Lipitler - T.C. Halic Üniversitesi PDF

T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜLYA IRMAK AKSAN LİPİTLER • Başlıca C, H ve az miktarda O içeren biyomoleküllerdir. • Hidrolizle yağ asitlerine ve kompleks alkollere veya yağ asidi esterlerine dönüşebilen kimyasal bileşikler olarak tanımlanırlar...

T.C. HALİÇ ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI DR. ÖĞR. ÜYESİ HÜLYA IRMAK AKSAN LİPİTLER • Başlıca C, H ve az miktarda O içeren biyomoleküllerdir. • Hidrolizle yağ asitlerine ve kompleks alkollere veya yağ asidi esterlerine dönüşebilen kimyasal bileşikler olarak tanımlanırlar. LİPİTLERİN GENEL ÖZELLİKLERİ • Suda çözünmezler. • Benzen, aseton, kloroform, eterde iyi çözünürler. • Heterojen bileşiklerdir. • Endojen olarak sentezlenebilir yada diyetle alınırlar. • Yapılarına katılan siyalik asit, fosfat, amin, sülfat gibi gruplar lipidlere suda eriyebilirlik (polarite) kazandırır. • Sulu çözeltilerde çözünemedikleri için genellikle, ➢Membranlarda, ➢Adipositlerde, ➢Lipoproteinlere bağlı olarak plazmada bulunurlar. LİPİTLERİN FONKSİYONLARI ✓Organizmanın enerji deposu (metabolik yakıt) ✓TAG adipositlerde ✓Organizmayı ısı, ışık, elektrik ve fiziksel şoklardan koruma ✓Enfeksiyonlardan korunma ✓Elektriksel yalıtım (miyelin kılıf) ✓Hücre zarının yapısal bileşeni ✓Fosfolipidler, glikolipidler, kolesterol ✓Reseptör ve hücre içi haberci molekül ✓Kan grubu antijenleri ✓Hormonlar (steroid) ve vitaminler ✓(yağda eriyen A,D,E,K) LİPİTLERİN SINIFLANDIRILMASI • Yağ asitleri • Doymuş yağ asitleri • Doymamış yağ asitleri • Yağ asidi türevleri • Nötral Yağlar (Triaçilgliseroller = Trigliseridler) • Fosfolipidler • Gliserol türevleri • Sfingozin türevleri • Bileşik lipidler • Glikolipidler • Lipoproteinler • Steroidler ve terpenler • Mumlar YAĞ ASİTLERİ • Genel Formül: R-(CH2)n – COOH • Yağ asitleri, 4-36 arasında karbon ile zincir ucunda bir karboksil grubu içeren uzun zincirli hidrokarbonlardır. • Yağ asitleri yağların hidrolizinden elde edilir. • Diyetle alınan aşırı miktarda karbohidrat ve protein, yağ asitlerine dönüşebilir. • İnsanlarda yağ asidi sentezi bir çok dokuda (karaciğer, meme bezleri, yağ dokusu ve böbreklerde gerçekleşir). YAĞ ASİTLERİ • Yağ asitleri uzun zincirli monokarboksilik asitlerdir. • Karboksilik asitler, karboksil grubu olan organik asitlerdir, Polar (hidrofilik) kısmıdır geriye kalan hidrokarbon kuyruğu apolar olup hidrofobiktir. Amfipatik • Eter ve alkol türü daha az polar çözücülerde çözünme eğilimleri vardır. YAĞ ASİTLERİ • Büyük kısmı hücresel yapı elemanı olarak yağ açil esterleri şeklinde az kısmı ise serbest halde bulunur. Dolaşımda albumine veya proteinlere bağlanarak taşınır. • Yağ açil esterleri kompleks moleküllerdir. • Triaçilgliseroller /Fosfolipidler /Glikolipidler /Sfingolipidler/ Prostaglandinler / Kolesterol esterleri gibi pek çok bileşiğin yapısında yer alırlar. • Enerji sağlamak amacıyla dokularda oksitlenirler. ✓Doymuş yağ asitleri ✓Doymamış yağ asitleri ✓Tekli doymamış yağ asitleri (MUFA) ✓Çoklu doymamış yağ asitleri (PUFA) YAĞ ASİTLERİ YAPISI • Karboksil grubu ve ona bağlı uzun hidrokarbon kuyruğa yağ açil grup denir. • Karboksil karbonu 1. karbondur. • 2. karbon ( karboksil karbona komşu karbon) α-karbon olarak adlandırılır. • α-karbondan sonra gelenler β,γ,δ karbon olarak isimlendirilirler. • Hidrokarbon kuyruğun sonu metil (CH3) grubu ile biter. • Metil grubuna omega (ω) karbon denir. YAĞ ASİTLERİNİN İSİMLENDİRİLMESİ VE SINIFLANDIRILMASI • Yağ asitleri zincirleri karbon sayısına göre isimlendirilir. • İçerdikleri karbon sayısına göre: 1.Kısa zincirli yağ asitleri (2-4 C) 2.Orta uzunlukta yağ asitleri (6-10 C) 3.Uzun zincirli yağ asitleri (12-26 C) • İnsan plazma ve dokularında en çok bulunan yağ asitleri uzun zincirli yağ asitleridir. YAĞ ASİTLERİNİN İSİMLENDİRİLMESİ VE SINIFLANDIRILMASI • Bir yağ asidinin isimlendirilmesinde, yapısında bulunan karbon sayısı ve yağ asidinin doymuş veya doymamışlık derecesi (içerdiği çift bağın sayısı) belirtilir. • Doymuş yağ asitlerinde, karbon sayısını belirten ismin sonuna; –oik eki, • Doymamış yağ asitlerinde karbon sayısını belirten ismin sonuna; – enoik eki. • ÖR: 16 C’lu doymuş yağ asidinin sistematik ismi hekzadekanoik asit, özel ismi palmitik asittir.