ERİtrositler ve hemoglobin metabolizmasi eritrositler



Yüklə 102,98 Kb.
Pdf görüntüsü
tarix03.04.2017
ölçüsü102,98 Kb.

ERİTROSİTLER VE HEMOGLOBİN METABOLİZMASI 

 

Eritrositler 

Dolaşım sisteminde belirli bir süre kalan hücrelere kan hücreleri adı verilmektedir. 

Eritrositler, içerdikleri hemoglobine O

2

 bağlayarak taşıyan kırmızı renkli kan hücreleridirler. 



İnsan eritrositleri, çekirdeksiz ve bikonkav disk şeklindedirler; çapları 6-9 

µ, kalınlıkları 

merkezde 1 

µ ve kenarlarda 2-2,5 µ kadardır.  Eritrositler erişkinlerin kemik iliğinde 



yapılırlar; toplam vücut ağırlığının %3-6 kadarını oluşturan kemik iliğinin yaklaşık yarısı 

eritrosit yapımında görev yapan eritropoietik hücrelerdir.  Eritropoietik hücreler ve 

dolaşımda bulunan eritrositlerin tümüne eritron adı verilir.  

İleri derecede özelleşmiş hücreler olan eritrositlerin %34 kadarı hemoglobin çözeltisidir. 

Eritrositlerde nükleus ve mitokondri, ribozom, lizozom, endoplazmik retikulum, Golgi aygıtı 

gibi subsellüler organeller bulunmaz. 

Eritrosit membranı, 6 nm kalınlığındadır; %49 protein, %44 lipid, %7 karbonhidrat içerir. 

Eritrosit membranındaki lipidler, diğer memeli plazma hücrelerinde olduğu gibi, hücre 

etrafında dayanıklı bir yapı oluşturmak üzere iki tabakalı bir yapı meydana getirmektedirler. 

İnsan eritrosit membran lipidlerinin %25’ini kolesterol, %60’ını fosfogliserid, %5-10’unu 

glikolipid, geri kalanını kolesterol esterleri, serbest yağ asitleri, sülfatidler, triaçilgliseroller 

oluşturur. Fosfatidil kolinin 2/3’ü ve sfingomiyelinin %80-85’i membranın dış yüzeyinde yer 

alır; fosfatidil serin ve fosfatidil etanolaminin %80-90’ı membranın iç yüzeyinde yer alır; 

kolesterol ve glikolipidler membranın dış yüzeyinde bulunurlar. 

Eritrosit membranında iki tür protein bulunmaktadır.  İntegral proteinler adı verilen 

proteinler, lipid tabakalarına sıkıca bağlanmışlardır;  ekstrinsik proteinler adı verilen 

proteinler ise integral proteinlere kovalent olmayan bağlar ile bağlanan periferik proteinlerdir. 

Eritrosit membran proteinlerinden band 3 ve glikoforin, integral proteinlerdir; spektrin, band 

4, aktin, ankrin ise periferal veya ekstrinsik proteinlerdir. İntegral proteinlerin polipeptit 

zincirleri, membranın her iki tarafında da görülür; bunların fonksiyonlarının O

2

 ve CO


2

 

taşınmasıyla ve Cl



 iyonlarının diffüzyonuyla ilişkili olduğu sanılmaktadır. 

Eritrosit membranı, Cl

 ve HCO



3

  gibi anyonlara geçirgendir; fakat Na



+

 ve K


+

 gibi 


katyonlara geçirgen değildir. Eritrositlerde K

+

, Na



+

, Ca


2+

, Mg


2+

 katyonları ile Cl

 ve HCO


3

 



anyonları bulunur; en önemli katyon, K

+

’dur. Eritrosit membranında hücre içi ile hücre dışı 



arasında iyon dengesini sağlayan pompa sistemleri bulunur; bu pompa sistemleri, 

Na

+



/K

+

ATPaz ve Ca



2+

ATPaz gibi enzimlerin etkisiyle çalışırlar. 

Eritrositlerde karbonik anhidraz, katalaz, peptidaz, kolinesteraz, anaerobik glikoliz yolu ve 

pentoz fosfat yolu enzimleri bulunur.  

Dolaşımdaki glutatyonun tamamı eritrositlerdedir. 

ADP, ATP ve NADP

+

, eritrositlerin önemli yapı taşlarıdır; inorganik fosfor ve 2,3-



difosfogliserat da eritrositlerde önemli fosfor bileşikleridirler. 

Eritrositlerin içindeki osmotik basınç, plazmadaki gibi %0,9’luk NaCl çözeltisinin osmotik 

basıncına eşittir ve bu durum izotonik olarak ifade edilir. Eritrositler hipertonik bir ortamda 

bulunurlarsa büzülerek küçülürler; hipotonik bir ortamda bulunurlarsa su alarak şişerler ve 

sonunda membranlarının bütünlüklerinin bozulmasıyla içerdikleri hemoglobin dış ortama 

dağılır ki bu durum hemoliz olarak tanımlanır. Eter, kloroform, safra tuzları, deterjanlar, yılan 

 



zehiri gibi bazı biyolojik toksinler, donma ve UV ışınları hemolize neden olurlar; patolojik 

durumlarda vücutta meydana gelen hemolizden sonra hemoglobinüri görülebilir. 

Eritrositlerdeki metabolik olaylar 

Eritrositlerde hemoglobin yapısındaki Fe

2+

  şeklinin korunması, düşük Na



+

 ve yüksek K

+

 

düzeyinin sürdürülmesi, düşük Ca



2+

 düzeyinin sürdürülmesi, hemoglobin ve diğer 

proteinlerdeki tiyol gruplarının oksidasyonunun önlenmesi, eritrosit membran ve iskeletinin 

bütünlüğünün korunması için enerji gerekmektedir.  

Eritrositlerde nükleus, mitokondri, ribozom, lizozom, endoplazmik retikulum, Golgi aygıtı 

gibi subsellüler organeller bulunmadığından protein ve nükleik asit sentezi yapılamaz, lipid 

metabolizması son derece kısıtlıdır.  

Eritrositler, yaşamlarını korumak ve sürdürmek için gerekli enerjiyi glukozdan sağlarlar. 

