BIOSYNTEZA
HEMU

NIEZALEŻNA

KONTROLA

GENETYCZN

A

• Atom N i

mostek

metylenowy z

glicyny

• Wszystkie

pozostałe z

bursztynylo

CoA

BIOSYNTEZA HEMU

PRZEMIANA PORFOBILINOGENU

W UROPOFIRYNOGEN

BIOSYNTEZA HEMU

BIOSYNTEZA HEMU

BIOSYNTEZA HEMU

PORFIRYNY

• Związki cykliczne, 4
pierścienie

pirolowe

połączone wiązaniami

metinowymi

+ łańcuchy

boczne
Kompleksy atomów azotu
pierścieni pirolowych z
metalami 

metaloporfiryny

Metaloporfiryny +białka
• Hemoglobiny
• Mioglobiny
• Cytochromy
• Katalaza
• 2,3-dioksygenaza
tryptofanowa

KLUCZOWE ENZYMY

Syntaza ALA

Pobudzanie

• Ksenobiotyki metabolizowane przez
cytochrom p450
• Wzrost syntezy CYP450  wzrost
zapotrzebowania na hem  wzrost
zużycia hemu  spadek ilości hemu
wewnątrzkomórkowego  derepresja
syntazy ALA  wzrost syntezy ALA

• Sterydy – ułatwianie derepresji

BIOSYNTEZA HEMU

KLUCZOWE ENZYMY

Syntaza ALA

•

Mitochondria

•

Szybki obrót metaboliczny (T/2 = 1

godzina)
Regulacja

Hamowanie

• Hem + aporepresor 
hamowanie syntezy białka
enzymatycznego
• Hematyna  hamowanie depresji
genu
• Glukoza  hamowanie indukcji

BIOSYNTEZA HEMU

KLUCZOWE ENZYMY

Syntaza porfobilinogenu

•

Cytozol

• Jon Zn

2+

w centrum katalitycznym

• Hamowana przez Pb

BIOSYNTEZA HEMU

PORFIRYNY

PORFOBILINOGENY –

bezbarwne

PORFIRYNY –

barwne

Charakterystyczne widmo absorbcji
pierścienia porfirynowego w paśmie 400 nm
- pasmo Soreta

Rozpuszczalne w mocnych kwasach
nieorganicznych lub w rozpuszczalnikach
organicznych

• Fluoryzują w świetle UV

• Rozdział porfiryn (uro- i kaproporfiryny) –
HPLC

• Oznaczanie ilościowe –
spektrofotometryczne

• ALA i PBG w moczu – kolorymetrycznie

ALA - kwas d-aminolewulinowy
PBG - porfobilinogen

PORFIRYNY

PORFIRIE

PORFIRIE

Choroby metaboliczne, wrodzone lub nabyte

defekty enzymów biorących udział w

porfirynogenezie

• 6 typów

• objawy kliniczne  gromadzenie

metabolitów przed blokiem enzymatycznym
+ brak produktu za blokiem

PORFIRYNY

PORFIRIE

1. Zaburzenia syntezy na

początkowych etapach (przed

syntezą porfirynogenów)

• gromadzenie ALA i PBG

• toksyczny wpływ ALA



hamowanie

ATP-azy w nerwach brzusznych i OUN

• toksyczny wpływ PBG



hamowanie

uwalniania acetylocholiny z zakończeń
presynaptycznych

PORFIRYNY

PORFIRIE

2. Blok na etapie syntezy

porfirynogenów



gromadzenie porfirynogenów

• porfirynogeny



utlenienie > porfiryny

•

światło

400 nm



stan wzbudzenia



reakcja z

tlenem



tworzenie wolnych rodników



uszkodzenie komórek



uwolnienie enzymów

lizosomalnych



uszkodzenie

skóry

PORFIRYNY

PORFIRIE

PODZIAŁ NA PODSTAWIE TKANKI, W

KTÓREJ WYSTĘPUJE

NIEPRAWIDŁOWOŚĆ

•

Szpik kostny –

erytropoetyczne

•

Wątroba –

wątrobowe

•

Mieszane

Blok enzymatyczny 

niedobór hemu



derepresja ALA  gromadzenie ALA,

PBG, porfiryn

Czynniki indukujące napad porfirii:

• substancje metabolizowane przez
CYP450

PORFIRYNY

PORFIRIE

Porfirie wtórne

Niedokrwistość syderoblastyczna;
niedobarwliwa

• W szpiku duża liczba erytroblastów, ze
złogami nie wykorzystanego Fe tzw.
syderoblasty pierścieniowate

• Złogi te wybarwiają się na niebiesko
błękitem pruskim

• W rozmazach barwionych MGG barwią się
zasadochłonnie jako tzw. ciałka
Pappenheima; nakrapiania zasadochłonne

PORFIRYNY

PORFIRIE

Porfirie wtórne

•

Zatrucie Pb  połączenie Pb z grupami –SH

białek enzymatycznych (ferrochelataza,
syntaza PBG)  spadek syntezy hemu 
indukcja syntazy ALA

Diagnostyka:

wzrost ALA i PBG w moczu

wzrost protoporfiryny w

erytrocytach

PORFIRYNY

PORFIRIE

Porfirie wtórne

Czynniki porfirynogenne:

• fenoksykwasy, chlorfenole, dioksyny,
pochodne benzenu i

fenoli, związki

ołowiu, etanol

PORFIRYNY

PORFIRIE

GLICYNA

+

BURSZTYNYLO

-C

O

A



KWAS

-

AMINO

--

KETOADYPINOWY

ALA syntetaza



KWAS

-

AMINOLEWULINOWY

 we krwi i moczu



najczulszy test

ALA dehydrataza



PORFOBILINOGEN

PPG - deaminaza



PPG - izomeraza

UROPORFOBILINOGEN

III (UPG III)

Pb

2+





KOPROPORFIRYNOGEN

III (CPG III)  koproporfiryna III

CPG oksydaza



 we krwi i moczu

CPG dekarboksylaza



PROTOPORFIRYNOGEN

IX





PROTOPORFIRYNA

 Fe

2+

w surowicy

ferrochelataza



 protoporfiryny



w erytrocytach

HEM

Pb

2+

Toksyczne

działanie ołowiu

na biosyntezę

hemu

PORFIRYNY

PORFIRIE

Porfiria ostra przerywana (AIP)

Miejsce bloku:

syntaza

uroporfirynogenu

–

deaminaza

porfobilinogenu



kompensacyjny wzrost syntazy ALA



wzrost

stężenia ALA i PBG w moczu

Substancje wywołujące napad – alkohol,

hormony płciowe, barbiturany

Porfiria ostra przerywana (AIP)

Diagnostyka

 Stężenie ALA w moczu

Norma: 0,34 – 2,7 mg/g kreatyniny, 2,6 – 20,6
mol/d)

 Stężenie PBG w moczu

Norma: 0 – 1,1 mg/d, 0-4,9 mol/d)

•

Próba Hoescha – Ehricha



zwiększona ilość

PBG w moczu
2 krople świeżo oddanego moczu + 2-2 ml
odczynnika

aldehydowego Ehricha



czerwone

zabarwienie

• mocz oddany w czasie napadu porfirii
przyjmuje

ciemnoczerwony

kolor

PORFIRYNY

PORFIRIE

Porfiria skórna późna

Miejsce bloku:

dekarboksylaza

uroporfirynogenowa

Substancje wywołujące napad – alkohol,
środki antykoncepcyjne
Diagnostyka

Stężenie ALA w moczu – norma
Stężenie PBG w moczu – norma
Wzrost stężenia uroporfiryny III i I w

moczu

Norma: 0-40 g/g, < 48 nmol/d)

• Zakwaszony mocz



fluorescencja

na

świetle UV

Enzymatyczna przemiana hemu w bilirubinę

Rozpad hemoglobiny w

komórkach układu

siateczkowo-

śródbłonkowego

BILIRUBINA

Synteza

• Produkt
katabolizmu hemu
(80% -
hemoglobina, 20%
- cytochromy,
mioglobina

• Globina –
ponownie
wykorzystana lub

proteoliza

Hem – katabolizm
w układzie
siateczko-
śródbłonkowym
sledziony,
wątroby, szpiku

WYCHWYT

Krew

– bilirubina (

nierozpuszczalna w wodzie

) +

albumina

Albumina – 2 miejsca wiązania bilirubiny: wysokiego

powinowactwa (240 mg) i

niskiego powinowactwa
!!!
• wypieranie bilirubiny z połączeń z albuminą przez
leki
• ograniczona pojemność wiązania bilirubiny 20 – 25
mg%

• TRANSPORT do hepatocytu – ułatwiony, wysoce
wydajny, nie

ogranicza szybkości wydalania

BILIRUBINA

SPRZĘGANIE BILIRUBINY

Miejsce – siateczka endoplazmatyczna gładka
Enzym –

urydynodifosfo glukoronylo transferaza

Cel – rozpuszczalność bilirubiny w wodzie – zwiększenie polarności

BILIRUBINA

SPRZĘGANIE Z GLUKURONIANEM

UDP-glukoza > UDP-glukuronian
UDP-glukuronian + bilirubina



monoglukuronid + UDP

UDP-glukuronian + monoglukuronid



diglukuronid + UDP

2x monoglukuronid



diglukuronid + bilirubina

!!!

aktywność UDP-glukonylotransferazy jest

indukowana przez leki (fenobarbital)

WYDALANIE BILIRUBINY DO ŻÓŁCI

Transport aktywny – proces regulujący

wydalanie

Powyżej 97% bilirubiny wydalanej do żółci jest

sprzęgane

BILIRUBINA

PRZEMIANA BARWNIKÓW ŻÓŁCIOWYCH W JELICIE

Bilirubina sprzężona



jelito kręte i grube



-

glukuronidazy bakteryjne



rozprzęganie



bilirubina



enzymy

bakteryjne



redukcja



urobilinogeny –
mezobilinogen,
sterkobilinogen –
bezbarwne

90% urobilinogenu



sterkobilina –

barwna



wydalanie z

kałem

BILIRUBINA

!!!

obniżenie

sterkobilinogenu w
kale



żółtaczka

mechaniczna

wzrost

sterkobilinogenu w
kale



żółtaczka

hemolityczna
norma : 30-300
mg/dobę

BILIRUBINA

BILIRUBINA

Wydalanie bilirubiny

w różnych typach żółtaczek

Wydalanie bilirubiny

w różnych typach żółtaczek

BILIRUBINA