LİPİDLER

19.10.2008
LİPİDLER
Lipidler, ya gerçekten ya da potansiyel olarak yağ
asitleri ile ilişkileri olan heterojen bir grup bileşiktir.
Lipidlerin ortak özellikleri
Lipidler, biyolojik kaynaklı organik bileşiklerdir.
Lipidlerin yapılarında C, H, O bulunur. Ayrıca N, P, S gibi
elementler de bazı lipidlerin yapısına girerler.
Lipidlerin Fonksiyonları
Lipidler genel ve belirli özellikleri suda çözünmeme olan, kimyasal
olarak farklı bileşiklerdir. Biyolojik fonksiyonları da çeşitlilik
gösterir.
Lipidlerin temel yapı taşları yağ asitleridir. Bir maddenin lipit
olarak kabul edilebilmesi için en azından YAĞ ASĐTLERĐYLE
ESTERLEŞEBĐLĐR karakterde olması gerekir.
Lipidler, suda çözünmeyen, apolar veya hidrofob bileşiklerdir.
Lipidler, kloroform, eter, benzen, sıcak alkol, aseton gibi organik
çözücülerde çözünebilirler.
Lipidlerin enerji değerleri yüksektir.
Bazı lipitlerin içerdiği sialik asit, fosfat, amin ve sülfat gibi
gruplar lipitlere çözünürlük özelliği kazandırır.
Nötral yağlar olarak bilinen trigliseridler, birçok organizmada
enerji için başlıca yakıt deposudur. 1 g lipidin oksidasyonu ile 9.3
kcal enerji elde edilir.(Karbonhidratlardan 4.5 kcal.) Yağ dokuda
depolanan yağlar enerji deposu olarak iş görür.
Fosfolipidler ve steroller biyolojik membranların yapı
taşlarıdırlar.
1
19.10.2008
Nispeten küçük miktarlarda bulunan bazı lipidler, enzim
kofaktörleri, elektron taşıyıcıları, ışık absorbe eden
pigmentler, emülsifiye edici ajanlar, hormonlar ve
intrasellüler haberciler olarak çok önemli fonksiyonlara
sahiptirler.
Vitamin A,D,E,K gibi vücut için gerekli olan
vitaminler yağda eridikleri için lipidlerle
birlikte alınmalıdır.
Deri altı yağ tabakası vücut ısısının kaybını
önler.
Yağlar midenin boşalmasını geciktirerek
tokluk hissi verir.
Lipidlerin Yapısal Özellikleri
• Lipid molekülleri gliserol, yağ asitleri ve başka
bazı moleküller içerebilir.
• Gliserol bütün lipid çeşitlerinde aynıdır. Gliserin
de denir.
• Her biri bir hidroksil taşıyan üç karbon
atomundan meydana gelir.
Gliserol +3 adet Yağ Asidi
YAĞ ASĐTLERĐ
Kapalı formülü R-COOH olan, genelde uzun
zincirli monokarboksilik asitlerdir.
Yağ asitlerinin çoğu düz zincirli olup çift sayıda
karbon içerir. Zincir uzunluğu 2 ila 80 arasında
değişir, ancak doğada en çok 12 ila 24 C
içerenleri yaygındır. 2-6 C’lu olanları kısa
zincirli, 8-10 arasında olanları orta uzunlukta
zincire sahip, 12-24 C’lular ise uzun zincirli yağ
asitleri olarak adlandırılır.
2
19.10.2008
Yağ asitlerinin yapısında yer alan hidrokarbon zinciri
karbonları, −COOH karbonundan itibaren isimlendirilir.
Yağ asitleri, hidrokarbon zincirli monokarboksilik
organik asitlerdir. Yapılarında, 4-36 karbonlu
hidrokarbon zincirinin ucunda karboksil grubu bulunur.
Yağ asitlerinin sınıflandırılmaları
−COOH karbonuna komşu ilk karbon atomuna αkarbon, ikinciye β-karbon, üçüncüye γ-karbon denir. En
sonda yer alan metil grubunun karbonu ise ω-karbon
olarak isimlendirilir.
