Yağ Asitlerinin Oksidasyonu - Biyokimya PDF

16.11.2022 Yağ Asitlerinin Oksidasyonu Yağ asitlerinin aktivasyonu ve oksidasyonu mitokondride...

16.11.2022 Yağ Asitlerinin Oksidasyonu Yağ asitlerinin aktivasyonu ve oksidasyonu mitokondride gerçekleşir. Memeli dokularında rastlanan yağ asidlerinin hemen hepsi LİPİDLER-III çift karbonlu olduklarından bunların sentez ve yıkımları 2 C birimlerinin eklenmesi ve çıkarılması şeklinde olur. Oksidasyon başlama yerine göre α, β, ω- oksidasyon şeklinde isimlendirilir. Yağ Asidlerinin Oksidasyonu Yağ Asitlerinin Aktivasyonu  Hormon duyarlı lipaz aracılığı ile yağ dokusundan, lipoprotein lipaz aracılığı ile plazma TG’lerden açığa çıkan serbest yağ Yağ asitlerinin mitokondri iç zarından geçebilmeleri için önce açil-CoA sentetaz enzimleri aracılığıyla aktifleşmeleri asidleri plazmada albümin ile bağlanarak taşınır. Hücrelere gerekmektedir. Aktivasyon için iki yüksek enerjili fosfat bağı kolaylaştırılmış diffüzyon ile alınan yağ asidleri sitozolde yağ açil gereklidir. CoA sentaz tarafından açil CoA türevlerine dönüştürülür.  Kısa ve orta zincirli yağ açil CoA’lar mitokondri membranından difüzyon ile geçebilirken, uzun zincirli yağ açil CoA’lar karnitin aracılığı ile iç mitokondriyal membrandan matrikse geçerler. ATP ve CoA varlığında açil CoA sentetaz enzimi, serbest yağ asidinin aktif yağ asidine dönüşümünü katalizler. 1  16.11.2022 Yağ Asitlerinin Mitokondriye Girişi Yağ Asitlerinin β-Oksidasyonu  Yağ asidi açil-CoA, mitokondri iç zarını geçemediği için Mitokondriye girdikten sonra yağ asitlerinin oksidasyonu 3 yapısındaki CoA yerine karnitin bağlanması ile oluşan açil- aşamada gerçekleşir. karnitin, özel bir taşıyıcı aracılığı ile mitokondri matriksine 1. β Oksidasyon: İlk aşamada yağ asidinin karboksil ucundan girebilmektedir. başlayarak 2 C’lu birimler asetil CoA olarak uzaklaştırılmaktadır. 16 C atomu içeren palmitik asitin yıkılması için 7 kez tekrarlanan bu işlem sonunda 8 tane asetil CoA oluşur. Her asetil CoA oluşumu için iki çift elektron ve 4 H+ atomu, yağ asitinden  Karnitin-açil transferaz I: Yağ asidi açil-karnitin, açil uzaklaştırılmaktadır. karnitin/karnitin taşıyıcısı aracılığıyla mitokondrinin matriks tarafına geçmesini katalizler. Palmitoil-CoA + 7CoA-SH + 7FAD+ + 7NAD+ + 7H2O  Karnitin-açiltransferaz II: Yağ asidi açil-karnitinden karnitin 8 asetil-CoA + 7 FADH2 + 7NADH + H+ yerine mitokondri kaynaklı CoA bağlanmasını katalizler.  β-oksidasyon safhası doymuş yağ asidleri için 4 enzim tarafından katalizlenen 4 basamakta gerçekleşir. 1. ve 3. basamaklarda dehidrogenazların katalizi ile birincisinde FADH2, ikincisinde NADH2 açığa çıkar. Bunlar ETZ’de sırası ile 2 ve 3 ATP sentezine neden olur. β-Oksidasyon β-Oksidasyon (Doymuş ya’lerinin oksidasyonu) 2. Yağ asiti oksidasyonunun ikinci aşamasında asetil CoA molekülündeki asetil kısımları, sitrik asit döngüsüne katılarak CO2 ve H2O’ya kadar oksidlenmektedir. 3. 3. aşamada ise beta-oksidasyon ve sitrik asit döngüsünde açığa çıkan protonlar, mitokondri ETZ ile moleküler oksijene taşınır. Oksidatif fosforilasyon ile eşleşen bu tepkimeler ile açığa çıkan enerji ATP şeklinde saklanmaktadır. 2  16.11.2022 β-Oksidasyon Yağ asitlerinin  oksidasyonu (Doymuş ya’lerinin oksidasyonu) 16 C’lu palmitik asitin beta oksidasyonu ile elde edilen enerji Hücre için gerekli enerjiyi sağlar 7FADH2 x 2 ATP ETZ 14 Karaciğer ve yağ doku arasındaki dengenin devamına yardım eder 7NADH x 3 ATP ETZ 21 Yağ asitlerini, diğer dokuların da yararlanabileceği 8 Asetil CoA x 12 ATP Krebs 96 suda çözünür maddeler haline dönüştürür Toplam 131 ATP Yağ asidi mitokondriye geçerken harcanan enerji -2 ATP NET 129 ATP Doymamış Yağ Asitlerinin OksidasyonuOleil- Yağ Asidi Oksidasyon Hızının Düzenlenmesi CoA Molekülünün β-Oksidasyonu 1. KC’de ya’leri sitozolde TG, fosfolipid gibi çeşitli lipid sınıfı bileşiklerin sentezine katılmaktadır. 2. Ya’leri mitokondriye taşınarak izlenmektedir. 3  16.11.2022 Yağ Asitlerinin α ve  Oksidasyonu Yağ Asitlerinin α ve  Oksidasyonu  oksidasyon: Yağ asitlerinin  oksidasyonu, mikrozomlarda  oksidasyon: Birçok dokuda endoplazmik retikulumda, gerçekleşir. karaciğerde mikrozomlarda gerçekleşir. Molekülün karboksil ucundan her seferinde 1 karbon ayrılır. Moleküler oksijen, NADPH ve sitokrom P-450 gereklidir. CoA ara ürünlerine ihtiyaç yoktur ve yüksek enerjili fosfatlar Önce  karbonu (metil ucundaki C atomu) oksitlenerek oluşmaz. dikarboksilik asit oluşur; oluşan dikarboksilik asit de  Her seferinde 1 NADH elde edilir ve 1 karbon eksik yağ asidi oksidasyonla yıkılır. oluşur. Çok az kullanılan α-oksidasyon, dallanmış hidrokarbon zincirinli yağ asitleri için geçerli olmaktadır. Keton Cisimleri ve Metabolizması Keton Cisimleri ve Metabolizması Ketogenez: Keton cisimleri asetil-CoA moleküllerinden oluşur. Tanım: Lipid kaynaklı moleküller olan keton cisimleri, enerji sağlanmasında kullanılmaktadır. Suda çözünen bu moleküller, KC’de yağ asiti oksidasyonu sırasında oluşmaktadır. Keton cisimleri sentezine ketogenez denir. Keton Cisimlerin Yapıları 4  16.11.2022 Keton Cisimlerin Sentezi ve Kullanılması LİPİD METABOLİZMASI BOZUKLUKLARI Lipid Depo Hastalıkları Serum Lipidleri ile Koroner Arter Hastalıkları Arasındaki İlişki Doğumsal metabolizma bozukluklarının bir grubunu oluşturmaktadır. Dislipidemi ile ateroskleroz ve dolayısıyla koroner Lipid depolama veya lipidozis denen bu tür hastalıklar, kalp hastalığı arasında ilişki olduğu bilinmektedir. kompleks lipidlerin dokularda ve çoğu kez sinir sisteminde anormal miktarlarda bulunması ile karakterizedir. Düz kas hücrelerinde kolesterol esterlerinin birikmesiyle arteriyel duvarlarda aterosklerotik plaklar gelişir Tay-Sachs hastalığı Gaucher hastalığı Niemann-Pick hastalığı 5  16.11.2022 Plazma HDL-C düzeyinin düşmesine neden olan faktörler Obezite Sigara Hareketsiz yaşam Hipertrigliseridemi Hiperkolesterolemi Genetik faktörler İlaçlar (progesteron, anabolik steroidler, androjenler, β- adrenerjik blokerler, thiazid, diüretikler ve probukol Beslenme Serum LDL-kolesterol ve HDL-kolesterol düzeylerindeki değişmeler, aterosklerotik kalp hastalığı riski bakımından Lipid Düzeyine Diyet Bileşenlerinin serum total kolesterol düzeylerinden