Glukozun anaerobik glikoliz ve pentoz fosfat yolunda yıkılımı, eritrositlerin enerji 

gereksinimini karşılar: 

 

Eritrositlerde glukozun %90 kadarı anaerobik olarak glikolitik yol ile yıkılır ki glukozun 



glikoliz yolunda yıkılımı  sırasında pirüvat oluşur. Ancak eritrositlerde mitokondriyal 

sistemler bulunmadığından pirüvat, sitrat döngüsünde metabolize edilemez; laktik aside 

dönüşür. Eritrositlerde glukozun glikoliz yolunda yıkılması sırasında 2 ATP tüketilmekte ve 4 

ATP oluşmaktadır ki böylece net kazanç 2 ATP olmaktadır.  Eritrositlerde glikolitik yol, 

dokularda oksijenin hemoglobinden ayrılmasında önemli rol oynayan 2,3-bisfosfogliserat 

oluşumunun da en önemli kaynağıdır. Ancak glikolizin 2,3-bisfosfogliserat yapımında 

kullanılması, fosfogliserokinaz aşamasındaki ATP oluşumunun atlanmasına yol açar ve net 

ATP kazancı sıfır olur: 

 

Eritrositlerde glikolitik yol, aynı zamanda NADH sağlar. Hemoglobinin oksijene bağlanması 



ve salıverilmesi sırasında  hemoglobin yapısındaki iki değerlikli demirin üç değerlikli demire 

yükseltgenmesi ile methemoglobin oluşur; NADH, methemoglobin yapısındaki üç değerlikli 

 



demirin yeniden kullanılmak üzere iki değerlikli demire indirgenmesinde görevli enzimler 

için gereklidir. 

Glukozun pentoz fosfat yolunda yıkılımı  sırasında NADPH oluşur. Hemoglobine oksijen 

bağlanması sırasında güçlü bir oksidan olan süperoksit anyonu oluşur. Son derece toksik olan 

süperoksit anyonu, süperoksit dismutaz (SOD) etkisiyle hidrojen perokside dönüşür. Hidrojen 

peroksit (H

2

O

2



) de toksiktir; katalaz ve glutatyon peroksidaz etkisiyle etkisiz hale 

getirilir..Hidrojen peroksidin glutatyon peroksidaz etkisiyle etkisiz hale getirilmesi sırasında 

glutatyon (GSH) yükseltgenir ve yükseltgenmiş glutatyon (GSSG) haline dönüşür. 

Yükseltgenmiş glutatyonun indirgenerek yeniden kullanılabilir hale dönüşmesi için, pentoz 

fosfat yolunda elde edilen NADPH kullanılmaktadır. NADPH, methemoglobin yapısındaki üç 

değerlikli demirin yeniden kullanılmak üzere iki değerlikli demire indirgenmesinde de 

kullanılır.   

Eritrositlerin yaşlanmasıyla eritrosit membranındaki pompa sistemlerinin aktiviteleri azalır, 

iyon dağılımında değişiklikler olur; eritrosit içinde Na

+

 ve Ca



2+

 iyonları konsantrasyonu 

artarken K

+

 iyonu konsantrasyonu azalır. İyon dağılımındaki değişiklikler sonunda eritrositler 



parçalanırlar. Eritrositlerin ömrü, insanda ve köpekte yaklaşık 120 gün, ratta 100 gün 

kadardır. İnsanda her gün eritrositlerin 1/120’si retiküloendoteliyal sistemde parçalanmakta ve 

bunlardan 6,5-7 g kadar hemoglobin açığa çıkmaktadır. 

Porfirin ve hemoglobin biyosentezi 

Porfirinler, amino asitlerden derive moleküllerdir; porfirin biyosentezi için temel prekürsör, 

glisin amino asididir. İzotop çalışmalarıyla, porfirin halka sistemindeki metenil grupları 

karbonu, pirol halkalarındaki azot atomu ve bu azota komşu karbon atomlarından birinin 

glisinden sağlandığı gösterilmiştir. 

Porfirin biyosentezi tüm hücrelerde olmakla birlikte en fazla eritrosit prekürsörü hücrelerde; 

organ olarak en fazla kemik iliğinde ve karaciğerde gerçekleşir. Porfirin biyosentezi kemik 

iliğinde hemoglobin sentezi amaçlı iken karaciğerde sitokromların sentezi için gereklidir. 

Porfirin biyosentezinde iki ana yol, porfirin halkası oluşumu ve yan zincirde 

modifikasyondur. Hem sentezinde ilk ve son üç reaksiyon mitokondride, diğerleri 

sitoplazmada gerçekleşir:  

 

 



 



 

Porfirin biyosentezi için ilk reaksiyon, mitokondride glisin ile süksinil-KoA’nın, 

α-amino-β-

ketoadipat üzerinden 

δ-aminolevülinat (ALA) oluşturmak üzere reaksiyonlaşmasıdır. Hemin 

organik bölümü, sekiz adet glisin ve süksinil-CoA’dan oluşur.  Bu ilk basamakta piridoksal 

fosfat (PLP, B

6

PO

4



), glisin ile Schiff bazı oluşturur. Glisinin 

α karbonunda oluşan karbanyon 

yapı, nükleofilik atak oluşumuna zemin hazırlar ve elektronsever molekül olan süksinil-CoA 

ile birleşim sağlanır; 

δ-aminolevülinat (ALA) oluşur. Bu reaksiyonu katalizleyen enzim, ALA 

sentazdır: 

 

 





ALA sentaz, porfirin biyosentezinde hız belirleyici enzimdir. Bu enzimin sentezi de 

mitokondriyal DNA ile değil nükleustan gelen mRNA ile düzenlenmektedir. Enzim, dimer 

yapıdadır; her biri 71 kDa’luk alt ünite ve bazik N-terminal sinyal dizi içerir. Sinyal dizi, 

enzimi mitokondriye yönlendirir; şaparon protein olarak tanımlanan ATP’ye bağımlı 70 

kDa’luk bir sitozolik  komponent, ALA sentazı katlanmayan durumda tutar ve böylece enzim 

mitokondriyal membrandan geçer. Mitokondride, metal bağımlı bir proteaz tarafından N-

terminal sinyal dizi koparılır; her biri 65 kDa olan alt üniteler oluşur. Mitokondriyal matriks 

içinde her biri 60 kDa’luk alt ünite içeren bir protein, ATP bağımlı ikinci bir işlevle proteinin 

doğru bir şekilde katlanmasını katalizler ve aktif nativ konformasyonda ALA sentaz oluşur. 

ALA sentazın yarı ömrü çok azdır; yaklaşık 60 dakika kadardır. 

Mitokondride oluşan 

δ-aminolevülinat (ALA), sitoplazmaya çıkar. Sitoplazmada, 2 molekül 

δ-aminolevülinat (ALA), porfobilinojen (PBG) oluşturmak üzere kondense olur; reaksiyonu 



porfobilinojen sentaz (ALA dehidrataz) katalizler: 

 

ALA dehidrataz, Zn



2+

 gerektiren sitozolik bir enzimdir; sülfhidril grupları içerir; ağır 

metallerle inhibisyona çok hassastır. Kurşun ile zehirlenmelerde ALA miktarı artar. 

Porfobilinojen (PBG) molekülü, propiyonat ve asetat takıları içerir. Dört molekül 

porfobilinojen, bir seri enzimatik reaksiyon sonunda protoporfirin IX (Protoporfirin III) 

oluşturur. Mitokondride oluşan protoporfirin IX’a (Protoporfirin III) mitokondri içinde ferro 

halinde demir (Fe

2+

) katılmasıyla “hem” oluşur: 



 

 



Üroporfirinojen I sentazın sülfhidril içeren grubu, PBG ile, deaminasyon sonucu tiyoeter 

bağı oluşturur; ardından 5 adet PBG birimi deamine olarak bağlanıp lineer hekzapirol+enzim 

kompleksi oluşur. Bu yapı hidrolitik olarak parçalanıp enzim pirometan kompleksi ve lineer 

tetrapirol (hidroksimetilbilan) oluşur. Enzim pirometan bileşiği, bir başka PBG ile yeni bir 

döngüye girer; pirometan kompleksi, enzime kovalent bağlı bir kofaktördür. 

Üroporfirinojen I sentaz  etkisiyle oluşan hidroksimetilbilan, iki farklı yolda değişime uğrar:  

1) Enzim etkisi olmaksızın formülde bir kapanma ile Üroporfirinojen I (ÜRO I) oluşur. 2) 

Üroporfirinojen III kosentaz etkisiyle tip III izomer olan Üroporfirinojen III (ÜRO III) 

oluşur. 


Üroporfirinojen III dekarboksilaz, yan zincirlere etki ederek ÜRO I ve ÜRO III 

izomerlerinin sırasıyla KOPRO I ve KOPRO III’e dönüşümlerini sağlar. Enzim, demir 

tuzlarıyla inhibe olur. Enzim ile ilgili tek gende anormallik, enzim aktivitesinde %50 düşme 

yapar; deri belirtileri ve ışığa hassasiyet ile karakterize porfiriya kutanea tarda denen klinik 

durum ortaya çıkar. 

Koproporfirinojen oksidaz, mitokondriyal bir enzimdir; tip III izomerlere etki ederek 

koproporfirinojen III’den protoporfirinojen IX olüşturur. Enzim eksikliğinde,  herediter 



hepatik porfiriya ya da herediter koproporfiriya denen klinik durum ortaya çıkar. 

Protoporfirinojen oksidaz etkisiyle, protoporfirinojen IX’dan protoporfirin IX oluşur: 

 

Protoporfirin IX’un suda çözünürlüğü, diğer hem prekürsörlerine göre çok azdır. 



Protoporfirinojen oksidaz enzimi eksikliğinde, porfiriya variegata hastalığı oluşur. 

Ferroşelataz,  aktivite için redükleyici ajanlara gereksinim gösterir; protoporfirin IX içerisine 

demir yerleşimini katalizler ve hem molekülü oluşur: 

 

Demir eksikliğinde çinko protoporfirin oluşur ki bu, parlak flüoresans vermesiyle ayırt edilir. 

Mitokondride oluşan hem, mitokondri dışında, ribozomlarda sentez edilmiş olan globin ile 

birleşerek hemoglobin oluşturur: 

 



 

 

70 kg’lık bir insanda günde 8 g hemoglobin sentezlenmekte ve yıkılmaktadır. Günlük porfirin 



sentezi 300 mg’dır ve sentez için 

≅ 30 mg Fe

2+

 kullanılır. 



Porfirin biyosentezi, hemoglobin gibi hem protein bileşiklerinin konsantrasyonu ile 

düzenlenir; hem protein bileşikleri, porfirin biyosentezinin ilk basamaklarına feedback 

inhibitör olarak etki ederler. ALA sentaz enzimi, porfirin biyosentezinde oran kontrol edici 

olarak rol oynar. Hem ve hemin, ALA sentaz ve ALA dehidratazı inhibe ederler. 100’den 

fazla ilacın ALA sentaz aktivitesini artırdığı da bilinmektedir.  

Hemoglobin biyosentezinde pantotenik asit (vitamin B

5

), piridoksal fosfat (vitamin B



6

), 


vitamin B

12

 ve folik asit vitaminleriyle demir ve bakır elementleri gerekir. Pantotenik asit, 



koenzim A’nın yapısına katıldığı için; piridoksal fosfat, dekarboksilasyonda koenzim olduğu 

için ALA sentaz enziminin katalizlediği 

δ-aminolevülinat (ALA) oluşumunda etkilidirler. 

Vitamin B

12

 ve folik asit, nükleoproteinlerin yapısına giren pürin biyosentezinde rol alırlar ki 



vitamin B

12

 ve folik asit eksikliğinde mitotik faaliyet azalır, kemik iliğinde az sayıda ve 



büyük eritrositler oluşur, pernisiyöz anemi ortaya çıkar. Demir, her hem molekülüne 1 adet 

Fe

2+



 olmak üzere bağlanarak hemoglobin oluşumuna katılmaktadır; demir eksikliğinde 

hipokrom anemi ortaya çıkar. Bakır, eritrositlerin olgunlaşmasında rol oynar ve bunların 

eritropoetik sistemden açığa çıkışlarını uyarır; bakır eksikliğinde kemik iliğinde 

olgunlaşmamış eritrositler artar. 