• Doymuş olanlar-çift bağ içermez
• Doymamış olanlar-bir veya daha fazla sayıda çift bağ içerir
-Doymuş (satüre) yağ asitleri
-Doymamış (ansatüre) yağ asitleri
-Ek gruplu yağ asitleri
-Halkalı yapılı yağ asitleri
Doymuş (satüre) yağ asitleri, hidrokarbon zincirleri çift
bağ içermeyen ve dallanmamış olan yağ asitleridirler.
Doğal yağlarda
bulunan yağ
asitlerinin
karbon atomu
sayısı çifttir.
3
19.10.2008
Doymuş Yağ Asitlerine ait Özellikler
Yağ
asitleri
Sistem.
Gös.
Kısa
Erime
Göster Nok. (oC)
.
Bütirik
n-butanik
C-4:0
-8
Kaproik
n-hekzanik
C-6:0
-2
Süt yağı
Kaprilik
n-oktanik
C-8:0
16
Süt ve Palmiye yağı
Kaprik
n-dekanik
C-10:0
31
Süt ve Palmiye yağı
Laurik
n-dodekanik
C-12:0
44
Süt ve Domuz yağı
Miristik
Süt yağı
n-tetradekanik
C-14:0
54
Süt ve Domuz yağı
Palmitik n-hegzadekanik
C-16:0
63
Hayvan ve Bitki yağl.
Stearik
n-oktadekanik
C-18:0
70
Hayvan ve Bitki yağl.
n-aykosanik
C-20:0
76
Yer Fıstığı ve Süt yağı
Araşidik
En basit doymuş yağ asidi, 2 karbona sahip asetik asittir.
Kaynak
Doymuş yağ asitleri, iki karbonlu monokarboksilik asit
olan asetik asit üzerine kurulmuş olarak tasarlanabilirler.
Hayvansal yağlarda en çok bulunan doymuş yağ asitleri,
16 karbonlu palmitik asit ile 18 karbonlu stearik asittir.
Doymuş yağ asitlerinin 2-6 karbonluları kısa zincirli, 812 karbonluları orta zincirli, daha fazla karbonluları
uzun zincirli olarak tanımlanırlar.
Doymamış (ansatüre) yağ asitleri, hidrokarbon
zincirinde bir veya daha fazla çift bağ içeren yağ
asitleridirler.
Doymuş yağ asitlerinin karbon sayısı 10 ve daha az
olanları oda sıcaklığında sıvı ve uçucudurlar; diğerleri
katı yağlar olarak tanımlanırlar.
DOYMAMIŞ OLANLARDA
ĐZOMERĐ
4
19.10.2008
Doymamışlık zarların yapısında yer alan
lipitler için çok önemli bir özellik!
• Çünkü, cis konumundaki
çift bağlar molekülde bir
burkulmaya yol açar ve
zardaki moleküllerin
birbirine çok yakın
paketlenmesini önler. Bu da
zarın AKIŞKANLIĞINI
SAĞLAR. (Geçirgenlik ve
esneklik özelliği kazandırır)
Doymamış Yağ Asitlerine ait
Özellikler
Yağ asitleri
Kısa
Göster.
Erime
Nok. (oC)
Kaynak
Palmitoleik
C-16:1
1
Balık ve Hayvansal Yağl.
Oleik
C-18:1
13
Hayvan ve Bitki Yağları
Linoleik*
C-18:2
-6
Soya Yağı
Linolenik*
C-18:3
-11
Keten ve Soya Yağı
Araşidonik*
C-20:4
-50
Hidrokarbon zincirinde bir çift bağ içeren doymamış yağ
asitleri, monoansatüre (monoenoik) yağ asitleridirler.
Hidrokarbon zincirinde iki veya daha fazla çift bağ içeren
doymamış yağ asitleri, poliansatüre yağ asitleridirler.
CH3(CH2)7C=C(CH2)7COOH
Poliansatüre yağ asitleri, içerdikleri çift bağ sayısına göre
dienoik, trienoik, tetraenoik yağ asitleri olarak
adlandırılırlar.