önemlidir. Etkileri LDL-kolesterol/HDL-kolesterol oranının 4 : yüksek risk - Koroner arter hastalığı riskini azalttığı gösterilmiştir. Total kolesterol/HDL kolesterol oranı kardiyovaskuler risk n-3: TG sentezini azaltarak, LDL-C düzeyinde artışa neden faktörü olarak kullanılır. Bu oran E: 20 yaş Sütlü N veya + +++ Dislipidemiler (dislipoproteinemiler) Ters kolesterol taşınması ile ilgili bozukluklar; Hipolipoproteinemiler, nadir görülen kalıtsal hastalıklarda ve hipertiroidemi, anemi, malabsorbsiyon, malnütrisyon gibi LCAT eksikliği (Balık gözü hastalığı) sekonder nedenlere bağlı olarak plazma lipoproteinlerinin düzeyleri düşük bulunabilmektedir. Hiperalfalipoproteinemi (Kolesterol ester transfer protein eksikliği) Abetalipoproteinemi (Akantositoz) Hipobetalipoproteinemi Familyal hipoalfalipoproteinemi Apo A1mutasyonları 8  16.11.2022 Yağ asidi metabolizması bozuklukları Esansiyel yağ asidi eksikliği Açil KoA dehidrogenaz eksikliği Zellweger sendromu Akut solunum yetmezliği sendromu (ARDS) 9  16.11.2022 Lipidlerin Ağızda ve Midedeki Sınırlı Sindirimi Lipidlerin sindirimi midede başlar. Midedeki sindirim dilin arkasındaki bezlerden salınan aside dayanıklı lipaz (lingual lipaz) tarafından katalize edilir. LİPİDLER-II Lipidlerin Ağızda ve Midedeki Sınırlı Lipidlerin İnce barsakta Emülsifikasyonu Sindirimi Temel hidroliz yeri ince barsaklardır. Barsağın ilk bölümü olan Kısa ve orta zincirli yağ asitleri içeren TG’ler mideden salınan düedonumda emülsifikasyon (safra tuzlarının deterjan etkisi, gastrik lipaz tarafından parçalanırlar. barsak hareketlerinin mekanik karıştırıcı etkisi ile) gerçekleşir. Yetişkinlerde kullanım oranı azdır. Safra ve pankreatik enzimlerin etkileri sonucu hidrolize uğrayan lipidler KC’de üretilen ve ince barsağa salınan safra tuzları ile birleşerek emilime hazır miçelleri oluşturur. 1  16.11.2022 Lipidlerin İnce Barsakta Pankreas Lipidlerin İnce barsakta Emülsifikasyonu Enzimleri Tarafından Enzimatik Yıkımı Miçellere dönüşen TG moleküllerine bağlı yağ asitlerinin yapısında bulunan ve polar olmayan metil grupları içe gelir ve Miçeller ince barsak hareketleri ile ilerler ve hormonal olarak böylece partiküller küçülür ve kümeleşemezler. kontrol edilen pankreatik lipaz enzimi ile triaçilgliserolleri yağ asitleri ve gliserole parçalanırlar. Lipidlerin İnce Barsakta Pankreas Enzimleri Lipidlerin İnce Barsakta Pankreas Tarafından Enzimatik Yıkımı Enzimleri Tarafından Enzimatik Yıkımı 2. Triaçilgliserolün yıkımı: 1. Lipid sindiriminin hormonal kontrolü 3. Kolesterol esterlerinin yıkımı: 4. Fosfolipid yıkımı: 2  16.11.2022 Lipidlerin Barsak Mukoza Hücreleri Triaçilgliserol ve Kolesterol esterlerinin Barsak Tarafından Emilmesi Mukoza Hücreleri Tarafından Yeniden Sentezi Suda çözünebildiği ve yapısı CHO’lara benzediği Yağ asitleri yağ-açil CoA sentetaz tarafından aktif forma için TG’lerden ayrılan gliserol doğrudan portal dönüştürülür. kana geçerek KC’e taşınır. Orta ve kısa zincirli yağ asidleri kısmen suda çözünür olduklarından emilerek portal kana geçip albümine bağlanarak KC’e taşınırlar. Uzun zincirli yağ asidleri, serbest kolesterol, digliserit ve monogliseritler safra tuzları ile birlikte karışık miçelleri oluştururlar. Barsak mukoza hücrelerine absorbe edilen 2- Karışık miçeller barsak mukoza hücrelerinin monoasilgliseroller, yağ-açil CoA türevleri kullanılarak açil- fırçamsı kenar membranına doğru yaklaşırlar. transferazlar tarafından triaçilgliserollere dönüştürülürler. Orada lipidler hareketsiz su tabakasına geçerler ve emilirler. Barsak Mukoza Hücrelerinden Diyetle Alınan Lipidlerin Dokular Lipidlerin Salgılanması Tarafından Kullanılması Şilomikronlar yoluyla taşınan TG’ler lenf sistemi ile ya Şilomikronlardaki TG’ler, iskelet kasında, adipoz dokuda, kalpte, depolanmak üzere yağ hücrelerine (adipositlere) ya da enerji KC’de, AC’de ve böbreklerde lipoprotein lipaz enzimiyle gliserol kaynağı olarak kullanılmak üzere kas hücrelerine taşınırlar. ve yağ asitlerine yıkılır. Serbest yağ asitlerinin akıbeti: Doğrudan komşu kas veya yağ hücrelerine girebilir ya da hücreler tarafından alınıncaya kadar kanda albümine bağlı olarak dolaşırlar. Enerji gereksinimi yoksa adipositlerde depolanır, enerjiye gereksinim varsa kaslarda oksidasyon reaksiyonları ile enerji oluşturmak üzere yakıt olarak kullanılırlar. 3  16.11.2022 Diyetle Alınan Lipidlerin Dokular Depolanma: Yağların adipositlerde depolanması için, TG’ler kan damarı duvarında bulunan lipoprotein lipaz ile Tarafından Kullanılması gliserol ve yağ asitlerine parçalanır. 2. Gliserolün akıbeti: Gliserol hemen hemen sadece KC Bu bileşikler adiposit hücrelerine girer ve yağ damlacıkları tarafından gliserol-3-fosfat oluşturmak amacıyla kullanılır. halinde triaçilgliserol olarak depolanırlar. Oluşan gliserol-3-fosfat dihidroksiaseton fosfata oksitlenerek glikolize ya da glikoneogeneze girebilir. 3. Geri kalan şilomikron bileşenlerinin akıbeti: Triaçilgliserolün çoğu uzaklaştırıldıktan sonra, şilomikron kalıntıları KC tarafından alınır ve hidroliz edilir. Uzun süreli egzersiz yapıldığında KC ve kaslarda Önce dolaşıma epinefrin ve glukagon hormonları bulunan az miktardaki glikojen depoları kısa sürede salınır. Adipositler üzerinde bulunan reseptörlere tükenir. Kas hücreleri – myositler, enerji kaynağı olarak bağlanırlar. adipoz dokuda depolanmış yağları kullanırlar. 4  16.11.2022 Yağ asitleri serum albümine bağlanarak dolaşıma Bu bağlanma sonrası adenilat siklaz ATP’ı cAMP’a oradan da gerektiğinde kas hücrelerine salınırlar. çevirir. Kas hücrelerinde oksidasyon reaksiyonları ile enerji cAMP protein kinaza bağlanarak bu enzimi aktive üretirler. eder. Aktif protein kinaz triaçilgliserol lipaza bağlanarak bu enzimi aktive eder. Aktif triaçilgliserol lipaz enzimi trigliseritleri yağ asitlerine parçalar. Lipid Transportu ve Lipoproteinler Lipid Transportu ve Lipoproteinler Diyet ile alınan ve KC ile adipoz dokuda sentezlenen lipidler, kullanılmak ve depolanmak üzere dokular arasında taşınmaktadır. Eksojen Lipid Transportu Suda çözünmedikleri için taşınmaları için lipoproteinlere ihtiyaç duyarlar. Endojen Lipid Transportu Lipid transport şekilleri: – Eksojen lipid transportu Ters kolesterol transportu – Endojen lipid transportu – Ters kolesterol transportu 5  16.11.2022 Plazma Lipoproteinlerin Genel Yapısı Plazma Lipoproteinlerin Genel Yapısı Lipoproteinlerle taşınan başlıca lipidler, diyet veya de novo Lipoproteinlerin protein kısımlarına APOLİPOPROTEİN veya sentezle elde edilen APOPROTEİN olarak adlandırılan farklı proteinler bulunur. triaçilgliserol, fosfolipidler ve Apoproteinler, kolesteroldür – Enzim kofaktörü olarak rol alırlar; (serbest veya esterleşmiş). – Lipid transfer proteini olarak rol alırlar; – Dokularda lipoproteinlerin reseptörleri ile etkileşim için ligandlar olarak rol alırlar; Apolipoproteinler Lipoproteinler ultrasantrifüj yöntemi ile lipit içeriklerine bağlı olarak değişen dansitelerine ApoB-100 bilinen en uzun tek polipeptid zincirlerinden göre sınıflandırılırlar. biridir. 