LİPİTLER

1. LİPİTLER Prof. Dr. ARZU SEVEN

2. Suda son derece zayıf çözünmelerine karşın, eter, kloroform gibi polar olmayan (organik) çözücülerde kolay çözünen heterojen bileşiklerdir. • Endojen olarak organizmada sentezlenebilen lipitler, hayvansal veya bitkisel besinlerle de eksojen olarak da alınmaktadırlar. • Yüksek enerjili bileşiklerdir. Metabolik yakıt sağlarlar.

3. Polar olmayan triacilgliseroller yağ dokusunda depolanırlar. Temel enerji kaynağıdırlar. • 1 gr. yağın oksidasyonu  9.3 kcal • Deri altında ve bazı organların çevresinde ısı yalıtıcısı olarak görev yaparlar  vücut dışı yüzeyini ve iç organları fiziksel etkilerden korurlar. • Nonpolar lipitler elektriksel yalıtıcı olarak miyelinli sinirler boyunca depolarizasyon dalgalarının yayılmasını sağlarlar  Sinir dokusunda yağ miktarı fazladır.

4. Biyolojik membranda fonksiyonel ve yapısal bileşikler olarak yer alırlar. • Lipoproteinler kanda lipitleri taşırlar. • Hc.yüzey reseptörleri ve kan grubu antijenleri olarak önemlidirler. • Bazı kompleks lipitler akciğer alveollerinin bütünlüğünü ve vücut sıvılarındaki non-polar maddelerin erirliğini sağlarlar.

5. LİPİTLER: • Basit ve kompleks olarak 2 gruba ayrılırlar. 1-Basit lipitler: Yağ asitlerinin çeşitli alkollerle esterleri a)Yağlar: Yağ asitlerinin gliserolle esterleri b)Mumlar: Yağ asitlerinin yüksek moleküler ağrılıklı monohidrik alkollerle esterleri

6. 2-Kompleks lipitler: Alkol ve yağ asidine ilaveten gruplar kapsayan yağ asit esterleri a)Fosfolipitler: Yağ asidi+alkol+fosforik asit rezidüsü • Fosfolipitler • Gliserofosfolipit • Sfingofosfolipit • Genelde azotlu bazları vardır • Gliserofosfolipitlerde  alkol gliserol • Sfingofosfolipitlerde  alkol sfingozin

7. b)Glikolipitler:(glikosfingolipitler) Yağ asidi +sfingosin +karbohidrat c)Diğer kompleks lipitler:Sülfolipitler, aminolipitler, lipoproteinler 3-Öncü ve türev lipitler: Yağ asitleri, gliserol, steroidler, diğer alkoller, yağlı aldehidler, keton cisimler, hidrokarbonlar, yağda çözünen vitaminler, hormonlar • Yüksüz oldukları için açil gliseroller (gliseroidler, kolesterol ve kolesterol esterleri NÖTRAL LİPİT olarak adlandırılırlar.

10. Yağ Asitleri • Az bir kısmı serbest halde; büyük bir kısmı ise organizmada yağ acil esterleri şeklinde bulunur. • Yağ acil esterleri çok kompleks moleküller olup trigliserit, fosfolipitler, glikolipit, sfingolipit, prostaglandinler ve kolesterol esterleri gibi birçok bileşiğin yapısında bulunurlar.

11. Serbest yağ asitleri dolaşımda albumine bağlanarak taşınır ve enerji sağlamak amacıyla birçok dokuda oksitlenirler. • Yağ asitleri alifatik karboksilik asitlerdir. Bir ucunda karboksil grubu, diğer ucunda metil grubu içeren uzun hidrokarbon zincirinden oluşmaktadır.

12. Fizyolojik pH’da; pKa değeri 4.8 olan terminal karboksil grup (-COOH) ionize olur (-COO-) • Suya afinitesi olan bu anyonik grup yağ asidine amfipatik özellik sağlar (hidrofilik ve hidrofobik bölgelerin bir arada olması) • Uzun yağ asitlerinde hidrofobik kısım hakimdir, suda çözünmeye bu moleküller dolaşımda albumine bağlı taşınırlar.