İnsanlarda porfirin biyosentezinde görevli bazı enzimlerde genetik defekt olması, 

eritrositlerde, vücut sıvılarında, karaciğerde spesifik porfirin prekürsörlerinin birikmesine yol 

açar; porfiriyalar diye bilinen bazı genetik hastalıklar ortaya çıkar. 

Porfiriyalar 

Porfiriyalar, genetik olarak tanımlanmış, hem sentezinde görevli enzimlerin fonksiyon 

bozukluklarıdır. Kongenital eritropoetik porfiriya hariç tüm porfiriyalar dominant kalıtılırlar. 

Fonksiyonel enzimi kodlayan tek gen vardır; porfiriyalarda %50 normal enzim aktivitesi 

gözlenir; kısmi defekt, hem sentez defektine neden olmaz ve anemi oluşmaz. Ancak defektli 

enzim gerisindeki porfirinler ve prekürsörleri vücut dokularında ve vücut sıvılarında birikir. 

Biriken bileşiklerin toksik yapısına bağlı olarak her bir porfiriyaya özgü semptom ve belirtiler 

ortaya çıkar. Kendiliğinden, alkol alınımı, kurşun gibi toksinler, östrojen ve 

oralkontraseptifler, ilaçlar etkisiyle başlayabilen  akut ataklarda abdominal ağrı, 

konstipasyon, nöromüsküler belirtiler ve psikotik bozukluklar 1-2 günden birkaç haftaya 

kadar sürebilir; ALA ve PBG ekskresyonunda artış dikkat çekicidir.  

Porfiriyalarda mide bağırsak yakınmalarından abdominal ağrı, en sık belirtidir; kabızlık, mide 

bulantısı ve kusma olabilir. Otonom sinir sistemi anormallikleri olarak taşikardi, 

hipertansiyon, terleme, idrar retansiyonu gözlenebilir. Periferal nöropati, ekstremitede ağrı, 

duyuda azalma, kas zayıflığı, paralizi, görme kaybı, felç, koma, ADH’un uygunsuz salınımı 

belirtileri ile ortaya çıkabilir. 

 



Porfiriyalar, semptomlara göre nörolojik porfiriya ve kutanöz porfiriya olmak üzere iki ana 

grupta  sınıflandırılabilirler. 

Nörolojik porfiriyalar 

Nörolojik porfiriyalar, santral sinir sistemi ve deri tutuluşunun birlikte gözlendiği 

porfiriyalardır. 

1) Akut intermittant porfiriya,  porfobilinojen deaminaz aktivitesinde bozukluğa  bağlı 

olarak  ortaya çıkar. Akut intermittant porfiriya, en sık rastlanan porfiriya tipidir. Akut 

intermittant porfiriyada hem sentezi azalır; porfirinler oluşmadığı için fotosensitivite olmaz.  

Laboratuvar bulgusu olarak idrarda ALA ve PBG artar. Nonenzimatik kondensasyon ile 

idrarda az miktarda ÜRO oluşur. Fekal porfirinler normaldir. 

2) Porfiriya variegata,  protoporfirinojen oksidaz aktivitesinde bozukluğa  bağlı olarak  

ortaya çıkar. Porfiriya variegatada, PROTO ve KOPRO birikir; akut nörolojik atak ve 

fotosensitivite gözlenir. 

Laboratuvar bulgusu olarak akut ataklarda idrarda ALA ve PBG artar. 



3) Herediter koproporfiriya,  koproporfirinojen oksidaz eksikliğine  bağlı olarak  ortaya 

çıkar. Hastaların ancak 1/3’ünde fotosensitivite oluşur. 

Laboratuvar bulgusu olarak feçeste PROTO ve KOPRO birikir. 

Kutanöz porfiriyalar 

Kutanöz porfiriyalar, porfirinlerin deride aşırı derecede birikmesiyle karakterizedirler. Deride 

biriken porfirinler, 400 nm’de ışık absorplarlar ve yüksek enerjili duruma geçerler. Yüksek 

enerjili porfirinlerden oksijene enerji transfer edilir ve uyarılmış oksijen ürünleri oluşur. 

Uyarılmış oksijen ürünleri de hücresel yapıları bozarlar. Moleküler ve hücresel düzeydeki bu 

olayların sonucu olarak fotosensitivite ve deri lezyonları ortaya çıkar. Kutanöz porfiriyalarda 

ALA ve PBG aşırı yüksek değildir. 



1) Kongenital eritropoetik porfiriyada, ÜRO III kosentaz aktivitesi düşüktür; tip III izomer 

yerine ÜRO I ve KOPRO I artışı olur. Kongenital eritropoetik porfiriya, otozomal resesif 

kalıtılır; erken çocukluk döneminde gözlenir. Kongenital eritropoetik porfiriyada aşırı 

fotosensitivite olur; porfirin depolanmasına bağlı olarak dişler kahverengi olur; hemolitik 

anemi ve splenomegali saptanır; prognozu kötüdür. 

Yoğun miktarda ÜRO ve KOPRO atımına bağlı olarak idrar pembe kırmızı olur. Fekal 

porfirinler artmıştır. Kan porfirinleri, normal değerin üzerine çıkar. Eritrositler, ÜRO ve 

KOPRO içerdiklerinden flüoresan mikroskop altında flüoresans verirler. 



2) Protoporfiriya,  ferroşelatazda kısmi defekte bağlı olarak ortaya çıkar. Fotosensitivite, 

çocuklukta başlar; güneş  ışığı altında yanıklar, kaşıntı, deride şişlik olur. Yüz ve el sırtı en 

fazla etkilenen bölgelerdir. 

Laboratuvar bulgusu olarak yüksek miktarda PROTO ekskrete edilir; eritrosit serbest 

protoporfirinleri yüksektir; idrarda porfirin ve prekürsörleri normaldir. 