4536 aa içerir. ApoB-48, ApoB-100’ün %48’idir ve ApoB-100 ile aynı Lipoproteinlerin lipit miktarı ne kadar fazla mRNA’dan oluşur. ise dansitesi o kadar düşüktür. 4 temel lipoprotein sınıfı vardır; Şilomikron, VLDL, LDL, HDL 6  16.11.2022 Şilomikronlar En büyük ve TG’den en zengin lipoproteinlerdir. En yüksek şilomikron düzeyine, yağlı bir yemekten 3-6 saat sonra ulaşılmakta ve daha sonra azalma başlamaktadır. 12 saatlik açlık sonrası kanda şilomikrona rastlanmamaktadır. Şilomikronlar barsaklarda diyetle alınan yağlardan üretilir ve nisbeten uzun ömürlüdür.  Yarı ömürleri 1 saatten azdır Çok Düşük Dansiteli Lipoproteinler (VLDL) Ara Dansiteli Lipoproteinler (IDL) Yapı olarak şilomikronlara benzeyen VLDL, TG içeriğinin daha VLDL’nin %50 veya daha fazlası lipolitik yolla IDL’ye çevrilir. düşük, kolesterol, fosfolipid ve protein miktarının daha yüksek Yapısal protein olarak apoB100 içerir. olması ile şilomikronlardan ayrılmaktadır. Lipoliz sırasında trigliseridlerin kaybına bağlı olarak, IDL kolesterol esterlerinden ve apoE’den zengindir. KC’de üretilen bir partikül olup, boyutları hipertrigliseridemide artar. Düşük Dansiteli Lipoproteinler (LDL) Yapısal protein olarak apoB100 içerir. Dolaşımdaki VLDL apoE, CI, CII ve CIII de içerir. Yarı ömrü 2-4 saat kadardır. Kolesterolden zengin, bir lipoproteindir. Protein içeriğinin yaklaşık %95’i apoB100’dür. LDL, plazmadaki kolesterolün yaklaşık %70’ini taşır (%17’sini HDL taşır). LDL, VLDL’den lipoliz ile türemektedir. 7  16.11.2022 Yüksek Dansiteli Lipoproteinler (HDL) HDL Önemli İşlevler Gerçekleştirir: Çapları en küçük ve yoğunlukları en fazla olan lipoprotein Ekstrahepatik dokulardan özellikle damar duvarından partikülüdür. kolesterolü uzaklaştırır ve esterleştirir. HDL en fazla protein (%50) ve en fazla fosfolipid (lipidlerin Kolesterol esterlerini VLDL ve LDL’ye yer değiştirme %25) içeren lipoproteindir. reaksiyonu ile transfer ederler. HDL’nin başlıca apolipoproteinleri; A-I (%65), A-II (%25) ve Kolesterol esterlerini ters kolesterol transportu yoluyla ya daha düşük miktarlarda apo-C ve apo-E’dir. atılmak üzere KC’e ya da kolesterol gereksinim duyan diğer HDL’nin temel fonksiyonu, kolesterolü hücrelere taşırlar. periferik hücrelerden KC’e taşımaktır. Steroid hormon üreten bezlere (adrenal, over, testis) kolesterol taşır. Anti-aterojenik lipoprotein Yağ Asidi Sentezi (Lipogenez) Yağ Asidi Sentezi (Lipogenez) Yağ asidi sentezi; sitoplazmada yağ asidi sentaz enzim sistemi olarak adlandırılan ve 7 enzimden oluşan bir enzim kompleksi Yağ asidi sentezinin gerçekleşmesi için öncelikle asetil ile gerçekleşir. CoA’ların sitoplazmaya taşınması gerekir. Sentez; karaciğer, böbrek, beyin, meme bezi ve yağ dokusu Asetil CoA mitokondri zarını geçemediği için asetil CoA, özel dahil, birçok dokuların çözünebilen fraksiyonunda gerçekleşir. bir mekik sistemi aracılığı ile sitozole aktarılır. Kofaktörler, NADPH, ATP, Mn+2 ve HCO3 (CO2 kaynağı) dır. Sitozolde gerçekleşen yağ asidi sentaz enzim sisteminin katalizlediği tepkimede ilk önce asetil-CoA’dan malonil-CoA moleküllerinin üretilmesi gerekir. Asetil-CoA ve malonil-CoA tüketilerek son ürün palmitat elde edilmektedir. 8  16.11.2022 Yağ Asidi Sentaz Kompleksi De Novo Yağ Asidi Sentezi 1. Asetil transaçilaz Sülfidril gruplarına açil gruplarının bağlanması: 2. Malonil transaçilaz İki sülfidril grubuna açil grupları iki enzimatik 3. β-Ketoaçil sentaz (KAS) (kondanse edici enzim) basamakla bağlanır. 4. Enoil redüktaz (ER) 5. Hidrataz (H) 1. Reaksiyonda: Periferik SH-grubuna açiltransferaz’ın 6. Ketoaçil redüktaz (KAR) katalizi ile asetil-CoA bağlanır. 7. Tiyoesteraz 2. Reaksiyonda: Santral SH-grubuna malonil transaçilaz katalizi ile malonil-CoA bağlanır. De Novo Yağ Asidi Sentezi Yağ Asidi Biyosentezi Zincir Uzaması Yağ asidi sentezinin ikinci safhası kondensasyon, ketoredüksiyon, dehidratasyon ve saturasyon basamaklarından oluşmaktadır. Reaksiyonda NADPH+H+ elektron vericisi olarak rol oynar. 7 Malonil-CoA’nın ve 1 asetil-CoA’nın reaksiyona girerek yağ asidi sentetaz sisteminin 4 basamağının 7 defa tekrarı sonucu 16 C’lu palmitil-S-ACP sentezlenir. Asetil-CoA+7Malonil-CoA+14NADPH+H++7ATP Palmitik asid+8CoA+7CO2+14NADP++7ADP+7Pi 9  16.11.2022 Yağ Asidi Biyosentezinin Düzenlenmesi De Novo Yağ Asidi Sentezi 1. Allosterik modifikasyon İnsanlarda yağ asidi sentetaz sisteminin son ürünü palmitik asiddir. 2. Kovalent modifikasyon Palmitik asid uzun zincirli yağ asidlerinin öncül molekülüdür. Endoplazmik retikulum ve mitokondride bulunan yağ asidi 3. Beslenme zincir uzatma sistemi palmitik aside 2’şer C ilave ederek daha uzun zincirli yağ asidleri oluşturulabilirler. Yağ Asidi Biyosentezinin Özeti Trigliserid Biyosentezi Metabolik yolun; Lipogenez En aktif olduğu yerler Karaciğer, böbrek, beyin, barsak, meme bezi ve adipoz doku Hücredeki lokalizasyonu Sitoplazma Gliserolün yağ asidleri ile yaptığı esterler olan açilgliseroller, Anahtar enzim Asetil-CoA karboksilaz gliseridler olarak adlandırılır. Anahtar enzim aktivatörleri Sitrat, insülin , karbonhidratlı beslenme Anahtar enzim inhibitörleri Yağ asidi, trigliserid, epinefrin ve glukagon Gliseridlerin mono-di-trigliserid olmak üzere 3 genel tipi vardır. Gerekli kofaktörler NADPH, ATP, Mg+2, Mn+2, HCO3 Öncül molekül Asetil CoA (eklenen ise malonil-CoA) Normal koşullarda trigliseridin >%90’ı emilmektedir. Son ürün Palmitat Tek