Lipidler I - Biyokimya 12. Ders (PDF)

LİPİDLER  I Biyokimya-I 23.12.2020 12. Ders Lipidler  genel  ve  belirli  özellikleri,  suda  çözünmemeleri  olan,   kimyasal  olarak  farklı  bileşiklerdir.  Biyolojik  fonksiyonları  da   çeşitlilik  gösterir: Nötral  yağlar olarak bilinen trigliseridler,  birçok  organizmada  enerji  için  ...

LİPİDLER  I Biyokimya-I 23.12.2020 12. Ders Lipidler  genel  ve  belirli  özellikleri,  suda  çözünmemeleri  olan,   kimyasal  olarak  farklı  bileşiklerdir.  Biyolojik  fonksiyonları  da   çeşitlilik  gösterir: Nötral  yağlar olarak bilinen trigliseridler,  birçok  organizmada  enerji  için   başlıca  yakıt  deposudur. Fosfolipidler ve steroller biyolojik  membranların  yapı  taşlarıdırlar. Nispeten  küçük  miktarlarda  bulunan  bazı  lipidler,  enzim  kofaktörleri,   elektron  taşıyıcıları,  hormonlar  ve  intrasellüler  haberciler olarak  çok   önemli  fonksiyonlara  sahiptirler  Lipidlerin  ortak  özellikleri Lipidler, biyolojik kaynaklı organik bileşiklerdir Lipidlerin yapılarında C, H, O bulunur. Ayrıca N, P, S gibi elementler de bazı lipidlerin yapısına girerler Lipidlerin temel yapı taşları yağ asitleridir Lipidler, suda çözünmeyen, apolar veya hidrofob bileşiklerdir; kloroform, eter, benzen, sıcak alkol, aseton gibi organik çözücülerde çözünebilirler Lipidlerin enerji  değerleri  yüksektir  Santral  sinir  sistemi  ve  periferik  sinir  dokusunda  yüksek   oranda bulunurlar. İzolatör  etkileri  ile  sinir  iletimindeki  kayıpları  ve  vücut   ısısı  kayıplarını  engellerler.  (Ör:  Miyelin  kılıf) Organ  yağları,  organları  sararak  anatomik   pozisyonlarının  sağlanmasına  ve  organların  korunmasına   katkıda  bulunur.    Depo  yağlarının  aksine  organ  yağları  yüksek  ısılarda   erimemek  zorundadır.   Bu  nedenle  organ  yağlarında  uzun zincirli yağ  asidleri   yüksek  orandadır. Enerji  sağlanması  için  en  önemli  kaynaktır. Vit  A,  D,  E  ve  K  gibi  vitaminlerin  kaynağını  oluştururlar Yetişkin  insan  günde  ortalama  60-150  gr  yağ  almaktadır.   Bu  yağların  %90’dan  fazlası  TAG’dür. Geri  kalanı  kolesterol  esterleri,  fosfolipidler  ve  serbest   yağ  asitleridir  (FFA).  Lipidlerin  sınıflandırılmaları   1- ALKOLİK  OMURGA  (Pembe):  Yağların  omurgalarını,  alkol  yapısındaki  (pembe)   gliserol veya sfingozin oluşturur. 2- HİDROFOBİK  KISIMLAR  (Sarı):  Hidrofobik  kuyrukları  (sarı),  bir  veya  daha  fazla   uzun  zincirli  alkil  grupları  (yağ  asitleri  veya difitanil zinciri)  oluşturur.   3- POLAR  BAŞ  (Mavi):  Hidrofilik,  polar  baş  grubunu  (mavi)  fosfat grubu (PO4) ve bu  fosfata  bağlanmış  haldeki;;   -alkoller (kolin, serin, etanolamin, inositol vb), -şekerler (mono-, oligo- sakkaritler,  sialik  asit,  nöraminik  asit  vs.)  ve   -fosfogliserol (sadece  Arkelerde)  oluşturur.  Lipidlerin  sınıflandırılmaları   DEPO  LİPİDLERİ:  Nötral  yağlardır,  hidrofobiktirler,  Triasilgliserol  yapısındadır.   Membran  yapısında  bulunmaz. MEMBRAN  LİPİDLERİ:  Polar  yağlardır.  Hücre  zarı  yapısında  bulunurlar.  Ayrıca   hayvansal  hücre  membranlarında,  kolesterol  de  bulunur.    Lipidlerin  sınıflandırılmaları   ESTER ESTER ESTER BAĞI BAĞI AMİD  BAĞI AMİD  BAĞI BAĞI ETER  BAĞI OMURGA  İLE  HİDROFOBİK  KISIMLARIN  BAĞLANIŞI: Triasilgliserollerde,  gliserofosfolipidlerde,  galaktolipidlerde  veya  sülfolipidlerde,  gliserol   ile  yağ  asitleri  arasında  ester bağı  bulunur.   Sfingolipidlerde:  Sfingosin  omurgasına  amid  bağıyla  bağlı  bir  yağ  asiti  bulunur.   Arkebakterilerin  membran  lipidleri  değişkendir;;  burada  gösterilen  iki  çok  uzun,  dallı alkil zinciri, her biri eter bağıyla  gliserole  bağlanmıştır.    Lipidlerin  sınıflandırılmaları   ESTER ESTER ESTER BAĞI BAĞI AMİD  BAĞI AMİD  BAĞI BAĞI ETER  BAĞI FOSFODİESTER  BAĞI GLİKOZİDİK  BAĞ OMURGA  İLE  POLAR  BAŞIN  BAĞLANMASI: Fosfolipidlerde  polar  baş  grubu,  bir  fosfodiester aracılığıyla  birleştirilir. Glikolipidlerde  ise,  omurga  gliserole,  doğrudan  bir  glikozidik  bağ  ile  polar  şekerler   bağlanır.   Lipidlerin  sınıflandırılmaları   Depo  yağlarının  yani  triaçilgliserolün,   Membran  yapısında,  sadece  polar  lipidler  bulunur,  hidrofobik  yağlar  bulunmaz.   hidrofobik  olmasının  sebebi,  gliserolün   Yani,  membranın  çift  katlı  fosfolipid  tabakasında,  kolesterol  esterleri,  triaçil   tüm  3  tane  –OH  grubunun  da,  yağ   gliseroller  (TAG),  uzun  ve  çok  uzun  zincirli  yağ  asitleri  bulunmaz.   asitiyle  esterleşerek  harcanmasından   Zar  yapısında,  Serbest  kolesterol  ve  kısa  ve  orta  zincirli  yağ  asitleri  bulunabilir. dolayıdır. Kolesterolün  membranda  bulunması,  membran  akışkanlığını  azaltıcı  etki  gösterir. Fosfoaçilgliserolipidler Sfingomiyelin Sfingomiyelin, tek fosfolipid Diğer  sfingolipidler  fosfat   halindeki sfingolipiddir. içermez,  şeker  içerir,  yani   glikolipid  grubundadır.  Lipidlerin başka bir sınıflandırması Lipidler basit veya karmaşık olarak sınıflandırılabilir: Basit lipidler: – Yağlar: Yağ asitlerinin gliserolle yaptığı esterlerdir – Mumlar: Yağ asitlerinin yüksek molekül ağırlıklı monohidrik alkollerle yaptığı esterlerdir Karmaşık lipidler: Yağ asitlerinin gliserole ek olarak farklı gruplar da içerdiği esterlerdir. – Fosfolipidler: Gliserol, sfingozin, fosfat grubu, alkoller ve yağ asitlerinden oluşur. – Glikolipidler: Sfingozin, şeker grupları ve yağ asitlerinden oluşur. – Diğer: Sülfatidler, aminolipidler v.b lipidlerdir. Öncül ve türev lipidler: Bunlar steroidler, hormonlar, keton cisimleri gibi yapıları kapsar.  Yağ  asitleri Yağ  asitleri, hidrokarbon zincirli monokarboksilik organik  asitlerdir.  Yapılarında,  4-36 karbonlu hidrokarbon zincirinin ucunda karboksil grubu bulunur -Doymuş  (satüre)  yağ  asitleri   -Doymamış  (ansatüre)  yağ  asitleri   -Ek  gruplu  yağ  asitleri   -Halkalı  yapılı  yağ  asitleri   Doymuş  yağ  asitlerinin  2-6  karbonluları  kısa  zincirli,  8-12 karbonluları  orta  zincirli,  daha  fazla  karbonluları  uzun  zincirli   olarak  tanımlanırlar.  