3) Porfiriya kutanea tarda,  üroporfirinojen dekarboksilaz aktivitesi düşüklüğüne bağlı 

olarak ortaya çıkar. Ağır karaciğer hastalığı, alkolizm ve bazı ilaçlar semptomları başlatır; en 

sık görülen edinsel porfiriya türüdür; genelde yetişkin döneme kadar görülmez. Deride 

mekanik hasar oluşur; fotosensitivite gözlenir. Laboratuvar bulgusu olarak idrarda ÜRO ve 7 

COOH’li porfirinler artar. 

 



Porfirin metabolizmasında sekonder bozukluklar 

Pb zehirlenmesi 

ALA dehidrataz ve ferroşelataz aktiviteleri düşer. Eritrosit Zn protoporfirini yükselir. İdrarda 

ALA artar; PBG normaldir. Tanı için tam kanda Pb ölçümü yapılmalıdır. 

Hem prekürsörlerinin idrardaki normal değerleri şöyledir: PBG 0-2 mg/gün, 

δ-ALA 1,3-7,0 



mg/gün, üroporfirin < 40 

µg/gün, koproporfirin< 235 µg/gün, protoporfirin 60 µg/gün. 



Fe eksikliği 

Zn protoporfirini yüksektir. Eritrosit serbest protoporfirinini ölçmek, demir eksikliği için iyi 

bir tarama testidir. Tanı ve tedavi için ayrıca demir eksikliğine neden olan durumlar araştırılır. 

Hemoglobinin yıkılımı 

Normal insan vücudunda her gün eritrositlerin parçalanmasıyla yaklaşık 6,5-7 gram kadar 

hemoglobin serbestleşmektedir. Eritrositlerin parçalanmasıyla serbestleşen hemoglobin, 

retiküloendoteliyal sistemde (RES) yani başlıca karaciğer, dalak ve kemik iliğinde yıkılır: 

 

Böbrek, akciğer ve bağırsak, hemoglobin yıkılımında az çok rol oynar. 

 



Hemoglobinin retiküloendoteliyal sistemde yıkılması sırasında meydana gelen biyokimyasal 

olayların başlangıç dönemi hakkında klasik teori ve Lamberg teorisi olmak üzere iki teori ileri 

sürülmüştür. 

Hemoglobinin yıkılımı hakkındaki klasik teoriye göre önce hemoglobinden globin ayrılır ve 

“hem” serbestleşir; sonra hem’den Fe

2+

 ayrılarak protoporfirin meydana gelir; protoporfirinin 



porfin halkasının açılmasıyla yeşil renkli biliverdin oluşur; biliverdinin indirgenmesi 

sonucunda sarı veya turuncu renkli bilirubin oluşur. 

Hemoglobinin yıkılımı hakkındaki Lamberg teorisine göre, hemoglobinden globin ayrılmadan 

önce  hem kısmının porfin halkasındaki 

α-metenil köprüsü, moleküler oksijen (O

2

), sitokrom 



p-450, flavoproteinler ve NADPH gerektiren mikrozomal hemoksijenaz sistemi tarafından 

parçalanır; biliverdin oluşur. Tavşan eritrositlerinde, biliverdin, Fe



2+

 ve globin karışımından 

oluşan, koleglobin adı verilen yeşil renkli bir madde saptanmıştır.  Biliverdinin 

γ-metenil 

köprüsünün NADPH gerektiren biliverdin redüktaz tarafından indirgenmesiyle bilirubin 

oluşur: 


 

Hemoglobinin hem kısmının bilirubine dönüşümü, yaklaşık 2-3 saatte gerçekleşir. 

Hemoglobinin yıkılmasıyla serbestleşen Fe

3+

, ya retiküloendoteliyal sistemde depo edilir veya 



tekrar hemoglobin sentezine katılmak üzere transferrinle kemik iliğine iletilir; globin, protein 

depolarına katılır; bilirubin ise safra ile atılır. 



Plazmada normalde %2-5 mg kadar bulunan serbest hemoglobin, karaciğerde sentez edilmiş 

olan ve glikoprotein yapısındaki  haptoglobin ile kompleks oluşturur. Hemoglobin-

haptoglobin kompleksi, karaciğer parankim hücreleri tarafından hızla tutularak dolaşımdan 

ayrılır. Aşırı hemolize bağlı olarak haptoglobinin hemoglobin bağlama kapasitesi aşıldığında 

 

10



bir miktar serbest hemoglobin karaciğer tarafından doğrudan alınabilir; fakat çoğu iki yol 

izleyebilir: 1) Serbest hemoglobin, iki 

αβ dimerine ayrılarak böbreklerden atılır veya bu 



dimerler haptoglobine bağlanır. 2) Serbest hemoglobin, methemoglobine okside olarak 

ferrihem ve globine ayrılır.  Ferrihem,  hemopeksin ile bağlanarak hemopeksin-ferrihem 

kompleksi oluşturur ve bu şekilde karaciğer parankim hücrelerine iletilerek karaciğerde 

yıkılır. Ferrihemin bir kısmı, albümine bağlanarak methemalbümin oluşturur; daha sonra 

methemalbümindeki hem molekülü hemopeksine aktarılır. 

Plazmadaki serbest hemoglobin için böbrek eşik değeri %70 mg’dır. Plazmadaki serbest 

hemoglobin düzeyi %70 mg’dan yüksek olursa, hemoglobin, oksihemoglobin veya 

methemoglobin  şeklinde, albümine veya 

β-globuline bağlı olarak idrarla atılır.  İdrarda 



hemoglobin bulunması,  hemoglobinüri olarak tanımlanır. Hemolitik anemilerde ve 

kongenital ahaptoglobinemide hemoglobinüri görülebilir. 

Bilirubin 

Bilirubin, hemoglobinin yıkılımı ile oluşan turuncu renkli safra pigmentidir: 

 

İnsan kanında, parçalanan eritrositlerden başka, kemik iliğinde gerçekleşen abortif 



hemoglobin sentezi ile oluşan hemoglobin, hemoglobin olmayan hemler, karaciğerde yıkılan 

miyoglobin, katalaz, peroksidaz, sitokrom b

5

 ve sitokrom p-450 de bilirubin kaynaklarıdırlar. 