yönlü reaksiyon - FADH, NADPH, ATP üretilen noktalar - FADH2, NADPH, ATP tüketilen NADPH: Ketoaçil redüktaz ve enoil noktalar redüktaz ATP: Malonil CoA oluşurken 10  16.11.2022 Trigliserid Biyosentezi TG biyosentezi hormonlar tarafından TG biyosentezi için; gliserol 3-fosfat ve yağ açil CoA gereklidir. düzenlenir. Kas ve yağ dokusunda gliserol-3-P dehidrogenaz Lipogenez ve lipoliz aynı anda meydana gelir ve olay aracılığı ile dihidroksiaseton fosfattan bir denge durumunda bulunur. KC, böbrek ve diğer dokularda İnsülin CHO’ların TG’lere dönüşmesini hızlandırır. gliserol kinaz aracılığı ile gliserolden Biyosentezi; katekolaminler, glukagon, TSH, büyüme sağlanır. hormonu ve vazopressin inhibe eder. Yağ asidleri, Açil CoA sentetaz tarafından ATP ve CoA kullanılarak Açil-CoA molekülüne aktive olur. Açil CoA ile aktif gliserol ester bağları oluşturarak TG sentezlenir. Kolesterol Metabolizması Kolesterol Metabolizması Kolesterol amfipatik bir lipiddir. Plazmadaki kolesterolün >2/3’ü kolesterol linoleat ile Kolesterol esterleri kolesterolün çoğu dokudaki kolesterol oleat esteri şeklindedir. depo halidir. Esterleşme yapıyı daha hidrofobik yapar. Vücut kolesterolünün yarısı (~500 mg/gün) sentez Bu nedenle kolesterol, ya bir lipoprotein molekülünün yoluyla asetil CoA’dan meydana gelir. Geri kalanı bileşeni olarak proteinlerle beraber veya safra tuzları diyetle sağlanır. tarafından çözünmüş halde taşınmalıdır. Kolesterol sentezi başlıca KC’de gerçekleşir. KC, barsak, deri, adrenal korteks, overler, testisler ve plasenta vücudun kolesterol havuzuna en büyük katkıyı sağlayan organlardır. 11  16.11.2022 Kolesterol Biyosentezi KC, vücudun kolesterol dengesinin düzenlenmesinde en önemli role sahiptir. Kolesterol havuzunu; diyetle alınan kolesterol, ekstrahepatik dokulardan HDL aracılığı ile KC’e taşınan kolesterol ve KC’de de novo sentezi sonucu oluşan kolesterol oluşturur. Kolesterol biyosentezi 6 aşamada meydana gelir: 1. Asetil CoA’nın HMG KoA’ya (3-hidroksi-3-metil-glutaril-KoA) çevrilmesi 2. HMG KoA’ dan 6 C’lu bir bileşik olan mevalonat sentezi 3. Mevalonattan CO2 çıkışı ile izoprenoid birimlerin oluşumu 4. 6 izoprenoid birimin squaleni oluşturmak üzere kondansasyonu 5. Squalenin siklik hale geçerek temel steroid olan lanosterolü oluşturması 6. Lanosterolün 3 metil grubunun yitirilmesi dahil daha ileri birçok basamaktan geçmesiyle kolesterolun oluşması Kolesterol biyosentezi, Kolesterol Biyosentezinin Kontrolü Kolesterol Biyosentezi Kolesterol sentezinde hız sınırlayıcı ve regülasyon noktası HMG- CoA redüktaz’ın (3-hidroksi-3-metil-glutaril-KoA reduktaz) katalizlediği reaksiyondur. Anahtar enzim olan HMG-CoA redüktaz aktivitesi; Kolesteroldeki bütün C’lar, asetattan sağlanır.  Kolesterol tarafından feedback mekanizması ile kontrol edilir. İndirgeyici ekivalanlar NADPH’tan sağlanır.  Açlıkta düşer. Metabolik yol, asetil CoA’nın yüksek enerjili tiyoester  CHO içeriği zengin diyetle artar bağı ile ATP’nin terminal fosfat bağının hidrolizi tarafından sürdürülür. 12  16.11.2022 Kolesterol Biyosentezi-ÖZET Kolesterolün Taşınması Metabolik yolun; Kolesterol Sentezi En aktif olduğu yerler Karaciğer (%50), deri (%30)İB distal kısmı Diyetle alınan ve barsakta sentezlenen kolesterol (%15), adrenal korteks, gonadlar, sinir şilomikronlar ve VLDL içine alınarak lenf yolu ile kan dokusu ve aorta dolaşımına oradan karaciğere taşınır. Hücredeki lokalizasyonu Sitoplazma, endoplazmik retikulum Anahtar enzim HMG-CoA redüktaz (ER’da) Plazmada iken %70-80 oranında esterleşmiştir. Anahtar enzim aktivatörleri T3, T4 insülin , karbonhidratlı beslenme Karaciğere ulaşınca ester formu kolesterol ester hidrolaz Anahtar enzim inhibitörleri Kolesterol, açlık, glukagon, glukokortikoidler ile hidrolize uğratılarak serbest kolesterol halinde ve ilaçlar (statinler) hücreye alınır. Gerekli kofaktörler NADPH+H, ATP, Mg+2, Mn+2 Öncül molekül Asetil CoA Son ürün Kolesterol FADH2, NADPH, ATP NADPH: birçok basamak tüketilen noktalar ATP: kinazların katalizlediği basamaklarında Kolesterolün Taşınması Kolesterolün Yıkımı Diyetle alınan kolesterol esterleri barsakta serbest kolesterole dönüşür. Bu kolesterol ve enterohepatik dolaşımla gelen Kolesterol halka yapısı insanlarda CO2 ve H2O’ya yıkılamaz. Bütün kolesterol, barsak mukoza hücrelerine alınır. Serbest sterol halkası olarak vücuttan uzaklaştırılışı: kolesterolün çoğu burada kolesterol esterine çevrildikten sonra şilomikronların yapısına katılır. Şilomikronlar lenf yolu ile Sentezlenen ve diyetle alınan kolesterolün yaklaşık yarısı dolaşıma ulaşır. safra tuzlarına dönüştürüldükten sonra feçesle atılır. Kolesterol KC ile ekstrahepatik dokular arasında iki yol izler; Barsaktaki kolesterün bir kısmı atılmadan barsaktaki bakterilerce değiştirilir ve kolesterolün indirgenmiş türevleri 1. Safra ile enterohepatik dolaşım olan koprostanol ve kolestanol oluşur. 2. İntrasellüler lipoprotein sentez ve hidrolizine katılma Bir kısmı enterohepatik dolaşımla KC’e tekrar geri döner. 13  16.11.2022 Kolesterol Metabolizması Bozuklukları Hiperkolesterolemi – Ailesel Hiperkolesterolemi – Poligenik hiperkolesterolemi – Sekonder nedenlere bağlı hiperkolesterolemi Hipokolesterolemi 14  16.11.2022 Lipidler Karbon ve hidrojen atomlarından oluşmuştur. Az miktarda oksijen, bazı lipitlerde fosfor, azot ve kükürt atomları da bulunur. Lipidler, yağ asitlerinin esterleridirler; temel yapı taşları yağ LİPİDLER-I asitleridir. Suda çözünmeyen, apolar veya hidrofob bileşiklerdir. Ancak yapılarında hidroksil (−OH) ve karboksil (−COOH) grupları gibi polaritesi fazla olan hidrofilik grupları fazla miktarda içeren lipidler suda kısmen çözünebilirler. Eter, benzen, kloroform gibi organik çözücülerde çözünürler. Lipidlerin Görevleri Lipidlerin Görevleri Hücre yüzeyindeki parçaları, hücrelerin birbirini ve bazı Lipidlerin fizyolojik olarak önemli işlevleri vardır: maddeleri tanımasında ve bağışıklığın sağlanmasında önemli rol Hücre membranların yapısal bileşenidir (hücre zarı ve oynarlar. mitokondri zarında bulunurlar). Vücut ısısının korunmasına yardımcı olurlar. Biyolojik fonksiyonlar için gerekli enerjiyi sağlarlar (1 g 9.3 Sinir hücrelerinin etrafını saran miyelin lipid yapısı, elektriksel kkal). yalıtkan olarak fonksiyon görür. Enerjinin depo formudur. Bazı lipid sınıfı bileşiklerin, enzim kofaktörleri, elektron Taşıyıcı madde olarak kullanılır. taşıyıcıları, ışık emici pigmentler, hidrofobik bağlayıcılar, emülsifiye edici bileşikler, hormonlar olarak değişik Organizmayı dış etkenlerden korur. fonksiyonları vardır. İç organlara destek görevinde Yağda çözünen vitaminlerin emilimi için gereklidirler. bulunur. Organizmada doygunluk hissi oluşturma derecesi yüksektir. 