13. Yağ asitleri taşıdıkları karbon atomu sayısıyla ifade edilen zincir uzunluklarına göre adlandırılırlar. • Doymuş yağ asitlerinde karbon sayısını belirten ismin sonuna –oik eki, doymamışlarda ise –enoik eki getirilir. • Karboksil karbonu 1 no’lu karbondur. Bundan sonra gelen karbonlar sırayla adlandırılır.

16. Karboksil grubuna komşu olan a-karbondur, ondan sonra gelenlere sırayla b, g, d karbon denir. • Yağ asidinde hidrokarbon kuyruğunun sonu metil (CH3) grubu ile biter ve bu metil karbonu omega (w) veya n-karbon olarak adlandırılır. • Yağ asitlerinin fizyolojik özelliklerini hidrokarbon zincirinin uzunluğu ve doymamışlık derecesi belirler.

17. Hidrokarbon zincirinin uzunluğu arttıkça yağ asidinin erime ısısı (Tm) artar. • Çift bağlar Tm’yi azaltır. • Membran lipitlerinde doymamış yağ asitlerinin bulunması akışkanlığın sürdürülmesini sağlar. Doymuş yağ asitleri  katı yağ Doymamış yağ asitleri  sıvı yağ

18. İnsan doku ve plazmasında en fazla uzun zincirli yağ asitleri bulunur. • Doğal olarak bulunan yağ asitlerinin hemen hepsi • cis çift bağ kapsar • Çift sayıda karbon atomu taşır • Bir yağ asidinin sistematik isimlendirilmesinde, yapısında bulunan karbon sayısı ile içerdiği çift bağ sayısı belirtilir.

19. Numaralandırma sistemi 1- D numaralandırma: Karboksilik gruptan başlayarak 2- Omega (n) veya n numaralandırma:Karboksilik uca en uzakta bulunan metil grubundan başlayarak • Yağ asit sembolleri; karbon sayısını, çift bağ sayısını, çift bağın pozisyonunu ve yerini belirtir.

20. Örnek: • Palmitik asit 16:0 • Oleik asit 18:1, D9 (18 C, 1 çift bağ, D9 ise çift bağın karboksilik aside göre 9-10 karbonlar arasında olduğunu ve cis olduğunu gösterir. • Elaidik asit 18:1, D9 trans

23. Yağ asitleri 1-Doymuş yağ asitleri 2-Doymamış yağ asitleri 3-Eikozaenoidler

24. Doymuş Yağ Asitleri • CnH2n+1 COOH formülü ile gösterilirler. • Yapıların çift bağ yoktur. 8 C’dan kısa zincirlileri sıvı haldedir. • Tek sayılı C atomuna sahip olarak beyin glikolipitlerinde bulunurlar.

25. Doymamış Yağ Asitleri • CnH2n+1-m COOH ile gösterilirler. (m=molekülden ayrılan hidrojen atom sayısıdır) • Bir veya daha fazla çift bağ içerirler. • Her çift bağ oluşmasıyla molekül’den 2 hidrojen atomu uzaklaşır. • Doymamış yağ asitlerinn çoğunda cis pozisyonunda çift bağlar vardır. Molekül çift bağda 120o’lik açı yapar.

26. Birden fazla çift bağ durumunda, çift bağlar ardışık gelmez, metilen köprüsü ile birleştirilir. • Doymamış YA’lerinde çift bağların ekseni etrafındaki atom grupların dizilişlerine göre GEOMETRİK İZOMERİZM görülür. • Acil zincirler çift bağın aynı tarafında ise  cis (oleik asid, L şeklinde) Ters yönde ise trans (elaidik asid=oleik asidin trans izomeri, düz şekilde)

28. Çift bağ sayısında artış, molekülde değişik konfigürasyonların oluşumuna yol açar 4 tane cis çift bağı olan araşidonik asit U şeklindedir  Bu durum hücre membranında moleküllerin paketlenmesi ve fosfolipitlerde yağ asitlerinin pozisyonlarının belirlenmesinde önemlidir. • Trans yağ asitleri bazı gıdalarda bulunur. Doğal sıvı yağların katılaştırılması (margarin sentezinde) veya hidrojenlenmesi (doyurulması) sırasında yan ürün olarak oluşur.