Hayvansal  yağlarda  en  çok  bulunan  doymuş   yağ  asitleri,  16 karbonlu palmitik asit ile 18 karbonlu stearik asittir  ÖNEMLİ  NOT:   İnsanlarda  palmitik  asit  (16:0),  yağ  asiti   sentaz enzim kompleksinde (7 enzimli bir kompleks),  sentezlenen  tek  yağ  asitidir. Diğer  daha  uzun  zincirli  yağ  asitleri,   palmitik asitin, DER ve mitokondrideki ilave enzimatik reaksiyonlarla karbon zincirinin  uzatılmasıyla  sentezlenir. Hidrokarbon  zincirinde  bir  çift  bağ  içeren  doymamış  yağ  asitleri,   monoansatüre  (monoenoik) yağ  asitleridirler.  Hidrokarbon  zincirinde  iki   veya  daha  fazla  çift  bağ  içeren  doymamış  yağ  asitleri,  poliansatüre yağ   asitleridirler  ki  poliansatüre  yağ  asitleri,  içerdikleri  çift  bağ  sayısına  göre   dienoik, trienoik, tetraenoik yağ  asitleri  olarak  adlandırılırlar   Hayvansal  yağlarda  en  çok  bulunan  doymamış  yağ  asitleri,  palmitoleik asit, oleik  asit,  linoleik  asit,  araşidonik  asittir.  Bunların  bazıları  esansiyeldir: Linoleik asit 18:2; 9,12 6  yağ  asidi Linolenik asit 18:3; 9,12,15 3 yağ  asidi Araşidonik  asit   20:4; 5,8,11,14 6 yağ  asidi Ek  gruplu  yağ  asitleri, hidrokarbon zincirlerinde hidroksil grubu veya  metil  grubu  gibi  ek  gruplar  içeren  yağ  asitleridirler   Halkalı  yapılı  yağ  asitleri, hidrokarbon  zincirleri  halkalı  yapı   oluşturmuş  olan  yağ  asitleridirler      NOT: Tekli  doymamış  yağ  asitlerini  (MUFA:   Mono-Unsaturated Fatty Acids), insanlar üretebilir. Çoklu  doymamış  yağ  asitlerini  (PUFA:   Poly-Unsaturated Fatty Acids), insanlar üretemez,  esansiyeldir.    Palmitat 16 C’lu  doymuş  bir  yağ  asididir  ve  yağ  asit  sentaz   aktivitesinin  son  ürünüdür.  Palmitatın  ayrı  enzimatik   aktivitelerle  zincir  uzunluğu  artırılabilir  ve/veya  doymamış   hale getirilebilir. Bu enzimler mitokondri  veya  düz  endoplazmik   endoplazmik retikulumda bulunur. İnsanlar  9.C’dan  daha  ileride  bir  yere  çift  bağ   sokamadıkları  için,  çoklu  doymamış  yağ  asidleri  olan   linoleik  ve  linolenik  asidler  diyetle  alınmalıdır  (esansiyel). Yağ  asidi  desatürasyonu: Memeliler 5-, 6-, 9- yağ  açil   KoA  desatüraz  olmak  üzere  3  desatüraz  enzimi  içermektedir.   Bu enzimler temel olarak KC’de  yer  alırlar.   Desatürasyon  sistemi,  KC’de DER’da  yer  alır  ve   desatüraz  enzimleri,  sitokrom  b5  ve  sit.b5  redüktaz   içermektedir.  Yağ  asiti  zincirinin  son  metil   karbonuna ω karbonu denir. Doymamış  yağ  asitleri  ω -karbon atomuna  göre  dizilendiğinde   hayvansal  organizmalar  için  önemli   olan ve ω 9, ω 6 veya ω 3 olarak bilinen  yağ  asitleri  serilerinin   oluşumuna  yol  açmaktadır.  Biyokimya-I- LABORATUVARI 23.12.2020 12. Ders  Yağ  asitlerinin  kimyasal  özellikleri -Yağ  asitlerinin  karboksil  grupları  ile  alkollerin   hidroksil  grupları  arasından  su  çıkışı  suretiyle   yağ  asidi  ve  alkolün  birbirine  ester  bağıyla   bağlanması  sonucu  esterler  oluşur.   Trigliseridler,  gliserolün  yağ  asidi   esterleridirler. ester bonds O CH2 O C (CH2)14CH3 + H2O O CH O C (CH2)14CH3 + H 2O O CH2 O C (CH2)14CH3 + H 2O  -Yağ  asitleri,  karboksil  grupları  vasıtasıyla   metallerle  tuzları  oluştururlar.   Karbon  sayısı  6’dan  fazla  olan  yağ  asitlerinin   metallerle  oluşturduğu  tuzlara  sabun denir O CH2 O C (CH2)16CH3 O CH O C (CH2)16CH3 + 3 NaOH O CH2 O C (CH2)16CH3 CH2 OH O +- CH OH + 3 Na O C (CH2)14CH3 salts of fatty acids (soaps) CH2 OH  -Doymamış  yağ  asitlerinin yapısında  yer  alan etilen  bağı  (CHCH), platin, nikel veya bakır  varlığında  kolaylıkla  hidrojenle   doyurulabilir. İki  hidrojen  çift  bağa  girer  ve  doymamış  yağ   asidi  doymuş  hale  geçer O O CH2 O C (CH2)5CH CH(CH2)7CH3 CH2 O C (CH2)14CH3 O O Ni CH O C (CH2)5CH CH(CH2)7CH3 + 3 H2 CH O C (CH2)14CH3 O O CH2 O C (CH2)5CH CH(CH2)7CH3 CH2 O C (CH2)14CH3  -Doymamış  yağ  asitlerinin  yapısında  yer  alan   etilen  bağı  fluor,  klor,  brom,  iyot  gibi   halojenlerden biri ile doyurulabilir. 100  g  doymamış  yağın  gram  cinsinden  tuttuğu   iyot  miktarı,  iyot indeksi olarak  tanımlanır.   İyot  indeksi,  cilt  altı  dokularda  65,  karaciğerde   135’dir I I H H I2 H H  -Doymamış  yağ  asitlerinin  çift  bağları,  oksidan   etkiye  göre  sonuçta  değişik  ürünler  meydana   gelecek  şekilde  oksitlenirler.   Çift  bağlara  O2 girmesiyle peroksit, endiol, epoksit,  ketohidroksit  oluşur Yağ  asitlerinin  tanımlanması  deneyleri Yağ  asitlerinin  kimyasal  özelliklerini  göstermek   veya  doğrulamak  için  yapılan  deneylerdir  Yağ asitleri küçük miktarlarda her dokuda oluşurlar. Özellikle açlıkta plazmada önemli miktarlarda bulunurlar. FFA’lar (Serbest yağ asiti, Free Fatty Acids) enerji amaçlı olarak karaciğer ve kas gibi dokularda okside olabilirler. FFA’lar glikolipid, fosfolipid, sfingolipid, prostaglandin ve kolesterol esterleri gibi birçok bileşiğin öncül maddesidir. TAG’deki esterleşmiş yağ asidleri vücudun temel enerji kaynağı olarak iş görür. Lipid  türevleri  ve  lipidlerle  ilgili  diğer  maddeler  de   vardır: Alkoller: Gliserol ve sfingozin Yağ  aldehitleri Keton cisimleri: Asetoasetik asit, -hidroksibutirik asit ve aseton İzoprenoidler:  Karotenoidler ve steroidler Eikozanoidler: Prostaglandin,  tromboksan  ve  lökotrien Vitamin E: Tokoferoller Vitamin K: Naftokinonlar  Yağlar neden fazla enerji verir? a. Mitokondriye taşınması için aktif transport gerekmez b. Daha iyi absorbe olur c. Karaciğere taşınmasında kolaylaştırılmış difüzyon vardır d. Molekül ağırlıkları daha fazladır e. Susuz depo edilirler  Aşağıdakilerden hangisi çocuklarda enerji kaynağı olarak kullanılan bileşiklerden en çok indirgenmiş olması nedeniyle (bileşiğin gram başına) diğerlerinden daha fazla enerji sağlar? a. Protein b. Aminoasid c. Yağ d. Etanol e. Karbonhidratlar  Yağ  asitleri  amfipatik  bileşiklerdir (hem hidrofilik hem  de  hidrofobik  özellikleri  üzerinde  bulundurur).   Hidrofilik  bölümü  anyonik  gruplar  oluşturur. Özellikle  uzun  zincirli  yağ  asitlerinde  hidrofobik  kısım   baskın  olduğu  için  suda  çözünürlükleri  çok  düşüktür.   Bu nedenle kanda, albumine  bağlı  olarak  taşınmak   zorundadırlar. Plazmadaki  yağ  asitlerinin  %90’dan  fazlası   lipoproteinlerin yapısında  bulunur.  Yağ  asidi  zinciri  çift  bağ  içermiyorsa  doymuş (palmitik asit vb), 1  veya  daha  fazla  çift  bağ  içeriyorsa  doymamış  yağ   asidi (oleik asit vb.) denilir. Doymuş  yağ  asitleri  vücut  dışında  göreceli  olarak   oksidasyona  dirençlidir. Doymuş  yağ  asitlerinin  zincir  uzunluğu  arttıkça  erime   sıcaklığı  artar,  katılaşırlar. Doymamış  yağ  asidinde  çift  bağ  sayısı  arttıkça,  erime   sıcaklığı  azalır,  sıvılaşırlar. Membranların  yapısındaki  yağ  asitlerinin  çift  bağ   içermesi  buradaki  lipidlerin  sıvı  halde  kalmasını  sağlar.  Memelilerdeki  tüm  yağ  asitleri  düz   zincirlidir. Doğada  dallanmış  zincirlileri  de  bulunur   (fitanik asit). Fitanik  asit  yıkım  eksikliği  Refsum   hastalığını  oluşturur.   Plazma ve dokularda fitanik asit birikir.  İnsanlarda  sadece  tekli  doymamış  yağ   asiti sentezlenebilir. Bu  nedenle  çoklu  doymamış  yağ  asitleri   diyetle  alınmalıdır  (Esansiyel  yağ   asitleridir) Formik asid 1 Asetik asid 2:0 Propiyonik asid 3:0 Bütirik asid 4:0 4-10 karbon zincirli yağ asidleri sütte bolca Kaprik asid 10:0 bulunurlar. Palmitik asid 16:0 (en sık) Palmitoleik asid 16:1 (9) (en sık) Yapısal lipidler ve TAG’ler başlıca en az 16 C’lu yağ asidlerini içerirler Stearik asid 18:0 (en sık) Oleik asid 18:1 (9) (en sık) Linoleik asid 18:2 (9, 12) Esansiyel yağ asidi Linolenik asid 18:3 (9, 12, 15) Esansiyel yağ asidi Araşidonik asid 20:4 (5, 8, 11, 14) Prostaglandinlerin öncülü Lignoserik asid 24:0 Serebrozidlerin bileşeni Nervonik asid 24:1 (15) Esansiyel yağ asidi  Trigliserid,  kolesterol  ve  fosfolipidlerin  değişik  oranlarda   protein  ile  kombinasyonu  sonucu  oluşan  moleküler   agregatlar lipoproteinlerdir Lipoproteinler  suda  çözünürler  ve  lipidler  böylece  kanda  taşınabilirler    Gliserol (Gliserin) Gliserol,  tatlı,  kıvamlı,  sıvı  karakterde,  üç  değerli  bir   alkoldür Gliserol, su ve etil alkolle her oranda karışabilir. Eter, kloroform ve benzolde çözünmez. Gliserol,  bir  çok  madde  için  çok  iyi  bir  çözücüdür.  Su  çekici  ve  nemlendirici   özelliğe  sahip  olduğundan  kozmetik  ve  ilaç  yapımında  kullanılır Gliserol hafif alkalik ortamda, demir  tuzlarının  katalitik  etkisi  altında   hidrojen peroksit (H2O2) ile oksitlenirse gliseraldehit ve dihidroksiaseton meydana gelir Gliserin KHSO4 veya P2O5 gibi  dehidre  edici  bir  madde  ile  ısıtılırsa,  burnu   iğneleyici  keskin  bir  kokuya  sahip  doymamış  aldehit  olan  akrolein  meydana gelir  Gliserolün  tanımlanması  deneyleri Gliserolün  kimyasal  özelliklerini  göstermek  veya   doğrulamak  için  yapılan  deneylerdir  Trigliseridler  (triaçilgliseroller,  nötral   yağlar,  yağlar) Gerek  hayvansal  yağlar  gerekse  bitkisel  yağlar,   yağ  asitlerinin  gliserin  (gliserol)  ile   oluşturdukları  oldukça  kompleks  esterlerdir.   Bu esterlere gliserid adı  verilir. Gliserinin  bir  alkol  grubu  bir  molekül  yağ  asidi   ile  esterleşirse  monogliserid meydana gelir. Gliserinin  iki  alkol  grubu  iki  molekül  yağ  asidi   ile  esterleşirse  digliserid meydana gelir. Gliserinin  üç  alkol  grubu  da  üç  yağ  asidi  ile   esterleşirse  trigliserid meydana gelir Genelde  yağların  yapısı  trigliserid   biçimindedir Trigliseridlerde  gliserin  ile  esterleşen  yağ   asitlerinin  üçü  de  aynı  ise yani , ,  pozisyonlarının  hepsinde  aynı  tür  yağ  asidi   bulunuyorsa trigliseridler, basit  yağlar   olarak  tanımlanırlar.   Trigliseridlerde  gliserin  ile  esterleşen  yağ   asitleri  aynı  değilse  yani  , ,  pozisyonlarında  farklı  tür  yağ  asidi   bulunuyorsa trigliseridler, karışık  yağlar   (miks  yağlar)  olarak  tanımlanırlar Bitkisel  yağlar,  süt  ürünleri  ve  hayvansal   yağ  gibi  doğal  yağların  çoğu,  basit  ve   karışık  yağların  kompleks  karışımlarıdırlar.   Bunlar,  zincir  uzunluğu  ve  doygunluk   dereceleri  farklı  çeşitli  yağ  asitleri  içerirler Trigliseridler  (yağlar,  nötral  yağlar),  önemli  biyolojik   fonksiyonlara sahiptirler  TAG yapısı: Yağ asidleri gliserolle karboksil gruplarından esterleşirler ve negatif yük kaybına uğrarlarlar. Böylece nötral yağlar oluşur. Tüm gliserol moleküllerine bağlı yağ asidleri genelde aynı gruptan değildir. 1.C’‛a bağlı olanlar doymuş, 2.C’‛a bağlı olanlar doymamış yağ asididir ve 3.C’‛a bağlı olanlar doymuş veya doymamış olabilir.  Yağ açil KoA sentetaz Serbest yağ asidi Yağ-açil-KoA KoA + ATP AMP + PP Gliserol Açiltransferaz Açiltransferaz fosfat Açiltransferaz MAG DAG TAG Yağ Yağ Yağ Açil-KoA Açil-KoA KoA Açil-KoA KoA KoA  TAG’ler besinlerle alınabilir ve barsaklardan Şilomikron (ŞL) olarak dolaşıma salınırlar. ŞL’lar TAG’leri barsaktan adipositlere depolanmak amacı ile gönderir. Karaciğer de novo olarak TAG üretir ve TAG’ü adipositlere göndermek için VLDL olarak paketler.  Trigliseridlerin  kimyasal  özellikleri -Yağlar,  ya  yüksek  basınç  altında  su  ile,  ya  da   normal  basınç  altında  asitlerle  kaynatılarak  ya   da lipaz gibi belirli enzimlerin katalitik etkisiyle hidrolize  olurlar;;  gliserol  ve  yağ  asitlerine   parçalanırlar -Yağlar,  kuvvetli  bazlarla  kaynatılırlarsa,   sabunlar    ve  gliserine  ayrılırlar.  1  gram  yağın   sabunlaşması  için  gerekli  olan  mg  cinsinden   KOH  miktarına,  sabunlaşma  sayısı  denir  -Yağlardaki  yağ  asitlerinin  doymamış  bağları   hidrojen ile doyurulabilir ve  böylece  doymuş  yağlar   meydana gelir -Yağlardaki  yağ  asitlerinin  doymamış  bağlarına,   klor,  brom,  iyot  gibi  halojenler  katılabilir.  100 gram yağ  tarafından  absorbe  edilen  gram  cinsinden  iyot   miktarına  iyot  sayısı denir -Yağlardaki  yağ  asitlerinin  doymamış  bağları,  çeşitli   oksidan  etkenlerle,  çeşitli  bileşikler  oluşturmak  üzere   okside olurlar -Yağlar,  hava,  ışık,  rutubet,  ısı  ve  bakteri  etkisiyle   kendilerine  özgü  koku  ve  tatlarını  kaybederek   acılaşırlar Fosfolipidler  Fosfolipidler Fosfolipidler,  fosfat  içeren  lipidlerdir;;   fosfatidler olarak da bilinirler Fosfolipidler,  molekül  yapılarındaki  alkol türüne  göre  fosfogliseridler (gliserofosfolipidler) ve fosfosfingozidler (sfingomyelinler) olmak  üzere  iki  grupta   incelenirler Fosfogliseridlerin  molekül  yapısında   gliserolün -karbonunda  doymuş  yağ  asidi, -karbonunda  doymamış  yağ  asidi, '- karbonunda fosfat ve  fosfogliseridin  türüne   göre  değişen  bir  grup  içerirler Sfingomiyelinler, alkol olarak gliserol yerine kompleks bir amino alkol olan sfingozin içeren  fosfolipidlerdir Fosfogliseridler  (gliserofosfolipidler),  yapılarına   göre  gruplara  ayrılırlar: -Ester gliserofosfolipidler -Fosfatidil kolin (PC, lesitin) -Fosfatidil etanolamin (PE, kefalin, sefalin) -Fosfatidil inozitol (PI) -Fosfatidil serin (PS) -Eter gliserofosfolipidler -Plazmalojenler -Trombosit  aktive  edici  faktör   Ester gliserofosfolipidler -Fosfatidil kolin (PC, lesitin) -Fosfatidil etanolamin (PE, kefalin, sefalin) -Fosfatidil inozitol (PI) -Fosfatidil serin (PS) Fosfatidik asit: Hücre  zarında  az   bulunur.  Diğer  FL’lerin  öncüsüdür.  Olgun   eritrositler  hariç  tüm  hücrelerde   sentezlenir. Fosfatidil etanolamin (Sefalin): Hücre   zarının  temel  bileşenidir.  Membrandaki   sefalinden, fosfatidil serin ve fosfatidil kolin sentezlenebilir. Fosfatidil kolin (Lesitin): Hücre   membranında  en  bol  bulunan   fosfolipiddir. Metil deposudur. Kolin deposudur (Asetil kolin olarak sinir iletiminde  önemlidir). Fosfatidil serin: Kan  pıhtılaşmasında   rol oynar. Fosfatidil inositol: İkinci  mesajcı   öncüsüdür.  İnositol  grubuna  birçok  fosfat   bağlanabilir.  Araşidonik  asit  deposudur.   Membran  proteinlerini  bağlamada   görevlidir.  Sinyal  iletiminde   Prostaglandinlerin  sentezinde  görevlidir. Kardiyolipin: Yapıya  ikinci  bir  fosfatidil   gliserol  eklenmiş  vaziyettedir.  Başlıca,   mitokondri  iç  membranında  bulunur.  Eter gliserofosfolipidler: Beyin ve kasta bulunur. -Plazmalojenler: -Trombosit  aktive  edici  faktör  : Plasmalogenler: Platelet-aktive  edici  faktör: Gliserolün  C1.  karbonunda:   Gliserolün  C1.  karbonunda:   Bir eter bağlı  alkenil  (alken)  zinciri  içerir. Bir eter bağlı  alkil  (alkan)  zinciri  içerir.   C2’de: C2’de: Ester  bağlı  yağ  asiti  içerir   Ester  bağlı  asetik  asit  içerir  (Suda  daha   fazla  çözünürdür) C3’de:  Kolin  alkolü  içerir.   C3’de:  Kolin  alkolü  içerir.    Sfingolipidler Sfingolipidler, gliserol yerine bir uzun zincirli amino alkol olan sfingozin içeren  bileşik  lipidlerdir   Sfingozinin amino azotuna, bir  yağ  asidinin  amid  bağı   ile bağlanması  suretiyle  oluşmuş  en  basit  sfingolipid,   seramiddir. Fosfosfingozinler (Sfingomiyelinler), alkol olarak gliserol yerine kompleks bir amino alkol olan sfingozin içeren  fosfolipidlerdir. Sfingozin alkolü,  serin  ve  palmitoil  CoA’dan  sentezlenir. Sfingozin  alkolüne,  bir  yağ  asitinin  amid  bağıyla  bağlanmasıyla   seramid yapısı  oluşur.     Seramid’e  fosfat ve alkol olarak kolin bağlanınca,  sfingomiyelin oluşur.     Seramiddeki primer alkol grubundaki  H  yerine  başka   grupların  gelmesiyle  çeşitli   sfingolipidler  oluşmuştur Seramide fosfokolin eklenmesiyle sfingomiyelin oluşur Seramide  bağlı  olarak   karbonhidrat  içeren   sfingolipidler, glikolipidler olarak bilinirler Glikolipidler (Glikosfingolipidler) Sfingozin,  yağ  asiti  ve  şeker  içerir. Fosfat  içermez. Sinir  dokusunda  ve  hücre  membranında   bulunurlar. Serebrozid  (yüksüzdür)  ve  Gangliozidler   (asidiktir)  olmak  üzere,   İki  gruba  ayrılırlar.  Serebrozidler Seramidle  birlikte  bir  ya  da  daha  fazla  şeker  içerir. Galaktoz  içerene  galaktozilserebrozid denir.  Başlıca   beyin ve sinir dokusunda bulunur. Glukoz  içerene  glikozilserebrozid denir  ve  daha  çok   ekstranöronal  dokularda  bulunur.  Gangliozidler Kompleks glikosfingolipidlerdir. Bir ya da daha fazla sialik asit molekülü  içeren  glikozilserebrozidlerdir.  Ganglion  hücrelerinde,   özellikle  sinir  uçlarında  bulunur.  Nöraminik  asit,  dokularda  bulunan   başlıca  sialik  asittir.  Sinir  dokularında  yüksek  konsantrasyonda   bulunurlar  ve  reseptör  fonksiyonlarına  sahiptir. Biyokimya-I 30.12.2020 13. Ders  Steroidler Steroidler,  sabunlaşmayan  lipitlerdendir.   Kolesterol,  safra  asitleri,  adrenokortikal  hormonlar,  eşey  hormonları,  D   vitamini,  kardiyak  glikozidler  ve  bazı  alkaloidler,  steroidlerden  köken  alır. Tüm  steroidler,  steran  halkasına  (Siklopentano perhidrofenantren) sahiptir. Steran  halkası,  toplamda  3  adet  6’lı  halka,  1  adet  beşli  halka  içerir.   Sterana stereoid  çekirdeği  de  denir  ve  bir  siklopentan  halkasına  (D)  bağlı   halde,  fenantren’e  benzeyen  (A,  B  ve  C  halkaları)  3  adet  altılı  siklik   çekirdek  içerirler. 17.  pozisyonda  genellikle  kısa  bir  yan  zincir  bulunur  (kolesterolde  olduğu   gibi).  Steran yapısının açıklaması: Fenantren halkası 3 benzol halkasından ibarettir: Bu halkalar hidrojenle doyurulursa çift bağ açılır ve perhidrofenantren halkası meydana gelir. Perhidrofenantren halkasına da bir siklopentan halkası (D) eklenirse siklopentanoperhidrofenantren (steran) halkası oluşur. Steroidler, bu steran yapısına, karbonlu yan zincir, alkol, aldehit, keton, çift bağ şeklinde bazı fonksiyonlu grup taşıyan türevleridir.  Doğal olarak bulunan, farklı fonksiyon ya da aktiviteye sahip pek çok steroid, özellikle A halkasındaki 3 nolu karbona, C halkasındaki 11 nolu karbona ve D halkasındaki 17 nolu karbona farklı grupların bağlanması ile birbirinden ayrılmaktadır (kolesterolde olduğu gibi). Steran halkasını veya bunun değişik şekillerini taşıyan ve biyolojik önemi olan maddeler sterinler (Steroller) ve Vitamin D Grubu Maddeler, safra asitleri ile adrenal korteks hormonları ve cinsiyet hormonlarıdır.  Sterinler (Steroller) Sterinler bir steran halkası ile bir yan zincire sahiptirler. Sterinlerin hepsinde de 3 numaralı karbonda alkolik hidroksil grubu bulunur. Sterinlere steroller de denir. Bileşikte, bir veya daha fazla hidroksil grubu içeriyorsa ve, karbonil veya karboksil grubu içermiyorsa, bir steroldür, sonuna –ol takısı alarak isimlendirilir. Yün yağında bulunan lanosterol, bitkisel kökenli olan ergosterol ve stigmasterol ile, hayvansal kökenli olan kolesterol en iyi bilinen sterinlerdir. Sterinler; zoosterinler, mükosterinler (mantar ve maya sterinleri) ve fitosterinler olarak üç grupta incelenir.  Kolesterol (kolesterin) Hayvansal  kökenli,  27  karbonlu  bir  steroiddir.  Zoosterollerin  en   önemli  üyesi  kolesteroldür.  Kolesterol  bütün  hayvansal  dokularda,   pek  çok  hayvansal  hücrenin  membranlarında,  kan  plazmasının   lipoproteinlerinde  bulunur  ve  karaciğerde  sentezlenir.  Bitkilerde   bulunmaz.  Antihemolitik  etkiye  sahiptir.  Bu  özelliğinden  dolayı   bakteri  toksinlerinin,  yılan  zehirlerinin,  safra  tuzlarının  ve  diğer   hemolitik  maddelerin  hemolitik  etkilerine  karşı  etkilidir.  İlk  kez  1775   yılında  insan  safra  taşından  izole  edilmiştir,  insan  safrasında  bol   miktarda bulunur.  Kolesterol (kolesterin) Kolesterol,  steran  halkasında,  3. karbonda bir hidroksil içerir.  Bu  hidroksil   grubu  kolesterolün  tek  hidrofilik  grubudur.  (Buradan  yağ  asiti  esterleşecek   ve kolesterol esteri oluşur) 5-6  nolu  C'lar  arasında  bir  çift  bağ  içerir.   10  ve  13.  karbonlarda  birer  metil  grubu  içerir. 17.  Karbonunda  8  karbonlu  dallanmış  bir  yan  zincir  içerir. Toplam 27 karbonludur. Yani 3-hidroksi-5-dehidrokolestandır.  Kolesterol (kolesterin) Kolesterol, 3. karbonda bir hidroksil içerir.  Bu  hidroksil  grubu   kolesterolün  tek hidrofilik grubudur. Bu –OH grubu sayesinde, serbest kolesterol nispeten hidrofiliktir. Bu –OH  grubu  üzerinden,  yağ  asiti   esterleşir  ve  kolesterol esteri oluşur.  Kolesterol  esterinde,  -OH grubu harcandığı  için,  tamamen hidrofobik bir  yapıya  dönüşür.  Kolesterolün  biyofonksiyonları -Kolesterol,  impulsların  oluştuğu  ve  taşındığı  beyin ve sinir sisteminde yalıtıcılık görevi  görür -Kolesterol, insan ve hayvanlarda hücre  membranları  ve subsellüler   partiküllerin  yapısal  elemanlarındandır. -Kolesterol,  hayvansal  dokularda  en  çok  beyin,  sinir  dokusu,  adrenal  bezler   ve  yumurta  sarısında  hem  serbest  halde,  hem  de  esterleşmiş  halde   bulunur. -Kolesterol  dokularda  serbest  ve  ester  şeklinde  olmak  üzere  2  halde   bulunmaktadır.   -Kolesterolün  lipid  metabolizmasında,  lipidlerin  taşınmasında  önemli  rolü   vardır.   -Safra  asitleri,  cinsel  hormonlar  ve  diğer  steroidlerin  sentezinde   prekürsördür.  -Kolesterol, antihemolitik etkiye sahiptir -Serbest  kolesterol,  mikrozomlardaki  bazı  enzimlerin   regülasyonuna  katkıda  bulunur -Kolesterol,  steroid  hormonların  ve  safra  asitlerinin  ön   maddesidir. -Kolesterol oksitlenirse ve konjuge  bir  çift  bağ  oluşursa  deride bulunan, 7-dehidroksikolesterol meydana gelir. Bu, vitamin  D3'ün  (Kolekalsiferol)'ün  ön  maddesidir.   7-dehidroksikolesterol  UV  ışığa  maruz  kalırsa  kolekalsiferol (vitamin D3) oluşur. Lipid metabolizması bozukluklarında ve yaşlılıkta kolesterol yağ asidi esterleri damar çeperlerine çökelip yapışarak arteroskleroza neden olur. Vücuttaki mevcut kolesterolün % 90'ı safra asitlerinin ve % 10'unun da steroid hormonların sentezinde kullanıldığı kabul edilmektedir.  3. C’daki hidroksil grubundan oksidanlarla ketonlaşır, mesela kolestenon'u verir. Çift bağa, hidrojen ve halojenler yerleşir. Kolesterol katalitik olarak hidrojenlendiğinde, yani çift bağa 2 hidrojen girerek doyarsa, birbirinin geometrik izomeri olan kolestanol ve koprostanol olarak adlandırılan 2 bileşik meydana gelir. Kolestanol ve koprostanol kolesterolün bağırsak bakterileri tarafından indirgenmesiyle meydana gelir. Bu nedenle kalın bağırsakta ve dışkıda bulunmaktadır. Kolesterolde ve kolestanolde 3 nolu karbondaki hidroksil grubu ile 10 nolu karbondaki CH3 grubu ile aynı tarafta ve halka yüzeyinin üzerinde bulunur, yani cis konfigürasyonundadır. Koprostanolde zıt tarafta bulunur ve trans konfigürasyonundadır.  Kolesterolün  özellikleri   -Kolesterol  beyaz  kristalli,  tatsız  ve  kokusuz  bir   maddedir -Kolesterol,  organik  çözücülerde,  sıcak  alkolde,   sıvı  ve  katı  yağlarda  çözünür -Kolesterolün  elektrik  iletkenliği  çok  azdır -Kolesterolün  renk  reaksiyonu  verici  özellikleri   vardır.   Kolesterolün  reaktiflerle  verdiği  kırmızı  ya  da   yeşil  renkler,  halokromlar adını  alırlar.   Bunlar,  kolesterolün  polimerleşerek  yüksek   molekül  ağırlıklı  doymamış  hidrokarbonların   oluşmasına  bağlanmaktadır  Kolesterolün  tanımlanması  deneyleri   Kolesterolün  kimyasal  özelliklerini  göstermek   veya  doğrulamak  için  yapılan  deneylerdir  Safra asitleri Safra asitleri, 24 karbonlu steroidlerdir;;  kolanik  asidin  oksi  türevleridirler   Safra  asitleri,  yapılarındaki  steran  halkasında  bir veya daha fazla hidroksil grubu ve 5 karbonlu yan zincirlerinde bir karboksil grubu içerirler   Kolik asit (3,7,12-Trihidroksi kolanik asit) ile keno deoksi kolik asit (3,7- Dihidroksi kolanik asit), primer safra asitleri olarak bilinirler  Safra asitleri Deoksi kolik asit (3,12-Dihidroksi kolanik asit) ile litokolik asit (3- Hidroksi kolanik asit) sekonder safra asitleri olarak bilinirler  Safra  asitlerinin  biyofonksiyonları   -Safra  asitleri,  safra  içindeki  kolesterolün   çökmesini  önlerler.  Safrada  kolesterolün   maksimal  çözünebildiği  noktada   kolesterol/safra  asidi  oranı  5/80  kadardır -Safra  asitleri,  intestinal  motiliteyi  artırırlar -Safra  asitleri,  yüzey  gerilimini  azaltıcı   etkileriyle suda  çözünmeyen  lipidlerin   emülsiyonlaşmasını,  böylece  enzimlerin   bağırsak  lümenindeki  lipidlere  daha  iyi  etki   yapmalarını  sağlarlar.   Safra  asitleri,  hem  yağların  hem  yağda   çözünen  vitaminlerin  0,3-1 çapında   emülsiyon  veya  16-20Ao çapında  miseller   halinde  emilmelerini  sağlarlar  Safra  asitlerinin    özellikleri -Safra  asitleri,  apolar  yapılara  apolar  moleküller  arası  kuvvetlerle   bağlanırlar  ve  yüzey  gerilimini  azaltırlar. -Safra  asitleri,  mukozaları  tahriş  ederler.   -Litokolik  asit  intramuskuler  uygulandığında  lokal  iltihap  oluşturur -Başlıca  karaciğerde  sentezlenirler.  Safra  kesesinde  toplanırlar  ve  bir   kanalla  ince  bağırsağa  salgılanır.   Safra  asitlerinin  oluşturduğu  tuzlar   (anyonlar)  yağları  emülsiyon  haline   getirerek,  lipaz  enziminin  yağlarla   değme  yüzeylerini  artırır  ve  kolaylıkla   hidroliz  olmalarını  sağlar. Bu  özellikleri  ile  (kolik  asit  anyonları)   çok  güçlü  doğal  deterjanlardır.    Safra  asitlerinin  tanımlanması  deneyleri Safra  asitlerinin  fiziksel  veya  kimyasal  özelliklerini  göstermek   veya  doğrulamak  için  yapılan  deneylerdir  Keton cisimleri Keton cisimleri, karaciğerde  yağ  asidi  oksidasyonunun   normal  son  ürünleri  olan  asetoasetik  asit,  -hidroksibutirik asit ve asetondur Keton cisimleri metabolizmanın normal işleyişi sırasında da üretilen ve dokular tarafından enerji metaboliti olarak kullanılan maddelerdir. Fakat keton cismi üretimi açlık, uzun süreli şiddetli egzersiz ve kontrolsüz diabet gibi durumlarda artmaktadır. Keton cisimlerinin tek öncül molekülü Asetil koenzim A’lardır. Keton cismi üretimine katılan asetil KoA’ların büyük kısmı, yağ asitlerinin yıkımından elde edilir. Bununla beraber lösin, izolösin, lizin, fenilalanin, tirozin ve triptofan aminoasitlerinden de keton cisimleri sentezlenir. Keton cisimleri mitokondride üretilen asetil KoA’lar, TCA’nın kapasitesini aşmaya başladığında sentezlenmektedir. Keton cismi sentezi ve yıkım insanda mitokondrilerde gerçekleşmektedir Keton cisimleri periferik dokular için önemli bir enerji kaynağıdır Sulu çözeltilerde çözünürler ve böylece lipoprotein/albumin gibi taşıyıcı proteinlere gereksinim göstermezler. KC’de mevcut A KoA’lar, karaciğerin oksidatif kapasitesini aşınca oluşurlar. İskelet, kalp kası, böbrek korteksi ve beyin gibi ekstra hepatik dokularda kandaki miktarları ile orantılı olarak kullanılır. Beyin normalde keton cismi kullanamaz ancak uzun süreli açlık ve kontrolsüz diabet gibi durumlarda glukoz yetmemeye başladığında kullanabilir. Karaciğer sürekli olarak düşük miktarlarda keton cismi üretmektedir. Fakat açlıkta üretimi artar. Açlıkta periferik dokulara enerji sağlamak için keton cisimlerine gereksinim duyulur. Karaciğer aktif olarak keton cismi üretir fakat asetoasetatı asetoasetil KoA’ya geri çeviremez. Bu nedenle keton cisimlerini kendisi kullanamaz. Ciddi açlık ve diabette ketonemi ve ketonüri görülür. Keton cismi artışı, asidoza yol açar. İdrarda glukoz ve keton cismi atılımı hücrelerin su kaybetmesine yol açar. Bu nedenle artmış H+ konsantrasyonu, azalmış plazma hacmi ile birleşince ciddi asidozlara neden olur. 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  cisimlerinin  tanımlanması  deneyleri Keton  cisimlerinin  kimyasal  özelliklerini  göstermek  veya   doğrulamak  için  yapılan  deneylerdir Keton  cisimlerinin  tanımlanması  deneyleriyle  öğrenilen  bilgiler,     klinik  biyokimya  uygulamalarında  idrar  örneğinde  keton  cismi   olup  olma  olmadığını  anlamak  için  deney  yapmada   kullanılacaktır İdrarda  aseton  aranması  Lipoproteinler Lipoproteinler, fosfolipidler, kolesterol, kolesterol esterleri ve trigliseridlerin  çeşitli  kombinasyonları  ile  apolipoproteinler  denen   spesifik  taşıyıcı  proteinlerin  moleküler  agregatlarıdırlar Lipoproteinlerdeki protein olan apolipoproteinler (apoproteinler), apo  A,  apo  B,  apo  C,  apo  D,  apo  E  gibi  adlandırılırlar Kolesterol  ve  diğer   lipidlerin  kanda  taşınması,   plazma lipoproteinleri vasıtasıyla  olmaktadır   Ultrasantrifüjdeki  yoğunluklarına  göre   lipoproteinler,  şilomikronlar,  VLDL,   IDL,  LDL,  HDL,  Lp  (a)  şeklinde  alt   gruplara  ayrılırlar Lipoprotein Density Diameter Protein % Phospho Triacylglycerol class (g/mL) (nm) of dry wt lipid % % of dry wt HDL 1.063-1.21 5 – 15 33 29 8 LDL 1.019 – 18 – 28 25 21 4 1.063 IDL 1.006-1.019 25 - 50 18 22 31 VLDL 0.95 – 1.006 30 - 80 10 18 50 chylomicrons < 0.95 100 - 500 1-2 7 84 Lipoproteinler,  elektroforezdeki  ayrılmalarına  göre   şilomikronlar  (tok  kişilerde  görülür),   lipoprotein (LDL), pre  lipoprotein (VLDL),  lipoprotein (HDL)  şeklinde   alt  gruplara  ayrılırlar Şilomikronlar, lipoproteinlerin  en  büyükleri  ve  dansitesi  en  küçük  olanlarıdırlar.   Yüksek  oranda  trigliserid  içerirler VLDL  (çok  düşük  dansiteli  lipoprotein),  şilomikronlardan  daha  küçüktürler. Endojen  trigliserid  bakımından  oldukça  zengindir LDL  (düşük  dansiteli  lipoprotein),  trigliserid  içerikleri  çok  az,  kolesterol  ve   kolesterol esterlerinden zengin lipoproteinlerdir. Temel apolipoproteinleri ApoB- 100’dür HDL  (yüksek  dansiteli  lipoprotein),  LDL’lerden  daha  küçüktürler.  HDL   kitlesinin %50’si protein, %30’u fosfolipid, %20’si  kolesteroldür Lp (a), LDL’ye benzeyen bir lipoproteindir. Başlıca  apolipoproteini  apo  B- 100’dür.    Apolipoproteinler Apo A, Apo  AI,  Apo  AII  ve  Apo  AIV  olmak  üzere  üç  tiptir.  HDL’nin major proteinleridirler. Apo AI, LCAT (Lesitin kolesterol asiltransferaz ) enziminin aktivasyonunda  ve  böylece  ekstrahepatik  dokulardan  karaciğere  serbest   kolesterolün  HDL’de  esterleştirilmek  suretiyle  taşınmasında  rol  oynar.  Apo AI’in  artması  organizmanın  lehinedir Apo B, HDL  dışındaki  bütün  lipoproteinlerin  başta  gelen  proteinidir.  Apo B- 100, Apo B-48, Apo B-26, Apo B-74  olmak  üzere  dört  tipi  vardır.  Apo  B-100 çoğunlukla  karaciğerde  sentezlenir,  Apo  B-48  bağırsak  duvarında  sentezlenir. Apo B’nin  artması  organizmanın  aleyhinedir Apo C, Açlık  durumunda  VLDL  ve  HDL’nin  yapısında  bulunur. Apo CI, Apo CII,  Apo  CIII  olmak  üzere  üç  tipi  vardır Apo D, Lipoproteinler  arasında  kolesterol  esterleri  ve  trigliseridlerin   transferinde  rol  oynamaktadır.  Bu  yüzden  kolesterol ester transfer proteini de denmektedir Apo E, karaciğerde  sentezlenir.  Plazmada HDL’nin  yapısına  katılır.  Apo E’nin, Apo  EI,  Apo  EII,  Apo  EIII,  Apo  EIV  ve  Apo  EV  olmak  üzere  beş  çeşidi  vardır  Eikozanoidler Eikozanoidler, siklik  doymamış  yağ  asitleridir,  omurgalı   hayvanların  çeşitli  dokularında  son  derece  güçlü  hormon benzeri etkilerinin  çeşitliliği  ile  bilinen,  20 karbonlu poliansatüre  yağ  asidi   olan 20: 45, 8, 11, 14 araşidonik  asit  türevi  bileşiklerdir. Araşidonik  asit,  esansiyeldir  ancak,  bir  omega-6 olan, gama- linolenik asitten (18C:36,9,12)  karaciğerde  sentezlenebilir.   -prostanoidler prostaglandinler (PG) prostasiklin (PGI) tromboksanlar (TX) -lökotrienler  (LT)   -lipoksinler (LX)  Prostaglandin  (PG)  ve  löktrien  (LT)  oluşumu  bir  yana   bırakılırsa,  diyetle  alınması  zorunlu  olan  yağ  asitlerinin   işlevleri  çok  çeşitlidir: 1.    Hücrenin  yapısal  lipidlerinde  yer  alır  ve  mitokondri  zarı   yapısal  bütünlüğü  ile  ilişkilidir. 2. Araşidonik  asit  zarlarda  yer  alır  ve  fosfolipidlerde  yer   alan  yağ  asitlerinin  %5-15’inden sorumludur. 3. -linoleik asitten sentezlenen  veya  balık  yağlarında   doğrudan  alınan  omega-3, doksohekzaenoik asit (DHA) retina,  serebral  korteks,  testis  ve  spermde  yüksek  oranda   bulunur. Beyin  ve  retina  gelişimi  için  özellikle  gereksinim  vardır.   Retinitis  pigmentozada  (gece  körlüğü,  tavuk  karası)   doksohekzaenoik  asit  düzeyleri  düşük  olarak  bulunmuştur.  Eikozanoitler, etkileri bakımından hormonlara benzetilmelerine karşın bazı özellikler açısından hormonlardan farklıdırlar: Hormonlar özgün bezlerden salınırken prostaglandinler hemen her dokuda üretilirler. Eritrositler hariç, bütün dokularda etkilerini gösterirler. Hormonlar gibi kan yoluyla uzak bölgelere iletilmezler daha çok lokal etki gösterirler. Parakrin veya otokrin etkilidirler. Kısa ömürlüdürler. Depolanmazlar. Hormonlardan farklı olarak da sentez bölgelerinde inaktif ürünlere dönüştürürler ve kayda değer miktarda depolanmazlar. Araşidonik  asit  ve  bazı  eikosanoid türevleri NSAID: Nonsteroidal antiinflamatuar  ilaçlar  (aspirin, ibuprofen)  PGH2,  kararsızdır,  farklı  dokularda,  farklı   enzimlerle prostaglandin ve tromboksanlara  dönüşür. Siklooksijenazlar, Aspirinle inhibe edilir. 17  doğal  PG  vardır. Siklooksijenazların  inhibisyonu,  mide  asiti   İnsanda  sadece  7  tane  PG  bulunur. salgısını  arttırır  ve  ülsere  sebep  olabilir. 2: halka dışındaki  çift  bağ   PGI2, Prostasiklinler, sayısıdır. Damar endotelde α:  9.  OH’ın   sentezlenir. halkanın  altında   olduğunu   Vazodilatör gösterir. (Damar  düz  kaslarını   Vazodilatör, gevşetir) Anti agregat PGD2, PGH2, trombositlerde Anti agregat Tromboksanlara  (TXA)  dönüşür. Vazodilatör, (Trombositlerin Vazokonstriktor (Damar  düz  kasının   Anti inflamatuar, kümeleşmesini   Vazodilatör, kasılması), Proapoptotik engeller) Nöron  koruyucu, Proagregant (Trombosit Nöron  yıkıcı kümeleşmesini  sağlar,  Düşük  doz   Mide  mukozasını   Mide  mukozasını  korur Aspirinle inhibe olur) korur  Fosfolipaz A2 Fosfolipaz A2 (PLA2) (PLA2) 12-lipoksijenaz (12-LOX) 14,15-EET: 14,15-epoksi 12-HpETE: 12-hidro eikosa trienoik asit peroksi eikosa trienoik asit PGE2: Prostaglandin E2 14,15-DHET: 14,15- dihidroksi eikosa trienoik asit 12-HETE: 12-hidroksi PGI2:Prostasiklin eikosa trienoik asit 20-HETE: 20-hidroksi 16-HETE: 16-hidroksi eikosa trienoik asit eikosa trienoik asit PGF2a: Prostaglandin F2a 6-keto-PGF1a: 6-keto- AYRICA 5-Lipooksijenaz enzimi AYRICA PGH2, trombositlerde Prostaglandin F1a Lökotrienleri  sentezler. Tromboksanlara  (TXA)  dönüşür    5-HpETE: 5-hidro peroksi eikosa trienoik asit LİPOKSİNLER, Lökotrienler: Nötrofil  adezyonunu   Vazokonstriksiyon ve kemotaksiyi Bronkospazm inhibe eder. Damar Anti enflamatuar etki geçirgenliğinin  artışı gösterir. Lökotrienlerin   etkilerini antagonize eder  Lökotrienler (LT): Prostaglandinlerden  farklı  olarak,  halka  içermez. 3  konjuge  çift  bağ  içerir  (trien) Lökosit,  trombosit,  makrofajlarda  sentezlenir. Enflamatuar  yanıtta  rol  oynar. Makrofaj  ve  lenfositlerden  sitokinlerin  salımını  sağlar. Polinükleer  Lenfositlerin  (PNL),  enflamasyon  bölgesine  doğru   kemotaksisini  sağlarlar.   Kısa  sürede  yıkılırlar. Astımda  bronş  düz  kasını  kasar. Mukus  sekresyonunu  uyarır.  Astım  krizlerine  yol  açar.   Hızlı  hipersensitivitede,  polen  ve  benzeri  antijenler,  IgE  molekülleri   ile  etkileşir  ve  mast hücrelerine  bağlanırlar.  Sonuçta  lökotrienlerin   oluşturduğu,  SRS-A  (anafilaksinin  yavaş  etken  maddesi)  ve  histamin   salınır.  Bunlar  da  düz  kaslarda  kasılma  ve  küçük  damarlarda   permiabilite  artışına  neden  olurlar.  LTC4, LTD4, LTE4: Düz kas kasılması, Bronko konstrüksiyon, Mukus sekresyonunu artırırlar Vazo konstrüksiyon (vzk), Artmış vasküler permeabiliteye yol açarlar. Bağırsak ve bronşların düz kaslarının kasılmasında, histamine göre çok daha etkilidirler. LTD4, LTC4’e göre çok daha etkilidir. SRS-A, yani, anaflaksinin yavaş reaksiyon veren maddesinin bileşenleridirler. LTB4 Güçlü kemotaktik maddedir. Polinükleer  Lenfositlerin  (PNL)  artmış  kemotaksisine   sebep olur. Nötrofil  kemotaksisinden  sorumludur. Adenilat siklaz sistemini uyararak PNL’de degranülasyonu  ve  lizozomal  hidrolitik  enzimlerin   salınımını  sağlarlar.   Lökosit  adezyonunu  sağlar.  Zıt  çalışanlar İnflamasyonda, aynı  öncüden  (5-HpETE: 5-hidro peroksi eikosa trienoik asit) sentezlenmelerine rağmen: Lipoksinler (LXA4 ve LXB4) ve Lökotrienler  (LTB4,  LTC4,  LTD4,  LTE4)  zıt   çalışır. Lipoksinler: Anti-inflamatuar Lökotrienler:  İnflamatuar  Zıt  çalışanlar Düz kas kasılmasında, PGE2 ve PGF2 Birçok dokuda birbirine çevrilebilir. Bu önemlidir, çünkü her ikisi ters etkilidir. Pg-F’ler: Bronşial ve trakeal düz kasları genellikle kasar. Pg-E’ler: gevşetir.  Prostaglandin, prostasiklin ve tromboksanların bazı genel etkileri Sistem PgE’ler PgF’ler Prostasiklin Tromboksan Düz kas Dilatasyon Daralma Dilatasyon Daralma Vasküler Dilatasyon Daralma Hafif dilatasyon, Daralma Bronşial daha çok bron- kokonstruksiyona engel olur Gastro Kasılma Kasılma Diğer ajanların Hafif intestinal Diare Diare yarattığı kasılmayı kontraksiyon engeller Uterin Kasılma Kasılma Diğer Hafif kasılma prostaglandinlerin yarattığı kasılmayı engeller Platelet PgE1, cAMP ’ yi İnhibe eder Uyarır. agregasyonu artırır ve inhibe (cAMP’yi artırır) (cAMP ’ yi eder. azaltır) PgE2 bifazik etkilidir  Sistem PgE’ler PgF’ler Prostasi Tromb klin oksan Adipoz Lipolizi inhibe eder. Hormonlar doku tarafından uyarılan cAMP’yi azaltır. Endokrin ACTH, TSH, LH ve paratiroid hormon ACTH, benzeri etkiler gösterirler prolaktin ve Vazopressini inhibe ederler. gonadotropi ACTH, GH, LH, TSH ve steroid n salınımını hormon salınımını artırırlar. İnsülinle artırırlar. uyarılmış glukoz salınımını inhibe Luteolizisi ederler. uyarırlar Glukagon salınımını artırırlar Ca++, Osteoklastları uyararak Ca++ kemik salınımını uyarırlar. Bu etki PTH’dan bağımsızdır Gastrik Azaltır Azaltır asid salınımı Pankreatik Uyarırlar ekzokrin sekresyon  Sistem PgE’ler PgF’l Prostasiklin Tro er mbok san Böbrek Renal kan akımını ve renin Renal kan akımı ve sekresyonunu artırır. renin Tübüler Na+ sekresyonunu reabsorbsiyonunu ve artırır vazopressinle uyarılmış su transportunu inhibe eder İnflamasyon İnflamasyonu yaratır Pg’lerden daha az etkilidir İmmünolojik T ve B-hücre fonksiyonlarını azaltır Periferal Sempatik sinir sinir sistemi sonlanmalarından NE (norepinefrin) salınımını inhibe eder Santral sinir Pirojenik etkilidir. sistemi Sedasyona yol açar Biyokimya-I 6.1.2020 14. Ders  İzoprenoidler İzoprenoidler,  5  karbonlu  bir  alken  olan,   izopren (2-metil, 1,3-bütadien)   molekülünden  türeyen  bileşiklerdir. Steroidler, Terpenler ve Lipid Vitaminler olarak  sınıflandırırlırlar.  Terpenler Terpenler izopren’in (2-metil-1,3-bütadien) oligomer veya polimerleridir. İzopren molekülünde bulunan çift bağlar konjugedir. Yani iki çift bağ arasında yalnız bir tek bağ bulunmaktadır. Böyle konjuge çift bağ taşıyan maddeler büyük reaksiyon yeteneğine sahiptirler ve başka maddelerle kolayca birleşebilirler. Aynı reaksiyon yeteneğine dayalı olarak izopren molekülleri kendi aralarında da birleşebilirler (polimerizasyon). İzopren molekülleri polimerize olmadan önce dehidre olmaları gerekir.  Doğada  yaygındırlar.  Genellikle  bitkilerde  bulunurlar.    Bitki  çiçek,  meyve  ve  yapraklarının  özgün  kokularını   oluştururlar.    Tarçın  (Kafur)   Turunçgillerin  meyve   Nane  yaprağında   ağacında  bulunur kabuğunda  bulunur. bulunur Limon otunda bulunur Görme  kimyasında  rol  oynar Havuçta  ve  diğer  sebzelerde  bulunur,  Vitamin  A’nın  öncülüdür  İzoprenin kendisi doğal olarak bulunmadığı halde doğada izopren moleküllerinin polimerizasyonu sonucu oluşan bileşikler yaygındır. Doğal bileşiklerin çoğunda izopren moleküllerinden birisinin baş kısmı ile diğerinin kuyruk kısmı birleşmiştir. Bununla birlikte iki baş ya da kuyruğun birleştiği maddeler de vardır. Terpenlerin çoğu hidrokarbon, diğerleri alkol, eter, aldehit, keton ve asittir. Büyük bir kısmı güzel kokar. Hafifçe ısıtılarak ya da su buharı damıtımıyla diğer bitkisel maddelerden ayrılabilir. Terpenlerin bazıları parfümlerde, tat vermede ve tıpta kullanılır.  İzopren  oligomerlerinden, C10 olanlara monoterpenler, C15 olanlara seskiterpenler, C20 olanlara diterpenler, C30 olanlara triterpenler, C40 olanlara tetraterpenler denir.  İzopren  oligomerlerinden, C10 olanlara monoterpenler, C15 olanlara seskiterpenler, C20 olanlara diterpenler, C30 olanlara triterpenler, C40 olanlara tetraterpenler denir.  İzopren  oligomerlerinden, C10 olanlara monoterpenler, C15 olanlara seskiterpenler, C20 olanlara diterpenler, C30 olanlara triterpenler, C40 olanlara tetraterpenler denir.  İzopren  oligomerlerinden, C10 olanlara monoterpenler, C15 olanlara seskiterpenler, C20 olanlara diterpenler, C30 olanlara triterpenler, C40 olanlara tetraterpenler denir.  İzopren  oligomerlerinden, C10 olanlara monoterpenler, C15 olanlara seskiterpenler, C20 olanlara diterpenler, C30 olanlara triterpenler, C40 olanlara tetraterpenler denir.  Terpenlerin  en  önemli  grubu  olan   Karotinoidler tetraterpendir (C40). Açık  sarıdan  kırmızı-menekşeye  kadar  değişen   renkte maddelerdir. Karotinoidlere  bu  renkleri  veren  faktör   taşıdıkları  çift  bağlardır.   Bazı  karotinoidler,  likopin  gibi,  asiklik   (halkasız)  olmalarına  karşın  bazıları  da  zincirin   her iki ucunda hidroaromatik birer halka ile kapanmışlardır.   Böyle  karotinoidlere  karotinler  denir.  Beta Karotin (β-karoten) Karotinlerde halkalar dört izopren molekülünün iki ucunda yer alır. Zincir uçlarındaki bu hidroaromatik halkalara iyonon halkaları adı verilir. İyonon halkaları a -, b - ve pseudoiyonon halkalarıdır. a - ve b -iyonon halkaları kapalı olup yalnız bir çift bağ ihtiva ederler. Çift bağın yerleri a - ve b -halkalarında farklıdır. Pseudoiyonon halkası ise 2 çift bağ taşır ve açıktır. Taşıdıkları iyonon halkalarına göre a -, b - ve gama karotinler şekillenir. Karotinler vitamin A'nın ön maddeleridir.