1  16.11.2022 Enerji Kaynağı Olarak Lipidler Lipidlerin Organizmada Dağılımı Enerji metabolizması için gerekli yağın vücutta 3 temel kaynağı Lipidlerin vücutta dağılımı çeşitli hayvansal dokularda vardır. farklılık gösterir; 1. Diyetle alınan yağlar. 2. İkinci kaynak, vücuda fazla enerji alındığında karaciğerde Yumurta, sperma ve beyinde % 7.5 – 30 üretilen trigiseridler. 3. Adipositlerde depolanmış trigliseridler. Embriyonal dokuda % 1-2 Lipid deposu olmayan dokularda % 1-10 Yağ deposu olan dokularda ve sarı kemik iliğinde % 90 oranında dağılım gösterir. Lipidlerin Sınıflandırılması Lipidlerin Sınıflandırılması Nötral Basit lipidler: Yağ asitlerinin çeşitli alkollerle esterleşmiş halidir. Basit yağlar – Yağlar-Nötral yağlar-Triaçilgliserol-Trigliserid-: Gliserolle lipidler esterleşmiş yağ asitleridir. Mumlar – Katı ve sıvı halde bulunurlar. Fosfolipidler – Nötral yağların önemli bir kısmını trigliseridler oluşturur. Bileşik – Trigliseridler, bir gliserol molekülündeki üç -OH grubuna birer yağ Glikolipidler asidi bağlanması ile oluşur. Lipidler lipidler – Memelilerde adipoz hücrelerin sitoplazmasında depolanan Lipoproteinler triaçilgliserollerin cilt altındaki depoları, düşük ısılara karşı izolasyon sağlamaktadır. Yağ asidleri Öncül ve türev Mono-diaçil gliseroller lipidler Steroidler ve Diğerleri 2  16.11.2022 Lipidlerin Sınıflandırılması Lipidlerin Sınıflandırılması Bileşik lipidler: Yağ asitleri ve alkole ek olarak başka gruplar Basit lipidler: Yağ asitlerinin çeşitli alkollerle esterleşmiş içeren lipidlerdir. halidir. – Fosfolipidler: Yağ asitleri ve alkole ek olarak bir fosforik asit içeren bileşik lipidlerdir. Bunu dışında azot içeren bir baz ve farklı kimyasal – Mumlar gruplar da bulundurabilir. – Kolesterol esterleri C-Yağ asidi – Vitamin A esterleri Yağ asidi-C – Vitamin D esterleri C-Fosforik asid – İlave grup (lesitin, kolin, inozitol vb) Fosfolipid Genel Yapısı Fosfolipidler Fosfolipidler Gliserofosfolipidler (fosfogliseridler): Temel yapısını oluşturan 1. Kardiolipin: 1 mol gliserole 2 mol fosfatidik asit bağlanmıştır. fosfatidik asit, gliserolün iki alkol grubunun birer yağ asidi ve Antijenik özellik taşıyan tek insan fosfolipididir. Mitokondri iç zarının son alkol grubunun bir fosforikasit ile esterleşmesi sonucu yaklaşık %20 kadarını oluşturur. oluşan bir fosfodigliseriddir. En polar lipidler olan fosfogliseridler, hidrofilik ve hidrofobik grupları birlikte taşıdıkları için amfipatiktirler. Negatif ve pozitif yüklü grupları birlikte taşıdıkları için ise amfoteriktirler. 3  16.11.2022 Fosfolipidler Fosfolipidler 2. Fosfatidilkolin (Lesitin): Fosfatidik asitin fosfat grubu ile kolinin esterleşmesi sonucu oluşur. Dipalmitoil lesitin, çok etkili bir yüzey-etkin ajan olup AC’lerin iç – Hücre membranında en çok bulunan fosfolipiddir. yüzlerinin, yüzey gerilimine bağlı olarak birbirine yapışmasını – Kolinin vücut deposudur. önleyen sürfaktan’ın ana yapıtaşıdır. – Safranın önemli organik bileşenidir. Prematüre bebeklerde eksikliği Respiratuvar Distres Sendromuna neden olur. Fosfolipidler Fosfolipidler 3. Fosfatidiletanolamin (Sefalin): Fosfatidik asidin fosfat grubu 5. Plazmalojen: Kalp ve sinir hücre zarında özellikle beyinde ile etanolamin veya serin aa yapıya katılmıştır. Kanın bulunur, yapı olarak fosfatidiletanolamine benzerler. pıhtılaşmasında görev alır. Bir yağ asiti gliserol molekülünün 1. C ile ester bağı değil eter 4. Fosfatidilinozitol: Fosfatidik asidin fosfat grubu, 6 değerli bağı yapmıştır. bir alkol olan inozitolün birinci hidroksil grubuna Plazmalojenler insan merkezi sinir sistemi gliserofosfolipidlerinin bağlanmıştır. Fosfatidilinozitol 4,5-difosfat, hücre %23’ünü oluştururken aynı zamanda periferik sinir ve kas membranının önemli bir bileşenidir. hücrelerinin membranlarında da bulunabilirler. 4  16.11.2022 Fosfolipidler 5. Plazmalojen: Lipidlerin Sınıflandırılması Bir hormon olan palatalet (trombosit)-aktive edici faktör (PAF), Bileşik lipidler: önemli bir eter lipiddir. PAF bileşiğinin hipotansif ve ülser yapıcı – Sfingomiyelinler (sfingolipidler): Gliserol içermeyen, yağ asidi ve uzun özellikleri bulunmaktadır. zincirli bir amino alkol olan sfingozin içeren bileşik lipidlerdir. Yapısında kolin bulunan ve bazofillerden salgılanan bu bileşik, Sfingolipidlerin fosfat içerenleri, sfingomyelinlerdir; fosfat içermeyip trombosit agregasyonunu ve trombositlerden serotonin karbonhidrat içerenleri glikolipidler olarak bilinirler salınmasını uyarmaktadır. Sfingozin amino grubunun bir yağ asidi ile amid bağı yapması sonucu seramid oluşmaktadır. Sfingolipidlerin metabolik prekürsörüdür. doymuş lignoserik asit doymamış nervonik asid Özellikle beyin ve sinir dokusunda Sfingomiyelin hücre zarlarının plazma membranında bulunmaktadır. Sfingolipidler Sfingomyelinleri hidroliz eden sfingomiyelinaz enziminin genetik eksikliğinde: 1. Glikolipidler (Glikosfingolipidler): Sfingozin, yağ asiti, CHO ve CHO türevlerini içeren glikolipidlerin yapısında fosfor yoktur. Sfingozinin amino grubuna yağ asitinin bağlanmasıyla oluşan NIEMANN-PICK hastalığı seramid yapısındaki sfingozinin primer alkol grubuna bir Sfingomiyelinler karaciğer, dalak, beyin, lenf ve akciğerde birikir. veya daha fazla sayıda şeker bağlanmasıyla oluşur. Hepatosplenomegali, zeka geri, çocukluk çağında ölüm Plazma zarı dış kılıfında yer almakta olup, hücre yüzey karbonhidratlarına katkıda bulunur Glikosfingolipidler; A, B, O kan grubu belirleyicisidirler. 