Linoleik asit→
→ 18:2;9,12 ω6 yağ asidi
Linolenik asit → 18:3; 9,12,15 ω3 yağ asidi
Araşidonik asit → 20:4; 5,8,11,14 ω6 yağ asidi
5
19.10.2008
Doymamış yağ asitleri oda sıcaklığında genellikle
sıvıdırlar, suda çözünmezler, uçucu değillerdir.
Hayvansal yağlarda en çok bulunan doymamış yağ
asitleri, palmitoleik asit, oleik asit, linoleik asit,
araşidonik asittir.
Hayvanlarda depo yağlarını çoğunlukla palmitik ve oleik
asitler oluşturur. Daha az olarak da stearik asit bulunur.
Linoleik asit, linolenik asit ve araşidonik asit, insanlar
için esansiyeldirler. Yani vücutta sentez edilmezler;
besinlerle dışarıdan alınmaları gerekir.
Doymamış yağ asidi karbon zincirleri içindeki çift
bağların bulunduğu yerdeki değişiklikler, izomerleri
oluşturur.
Linoleik asit, mısır yağı, yer fıstığı, pamuk yağı ve soya
fasülyesi yağı gibi tohum yağlarında bulunur
En sık görülen izomer şekilleri, çift bağın etrafındaki
diziliş ile ilgili olan cis- ve trans- izomer şekilleridir.
Linolenik asit, ayrıca keten tohumu yağında bulunur
Araşidonik asit, yer fıstığı yağında daha fazla miktarda
vardır.
Ek gruplu yağ asitleri, hidrokarbon zincirlerinde
hidroksil grubu veya metil grubu gibi ek gruplar içeren
yağ asitleridirler.
Halkalı yapılı yağ asitleri, hidrokarbon zincirleri
halkalı yapı oluşturmuş olan yağ asitleridirler.
6
19.10.2008
Yağ asitlerinin kimyasal özellikleri
-Yağ asitleri, karboksil grupları vasıtasıyla metallerle
tuzları oluştururlar.
-Yağ asitlerinin karboksil grupları ile alkollerin
hidroksil grupları arasından su çıkışı suretiyle yağ asidi
ve alkolün birbirine ester bağıyla bağlanması sonucu
esterler oluşur.
Karbon sayısı 6’dan fazla olan yağ asitlerinin metallerle
oluşturduğu tuzlara sabun denir.
O
Trigliseridler, gliserolün yağ asidi esterleridirler.
O
CH2 OH
CH
OH
CH2
OH
HO C
O
+
glycerol
(CH2 )14CH3
O
CH
CH
O
C
(CH 2)14CH3 + H 2O
O
(CH2)14CH3
palmitic acid (a fatty acid)
O
C (CH 2)14CH 3
O
C
CH 2
(CH 2)14CH 3 +
CH 2
(CH 2)5CH CH(CH 2)7CH 3
O
O
CH 2
O
C (CH2 )5CH CH(CH2)7CH3
O
C
O
C
O
C
(CH 2)16CH3 + 3 NaOH
(CH 2)16CH3
CH2 OH
CH2
H2O
O
+OH + 3 Na O C (CH 2)14CH3
salts of fatty acids (soaps)
OH
-Doymamış yağ asitlerinin yapısında yer alan etilen bağı
fluor, klor, brom, iyot gibi halojenlerden biri ile
doyurulabilir.
H
I2
I
H
I
H
O
O
CH
O
CH
H
C
(CH 2)16CH 3
+ H2 O
-Doymamış yağ asitlerinin yapısında yer alan etilen bağı
(−CH=CH−), platin, nikel veya bakır varlığında
kolaylıkla hidrojenle doyurulabilir. Đki hidrojen çift bağa
girer ve doymamış yağ asidi doymuş hale geçer.