29. Trans yağ asit kullanımı sağlığa zararlıdır, kardiyovasküler hastalık ve diabetes mellitus riskini arttırır. • Organizmada sadece doymuş ve bir çift bağlı yağ asidi sentezlenir. • Organizma için gerekli olan birden fazla çift bağ içeren doymamış yağ asitleri besinlerle alınır. Bunlara esansiyel yağ asitleri denir (linoleik asit, linolenik asit)

30. Esansiyel yağ asitleri membranların yapısını oluşturan fosfolipitlerde bulunur. • Araşidonik asit ve onun türevi olan prostanoik asidin ön maddesidirler.

31. Her sınıf bir yağ asidi ailesini oluşturur. (araşidonik asit (20:4, w-6); linoleik asit (18:2, w-6)’ten sentezlenir. • Genel olarak insan hücresinde doymamış yağ asidi miktarı doymuş yağ asidinin 2 katdıır. • Hayvansal katı yağlar: • 40%-60 doymuş • 30%-50 doymamış tek çift bağlı • Bitkisel sıvı yağlar: • 10%-20 doymuş • 80%-90 doymamış Yağ asidi bulunur Yağ asidi bulunur

32. w-3 sınıfı yağ asidi tüketilmesi triacil gliserol konsantrasyonunu azaltır, • Trombozise karşı korunmada önemlidir ve enflamasyon riskini azaltır. • Her ısıda likid olmak zorunda olan membran lipitleri depo lipitlerine göre daha doymamıştır.

33. Eikozaenoidler (siklik doymamış yağ asitleri) • Membran fosfolipitlerinin yapısında bulunurlar. • Eikoza (20-C) polienoik yağ asitlerinden türeyen bu birleşikler: • Prostanoid • Lökotrien (LT) • Lipoksin (LX)

34. Prostanoidler • Prostaglandin (PG) • Prostasiklin (PGI) • Tromboksan (TX)

35. Prostaglandinler • Siklopentan halkası içeren, 20 C’lu doymamış yağ asitleridir. • Siklopentan halkasına C7 ve C8 zincirler bağlanır. • Hormon benzeri etkilerini eritrosit hariç tüm dokularda gösterirler. • Kısa ömürlüdürler. • Sentez edildikleri yerde depolanmazlar. • Bütün prostaglandinlerde C13’de bir çift bağ ve C15’de ise a ve b pozisyonunda bağlanabilen bir –OH grubu bulunur.

37. Primer Prostaglandinler • A,B,D,E,F,G, H ve I serilerinin oluşmasını sağlayan 7 tip halka içerirler. • Kan basıncını düşürürler. • İnce barsak ve uterus kasının kasılmasını sağlarlar (medikal abortus) • PGD2, PGE2, PGF2 ve PGI2 önemli olanlardır. • PGI2 (prostasiklin): • Damar düz kasını gevşetir • Trombosit agregasyonunu önler • Trombositlerin endotel yüzeyine tutunmalarını önler.

38. Tromboksanlar • Trombositlerde sentezlenen TXA2 prostaglandine benzer yapıdadır. • Yarı ömürleri 30 saniyedir. • Biyolojik etkileri prostasiklinle zıt yöndedir. • Damar düz kasının kasılmasını  • Glomerüler mezenkimin kasılmasını  • Trombositlerin kümeleşmesini  • İnaktif şekli TXB2’ye hızla döner.

39. Lökotrienler • Araşidonik asit türevidirler. • Lökositlerde sentezlenirler, kısa sürede yıkılırlar. • Halkalaşmamış yapıya sahiptirler. • 3 tane konjuge çift bağ içerirler (trien) • LTA4, LTB4, LTC4, LTD4 ve LTE4 olmak üzere 5 bileşik bulunur. • Kemotaksis, enflamasyon ve allerjik reaksiyonlarda görev alan düz kas ve koroner damarların kasılmasına, küçük damarların ise gevşemesine yol açarlar.