Hemoglobinin hem kısmının yıkılmasıyla  oluşan bilirubin, indirekt bilirubin (ankonjuge 

bilirubin)  olarak bilinir. İndirekt bilirubin, Van den Bergh reaksiyonunda diazo reaktifi ile 

direkt reaksiyon vermez; ancak %50 etanol, kafein veya üre ile işlemden sonra reaksiyon 

verir. İndirekt bilirubin, suda çözünmez, idrara geçmez ve safra ile atılmaz. İndirekt bilirubin, 

liposolubldur; membranlardan kolaylıkla geçerek dokulara diffüze olabilir.   

Karaciğer dışı retiküloendoteliyal sistem hücrelerinde meydana gelen indirekt bilirubin, 

genellikle albümine ve daha az olarak 

α

1

 veya 



α

2

-globuline bağlanarak dolaşım yoluyla 



karaciğere taşınır. Her albümin molekülünde bilirubin için bir yüksek affinite yeri ve bir 

düşük affinite yeri vardır; plazmadaki yaklaşık %25 mg indirekt bilirubin, yüksek affinite 

yerinde albümine sıkıca bağlanabilir. Plazmadaki indirekt bilirubin %25 mg’dan fazla ise, 

yüksek affinite yerinde albümine sıkıca bağlanandan arta kalan bilirubin, albümine düşük 

affinite yerinde gevşek olarak bağlanır. Albümine düşük affinite yerinde gevşek olarak 

bağlanan bilirubin, kolaylıkla albüminden ayrılarak dokulara diffüze olabilir ki bebeklerde 

plazmada indirekt bilirubin %20-25 mg’dan yüksek olduğunda santral sinir sistemine geçerek 

kern-ikterus denen nöropatik tabloya neden olabilir. Albüminin indirekt bilirubini bağlama 

kapasitesi bebeklerde %20-25 mg olduğu halde erişkinlerde %60-80 mg’dır; erişkinler 

indirekt bilirubin yüksekliğini daha iyi tolere ederler. Asidoz, anoksi, serbest yağ asitleri 

yüksekliğinde indirekt bilirubinin albümine bağlanması azalır; bu durumlarda kern-ikterus 

oluşması kolaylaşır. Sülfonamidler, salisilatlar ve tiroit hormonları, albümin üzerindeki 

yüksek affinite yeri için bilirubinle yarışırlar ve kern-ikterus oluşumunu kolaylaştırırlar.  

Kan dolaşımı yoluyla albümine bağlı olarak karaciğer dışı retiküloendoteliyal sistem 

hücrelerinden karaciğere gelen indirekt bilirubin, karaciğerde sinüzoidal plazmada 

albüminden ayrılır ve hepatositlerin sitoplazmasına geçer. İndirekt bilirubin, hepatositlerin 

 

11



sitoplazması içinde Y ve Z adı verilen iki sitoplazma proteinine bağlanır. Y ve Z proteinleri, 

indirekt bilirubini düz endoplazmik retikulum mikrozomlarına taşırlar.  İndirekt bilirubin, 

hepatositlerin düz endoplazmik retikulum mikrozomlarında mikrozomal bir enzim olan UDP-

glukuronil transferaz enziminin katalizlediği bir reaksiyonda, glukozun glukuronik asit 

üzerinden yıkılımı yolunda oluşan UDP-glukuronik asitle tepkimeye girer; UDP 

serbestleşirken bilirubinin iki propiyonil takısından birinin glukuronik asidin yarı asetal 

hidroksili ile  birleşmesiyle bilirubin monoglukuronid oluşur: 

 

İkinci bir glukuronik asit, bilirubinin diğer propiyonil takısı ile esterleşirse bilirubin 



diglukuronid meydana gelir: 

 

Bilirubinin glukuronik asit ile esterleşip bilirubin monoglukuronid veya bilirubin 



diglukuronid oluşturması,  bilirubinin glukuronik asitle konjugasyonu olarak adlandırılır. 

Bilirubinin glukuronik asitle konjugasyonu sırasında çoğunlukla oluşan bilirubin 

diglukuroniddir; ancak karaciğer yetmezliğinde coğunlukla bilirubin monoglukuronid oluşur. 

İndirekt bilirubinin az bir kısmı, I ve II halkalarındaki hidroksil gruplarında sülfatla 

esterleşerek bilirubin sülfat oluşturur.  İndirekt bilirubinin karaciğerde glukuronik asitle 

konjugasyonu veya çok az oranda sülfatlanmasıyla  direkt bilirubin (konjuge bilirubin) 

oluşur. Direkt bilirubin, Van den Bergh reaksiyonunda diazo reaktifi ile direkt reaksiyon 

verir. Direkt bilirubin, suda çözünür ve safra ile atılır; liposolubl olmadığından lipid 

membranlardan geçemez ve kern-ikterus oluşmasında etkili olmaz. Direkt bilirubin normalde 

kanda bulunmaz veya çok az bulunur; ancak safra ile atılımının engellendiği durumlarda 

kanda artabilir ki kandaki düzeyi %1,5 mg’ı aştığında idrarda saptanır.  

Hepatositlerde oluşan konjuge bilirubin (direkt bilirubin), hücrelerden safra kanaliküllerine ve 

safra kanaliküllerinden safra içinde bağırsağa atılır. Konjuge bilirubinin safraya atılması, 

geniş bir konsantrasyon gradientine karşı olur; bir aktif transport mekanizması tarafından 

yürütülür ki bu aktif transport, olasılıkla karaciğerin bilirubin metabolizmasının tümü için hız 

sınırlayıcıdır.  