(16:0) YAĞ ASİTLERİNİN İSİMLENDİRİLMESİ VE SINIFLANDIRILMASI • 18 karbonlu (18:0) doymuş yağ asidi olan stearik asit, sistematik adlandırmada oktadekanoik asit olarak, • 18 karbonlu (18:1), bir çift bağlı doymamış oleik asit, sistematik adlandırmada oktadekenoik asit, • 18 karbonlu (18:2), 2 çift bağlı doymamış linoleik asit, sistematik adlandırmada oktadekadienoik asit olarak isimlendirilir. YAĞ ASİTLERİNİN İSİMLENDİRİLMESİ VE SINIFLANDIRILMASI • Bir yağ asidinin C atomları; • Karboksilik gruptan başlanarak (∆ numaralama sistemi) • Karboksilik uca en uzakta bulunan metil grubundan başlanarak (n veya omega ω-karbon numaralama sistemi) numaralanır. • Karboksil grubuna komşu karbon → α-karbon • Yağ asidi; C atomu ve çift bağ sayısına göre adlandırılır. YAĞ ASİTLERİNİN İSİMLENDİRİLMESİ VE SINIFLANDIRILMASI YAĞ ASİTLERİNİN İSİMLENDİRİLMESİ VE SINIFLANDIRILMASI YAĞ ASİTLERİNİN İSİMLENDİRİLMESİ VE SINIFLANDIRILMASI 18:1;∆⁹ • Semboldeki 1. rakam yağ asidinde bulunan toplam karbon sayısı • 2. rakam çift bağ sayısını • ∆⁹ sembolü, çift bağın karboksilik aside göre 9. ve 10. karbonlar arasında olduğunu ve bağın cis konfigürasyonda olduğunu gösterir. • Eğer çift bağ trans konfigürasyonunda ise ayrıca gösterilir (örn. 18:1;∆⁹ trans) YAĞ ASİTLERİNİN İSİMLENDİRİLMESİ VE SINIFLANDIRILMASI YAĞ ASİTLERİNİN SINIFLANDIRILMASI a) b) c) d) Doymuş yağ asitleri Doymamış yağ asitleri Hidroksi yağ asitleri Eikozanoidler YAĞ ASİTLERİNİN SINIFLANDIRILMASI a) Doymuş yağ asitleri • Genel formülleri, Cn H2n₊1COOH • Yapılarında çift bağ bulunmaz. • 8 karbondan kısa olanlar sıvıdır. • Tek sayılı C atomuna sahip olan doymuş Y.A.’leri beyin glikolipidlerinde bulunur. YAĞ ASİTLERİNİN SINIFLANDIRILMASI a) Doymuş yağ asitleri • En basit doymuş yağ asidi, 2 karbona sahip asetik asittir. • Doymuş yağ asitleri, iki karbonlu monokarboksilik asit olan asetik asit üzerine kurulmuş olarak tasarlanabilirler. YAĞ ASİTLERİNİN SINIFLANDIRILMASI b) Doymamış yağ asitleri • Genel formülü ; Cn H2n₊1-mCOOH (m, moleküden ayrılan H atomu sayısı) • Molekülde 1 ya da daha fazla sayıda çift bağ içerir. • Her çift bağ oluşumunda molekülden 2 H atomu ayrılır • Çoklu çift bağlar ardışık yer almaz. YAĞ ASİTLERİNİN SINIFLANDIRILMASI b) Doymamış yağ asitleri • Genellikle cis konfigürasyondadır • Cis yapılı çift bağlar 30⁰’lik açı yapar • Trans yapıda hidrokarbon zinciri düzdür. YAĞ ASİTLERİNİN SINIFLANDIRILMASI b) Doymamış yağ asitleri • Hidrokarbon zincirinde bir çift bağ içeren doymamış yağ asitleri, monoansatüre (monoenoik) yağ asitleridirler. • CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH ∆9 OLEİK ASİT • İki veya daha fazla çift bağ içeren doymamış yağ asitleri, poliansatüre yağ asitleridirler. Poliansatüre yağ asitleri, içerdikleri çift bağ sayısına göre dienoik, trienoik, tetraenoik yağ asitleri olarak adlandırılırlar. • CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH ∆9,12 LİNOLEİK ASİT • CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH ∆9,12,15 LİNOLENİK ASİT YAĞ ASİTLERİNİN SINIFLANDIRILMASI b) Doymamış yağ asitleri YAĞ ASİTLERİNİN SINIFLANDIRILMASI b) Doymamış yağ asitleri • Organizma için gerekli olan birden fazla çift bağ içeren doymamış yağ asitleri besinlerle alınır ve bunlara esansiyel yağ asitleri denir. • Esansiyel yağ asitleri membranların yapısını oluşturan fosfolipidlerde bulunur. • 4 tane cis çift bağa sahip olan araşidonik asit bir ‘’U’’ şeklinde görünüm alabilir. • Bu özelliği sayesinde moleküllerin zarda paketlenmesi ve yağ asitlerinin fosfolipid molekülleri içinde alacakları yerin belirlenmesinde önemli rol oynarlar. YAĞ ASİTLERİNİN SINIFLANDIRILMASI YAĞ ASİTLERİNİN SINIFLANDIRILMASI • Doymamış yağ asitleri omega isimlendirmeye göre 4 sınıfa ayrılır. • Hemen hemen bütün doymamış yağ asitleri bunlardan köken alarak sentezlenir. YAĞ ASİTLERİNİN SINIFLANDIRILMASI YAĞ ASİTLERİNİN SINIFLANDIRILMASI c) Hidroksi Yağ Asitleri • Doymuş yada doymamış yağ asitlerinden oluşur. • Hidrokarbon zincirlerinde H yerine OH grubu yer alır. • Beyin glikolipidlerinin yapısında bulunur (örn. Serebronik asit, Nervonik asit). YAĞ ASİTLERİNİN SINIFLANDIRILMASI d) Eikozaneoidler • 20 C’lu birden fazla çift bağlı yağ asitleri olan eikozaneoidler (siklik doymamış yağ asitleri) membran fosfolipidlerinin yapısında bulunur. • Omurgalı hayvanların çeşitli dokularında son derece güçlü hormon benzeri etkilerinin çeşitliliği ile bilinen, 20 karbonlu poliansatüre yağ asidi olan 20: 4Δ5, 8, 11, 14 araşidonik asit türevi bileşiklerdir. YAĞ ASİTLERİNİN SINIFLANDIRIMLASI d) Eikozaneoidler • Prostaglandinler: Hormon benzeri etkiye sahipler, eritrositler hariç tüm dokularda etkilidirler, etki süreleri kısadır, damar düz kasını gevşemesi, uterus ve ince barsağın kasılmasını sağlar, trombosit kümeleşmesini önler. • Tromboksanlar: Trombositlerde sentezlenirler, kısa ömürlüdürler, fizyolojik olarak prostaglandinlere zıt etki gösterirler (damar düz kasının kasılması,trombosit kümeleşmesini önler). • Lökotrienler: Lökositlerde sentezlenir, 3 çift bağ içerirler, damar kasının kasılmasını sağlar, kemotataksis, alerjik reaksiyonlarda rol alır. YAĞ ASİTLERİNİN KİMYASAL ÖZELİKLERİ • ESTER oluşumu: Yağ asitlerinin karboksil grupları ile alkollerin hidroksil grupları arasından su çıkışı ile yağ asidi ve alkolün birbirine ester bağıyla bağlanması sonucu esterler oluşur. • Örnek; trigliseridler, gliserolün yağ asidi esterleridirler. • Esterler, bir hidroksil grubundaki hidrojen atomunun bir organik grup (R') ile yer değiştirmiş olduğu organik bileşiklerdir. Hidrojenin bir H+ iyonu olarak ayrışabileceği -OH grubu olan bu tür asitlere oksijen asidi denir. YAĞ ASİTLERİNİN KİMYASAL ÖZELİKLERİ • Yağ asitleri, karboksil grupları vasıtasıyla metallerle tuzları oluştururlar. • C sayısı 6’dan fazla olan yağ asitlerinin metallerle oluşturduğu tuzlara sabun denir. O CH 2 O C (CH 2)16CH 3 O CH CH 2 O O C O C (CH 2)16CH 3 + 3 NaOH (CH 2)16CH 3 CH2 CH CH2 OH O + OH + 3 Na O C (CH 2)14CH3 salts of fatty acids (soaps) OH YAĞ ASİTLERİNİN KİMYASAL ÖZELİKLERİ • Doymamış yağ asitlerinin yapısında yer alan etilen bağı (−CH=CH−), platin, nikel veya bakır varlığında kolaylıkla hidrojenle doyurulabilir; iki hidrojen çift bağa girer ve doymamış yağ asidi doymuş hale geçer. O CH2 O C O (CH2)5CH CH(CH2)7CH3 CH 2 O CH CH2 O O C (CH2)5CH CH(CH2)7CH3 O C (CH2)5CH CH(CH2)7CH3 + 3 H2 Ni O C (CH 2)14CH 3 O CH CH 2 O O C (CH 2)14CH 3 O C (CH 2)14CH 3 YAĞ ASİTLERİNİN KİMYASAL ÖZELİKLERİ • Doymamış yağ asitlerinin yapısında yer alan etilen bağı flor, klor, brom, iyot gibi halojenlerden biri ile doyurulabilir. • Doymamış yağ asitlerinin absorbe ettiği iyot miktarı ölçülerek çift bağ sayısının veya doymamışlık derecesinin saptanması mümkün olabilir. H H I2 I H I H YAĞ ASİTLERİNİN KİMYASAL ÖZELİKLERİ • Doymamış yağ asitlerinin çift bağları, oksidan etkiye göre sonuçta değişik ürünler meydana gelecek şekilde oksitlenirler. Çift bağlara O2 girmesiyle peroksit, enodiol, epoksit, ketohidroksit gibi çeşitli gruplar ortaya çıkar. R' O2 R R H H no n-e nz y ma tic R' OOH v e ry re a ctiv e GLİSEROL TÜREVLERİ ① Triaçilgliseroller ② Mumlar ③ Fosfogliseridler (gliserofosfolipidler) GLİSEROL TÜREVLERİ • Gliserol, tatlı, kıvamlı, sıvı karakterde, üç değerli bir alkoldür. • Su ve etil alkolle her oranda karışabilir; eter, kloroform ve benzolde çözünmez. • Bir çok madde için iyi bir çözücüdür. GLİSEROL TÜREVLERİ • TRİAÇİLGLİSEROLLER • Yağ asitleri organizmada ester halinde bulunur. • Gliserolün bir yağ asidi ile esterleşmesinden monoaçilgliserol, iki yağ asidi ile esterleşmesinden diaçilgliserol, üç yağ asidi ile esterleşmesinden triaçilgliserol meydana gelir. GLİSEROL TÜREVLERİ • TRİAÇİLGLİSEROLLER • 3 molekül yağ asidinin, gliserol ile yaptıkları esterlere basit lipidler, nötral yağlar, triaçilgliseroller denir. • Gliserolün alkol grupları ile esterleşen 3 mol yağ asidi aynı cins ise basit triaçilgliseroller meydana gelir. • Farklı yağ asidlerinin 3 alkol grubu ile esterleşmesinden karışım triaçilgliseroller oluşur. GLİSEROL TÜREVLERİ • TRİAÇİLGLİSEROLLER • Yağ asitlerinin polar karboksilat grupları gliserolün polar hidroksil grupları ile esterleştiği için triaçilgliseroller apolar yani hidrofobik moleküllerdir. Bu yüzden suda çözünmezler. • Depo lipidlerin temel bileşeni olan triaçilgliseroller, hücrelerin sitozolünde yağ damlacıkları şeklinde bulunur. GLİSEROL TÜREVLERİ • TRİAÇİLGLİSEROLLER • Nötral pH’da lipaz ile enzimatik olarak hidroliz edilir. Barsakta açığa çıkan yağ asitleri, yakıt olarak diğer dokular tarafından kullanılır. • Hidrolizle açığa çıkan gliserol karaciğere taşınır, burda, metabolik reaksiyonlara katılır. Triaçilgliseroller, barsak mukoza hücrelerinde, meme bezinde, adipoz doku ve karaciğerde sentezlenir. • Diyetle alınan fazla karbonhidrat yağ asitlerine dönüştürülerek triaçilgliserol olarak depolanır. GLİSEROL TÜREVLERİ • MUMLAR • Uzun zincirli (14-36 C’lu) yağ asitlerinin, uzun zincirli alkollerle (16-22 C’lu) yaptıkları esterlere MUM denir. Mumlar, doğada yaygın olarak bazı böceklerin salgılarında; hayvanların deri, kıl ve tüylerinde; bitkilerin yapraklarında, meyve ve kabuklarında bulunurlar. GLİSEROL TÜREVLERİ • FOSFOLİPİTLER • Molekül yapılarındaki alkol türüne göre fosfogliseridler (gliserofosfolipidler) ve fosfosfingozidler (sfingomyelinler) olmak üzere iki grupta incelenirler. GLİSEROL TÜREVLERİ • FOSFOLİPİTLER Gliserol • Fosfogliseridlerin polar başlarında fosfat grubu yer alır. • Fosfat grubu çeşitli bazlar ile esterleşebilmektedir. Yağ asidi Yağ asidi PO4 Yan grup GLİSEROL TÜREVLERİ • FOSFOLİPİTLER • Plazma ve safra gibi vücut sıvılarında bulunan fosfogliseridler hücre membranının önemli bir yapısal bileşenidir. • Amfipatiktir. • Yapısını, uzun bir hidrokarbon kuyruk (Yağ açil grup) ve polar bir baş oluşturur. ✓Membranların, safranın, akciğer sürfaktanının, plazma lipoproteinlerinin temel bileşeni olarak görev yaparlar. GLİSEROL TÜREVLERİ • FOSFOLİPİTLER GLİSEROL TÜREVLERİ • FOSFOLİPİTLER Fosfatidik asit: • Fosfolipidlerin ön maddesi fosfatidik asittir ve en basit gliserofosfolipittir. • Diaçilgliserolün 3. karbonunun bir fosfat grubu ile esterleşmesi ile oluşur. • Membranda çok az bulunur. GLİSEROL TÜREVLERİ • FOSFOLİPİTLER • Fosfatidik asidin fosfat grubunun değişik alkol gruplarına fosfodiester bağı ile bağlanmasından çeşitli fosfogliseridler (gliserofosfolidipitler) oluşur. ✓Etanolamin ✓Kolin ✓Serin ✓Gliserol ✓İnozitol GLİSEROL TÜREVLERİ • FOSFOLİPİTLER ➢Fosfatidiletanolamin: • Etanolamin, serinin dekarboksilasyonu ile oluşur. • Fosfatidiletanolamin, fizyolojik pH’da kolin ve etanolaminin pozitif yükü ve fosforik asidin negatif yükü nedeni ile zwitterion yani iç tuz formundadır. • Net yükü 0’dır. GLİSEROL TÜREVLERİ • FOSFOLİPİTLER ✓Fosfatidilkolin (Lesitin): • Membranların yapısında bol miktarda bulunur. • Kolin sinir iletiminde asetilkolin halinde görev yapar ve metil gruplarının deposu olarak da kullanılmaktadır. • Araşidonik asit kaynağı olarak eikozanoidlerin sentezine katılır. • Pıhtılaşmayı kolaylaştırır. Lesitinin dipalmitoillesitin şekli, alveoler sürfaktantın yapısına girerek inspirasyonda ve ekspirasyonda yüzey gerilimini ayarlar; sonuçta alveollerin yırtılmalarını ve yapışmalarını önler. • Eksikliği prematür bebeklerde Respiratuvar distres sendrom (IRDS) GLİSEROL TÜREVLERİ • FOSFOLİPİTLER • Fosfatidilinozitol: • Fosfatidik asidin bir halkalı alkol olan inozitol ile esterleşmesi ile oluşur. • Fosfatidilinozitol ve onun fosforillenmiş türevleri hücrede ikinci haberci olarak görev yapar. DAG + IP3 • PIP2 • IP3, Ca’un sebestleşmesini sağlayarak enzimatik reaksiyonları ve hormonal cevapları başlatır. • DAG, protein kinaz C’yi aktifleyerek, enzimlerin fosforilasyonunu başlatır. • İnozitolfosfatlar organizmada, ✓Sinyallerin inaktive edilmesi, ✓İnozitolün korunması, ✓Polifosfatların sentezi, ✓Eikozanoidlerin sentezi, ✓Glikoproteinlerin membranın dış yüzeyine bağlanmasında rol oynar. GLİSEROL TÜREVLERİ • FOSFOLİPİTLER • Kardiyolipin (Difosfatidilgliserol): • Yapısındaki iki molekül fosfatidik asit, bir molekül gliserol ile birleşmiştir. Kuvvetli asit özellik gösterir. • Kalp, karaciğer ve az miktarda beyinde bulunur. • Mitokondri iç membranda bol bulunur. • Antijenik özellik gösteren tek fosfogliserittir. • Sifilis (frengi) tanısında kullanılmaktadır. GLİSEROL TÜREVLERİ • FOSFOLİPİTLER • Plazmojenler: • Gliserofosfolipidin 1. nolu C.daki yağ asidi yerine alkil/alkenil eter grubu bağlanırsa oluşur. • Etanolamin içeren plazmojenler beyinde ve kolin içerenler ise iskelet ve kalp kasında bulunur. • Trombosit aktifleştirici faktör (PAF) polimorf nükleer hücreler uyarıldığında sentezlenir ve salınır depo edilmez. • PAF, trombosit kümeleşmesini uyarır ve serotonin salgılanmasını sağlar. Enflamasyon ve immün yanıtta önemli rol oynar. SFİNGOLİPİTLER • Sfingozin Türevi Lipitler: • 18 C’lu, bir çift bağlı, 2 –OH grubu olan amino alkoldür. • Sfingozinin 1.,2.,3. C’ları fonksiyonel grup taşır (-OH, -NH2,-OH ). • Gliserol içermeyen, yağ asidi ve uzun zincirli bir amino alkol olan sfingozin içeren bileşik lipitlere sfingomiyelin denir. • Sfingozinin amino grubunun bir yağ asidi ile amid bağı yapması sonucu SERAMİD oluşur. SERAMİD yapısı, tüm sfingolipidlerde yer alan yapısal bir ünitedir. Sfingozin Türevi Lipitler • Fosfat içeren sfingolipidler • Karbonhidrat içeren sfingolipidler Sfingomyelinler Glikolipidler Sfingomiyelinler • Sfingomiyelinler; en basit ve en çok bulunan sfingolipidlerdir. • Yapılarında fosfat grubu taşıdıkları için fosfolipidler sınıfında yer alırlar. • Sinirlerin ve beynin yapısında, özellikle miyelin kılıfın yapısında bulunur. • Polar baş gruplarında özellikle fosfokolin ve fosfoetanolamin ihtiva ederler. Glikolipidler • Temel yapısal birimi seramid. • Sfingofosfolipidlerden farklı olarak polar başta fosfat kalıntısı içermezler, nötral bileşikleridir, • Kan grubu, tümör antijenlerinin kaynağıdırlar. • Membranların yapısına katılır, ✓Serebrozid, ✓Gangliozidler, ✓Globozidler, ✓Sülfatidler olarak 4 sınıfa ayrılır. Glikolipidler • Serebrozidler, seramide bağlı tek şeker ünitesi içeren glikolipidlerdir; basit glikolipidler olarak da adlandırılırlar. • Serebrozidlerin yapısındaki şeker genellikle galaktozdur (galaktozilserebrozid) ve bunlar karakteristik olarak sinir dokusu hücrelerinin plazma membranlarında bulunurlar. • Serebrozidler, en fazla beyinde, omurilikte, dalakta, karaciğerde ve böbrekte bulunurlar. Glikolipidler • Globozid seramide dallanmış/dallanmamış oligosakkarit birimi bağlı ise • Globozidler eritrosit membranında bu hücrelerin antijenik özelliklerinden sorumlu olarak yer alır. • Globositler şeker varlığında nötrdür. • Globoside, seramid omurgasının yan zinciri olarak birden fazla şeker içeren bir glikosfingolipid türüdür. Şekerler, Nasetilgalaktozamin, D-glukoz veya D-galaktozun bir kombinasyonudur. • Memelilerde bulunan en yaygın globositler Gb3 ve Gb4'tür. Gb3 birikimleri ve α-galaktosidaz A eksikliği Fabry hastalığına neden olur. • Gb3 ayrıca apoptoz ve programlanmış hücre ölümü ile de bağlantılıdır. Her kan grubu antijeni Gb4'ten kaynaklandığı için Gb4'ün ana rolü kan grubunun belirlenmesidir. Gb4, Parvovirus B19'un reseptörü olarak rol oynar. Glikolipidler • Sülfatidler, serebrozidlerde galaktozun 3. karbon atomuna bir sülfat kalıntısı bağlanmasıyla oluşmuşlardır. Glikolipidler • Gangliozidler, seramide bağlı çok sayıda şeker ünitesi içeren kompleks glikolipidlerdir. Gangliozidlerde terminal şeker ünitelerinin biri veya daha fazlası sialik asit (N-asetil- nöraminik asit)’dir. • Gangliozidler, beynin gri maddesinde, sinir dokusunda, hücre zarlarının dış yüzeylerinde, eritrositlerin stromasında bulunur. • İnsanlarda bulunan yaygın gangliosidler GM1, GM2, GM3, GD1a, GD1b, GD2, GD3, GT1b, GT3 ve GQ1'dir. Hücre membranı İZOPREN TÜREVİ LİPİDLER • TERPENLER ( fitol, likopen, karoten, A vitamini) • STEROL TÜREVLERİ • Kolesterol • D vitamini • Safra asitleri • Steroid hormonlar İZOPREN TÜREVİ LİPİDLER • İzopren bileşiklerden türeyen maddelere izoprenoidler adı verilir. • İki izopren birimin kondansasyonu ile terpenler oluşur. • Altı izopren birimin birleşmesi ile kolesterol sentezinde ara bileşik olan skualen oluşur. • Koenzim Q yapısında 10 izopren birimi vardır. • Doğal kauçuk izopren birimlerinin doğrusal polimeridir. • Vitamin K ve E yapılarında izopren birimleri taşır. • 8 izopren birimi içeren terpenler karoten olarak adlandırılır. • Likopen (domates) İZOPREN TÜREVİ LİPİDLER •Steroidler; • 3 tane 6 C’lu fenantren halkasının 5 C’lu siklopentan halkasıyla birleşmesinden oluşur. • 17 C’lu steran halka A,B,C,D olarak isimlendirilir. • Bütün sterollerde, 3. C’da –OH yada =O, 17. C’da –OH yada =O grubu bulunur. İZOPREN TÜREVİ LİPİDLER •Steroidler; • İnsan ve hayvan dokularındaki temel steroldür. • Amfipatiktir, • 3.C’daki –OH grubu polar baş grubunu oluşturur, • 5-6. C’lar arasındaki çift bağ, reaktif kısmıdır, • 10 ve 13. C’da –CH3 grubu,17. C’da alifatik yan zincir bulunur. • 3. C’daki –OH grubu esansiyel yağ asitleri ile LCAT enzimi aracılığı ile esterleşir. • 17. C’larında taşıdıkları ek gruplara göre 2 sınıfa ayrılır; • 17. C’da alifatik grup içerenler: Kolesterol, D vitamini, safra asitleri • 17. C’da OH yada =O grubu içerenler; Steroid hormonlar İZOPREN TÜREVİ LİPİDLER •Safra asitleri; • Kolesterolün CO2 ve H2O’ya metabolize edilememesinden dolayı oluşan bir çeşit metabolik formudur. • Kolesterolün alifatik zincirinin son 3 C’nunun oksidasyona uğraması ile oluşur. • -OH gruplarının yerine göre, primer ve sekonder safra asitleri olmak üzere 2 çeşidi bulunur. İZOPREN TÜREVİ LİPİDLER ✓Steroid hormonlar; ✓Glikokortikoidler ✓Mineralokortikoidler ✓Cinsiyet hormonları kolesterolden türevlenen başlıca hormonlardır. • Glikoz, mineral metabolizmasının düzenlenmesi ve cinsiyete ait karakteristik özelliklerin gelişiminde etkilidirler. İZOPREN TÜREVİ LİPİDLER • C20 deki modifikasyonlar ile steroid hormonlar sentezlenir. • Kolesterol tüm steroid hormonların prekürsörüdür. İZOPREN TÜREVİ LİPİDLER • Vitamin D; • Kolesterolden türevlenen önemli bir steroiddir. • Vitamin D diyet ile alınabileceği gibi asıl yararlanımını sentezlediği metabolik haliyle gösterir. organizmanın kendi İZOPREN TÜREVİ LİPİDLER • Vitamin D ; • Barsaklardan Ca transportu • Kemik metabolizması düzenlenmesi • Böbreklerden Ca absorbsiyonu • İnsülin sekresyonu • Hücre farklılaşması • İmmun sistem regülasyonu üzerinde vitamin D nin etkileri vardır. LİPOPROTEİNLER LİPOPROTEİNLER • Lipidler plazmanın sulu yapısından dolayı sınırlı olarak çözündüklerinden, taşınmaları için stabilize edilmeleri gerekir. • Lipoproteinler; kanda lipidleri taşıyan özel komplekslerdir. • Lipoproteinin iç çekirdeğinde apolar lipidler (kolesterol esterleri ve trigliseridler), dıştaki kabuğunda ise polar grupları olan lipidler (fosfolipidler ve serbest kolesterol) ve önemli metabolik ve yapısal işlevleri olan proteinler bulunur. LİPOPROTEİNLER • Trigliserid, kolesterol ve fosfolipidlerin değişik oranlarda protein ile kombinasyonu sonucu oluşan moleküler agregatlar lipoproteinlerdir. • Lipidler kanda suda çözünebilen Lipoprotein formunda taşınabilirler. LİPOPROTEİNLERİN GÖREVLERİ • Suda çözünmeyen yağların kanda taşınmalarını sağlamak • Yağların plazmadan temizlenmesi • Tüm vücut hücrelerine metabolizmaları için gerekli yağların taşınması • Bazı enzimler için gerekli kofaktörleri taşımak APOLİPOPROTEİNLER • Yağların kanda çözünürlüğünü sağlamak • Lipoproteinlerin reseptörler tarafından tanınmasını sağlamak • Bazı enzimler için kofaktör görevi yapmak Apolipoprotein B • 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-100, LDL’nin reseptörlerine bağlanmasında önemli rol oynar. Apolipoprotein A Lipoproteinlerin sınıflandırılması Tüpün yüzeyinden dibine doğru Katotdan anoda hareket sırası LİPOPROTEİNLERİN SINIFLARI • Şilomikron • VLDL (çok düşük dansiteli lipoprotein) (very low density lipoprotein) • IDL (ara dansiteli lipoproteinler) (intermadiate density lipoprotein) • LDL (düşük dansiteli lipoprotein) (low density lipoprotein) • HDL (yüksek dansiteli lipoprotein) (high density lipoprotein) Şilomikron 0.95 Dansite (g/ml) VLDL 1.006 IDL 1.02 Şilomikron kalıntıları LDL 1.06 HDL2 1.10 1.20 HDL3 5 10 20 40 Çap (nm) 60 80 1000 Şilomikronların sentez ve yıkımı • Şilomikronlar enterositlerde sentezlenerek lenf kanalına sekrete edilir. • Șilomikron sentezi için önce ribozomlarda integral apoprotein olan apo B48 sentezlenir. • Diyetle alinan lipidler, başta triaçilgliserol, endoplazmik retikulumda apo B48`in yapısına katılmaya başlarlar. Bu işlemde mikrozomal triaçilgliserol transfer proteini (MTP) önemli rol oynar. • Şilomikron sistemik dolașıma geçmeden yapısına apo AIV de katılır. Ancak apo C ve E dolașımda HDL 'den ayrılarak șilomikronun yapısına katılır ve olgun șilomikron meydana gelir. Şilomikronların sentez ve yıkımı • Şilomikron dolaşımda ekstrahepatik dokulardan başlıca kas ve dokusunun kapiller endotelial yüzeyinde bulunan lipoprotein lipaz (LPL) ile etkileşir ve yapıdaki apo CII tarafından bu enzim aktive edilir. LPL şilomikronların yapısındaki triaçilgliserolleri parçalayarak serbest yağ asitleri ve gliserolleri açığa çıkarır. • Yağ asitleri dokulara alınarak metabolize edilirken gliserol ise karaciğerde metabolize olur. Triaçilgliserolleri azap küçülen șilomikronun, yapısında bulunan apo C ve apo A’ ya olan ilgisi azalır. Ayrılan bu apolipoproteinler tekrar HDĽye aktarılır. Geri kalan yapıya şilomikron kalıntısı denir. • Şilomikron kalıntısı apo E'ler üzerinden karaciğerde bulunan LDL reseptör ilişkili protein (LRP) reseptörü üzerinden alınıp katabolize edilir. Daha düşük bir oranda LDL reseptörü üzerinden de şilomikron kalıntıları metabolize edilmektedir VLDLnin sentez ve yıkımı • Enterositlerdeki şilomikron sentez mekanizmaları benzer șekilde hepatositlerde de VLDL için çalışır. • VLDĽnin ana integral apolipoproteini apo B100 ribozomlarda sentezlendikten sonra endoplazmik retikulumda mikrozomal triaçilgliserol transfer protein (MTP) ile yapıya endojen lipidler katılır ve VLDL2 oluşur. • Golgide VLDLl’e TAG ve apolipoproteinlerin katılımının devam etmesiyle VLDL1 oluşur ve sistemik dolaşıma_salgılanır. • HDL’den ayrılan apo C ve Eler VLDĽnin yapısına katılarak olgun VLDL yi oluşturur. Ekstrahepatik dokularda kapiller endotelial yüzeyde bulunan LPĽler yapıdaki apo CII ile aktifleşerek VLDLyapısındaki TAG'ları parçalanmaya başlar ve açığa çıkan yağ asitleri dokuya kullanılmak için girerken gliserol metabolize olmak üzere karaciğere gider. VLDLnin sentez ve yıkımı • TAG içeriği azalan ve biraz küçülen VLDL apo C'ye olan ilgisini kaybeder ve yapidan ayrilan apoC tekrar HDĽnin yapısına katılır. • Geriye kalan bu moleküle IDL (VLDLin kalıntı lipoproteini) denir. LPĽin bu kalıntılara etkisi olmaz. IDĽin yaklaşık yarısı apo E üzerinden karaciğerdeki LRP reseptörüne bağlanarak katabolize olur. Diğer kalan ise apo E yi kaybederek LDLye dönüşür. LDL yapısında sadece apo B100 vardır. Kan kolesterolünün yaklaşık % 60-70'i LDL tarafından tașınmaktadır. LDĽnin yaklaşık %70-75'1 karaciğer tarafindan LDL reseptorleri ile alınırken geri kalanı ekstrahepatik dokudaki(böbreküstü bezi gibi) LDL reseptör aracılikli endositoz ile alinıp katabolize edilir. • LDL reseptörü (apo B100/apo E reseptörü olarak da adlandırılır) sırasıyla apo B100 ve apo E'ye yüksek afinite gösterir. GLİSEROL TÜREVLERİ LDL'nin reseptör aracılıklı endositozu LDL'nin reseptör aracılıklı endositozu • Hücre membranlarında LDL reseptörleri belirli bölgelerde daha yoğun olup hücre içi klatrin denilen proteinlerle ilişki halindedir. LDL-LDLreseptör etkileşimini takiben klatrin proteinleri bu bölgeyi hücre içine doğru çökerterek klatrin kaplı vezikül oluşmasına neden olur. • Bu yapıdan klatrinler ayrıldıktan sonra endozom membranda bulunan ATP bağımlı proton pompalarıyla vezikül içi pH düșürülür. Bunun sonucunda LDL reseptörü ile LDL birbirinden ayrılır ve reseptörler tekrar kullanılmak üzere membrana hareket ederler. • Geri kalan endozom ise lizozomlarlab irleşerek içerisindeki LDLleri ortama salgılar. LDL burada basit lipidlere, serbest kolesterole; apo B100 de amino asitlerine kadar parçalanır. Yukarda bahsedilen mekanizmalardan herhangi birinin kısmi ve ya tamamen yokluğunda plazma LDL düzeyleri artar. Aterojenik lipoprotein LDL • Aterojenite, kolesterolden zengin lipoproteinlerin kolesterolü dokulara taşıyabilme yeteneği olarak değerlendirilir. Bu açıdan lipoproteinlere baktğımızda LDL yüksek kolesterol iceriği ve küçük yapısıyla damar endotel altina kolay geçebilen en aterojenik lipoproteindir. • Trigliseritten fakir daha yoğun ve küçük LDL olan "'small dense LDL" ise LDL partikülleri içinde bilinen en aterojenik partiküldür. Subendotelyal alana çok rahat geçer ve çok çabuk okside olarak oksideLDĽyi olușturur. Bunu IDL, şilomikron kalıtısı ve küçük VLDL takip eder. Okside LDL aterosklerotik köpük hücre oluşumunu sağlayan ana kolesterol tașıyan lipoprotein partikülüdür. HDL sentezi ve yıkımı • HDL sentezi başlıca karaciğer ve bağırsakta gerçekleşir. Çok az bir kismı dolaşımdaki HDLnin metabolizması sirasında açığa çıkan apo AI' lerden tekrar oluşabilir. • Apo AI sentezlenip dolaşıma salgılanırken yapısında fosfolipid ve çok azmiktarda serbest kolesterol vardır ve diğer lipoproteinlerin aksine küresel değil disk şeklindedir. (pre-beta HDL) • Ekstrahepatik dokularda ve makrofajlarda bulunan ABCA1 ve ABCG1 kaset proteinleri aracılığı ile hücrelerden HDL yapısına serbest kolesterol aktarımı gerçekleșir. HDLnin yapısında bulunan LCAT (Lecithin:cholesterolacyl transferase) enzimi HDL yapisında bulunan apo AI ile aktive olarak serbest kolesteroller ester kolesterole dönüştürülür. Yapı olarak hidrofobik özelliklere sahip olan esterkolesteroller HDL molekülünün merkezine doğru hareket eder ve diskoid yapida olan HDL küresel yapıya döner (HDL3). HDL sentezi ve yıkımı • HDL, ekstrahepatik dokulardaki SR-BI üzerinden kolesterol toplanmasını sürdürerek daha büyük ve olgun olan HDL2'yi oluşturur. • HDL, yapısında bulunan kolesterol ester transfer protein (CETP) ile yapıdaki ester kolesterollerin bir kısmını apo B içeren lipoproteinlere (VLDL gibi) aktarırken onlardan da TAG alırlar. HDL2, yapısında bulunan apo AI ler üzerinden karaciğerde bulunan spesifik HDL reseptőrüne (SR-BI) bağlanarak ihtiva ettiği kolesterolün büyük bir kısmını karaciğere aktarır. HDL2, tekrar HDL3,e dönüşür. • HDL lipoproteinler arasında en fazla protein içeriği olandır. • Ana apoproteini apo AI(%70) ve apo AII (%20) dir. • HDLnin en önemli fonksiyonlarının başında ters kolesterol taşınımı gelir. • Dokulardan topladığı kolesterol selektif olarak SR-BI üzerinden karaciğere aktarılır. Toplanan bu kolesterolün karaciğere taşınmasını sağlayan diğer yol ise CETP üzerinden VLDL yapısına aktarılan kolesterolün IDL ve LDL üzerinden karaciğere ulaşmasıdır. • Bu fonksiyonu ile HDL antiaterojenik özelliğe sahiptir. Ayrıca, HDL yapısında bulunan bazı enzimler okside lipidlerin yapıdan uzaklaştırılmasını sağlar ve antioksidan özelliklere sahiptirler. • HDL ters kolesterol taşımının yanında antiinflamatuvar, antioksidan, antitrombotik ve vazodilatatör özellikleriyle ateroprotektif bir lipoproteindir. Dislipidemi; plazmada trigliserid, kolesterol yüksekliği • Lipid profili; • Total kolesterol • HDL-K • LDL-K • Trigliserid