O
C
O
O
CH2
CH 2
CH2
O
ester bonds
HO C (CH2 )14CH3
O
HO C
CH 2
(CH2)5CH CH(CH 2)7CH3
+ 3 H2
O
C
(CH 2)14CH 3
O
Ni
CH
O
CH 2
O
C (CH 2)14CH 3
O
C
(CH 2)14CH 3
Doymamış yağ asitlerinin absorbe ettiği iyot miktarı
ölçülerek çift bağ sayısının veya doymamışlık
derecesinin saptanması mümkün olabilir.
-Doymamış yağ asitlerinin çift bağları, oksidan etkiye
göre sonuçta değişik ürünler meydana gelecek şekilde
oksitlenirler.
100 g doymamış yağın gram cinsinden tuttuğu iyot
miktarı, iyot indeksi olarak tanımlanır.
Çift bağlara O2 girmesiyle peroksit, endiol, epoksit,
ketohidroksit gibi çeşitli gruplar ortaya çıkar.
iyot indeksi, cilt altı dokularda 65, karaciğerde 135’dir.
7
19.10.2008
I- YAĞ ASĐTLERĐ
Lipidlerin sınıflandırılmaları
Lipidler çok farklı şekillerde sınıflandırılırlar.
II- GLĐSERĐN TAŞIYAN LĐPĐDLER
A) Nötral yağlar
1-Mono-, di- ve trigliseridler
2- Gliserin eterler
3- Glikozilgliserinler
B) Fosfogliseridler (Gliserofosfolipidler)
1- Fosfatidler
2- Fosfatidilinositol ve difosfatidilgliserol
III- GLĐSERĐN TAŞIMAYAN LĐPĐDLER
A) Sfingolipidler
Seramidler
Sfingomiyelinler
Glikosfingolipidler
B) Alifatik alkoller ve mumlar
C) Terpenler (Đzopren lipidler)
D) Steroidler
IV-DĐĞER SINIF BĐLEŞĐKLERE BAĞLI LĐPĐDLER
A) Lipoproteinler
B) Lipopolisakkaritler
Yapılarına göre lipidler
• Basit lipidler ve bileşik lipidler olarak ikiye
ayrılır.
• Basit lipidler trigliseritlerdir(nötral yağlar)
• NÖTRAL LĐPĐDLER
• Enerji hammaddesi olarak kullanılırlar.
• Bitki ve hayvanlarda başlıca depo yağları
oluştururlar.
Monogliserit
Digliserit
(Monoaçilgliserol) (Diaçilgliserol)
Basit Lipidler
Yağ asitlerinin çeşitli
alkollerle oluşturdukları
esterler basit lipidler
olarak bilinirler.
Yağ asitlerinin gliserol
(gliserin) ile
oluşturdukları esterler
nötral yağlardır.
Trigliserit
(Triaçilgliserol)
YAĞ
(NÖTRAL YAĞ)
dendiğinde genelde
bu tipler anlaşılır.
8
19.10.2008
Gliserol ile yağ asitleri arasında
ESTER BAĞI OLUŞUR !!!
• Nötral lipidler oluşurken 1 gliserol ile 3 yağ asidi
ester bağlarıyla birbirine bağlanır.
• Yağ asitleri birbirinin aynı olabileceği gibi bir
birinden farklıda olabilir.
Gliserol + 3 yağ asidi nötral yağ + 3 su
G
L
Đ
S
E
R
O
L
Bileşik Lipidler
Gerek hayvansal yağlar gerekse bitkisel yağlar, yağ
asitlerinin gliserin (gliserol) ile oluşturdukları oldukça
kompleks esterlerdir.
• Yapılarında gliserol ve yağ asitlerinden başka azot,
fosfat ve glikoz gibi maddeler bulunur.
• 1. Fosfolipidler yapılarında gliserol, 2 yağ asidi
ve azotlu bir fosfat grubu bulunur. Proteinlerle
birlikte hücre zarının yapısına katılır.
Fosfolipidler
O
O
R1
C
H2C
O
O
CH
H2C
C
R2
O
O
P
O
X
• Membranların
yapısında yer
alan lipidler
çoğunlukla bu
tiptedir.
−
O
glycerophospholipid
9
19.10.2008
Hücre zarı
•
•
•
•
Fosfolipitler Lipoproteinler
Hücre zarı
Kalp, böbrek ve sinir dokularında yaygın
Miyelin örtüsünün %55 i fosfolipitlerden
oluşur
Yapılarında fosforik aside bağlanmış olarak
başka maddeler ihtiva ederler. Örneğin,
kolamin (sefalin), kolin (lesitin)
2.Sfingolipidler
Sfingolipidler, gliserol yerine bir uzun zincirli amino
alkol olan sfingozin içeren bileşik lipidlerdir.
Sfingozinin amino azotuna bir yağ asidinin amid bağı ile
bağlanması suretiyle oluşmuş en basit sfingolipid
seramiddir.
Seramiddeki primer alkol grubundaki H yerine başka
grupların gelmesiyle çeşitli sfingolipidler oluşmuştur.
Sfingomiyelinler, seramide
fosfokolin eklenmesiyle
oluşmuşlardır.
10
19.10.2008
Sfingomyelinler, hayvan hücrelerinin plazma
membranlarında bulunurlar. Beyin ve sinir dokusunda bol
miktardadırlar. Myelinli nöronların aksonlarını saran ve
izole eden myelin kılıf, iyi bir sfingomyelin kaynağıdır.
Seramide bağlı olarak karbonhidrat içeren sfingolipidler,
glikolipidler olarak bilinirler.
3. Glikolipitler
Hücre zarı
• Karbonhidrat içeren yağlardır
• Monosakkarit içeren galaktolipitlere
serebrozitler
• Oligosakkarit içerenlere gangliozitler
• Serebrozitler ve Gangliozitler beyinde ve sinir
dokuda bulunurlar
• Hücre zarının dış yüzeyinde bulunurlar
• Hücreler arası iletişimi sağlarlar
• Glikolipidler: Yapılarında gliserol ve fosfat
bulunmaz. Daha çok yağ asitleri ve
karbonhidratlardan meydana gelirler.
• Sinir hücrelerinde bulunana miyelin kılıfın
yapısına katılırlar.
4. Steroidler
•
•
1.
2.
3.
4.
5.
Safra asitleri, hormonlar ve vitaminlerin bir
bölümü bu gruba girerler.
En önemli steroid KOLESTEROL dür.
Beynin yapı taşlarındandır
Safra asitleri
Adrenalin ve cinsiyet hormonları
Vitamin D2 nin ön maddesi
Hücre zarı elastikiyetinin korunması – hücre
entegrasyonu
11
19.10.2008
Steroid Yapılara Örnekler
Hücre zarı - kolesterol
5. Terpenler
• Kolesterol: Hayvansal hücrede zarın
yapısına katılırlar. Bitkisel dokularda
bulunmazlar.
• Kanda fazla miktarda kolesterol varsa, bu
kan damarlarında birikir ve kan
damarlarının sertleşmesine, daralmasına
(arteriyoskleroz) yol açar.
•
Lipitlerin en geniş ve en önemli gruplarından
biri de terpenlerdir. Đzopren denilen ve çok
sayıda tekrarlanan birimlerden meydana
gelmişlerdir. Đki izopren bir araya gelince
monoterpenleri, üç izopren bir araya gelince
seskiterpenleri teşkil ederler. Bu yapılar
kauçuk, karoten ve çeşitli karotenoitleri
meydana getirmektedirler.
•
Karotenler, hayvan vücudunda, deri
hücrelerinde depolanmaktadır ancak
bitkilerde ise farklı renklerin oluşumuna,
(örneğin, havuca turuncu rengini karotendir)
ve farklı vitaminlerin (örneğin ß-karotenden
sentezlenen A vitamini, retinen denen
proteinin yapısına girerek görme hücrelerinin
ucunda bulunur) sentezlenmesinde görev
yapmaktadırlar.
Yağ esanslarının koku ve tadını da terpenler
vermektedir. Örneğin mentol, limonen, kafur
monoterpenlerden elde edilen esanslardır.
Resim görüntülenemiy or. Bilgisay arınızda resmi açmak için y eterli bellek olmay abilir v ey a resim bozulmuş olabilir. Bilgisay arınızı y eniden başlatın v e sonra dosy ay ı y eniden açın. Kırmızı x y ine görünürse, resmi silip y eniden ek lemeniz gerek ebilir.
•
12
19.10.2008
Lipitler için Uygulamalar
Lipit Tayini:
Materyal
200g fındık
Cam veya porselen havan
Deney tüpü
Sudan III ayıracı
Bir miktar su
Deneyin yapılışı
1- Bir miktar fındığı havanda iyice dövünüz.
2- Üzerine bir miktar su ilave edip karıştırınız ve bu karışımı bir
tüp içersine aktarınız.
3- Bu tüpe birkaç damla Sudan- III ayıracı ilave edip karıştırarak
bir süre bekleyiniz
4-Elde ettiğiniz sonuçları yazınız.
Lipitler için Uygulamalar
Sütün Yağının Alınması
Materyal:
1- Bir miktar yağlı süt,
2- NaOH çözeltisi ve eter
3- Kurutma kağıdı
4- Deney tüpü
Deneyin yapılışı:
1- Bir tüpe 5ml kadar yağlı süt konur,
2- Üzerine 2ml NaOH çözeltisi ile 4 ml eter ekleyip karıştırılır ve
beklenir,
3- Üstte oluşan eter tabakası dikkatlice bir behere aktarıldıktan
sonra,
4- Eterli kısma küçük bir kağıt parçası daldırılır ve sonuçları
gözlenir.
Lipitler için Uygulamalar
Lipitlerin Çözünebilirliği:
Lipitler, organik çözücüler içersinde çözünebilen bileşikler olmasına rağmen
çözünürlük dereceleri birbirinden farklıdır, suda ise hiç çözünmezler (çok az bir
kısmı suda çok az çözünür). Lipitlerin çözünürlük derecesini belirleyen faktörlerden
biri de doygunluk derecesidir.
Materyal:
1- 6 adet deney tüpü
2- Bir miktar margarin ve zeytinyağı
3- Eter, kloroform ve etil alkol
4- Kurutma kağıdı
5- Pastör pipeti
Deneyin yapılışı:
1- 3 tüpe bir miktar margarin, diğer 3 tüpe ise bir miktar zeytinyağı konur,
2- Hepsinin üzerine ayrı ayrı 5ml etil alkol, eter ve kloroform ilave edilir,
3- Bir pipet yardımıyla birer damla solusyonlardan alınarak kurutma kağıdına
damlatılır.
4- Sonuçlar tablo halinde şematize edilir.
Lipitler için Uygulamalar
Sabun Eriğinde Yağ Asitlerinin Aranması
Materyal:
1- Bir miktar sabun eriyiği
2- Seyreltik sülfürik asit ve eter
3- Kurutma kağıdı
4- Deney tüpü
Deneyin yapılışı
1- Bir miktar sabun eriyiği üzerine seyreltik sülfirik asit ilave
edilir,
2- 1- 2 ml eter ile tortu yapıp kuvvetlice çalkalayınız
3- Süzgeç kağıdının üstüne bir miktar eterli tortudan damlatınız
ve sonuçları gözlemleyiniz.
Lipitler için Uygulamalar
Yağ asitlerinin tanımlanmaları
Yağ asitlerini brom ile doyurma deneyi:
Materyal:
1- Zeytinyağı
2- Kloroform
3- %2’lik brom çözeltisi (Kloroformda)
4- Deney tüpü
Deneyin yapılışı
-Bir deney tüpüne 1 damla zeytin yağı konur ve tüpteki zeytin yağının üzerine
2 mL kloroform eklenerek karıştırma suretiyle zeytin yağı kloroformda
çözülür.
-Tüpteki karışım üzerine bromun kloroformdaki %2’lik çözeltisinden birer
birer damlatılır ve her damlatmada tüp çalkalanır.
-Đlk damlalarda çalkalama ile bromun renginin hemen kaybolduğu, fakat
birçok damladan sonra bromun renginin çözeltide kaldığı gözlenir.
13