Safra ile bağırsağa günde 300 mg kadar atılan bilirubinin %85’i glukuronidlenmiştir, %10 

kadarı sülfatlanmıştır, bir miktarı serbesttir, çok az miktarı  şeker alkolleri ve asidik 

disakkaritlere bağlanmıştır. Bağırsaktaki konjuge bilirubinler, terminal ileumda ve çoğunlukla 

kalın bağırsakta bir 

β-glukuronidaz etkisiyle glukuronattan ayrılırlar. Glukuronattan ayrılan 

bilirubinin bir kısmı, bağırsaktan emilerek tekrar karaciğere gelir. Bağırsaktan emilerek 

karaciğere gelen bilirubinin bir kısmı safra ile tekrar bağırsağa atılır, bir kısmı ise karaciğerde 

doymamış yağ asitleri peroksitlerinin oluşumunu önleyici yani antioksidan olarak görev 

yaptıktan sonra bilinmeyen bir yoldan yıkılır.  Bağırsakta glukuronattan ayrılan bilirubinin 

bir kısmının emilerek karaciğere gelmesi ve karaciğerden safra ile tekrar bağırsağa 

atılmasına bilirubinin enterohepatik dolanımı denir. 

 

12



Bağırsakta glukuronattan ayrılan bilirubinin büyük çoğunluğu çekumda ve özellikle sağ 

kolonda bulunan anaerobik bakterilerin enzimleriyle indirgenir ve bilinojenler  veya 



ürobilinojenler denilen bir grup renksiz bilirubin ürünleri oluşur: 

 

 



Ürobilinojenler, bilirubinin indirgenmesiyle oluşmuş, renksiz bilirubin ürünleridirler. 

Ürobilinojenler, bağırsaktan emilerek portal dolaşım yoluyla karaciğere gelirler. Karaciğere 

gelen ürobilinojenlerin büyük kısmı molekülünde bazı değişiklikler yapıldıktan sonra tekrar 

safra yoluyla bağırsağa atılırlar; çok az bir kısmı ise büyük dolaşıma geçerek idrarla dışarı 

atılır; anormal koşullarda, özellikle aşırı miktarda bilirubin oluştuğunda idrarda ürobilinojen 

artar. Ürobilinojenler, kolonda okside olarak bilinler veya ürobilinler denilen renkli bilirubin 

ürünlerini oluştururlar: 

 

Ürobilinler, bilirubinin bağırsakta indirgenmesiyle oluşan ürobilinojenlerin okside olmasıyla 



oluşan, renkli bilirubin ürünleridirler. Ürobilin ilk defa idrardan sterkobilin ise ilk defa 

dışkıdan izole edildiklerinden bu isimleri almışlardır. Hemolizin arttığı durumlarda, bağırsak 



florasının henüz oluşmadığı yeni doğan bebeklerde ve geniş spektrumlu antibiyotiklerle 

 

13



bağırsak florasının tahribinde bilirubin, kolonda ürobilinojenlere ve sonra ürobilinlere  

dönüşemez; havanın moleküler oksijeni ile oksitlenerek yeşil renkli biliverdine dönüşür. 

Bilirubini  tanımlama deneyleri 



Gmelin yöntemi ile bilirubinin tanımlanması 

Bilirubinin nitrik asitle oksitlenerek yeşil renkli biliverdin oluşturması ve biliverdinden 

biliverdin oksidasyon ürünleri oluşması prensibine dayanır. 

Bir deney tüpüne 1 mL konsantre HNO

3

 konur. Tüpteki konsantre HNO



3

 üzerine 2 mL 

bilirubinli sıvı tabakalandırılır. Tüpte  sıvı tabakalarının temas yerinde aşağıdan yukarıya 

doğru sarı üzerinden kırmızı, mor, yeşil renk oluştuğu gözlenir. 



Açıklama: Deneyde önce bilirubin, nitrik asitle oksitlenerek yeşil renkli biliverdin oluşturur; 

daha sonra  biliverdin oksitlenerek biliverdin oksidasyon ürünleri oluşur. Tüpte tabakaların 

temas yerinde gözlenen yeşil renk, oluşan biliverdinden ileri gelmektedir, diğer renkler ise 

biliverdin oksidasyon ürünlerinden ileri gelmektedir. 



Rosin yöntemi ile bilirubinin tanımlanması 

Bilirubinin iyot ile yeşil renk oluşturması prensibine dayanır.  

Bir deney tüpüne 2 mL bilirubinli sıvı konur. Tüpteki bilirubinli sıvı üzerine 2 mL Rosin 

reaktifi  (Rosin reaktifi, %1’lik iyot-alkol çözeltisidir.) tabakalandırılır. Tüpte  sıvı 

tabakalarının temas yerinde yeşil renk oluştuğu gözlenir. 

Açıklama:  Deneyde bilirubin, ya iyot ile oksitlenerek yeşil renkli biliverdin oluşturur ya da 

iyot ile bilirubinin birleşmesi sonucu yeşil renkli bir madde oluşmaktadır. Tüpte tabakaların 

temas yerinde gözlenen yeşil renk, biliverdinden ya da oluşan yeşil renkli iyot-bilirubin 

bileşiğinden ileri gelmektedir.  



Diazo reaksiyonu (Van den Bergh reaksiyonu) ile bilirubinin tanımlanması 

Bilirubinin diazo reaktifi ile kırmızı renkli azobilirubin bileşiği oluşturması prensibine 

dayanır. 

Bir deney tüpüne 5 mL bilirubinli sıvı konur. Tüpteki bilirubinli sıvı üzerine 1-2 mL taze 

diazo reaktifi (Taze diazo reaktifi: 5 mL Diazo A çözeltisi ile 1 mL Diazo B çözeltisi 

karıştırılarak hazırlanır. Diazo A çözeltisi: 1 g sülfanilik asit ve 15 mL konsantre HCl, volüm 

1000 mL’ye tamamlanacak şekilde distile suda çözülür. Diazo B çözeltisi: %0,5’lik NaNO

2

 

çözeltisi.)

 

eklenerek karıştırılır. Tüpteki karışımın  kırmızı renk aldığı gözlenir. 



Açıklama: Taze diazo reaktifinin hazırlanması sırasında, önce diazo A çözeltisindeki HCl ile 

diazo B çözeltisindeki NaNO

2

’ten HNO


2

 ve NaCl oluşur; daha sonra HNO

2

 ile sülfanilik 



asitten diazobenzosülfonik asit oluşur; 

 

taze diazo reaktifi,  diazobenzosülfonik asit 



içermektedir. Deney sırasında, taze diazo reaktifindeki diazobenzosülfonik asit ile bilirubin 

arasındaki tepkime sonucunda kırmızı renkli azobilirubin bileşiği oluşur. Gözlenen kırmızı 

renk, oluşan azobilirubin bileşiğinden ileri gelmektedir. 