40. Triacilgliseroller (Trigliseridler) • Yağ sitleri organizmada ester halinde bulunurlar. • 3 molekül yağ asidinin gliserol ile yaptığı esterlere basit lipitler, nötral yağlar veya trigliseritler (triacil gliserol) denir. • Gliserolün bir yağ asidi ile esterleşmesinden monoacil gliserol, 2 yağ asidi ile esterleşmesinden diacilgliserol, 3 yağ asidi ile esterleşmesinden ise triacilgliserol meydana gelir.

41. Gliserol 3 hidroksil grubu içeren bir trialkoldür. Gliseroldeki karbon atomlarının numaralandırılmasında –sn (stereokimyasal numaralama) sistemi kullanılmaktadır. • 3 boyutlu yapıda gliserolün 1. ve 3.karbon atomları özdeş değildir. • Enzimler bu farkı ayırt ederler ve stereospesifite gösterirler.

43. Gliserol, gliserol kinaz ile fosforillenerek gliserol-3-P’a dönüşür. • Triacilgliserollerin yapısında yer alan yağ asitleri  palmitik, oleik, stearik gibi doymuş yağ asitleri ile palmitoleik, lineoik ve araşidonik asit gibi doymamış yağ asitleridir.

44. Yağ asitlerinin polar karboksil grupları gliserolün polar hidroksil grupları ile esterleştiği için triacil gliseroller apolar (hidrofobik moleküllerdir  Suda çözünmezler. • Triacilgliseroller lipitlerin depo şeklidir, hücrelerin sitozolünde yağ damlacıkları halinde bulunurlar. • Triacilgliseroller nötral pH’da lipaz ile enzimatik olarak hidroliz edilirler. • Organizmada ince barsak mukoza hc., meme bezleri, hücreleri adipoz doku ve karaciğerde sentezlenirler. • Yağ dokusunda depolanırlar.

45. Mumlar • 14-36 C atomuna sahip doymuş/doymamış yağ asitlerinin uzun zincirli alifatik alkollerle yaptıkları esterlerdir. • Erime noktaları trigliseritlerden çok yüksektir. • Deniz hayvanlarında metabolik yakıtın depo şeklidir. • Kozmetik alanında ve diğer endüstrilerde kullanılırlar.

46. Gliserofosfolipitler • Membranların başlıca lipit bileşenleridirler. • Fosfatidik asit türevidirler. • Fosfatidik asit (PA), gliserol 3-P’tan sentezlenir. Diacil gliserolün 3 C’unun bir fosfat grubu ile esterleşmesiyle meydana gelir. • Fosfotidik asidin fosfat grubunun değişik alkol gruplarına fosfodiester bağı ile bağlanmasından oluşan gliserofosfolipitler 8 grupta incelenir.

48. Gliserofosfolipit

49. 1-Fosfatidilkolin (lesitin): Kolin+PA • Fosfatidik asidin azotlu baz olan kolin ile yaptığı esterlerdir. • Gliserolün sn-1 pozisyonunda doymuş acil radikal, sn-2 pozisyonunda doymamış radikal vardır. • Lesitin, hücre membranında en fazla bulunan fosfolipittir ve organizmanın kolin deposudur. • Kolin, sinir iletisinde asetilkolin olarak görev yapar, labil metil gruplarının deposudur.

50. 2-Dipalmitoil lesitin • Akciğerlerin normal fonksiyonundan sorumludurlar. • C-1 ve C-2 pozisyonunda palmitik asit (16:0) ve polar başında fosfat grubuna bağlı kolin bulunmaktadır. • SURFAKTAN denilen bu özel fosfolipit epitel hücresinde oluşur ve akciğer sıvı tabakasının yüzey gerilimini azaltarak akciğer alveollerini kollapstan korur. • Surfaktan eksikliğinde akciğerlerin kollapsa uğramasına ATELEKTAZİ denir. • Prematüre bebeklerde surfaktan eksikliği  solunumsal distres sendromuna yol açar.