaritlerin yapısında SO4= olarak yer alır. -Proteinlerin üçüncül yapısında (insülin),Biotin,tiamin yapısında -Dietle alınan SO4= iyonları hiç yararlanılmadan atılır. -Endojen kaynaklı SO4= grupları ve iyonları S grubu içeren amino asitlerin karaciğerde oksitlenmeleri sonucu açığa çıkar. -Bu gruplar fosfoadenozil fosfosülfat (PAPS) biçiminde aktif hale getirilerek Sülfokinaz aracılığı ile mukopolisakkarit ve sülfolipidlerin sentezinde yer alır. -Ayrıca birçok toksik ilaç ve bileşik sülfonlanma yoluyla Detoksifikasyon işlemlerinde kullanılır.

  36. İZ (mikro,eser veya oligo) ELEMENTLER: • Biyolojik dokulardaki MAJOR elementlerin miktarı mg iken MİNÖR elementlerin miktarı µg , ULTRAESER elementlerin ise ng dır. • Demir Fe • Bakır Cu • Kobalt Co • Çinko (Zn) • Manganez (Mn) • Molibden (Mo) • Selenyum (Se) • Kadmiyum (Cd) • Krom (Cr) • Brom (Br) • Flor (F) • İyod (I)

  37. İZ (mikro,eser veya oligo) ELEMENTLER: • Demir (Fe): -Tüm doku ve organlar için esansiyel elementir. -Demir emilimi en fazla % 10 oranında gerçekleşir. Bu oranın küçük olmasında “MUKOZAL BLOK” adı verilen doğal bir direnç olduğu ileri sürümekte. -Ca iyonları Fe emilimini inhibe eder. -Toplam demirin % 77’si porfirin sentezinde( %55 Hem,%15 doku enzimleri, %7 miyoglobin ) -Ferritin olarak çeşitli dokularda %20, plazma transferrin yapısında %3 • Organizmanın gereksindiği günlük 27 mg Fe’in 20 mg kadarı hem yıkımından geri kalanı depolardan çok azı ise emilimden sağlanır. • Fe yetmezliği genellikle çocuk, genç bayan ve yaşlı insanlarda görülür. -eksikliği anemi nedenidir. Sideroblastik anemi: etiyolojisi bilinmemekle birlikte Fe çokluğu ile karakterizedir,anormal hem sentezi vardır ve mitokondride Fe birikir. -Pernisiyoz anemi, B12 vitamin eksikliği ile görülür.

  38. Transferrinden Reseptör-aracılı Demir alımı Int J Biochem & Cell Biol 31:1111-37, 1999

  39. Ferritin 4500 Fe/mol

  40. Crichton et al. J. Inorganic Biochem 91: 9-18, 2002

  41. Drug NADP+ Fe+3 CYP CYP R-Ase Drug PC OH NADPH Fe+3 CYP CO CO Fe+2 Drug CYP CYP-Fe+2 OH hu Drug Drug O2 Fe+2 CYP H2O O2 Drug 2H+ Mikrozomal ilaç metabolize eden sistem e- Drug e-

  42. İZ (mikro,eser veya oligo) ELEMENTLER: • Bakır (Cu): -Serbest oksijen radikal avcısıdır, birçok metallo enzimlerin integral bileşenidir. Sitoktom oksidaz: ETS de son basamak. Dopamin hidroksilaz: Katekolamin sentezi Tirozinaz: Melanin pigment sentezi Süper Oksit Dismutaz (SOD): Süper oksit anyonun yıkımı Lizil oksidaz: Kollojende çapraz bağ oluşumu -Cu emilimi başlıca mide ve barsakta olmaktadır. 1- L-aa’lerle kompleks (Sülfidril gruplarınca zengin- merkaptid bağı ) oluşturarak mukozaya geçer. 2- Yüksek molekül ağırlıklı bir protein aracılığı ile -Absorblanan Cu albümine bağlanarak kciğere taşınır.

  43. Cu • Kciğerden plazmaya salınan Cu’ın çok küçük miktarları Cu-aa kompleksi şeklinde olsada, büyük çoğunluğu (%95) SERÜLOPLAZMİN-Cu şeklindedir. • Serüloplazmin,Fe’in depolanması için Fe2+ →Fe3+ oksidasyonunu katelizleyen “FERROOKSİDAZ” aktivitesine sahiptir. • Eritrositlerde önemli Cu-proteini “eritrokuprein” dir. • Büyük çoğunluğu Kciğerde olmakla beraber beyin,kalp, ve böbrekte de bulunur. Çok küçük miktarlarda ise kas ve kemikte bulunur. • Cu yetmezliği: Yetersiz yada Cu’ca fakir dietle beslenme, kronik diare ile gelişebilir. -Menke’s sendromu:Cu’ın transportunda ve depolanmasında genetik bir defekt mevcuttur. Dolaşık saç, deri ve saçta pigment kaybı, nöbet, serebral dejenerasyon ve vasküler defekt ile karakterizedir.

  44. Cu • Wilson’s disease: Cu birikimi hastalığı, genetik kökenli. Kciğer, beyin, böbrek ve kalpte Cu derişimi artmıştır. İdrarla atılımda fazladır, buna rağmen serüloplazmin sentezi azalmıştır. • Cu zehirlenmesi: Cu-içeren solüsyonların kontaminasyonu sonucu bulantı, kusma, ve epigastrik yanma, diare gibi belrtilerle karakterizedir.

  45. İZ (mikro,eser veya oligo) ELEMENTLER: • Kobalt (Co): - B12 vitamininin temel bileşenidir. -Günlük gereksinimi 0,1-1,0 mg dır. -Dietle alınan Co barsak mikroflorası tarafından kobalamin sentezinde kullanılabilir… -Birada köpük oluşturulmasında Co kullanılır, ağır bira içicilerinde toksik etki oluşturur. • Co eksikliği: -Bilinç kaybı, -Kilo kaybı -Anemi

More Related