5  16.11.2022 Sfingolipidler Sfingolipidler 2. Serebrozidler: Sfingozinin primer alkol grubuna 1 galaktoz veya daha seyrek olarak glukoz bağlanması ile galaktozil seramid 3. Gangliozidler: Glukozil seramidden türeyen karmaşık yapılı glikosfingolipidlerdir. Asidik glikolipidlerdir. veya glukozil seramid oluşmaktadır. Nötral glikolipiddir. Glukoz ve galaktozdan başka N-asetilgalaktozamin ve sayıları 1-5 Yapısında 24 C’lu ya olan serebronik asit bulunan galaktozil arasında değişen N-asetilnöraminik asit (NANA-siasilik asit) seramid (galaktoserebrozid), beyin ve sinir dokusunda bulunan içermektedir. en önemli glikosfingolipiddir. Değişik sayıda galaktoz üniteleri ilave edilerek GM1, GM2 ve GM3 Glukozilseramid (glukoserobrozid); nöron dışı dokuların başlıca adı verilen gangliozidler sentezlenir. glikosfingolipididir. Beyinde az miktarda bulunur. Dokulardaki en basit gangliozid olan GM3; seramid, glukoz, galaktoz ve NANA içerir. Sinir dokusunda (ganglion hücrelerinde) yüksek konsantrasyonda bulunan gangliozidlerin reseptör ve diğer fonksiyonları bulunur. Galaktozil seramid Lipidlerin Sınıflandırılması Yağ Asitleri Öncül ve türev lipidler: Basit veya bileşik lipidlerin hidrolizi Yağ asitlerinin genel kimyasal yapısında bir uçta metil grubu sonucu oluşan ve lipid özelliği gösteren maddelerdir. arada hidrokarbon zinciri ve diğer uçta karboksil grubu – Yağ asitleri bulunur. – Monoaçil gliseroller ve diaçil gliseroller Metil grubu hidrofobik, karboksil grubu hidrofiliktir. – Alkoller Yağ asitlerinin genel formülü CH3(CH2)n COOH – Yağ aldehitleri IUPAC adlandırma sisteminde yağ asitlerinin isimleri "-oik – Keton cisimleri asit" ekiyle biter. Yaygın adlandırma sisteminde kullanılan ek – İzoprenoidler ise "-ik asit"tir. – Vitamin E – Vitamin K 6  16.11.2022 Yağ Asitleri Yağ Asitlerinin Sınıflandırılması Yağ asitlerinin fiziksel ve fizyolojik özellikleri, hidrokarbon zincirinin uzunluğu ve doymamışlık derecesi ile tayin edilmektedir. Karbon atom sayılarına Yağ asitleri ve türevlerinin erime noktaları, sahip oldukları Karbon atomları arasında çift bağ bulunup bulunmamasına hidrokarbon zincirinin uzunluğuna ve doymamışlık derecesine ve varsa çift bağ sayısına bağlıdır. Zincirin düz ya da dallanmış yapıda olmasına – Zincir uzunluğu arttıkça erime noktası yükselir Yağ asitlerinin vücutta üretilip üretilmemesine göre – Doymamışlık arttıkça erime noktası düşer sınıflandırılabilirler. Nonpolar hidrokarbon zinciri suda çözünürlüğün azalmasından sorumludur. Yağ asidi hidrokarbon zinciri ne kadar uzunsa, çözünürlük o kadar azdır Yağın katı veya sıvı olması içerdiği doymuş ve doymamış yağ asidleri miktarına bağlıdır. – Doymuşluk arttıkça yağ katılaşır Karbon Atomları Arasında Çift Bağ Bulunup Bulunmamasına ve Varsa Çift Bağ Sayısına Göre Doymuş-Doymamış Yağ Asitleri Sınıflama Hidrokarbon zincirinde bulunan karbonlar arasındaki bağlar tektir ve bütün C’lar Doymuş yağ hidrojenle doyurulmuştur. asitleri Hayvansal yağların çoğu ve hindistan cevizi yağı bu gruptadır. CnC2n+1COOH Hidrokarbon zincirinde bulunan C’lar Doymamış yağ arasında çift bağ bulunur. asitleri Hidrokarbon zincirinde tek çift bağ bulunuyorsa tekli doymamış yağ asitleri CnC2n+1-mCOOH Hidrokarbon zincirinde >1 çift bağ bulunuyorsa çoklu doymamış yağ asitleri 7  16.11.2022 Hayvansal ve Bitkisel Kaynaklarda Bulunan Bazı Hayvansal ve Bitkisel Kaynaklarda Bulunan Bazı Doymuş Yağ Asitleri Doymamış Yağ Asitleri Yağ asidi Karbon sayısı Yapı formülü Kaynakları Yağ asidi Karbon sayısı Yapı formülü Kaynakları Palmitoleik asit 16: 1(9) (n-7) CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH Balık, sığır eti Asetik asit 2: 0 CH3COOH Bazı bitkilerin tohumu Butirik asit 4: 0 CH3(CH2)2COOH Süt, tereyağı Oleik asit 18:1 (9) (n-9) CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH Zeytinyağı, Kaproik asit 6: 0 CH3(CH2)4COOH Süt, tereyağı, kakao yağı kanola Linoleik asit 18:2 (9,12) (n-6) CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH Bitkisel yağlar Kaprilik asit 8: 0 CH3(CH2)6COOH Süt, kakao yağı, hindistan cevizi α-Linoleik asit 18:3 (9,12,15) (n- CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH= Balık yağı ve Kaprik asit 10: 0 CH3(CH2)8COOH Süt, kakao yağı, hindistan cevizi 3) CH(CH2)7COOH kanola yağı Laurik asit 12: 0 CH3(CH2)10COOH Hindistan cevizi, süt, tereyağı Araşidonik asit 20:4 (5,8,11,14) CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHC Et, prostaglandin Miristik asit 14: 0 CH3(CH2)12COOH Hindistan cevizi, süt, tereyağı, palm yağı (n-6) H2CH= CH(CH2)3COOH ön maddesi Palmitik asit 16: 0 CH3(CH2)14COOH Palm yağı, kuyruk yağı Eikosapentaenoik asit 20:5 Balık, ceviz, (5,8,11,14,17) kanola yağı Stearik asit 18: 0 CH3(CH2)16COOH Kakao yağı, kuyruk yağı, et ve ürünleri (n-3) Behinik asit 22: 0 CH3(CH2)20COOH Hayvansal besinlerde Dokosapentaenoik 22:5 Balık, ceviz, Lignoserik asit 24: 0 CH3(CH2)22COOH Yer fıstığı, Serebrosit bileşeni asit (4,7,10,13,16) kanola yağı (n-6) Yağ Asitlerinin Besin Kaynakları Cis-Trans Yağ Asitleri Doymamış yağ asidi karbon zincirleri içindeki çift bağların Doymuş yağ Tekli doymamış Çoklu doymamış bulunduğu yerdeki değişiklikler, izomerleri oluşturur. asitleri yağ asitleri yağ asitleri En sık görülen izomer şekilleri, çift bağın etrafındaki diziliş ile Tereyağı Zeytin yağı Mısırözü yağı ilgili olan cis- ve trans- izomer şekilleridir. Aspur yağı Çift bağın çevresindeki atom veya atom grupları aynı tarafta Kuyruk yağı Kanola yağı Ayçiçek yağı ise cis-izomer, zıt taraflarda ise trans-izomerden söz edilir. Hindistan cevizi Avokado yağı Yerfıstığı yağı yağı Pamuk yağı Palm yağı Kanola yağı Kakao yağı Soya fasulyesi Palm çekirdeği Balık yağı yağı Keten tohumu Ceviz Çuha çiçeği Susam Üzüm çekirdeği 8  16.11.2022 Doymamış Yağ Asitlerinin İsimlendirilmesi Doymamış Yağ Asitlerinin İsimlendirilmesi Δ (Delta) numaralama sistemi Omega-6 yağ asitleri: Çoklu doymamış ve metil (CH3) ucundan – Karbon atomları karboksilik gruptan başlayarak itibaren sayıldığında ilk cift bağı 6. karbonda olan yağ asitleri numaralandırılır. grubudur. ω (omega) veya n numaralama sistemi – CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH (Linoleik asit) – Yağ asit zincirinde metil grubundan itibaren sayıldığında ilk çift Omega-3 yağ asitleri: Çoklu doymamış ve metil (CH3) ucundan bağın kaçıncı karbon atomunda olduğunu gösteren itibaren sayıldığında ilk cift bağı 3. karbonda olan yağ asitleri adlandırmadır. grubudur. Δ numaralandırma: CH3 -6 5 4 3 2 1 COOH – CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH= CH(CH2)7COOH (α-Linoleik asit) ω numaralandırma: CH3 – ω1- ω2- ω3- ω4 …COOH Örneğin; C18’lu bir çift bağlı OLEİK ASiT (CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH) Δ numaralama sistemine göre; 18:1; Δ 9 ω veya n numaralama sistemine göre; 18:1/ω-9 veya 18:1/ n-9 Doymamış Yağ Asitlerinin İsimlendirilmesi Yağ Asitlerinin Vücutta Üretilip Üretilmemesine Göre Sınıflama Yağ asitlerinin karboksil grubuna göre isimlendirilmesinde, COOH  İnsanlar 2 ve 3 çift bağ içeren yağ asitlerini sentezleyemezler. grubundaki C atomuna ilk numara (1) verilir. Elzem Yağ Asitleri Linoleik asit Linolenik asit Araşidonik asit (Diyette linoleik asit bulunmadığında araşidonik asit elzem hale gelir) Yunan alfabesine göre isimlendirilmede, COOH grubundan bir sonraki C atomuna (α) adı verilir. Alfa-linolenik asit, 18:3 (Δ9,12,15) linoleik asit, 18:2 (Δ9,12) 9  16.11.2022 YAĞ ASİTLERİNİN KİMYASAL YAĞ ASİTLERİNİN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ ÖZELLİKLERİ Esterleşme: Yağ asitlerinin karboksil grupları ile alkollerin Tuz oluşturma: Yağ asitleri, karboksil grupları vasıtasıyla hidroksil grupları arasından su çıkışı suretiyle yağ asidi ve metallerle tuzları oluştururlar. alkolün birbirine ester bağıyla bağlanması sonucu esterler Karbon sayısı 6’dan fazla olan yağ asitlerinin metallerle oluşur. oluşturduğu tuzlara sabun denir. Örneğin trigliseridler, gliserolün yağ asidi esterleridirler. Oda ısısında ve hidrojen iyonu varlığında reaksiyon hızlanır. YAĞ ASİTLERİNİN KİMYASAL YAĞ ASİTLERİNİN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ ÖZELLİKLERİ Çift bağların hidrojenlenmesi (hidrojenizasyon): Doymamış yağ Halojenlenme: Doymamış yağ asitlerinin yapısında yer alan asitlerinin yapısında yer alan etilen bağı (−CH=CH−), platin, etilen bağının fluor, klor, brom, iyot gibi halojenlerden biri ile nikel veya bakır varlığında kolaylıkla hidrojenle doyurulabilir; doyurulması olayıdır: iki hidrojen çift bağa girer ve doymamış yağ asidi doymuş hale geçer: Bu özellikten ticarette margarin yağlarının elde edilmesinde yararlanılmaktadır. (C=C) C-C ‘ a dönüşür CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH CH3(CH2)16COOH Oleik asit H2 Stearik asit 10  16.11.2022 YAĞ ASİTLERİNİN KİMYASAL YAĞ ASİTLERİNİN KİMYASAL ÖZELLİKLERİ ÖZELLİKLERİ Oksidasyon Ozonid teşekkülü: Işık, sıcaklık, oksijen ve bazı katalitik maddeler ortamda Doymamış yağ asitlerinin çift bağlarına ozon bulunduğu zaman doymamış yağ asitlerini kapsayan yağlar otooksidasyona uğrarlar. ilave edilerek ozonid teşekkül edilir. Oksidasyon işlemi çok kompleks olduğundan bir çok ara metabolit oluşur. OH OH CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH CH3(CH2)7CH-CH(CH2)7COOH OZONİD VARLIĞI ÇİFT BAĞINYERİNİN TESPİTİNDE Oleik asit Dihidroksitearik asit ÖNEMLİDİR. Yağları birbirinden ayırmada Yağ Asiti Türevleri ve Bileşikleri kullanılan beş önemli sayı vardır: Eikozanoidler olarak tanımlanan prostanoidler (prostaglandin, prostasiklin, tromboksan) ile lökotrienler, çoğunlukla 20 C’lu 1. Sabunlaşma sayısı araşidonik asit, eikozopentaenoat ve eikozatrienoattan 2. İyot sayısı oluşmaktadır. 3. Asetil sayısı 4. Asit sayısı 5. Uçucu yağ asidi sayısı 11  16.11.2022 Yağ Asiti Türevleri ve Bileşikleri Yağ Asiti Türevleri ve Bileşikleri 20 C atomunun yer aldığı PUFA zincirinin orta bölümü, Tromboksanlar siklopentan halkası oluşturmak üzere katlanmıştır. Yarı ömürleri 30 saniyedir. İlk olarak trombositlerde bulunan tromboksanlarda ise siklopentan halkasına oksijen atomu katılmıştur. Biyolojik etkileri prostasiklinle zıt yöndedir. Damar düz kasının kasılmasını  Glomerüler mezenkimin kasılmasını  Eikozanoidlerin Trombositlerin kümeleşmesini  yapısı İnaktif şekli TXB2’ye hızla döner. Yağ Asiti Türevleri ve Bileşikleri Yağ Asiti Türevleri ve Bileşikleri Lökotrienler Primer Prostaglandinler 7 tip halka içerirler. Araşidonik asit türevidirler. Kan basıncını düşürürler. Halkalaşmamış yapıya sahiptirler. İnce barsak ve uterus kasının kasılmasını sağlarlar (medikal abortus) 3 tane konjuge çift bağ içerirler (trien) İnflamasyonda kan akımının düzenlenmesinde, hücre LTA4, LTB4, LTC4, LTD4 ve LTE4 olmak üzere 5 bileşik bulunur. membranlarından iyon taşınmasında, sinaptik transmisyonun modülasyonunda, böbreklerde antidiüretik hormon etkisinin Enflamasyon ve allerjik reaksiyonlarda görev alan düz kas ve inhibisyonunda rol oynarlar. koroner damarların kasılmasına, küçük damarların ise gevşemesine yol açarlar. 12  16.11.2022 Steroidler Steroidler 1. Kolesterol (3-hidroksi-5,6-kolesten) Lipidlerin büyük alt grubunu oluşturur. 27 C’lu bir steroid olup 386 kDa molekül ağırlığındadır. Ortak yapıları steran halkası adı verilen 3 tanesi altılı ve 1 tanesi beşli olan 4 halkalı bir sistemdir. Steroidler Steroidler 2. D vitamini 1. Kolesterol (3-hidroksi-5,6-kolesten) Kolesterolün lanosterolden sentez edilmesi sırasında ara Bütün hayvansal kaynaklı besinlerde, kanda, safrada, ürün olan 7-dehidrokolesterol deride birikir. özellikle beyin, sinir sistemi ve böbrek üstü bezlerinde UV ışık ile 7-dehidrokelesterolden elde edilen yaygın olarak bulunan kolesterol vücudun bütün kolekalsiferol KC’de, 25-OH-kolekalsiferole hücrelerinde bulunur. çevrilmektedir. Steroid hormonların, safra asitlerinin ve D vitaminin Böbreğe taşınan bu bileşik daha aktif olan 1,25-(OH)2- öncül maddesidir. kolekalsiferole dönüşmektedir. Kanda yüksek seviyede bulunması kardiyovasküler hastalık riskini arttırabilmektedir. 3. Koprosterol Feçeste bulunan koprosterol, kolesterol yapısındaki 5. ve 6. C’lar arasında yer alan çifte bağın barsak bakterileri tarafından indirgenmesiyle oluşur. 13  16.11.2022 Steroidler Steroidler 7. Safra asitleri 4. Ergosterol 24 karbonlu steroidlerdir. 17. C’unda 9 C’lu bir yan zincir taşır. Yapı olarak kolesterole benzerler. D2 vitamininin ön maddesi olup, bitki ve mayalarda İnsan organizmasında karaciğerde kolesterolden hergün 0.5 g sentezlenir. sentezlenirler. 5. Fitosterol Vücuda alınan kolesterolün %85'den fazlası karaciğer tarafından Bitkilerde kolesterol yerine 17. C’da 10 C’lu yan zincir safra asitlerine dönüştürülür. içerirler. β-sitosterol, barsaklardan çok az emilir, intestinal KC’de kolesterolden sentezlenen primer safra asitleri mukoza hücre membranına bağlanarak kolesterol emilimini engellerler. – kolik asit, dezoksikolik asit, kenodezoksi kolik asittir 6. Kardiotonik steroidler Steran halkasındaki 17. C’unda 4C’lu yan grup (lakton halkası) bulunur. Bitkisel kaynaklı olan bu bileşikler Na+-K+ ATPaz pompasını inhibe ederek kalp kasının kasılmasını güçlendirirler. Steroidler Steroidler 7. Safra asitleri 8. Steroid hormonlar Safra asid moleküllerinin hem hidrofobik hem de hidrofilik kısımları İnsanlarda adrenal kortekste, testiste, yumurtalıklarda ve plasentada bulunur. sentezlenen ve salgılanan steroid hormonların öncül bileşiği Konjuge safra asitleri suda çok kolay erir. kolesteroldür. Görevleri: Emülsiyon haline getirme Asid nötralizasyonu Atım Safra asitleri, kolesterol esteraz ile lipazın barsakta aktifleşmesini ve barsak peristaltizmini artırmakta ve safra söktürücü olarak rol oynamaktadır. Safra pigmentlerinin metabolizmasında safranın öneli rolü vardır. 14  16.11.2022 Aminoasitlerin Biyosentezi Esansiyel olmayan amino asitlerin biyosentezi Esansiyel olmayan amino asitlerin oluştuğu PROTEİNLER-III metabolik ara ürünler üç gruba ayrılabilir: 1. Glikolitik yoldaki ara ürünler 2. Trikarboksilik asit döngüsünün (TCA döngüsü) ara maddeleri 3. Diğer amino asitler 2 Alanin biyosentezi Alanin, pirüvik asit ve glutamattan alanin aminotransferaz (ALT, 1. Glikolitik yoldaki ara ürünlerden sentezlenen GPT) etkisiyle sentezlenir. Alanin aynı zamanda α- aminopropiyonik asit adını da alır. amino asitler, alanin, serin, glisin ve sisteindir Bütün proteinlerde bulunur. 3 4 1  16.11.2022 Serin biyosentezi Glisin biyosentezi Serin, 3-fosfogliserattan bir dizi reaksiyon sonucu sentezlenir Glisin, serin hidroksimetil transferaz enziminin katalizlediği reaksiyonda serinden sentezlenir 5 6 Sistein biyosentezi 2. Trikarboksilik asit döngüsünün (TCA döngüsü) ara maddelerinden sentezlenen amino asitler, Sistein, serin ve metioninden sentezlenir. Serin, karbon aspartat, asparajin, glutamat, glutamin ve iskeleti ve amino grubunu, metionin ise transsülfürasyon prolindir. vasıtasıyla kükürt sağlar 7 8 2  16.11.2022 Aspartat biyosentezi Asparajin biyosentezi Aspartat, oksaloasetat ve glutamattan aspartat aminotransferaz (AST, GOT) etkisiyle sentezlenir Asparajin, aspartat ve glutaminden, asparajin sentetazın katalitik etkisiyle ve ATP’den sağlanan enerji ile, irreversibl bir reaksiyonda oluşur 9 10 Glutamat biyosentezi Glutamat, -ketoglutarat ve amonyaktan glutamat Glutamat, -ketoglutarat ve bir başka amino dehidrogenaz etkisiyle sentezlenir asitten aminotransferaz (transaminaz) etkisiyle de sentezlenir. 11 12 3  16.11.2022 Glutamin biyosentezi Prolin biyosentezi Prolin, -ketoglutarattan bir dizi reaksiyon Glutamin, glutamat ve amonyaktan, glutamin sentetazın katalitik etkisiyle ve ATP’den sağlanan sonucu sentezlenir enerji ile, irreversibl bir reaksiyonda oluşur 13 14 Polipeptit zincirlerinde bulunan prolin 3. Diğer amino asitler, arginin, histidin kalıntılarından, karışık fonksiyonlu oksijenazlar kullanılarak 4-hidroksiprolin oluşturulur Arginin biyosentezi -ketoglutarattan bir dizi reaksiyon sonucu oluşan ornitinden üre döngüsünde ortaya çıkar 15 16 4  16.11.2022 Piruvat Ailesi Amino Asitlerin Histidin biyosentezi Biyosentezi Riboz-5-fosfattan oluşan PRPP’tan bir dizi reaksiyon sonunda oluşur Lösin, İzolösin ve Valin Sentezi İzolösin (α-amino,β-metil-β-etil propiyonik asit). Valin (α-amino-izovalerik asit). Lösin (α-amino β-metil-izovalerik asit). Yıkımları aynı reaksiyonlarla gerçekleşir. Karaciğerde bulunan aynı transaminazlar, hemen hepsini de kataliz eder. 17 Aromatik amino asitlerin biyosentezi Tirozin biyosentezi Fenilalanin, tirozin, triptofan sentezi Fenilalanin, tirozin ve triptofan bakterilerde glikolitik bir ara ürün olan fosfoenol-pirüvatın, pentoz fosfat ara ürünü olan eritroz-4- Tirozin, esansiyel bir amino asit olan fenilalaninin fosfat ile kondansasyonundan oluşan şikimat ve korizmat ortak hidroksilasyonu ile sentezlenir ürünleri yolu ile sentez edilmektedir. Korizmattan sonra iki yola ayrılan sentezin birinci yolunda prefenattan fenilalanin ve tirozin, atranilattan ise triptofan elde edilmektedir. 20 5  16.11.2022 Triptofan Protein metabolizması bozuklukları Triptofan yapısında bulunan indol halkası, nikotinamid ve Serum proteinlerinde değişiklikler (disproteinemiler) serotonin gibi önemli bileşiklerin yapısına katılmaktadır. KC’de triptofan başlıca nikotinik asite ve normal koşullarda Hiperproteinemi biriken birçok yan ürüne yıkılmaktadır. Hipoproteinemi Yaklaşık 60 mg triptofandan 1 mg kadar elde edilen nikotinamid, Amiloidoz NAD+ ve NADP+ sentezi için gereklidir. Triptofan metabolizması sırasında fizyolojik olarak aktif bir amin Kwashiorkor olan serotonin sentez edilmektedir. Marasmus Mental gerilikle birlikte olan amino asit Membran transport bozukluğu ile ilgili amino metabolizması bozuklukları asit metabolizması bozuklukları Fenilketonüri Hartnup hastalığı Homosistinüri Glisinüri Akça ağaç şurubu idrar hastalığı Hiperglisinemi Sistinüri Histidinemi Hiperprolinemi Hiperammonemiler 6  16.11.2022 Amino asit ve metabolitlerinin depolanması ile ilgili amino asit metabolizması bozuklukları Primer hiperoksalüri Sistinozis: Alkaptonüri 7  16.11.2022 Metabolizma PROTEİNLER-II Sindirim – Emilim Amino Asit Havuzuna Katılım Yolları 1. Diyet Proteinlerinin Amino Asit Organizmada bulunan dinamik amino asit havuzuna amino Havuzuna Katılımı asitlerin katılımı üç yolla sağlanmaktadır. Normal azot dengesinin sağlanması için bir erişkinin günde 1. Besinlerle protein alımı, sindirimi ve emilimi, 0.8- 1g/kg vücut ağırlığı kadar protein alması gerekmektedir. 2. Endojen proteinlerin hidrolizi 3. Endojen amino asit sentezi Proteinlerin biyolojik değeri, yapısındaki esansiyel amino asit miktarı ile ilişkili olduğu için alınan proteinin niteliği, miktarından çok daha fazla önem taşımaktadır. Diyet Proteinlerin Biyolojik Değeri: Diyet proteinin biyolojik değerinin olabilmesi için, tüm esansiyel aminoasitleri içermesi gerekir. Herhangi bir Azot dengesi total azot alınımı ile azot kaybı arasındaki far