İdrarda bilirubin arama deneyleri 



Rosin yöntemi ile idrarda bilirubin aranması 

Bir deney tüpüne tüpün 2/3’üne kadar idrar konur. Tüpteki idrar üzerine 2-3 mL Rosin 

reaktifi tabakalandırılır. Tüpte  sıvı tabakalarının temas yerinde yeşil renk oluşup 

oluşmadığına bakılır ve gözlenenlere göre sonuç rapor edilir: 

İdrar ve Rosin reaktifi tabakalarının temas yerinde yeşil renk oluşumu gözlenmezse idrarda 

bilirubin (

−)’dir.  İdrar ve Rosin reaktifi tabakalarının temas yerinde yeşil renk oluşumu 

gözlenirse idrarda bilirubin (+)’dir. 



Gmelin yöntemi ile idrarda bilirubin aranması 

Bir deney tüpüne 2 mL konsantre HNO

3

 konur. Tüpteki konsantre HNO



3

 üzerine 1 mL idrar 

tabakalandırılır. Tüpte konsantre HNO

3

 ve idrar tabakalarının temas yerinde aşağıdan 



 

14


yukarıya doğru sarı üzerinden kırmızı, mor, yeşil renk oluşup oluşmadığına  bakılır ve 

gözlenenlere göre sonuç rapor edilir: 

Konsantre HNO

3

 ve idrar tabakalarının temas yerinde aşağıdan yukarıya doğru sarı üzerinden 



kırmızı, mor, yeşil renk oluşumu gözlenmezse idrarda bilirubin (

−)’dir. Konsantre HNO

3

 ve 


idrar tabakalarının temas yerinde aşağıdan yukarıya doğru sarı üzerinden kırmızı, mor, yeşil 

renk oluşumu gözlenirse idrarda bilirubin (+)’dir. 



Fouchet  yöntemi ile idrarda bilirubin aranması 

Bilirubinin FeCl

3

 ve TCA ile oksitlenerek yeşil renkli biliverdin ve biliverdin oksidasyon 



ürünleri oluşturması prensibine dayanır. 

Bir deney tüpüne 10 mL idrar konur. Tüpteki idrar üzerine 5 mL %10’luk BaCl

2

 çözeltisi 



eklenir ve karıştırılır; bir çökelti oluştuğu görülür. İkinci basamakta oluşan çökelti, karışımın 

filtre kağıdından süzülmesiyle filtre kağıdı üzerine alınır. Üzerinde çökelti olan filtre kağıdı, 

kuru bir başka filtre kağıdının üzerine konur. Filtre kağıdı üzerindeki çökelti üzerine 1-2 

damla Fouchet reaktifi (Fouchet reaktifi: 10 mL suda 2,5 g TCA çözülür ve bu çözeltiye 



%10’luk taze FeCl

3

 çözeltisinden 1 mL eklenip karıştırılır.) damlatılır ve Fouchet reaktifi 

damlatılan yerde yeşil renk oluşup oluşmadığına bakılır; gözlenenlere göre sonuç rapor edilir: 

Filtre kağıdı üzerindeki çökeltide Fouchet reaktifi damlatılan yerde yeşil renk oluştuğu 

gözlenmezse idrarda bilirubin (

−)’dir. Filtre kağıdı üzerindeki çökeltide Fouchet reaktifi 

damlatılan yerde yeşil renk oluştuğu gözlenirse idrarda bilirubin (+)’dir. 



Açıklama:  BaCl

2

 , idrardaki sülfat iyonlarını bağlayarak BaSO



4

  şeklinde çöktürür. İdrarda 

bilirubin varlığında BaSO

4

 , idrardaki bilirubini adsorbe ederek beraberinde çöktürür. Süzme 



sonucunda BaSO

4

 ve adsorbe ettiği bilirubin filtre kağıdının üzerinde kalırlar. Filtre kağıdı 



üzerindeki çökeltiye Fouchet reaktifi damlatıldığında, çökeltideki bilirubin, Fouchet 

reaktifindeki FeCl

3

 ve TCA ile oksitlenerek yeşil renkli biliverdin ve biliverdin oksidasyon 



ürünleri oluşturur. 

İdrarda bilirubin ürünlerini  arama deneyleri 



Ehrlich yöntemi ile idrarda ürobilinojen  arama deneyi 

Ürobilinojenin Ehrlich reaktifi ile kırmızı renk oluşturması prensibine dayanır. 

Bir deney tüpüne taze ve bilirubinsiz idrar konur. Bilirubinli idrar, 10 mL’sine 5 mL %10’luk 

BaCl

2

 eklenip karıştırıldıktan sonra süzülerek bilirubinsizleştirilir. Tüpteki bilirubinsiz idrar 

üzerine 1 mL Ehrlich reaktifi (Ehrlich reaktifi: 2 g p-dimetil aminobenzaldehid, 100 mL 



%20’lik HCl’de çözülerek hazırlanır.) eklenip karıştırılır ve birkaç dakika beklenir. Tüpteki 

karışımda kırmızı renk oluşup oluşmadığına bakılır:  

Tüpteki karışımda kırmızı renk oluşumu  gözlenirse idrarda ürobilinojen artmıştır. 

Tüpteki karışımda kırmızı renk oluşumu gözlenmezse tüp ısıtılır. Isıtma sonucunda kırmızı 

renk oluşumu  gözlenirse idrarda ürobilinojen normaldir. Isıtmaya rağmen kırmızı renk 

oluşumu gözlenmezse idrarda ürobilinojen (

−)’dir. 

Açıklama:  İdrarda ürobilinojen varlığında; ürobilinojen, Ehrlich reaktifi ile kırmızı renk 

oluşturur. 



 

 

 



15

Yüklə 102,98 Kb.

Dostları ilə paylaş:




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2020
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə