BİY 315 LİPİTLER

BİY 315
LİPİTLER
Yrd. Doç. Dr. Ebru SAATÇİ
2008-2009 Güz Yarı Dönemi
Tanımı
„
„
„
„
Suda çözünmeyen, eter, kloroform, aseton gibi organik
çözücülerde kolayca çözünen biyomoleküllerdir.
Diğer makromoleküllerdeki gibi yapı taşı yoktur. Çok
değişik yapıda birçok madde lipit tanımına uyar.
Bir maddenin lipit olarak kabul edilebilmesi için en
azından YAĞ ASİTLERİYLE ESTERLEŞEBİLİR
karakterde olması gerekir.
Bazı lipitlerin içerdiği sialik asit, fosfat, amin ve sülfat gibi
gruplar lipitlere çözünürlük özelliği kazandırır.
Fonksiyonları
Hücresel zarların yapısında yer alırlar.
Zarlarda yapısal ve işlevsel bileşen olarak bulunurlar. Hücre yüzey
reseptörleri ve kan grubu antijenleri olarak iş görürler. Hücre içine ve
dışına madde akışını kontrol ederler.
„ Enerji kaynağı ve deposu olarak iş görürler.
Yağ dokuda depolanan yağlar enerji deposu olarak iş görür.
„ Hormonlar ve vitaminler olarak görev alırlar.
Hormonlar: hücreler arası haberleşmede görev alırlar.
Vitaminler: metabolik yolların regülasyonuna yardım ederler.
„ Deri altında ve bazı organların çevresinde ısı yalıtıcısı ve
koruyucu görev yaparlar.
„ Elektriksel yalıtıcı olarak iş görürler (özellikle sinir
hücrelerinde).
„
Sınıflandırılmaları
II- GLİSERİN TAŞIYAN
LİPİTLER
A)Nötral yağlar
1-Mono-, di- ve trigliseritler
2- Gliserin eterler
3- Glikozilgliserinler
III- GLİSERİN TAŞIMAYAN
LİPİTLER
A) Sfingolipitler
Seramidler
Sfingomiyelinler
Glikosfingolipitler
B) Alifatik alkoller ve mumlar
C) Terpenler (İzopren lipitler)
D) Steroidler
B) Fosfogliseritler
(Gliserofosfolipitler)
1- Fosfatitler
2- Fosfatidilinositol ve
difosfatidilgliserol
IV- DİĞER SINIF
BİLEŞİKLERE BAĞLI
LİPİTLER
A) Lipoproteinler
B) Lipopolisakkaritler
I- YAĞ ASİTLERİ
I. Yağ Asitleri
Kapalı formülü R-COOH olan,
hidrokarbon zincirli monokarboksilik
organik asitlerdir. Yapılarında, 4-36
karbonlu hidrokarbon zincirinin ucunda
karboksil grubu bulunur. Doğada en çok
12 ila 24 C içerenleri yaygındır. 2-6 C’lu
olanları kısa zincirli, 8-10 arasında
olanları orta uzunlukta zincire sahip, 1224 C’lular ise uzun zincirli yağ asitleri
olarak adlandırılır.
„
„
„
Doymuş olan y.a. çift bağ içermezler.
Doymamış olanlar, bir veya daha fazla sayıda çift bağ içerirler.
Sadece tek bir çift bağ varsa: Tekli doymamış yağ asidi (Mono
Unsaturated Fatty Acid; MUFA)
Birden fazla sayıda çift bağ içeriyorsa: Çoklu doymamış yağ
asidi(Poly Unsaturated Fatty Acid; PUFA) olarak adlandırılır.
Doymamış olan y.a. de izomerleşme
ƒ Doğada tüm çift bağlar
‘cis’ konumundadır.
Doymamışlık zarların yapısında yer alan lipitler
için çok önemli bir özelliktir!
„
cis konumundaki çift bağlar
molekülde bir kırılıma yol
açar ve zardaki moleküllerin
birbirine çok yakın
paketlenmesini önler. Bu da
zarın AKIŞKANLIĞINI
SAĞLAR (Geçirgenlik ve
esneklik özelliği kazandırır).
ƒ Uzun
.
.
.
hidrokarbon
.
zincirinin
ucunda bulunan hidrofilik
karboksil grubu su ile etkileşirken,
hidrofobik özellik taşıyan
hidrokarbon zinciri su ile
etkileşmez ve apolar ortama
yönelir. Hidrofilik bir baş kısmı ve
hidrofobik bir kuyruk kısmı içeren
yağ asitleri AMFİPATİK karakter
taşırlar.
1
2
3
4
5
.
.
.
.
.
.
.
.
n
(ω)
Karbonil karbonu 1 nolu karbondur, sonra gelen
karbonlar sırayla numaralandırılır. Karboksilden
sonra gelen C (2. karbon) α karbondur, sonra β, γ,
δ,.. adlandırılır. Sondaki metil grubunun karbonuna
(n. C) omega (ω) karbon denir.
HOOC ⎯ CH2 ⎯ CH2 ⎯ CH2 ⎯ LLLLL CH3
1
2
3
4 ....................... n
α-
β-
γ-
ω-
Adlandırma
Yağ asitleri genelde kısa sembollerle ifade edilir:
Örneğin :
16:1 (9) veya 16:1∆9
Karbon
sayısı
Çifte bağ
sayısı
Çifte bağın
yeri
Çifte bağın konfigürasyonu cis ise belirtilmez, ama trans ise, ∆9 ‘un yanına trans
yazılarak belirtilir.
Sistematik adlandırmada karbon sayısının sonuna
„doymuş yağ asitlerinde –oik eki,
„doymamışlarda ise –eoik eki getirilir.
„Örneğin,
18 karbonlu (C18) doymuş bir yağ asidi
olan stearik asit, oktadekanoik asit olarak
adlandırılır. 18 C’lu, 1 çifte bağ içeren oleik asit ise,
oktadekenoik asit olarak adlandırılır. 18 C’lu, 2 çifte
bağ içeren linoleik asit ise, oktadekadienoik asit
olarak adlandırılır.
ƒ Yaygın adıyla linoleik asit, yani cis-9, cis-12oktadekadienoik asit kısaca 18:2 (n-6) şeklinde de
gösterilir. Bu bileşik 18 karbonludur, 2 çifte bağ içerir
ve son çifte bağdan terminal metil grubuna kadar 6
karbon içerir.
Doymuş yağ asitleri (karbon sayısı)
Asetik asit (2)
Propiyonik asit (3)
Butirik asit (4)
Kaproik asit (6)
Kaprilik asit (8)
Kaprik asit (10)
Laurik asit (12)
Miristik asit (14)
Suda çözünür.
Ruminantların (geviş
getiren hayvanlar)
metabolizmalarında
önemli yer tutar.
Sütte (özellikle keçi), peynir
ve tereyağında,ayrıca
hindistan cevizinde
bulunurlar.
Bitkilerde bulunurlar.
Ör:Defne,hindistan cevizi
Doymuş yağ asitleri (karbon sayısı)
+*Palmitik asit (16) Doğada en yaygın 2. Y.A
+*Stearik asit (18)
+Araşidik asit (20)
+Behenik asit (22)
+Lignoserik asit (24)
+Serotik asit (26)
+Montanik asit (28)
+C sayısı 16 ve 16’nın üzerinde olanlar membran
lipidlerinin yapısında yer alırlar.
* Hayvansal yağlarda en çok bulunan yağ asitleri
Doymamış yağ asitleri (karbon sayısı)
+* Palmitoleik asit (16)
+* Oleik asit (18) Doğada en yaygın olan Y.A.
+ Vaksenik asit (18) Bitkilerde bulunur.
+* Linoleik asit (18)
+ Linolenik asit (18)
* Arasidonik asit (20) Prostaglandinlerin öncüsü
+ Nervonik asit (24)
+C sayısı 16 ve 16’nın üzerinde olanlar membran
lipidlerinin yapısında yer alırlar.
* Hayvansal yağlarda en çok bulunan yağ asitleri
İnsanda Dokularda Bulunan Bazı Yağ Asitleri
Özel isim
Sistematik isim
C
sayısı
Çifte
bağ
sayısı
Çifte bağ(lar)ın yeri
Doymamış
yağ asidi
sınıfı
Laurik asit
Dodekanoik asit
12
0
Miristik asit
Tetradekanoik asit
14
0
Palmitik ait
Heksadekanoik asit
16
0
Palmitoleik asit
Heksadekenoik asit
16
1
9
Omega-7
Stearik asit
Oktadekanoik asit
18
0
Oleik asit
Oktadekenoik asit
18
1
9
Omega-9
Linoleik asit
Oktadekadienoik asit
18
2
9, 12
Omega-6
Linolenik asit
Oktadekatrienoik asit
18
3
9, 12, 15
Omega-3
γ-Homolinolenik asit
Eikozatrienoik asit
20
3
8, 11, 14
Omega-6
Araşidonik asit
Eikozatetraenoik asit
20
4
5, 8, 11, 14
Omega-6
EPA
Eikozapentaenoik asit
20
5
5, 8, 11, 14, 17
Omega-3
DHA
Dokozahekzaenoik asit
22
6
4, 7, 10, 13, 16, 19
Omega-3
İnsanda yağ asitlerindeki 9-10. karbonlar
arasına çifte bağ yapan enzim dışında, diğer
çifte bağları oluşturacak enzimler yoktur.
Dolayısı ile 1’den fazla sayıda çifte bağ içeren
Linoleik, Linolenik ve Araşidonik asitler
dışarıdan mutlaka besinsel kaynaklardan
alınması gereken esansiyel yağ asitleri’dir.
Bu asitler için en iyi doğal kaynaklar: mısır, yer
fıstığı, pamuk ve soya fasulyesi gibi tohum
yağlarıdır.
Yağ asitlerinin kimyasal özellikleri
„
„
„
„
„
Esterleşme
Tuz oluşturma
Çift bağların hidrojenlenmesi (hidrojenizasyon)
Halojenlenme
Oksitlenme
Esterleşme
Yağ asitlerinin karboksil grupları ile alkollerin hidroksil
grupları arasından su çıkışı suretiyle yağ asidi ve alkolün
birbirine ester bağıyla bağlanması sonucu esterler oluşur.
Trigliseridler, gliserolün yağ asidi esterleridirler.
Tuz oluşturma
ƒ Yağ asitleri, karboksil grupları vasıtasıyla metallerle tuzları
oluştururlar.
ƒ Karbon sayısı 6’dan fazla olan yağ asitlerinin metallerle
oluşturduğu tuzlara sabun denir.
ƒ Na ve K metal katyonlarının sabunları SUDA ÇÖZÜNÜR;
TEMİZLEYİCİDİR.
ƒ Diğer metallerin sabunları SUDA
ÇÖZÜNMEZ;TEMİZLEYİCİ DEĞİLDİR.
ƒ Deterjanlar:
Bunlar da yağ asitlerinin tuzlarıdır. Ancak bunlar, yağ asitlerinin
yüksek alkollerinin sülfirik asit esterlerinin metal tuzlarıdır.
Çifte Bağa Ait Kimyasal Özellikler
Hidrojenizasyon
ƒ 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:
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7 COOH
Oleik asit
CH3(CH2)16COOH
Stearik asit
Halojenlenme
ƒ Doymamış yağ asitlerinin yapısında yer alan etilen bağının
flor, klor, brom, iyot gibi halojenlerden biri ile doyurulması
olayı halojenlenme diye adlandırılır.
Oksitlenme
ƒDoymamış yağ asitlerinin havanın moleküler
oksijeni (O2) ile oksitlenmeleri genel olarak çok
karışıktır.
ƒYağlardaki acılaşma, kısmen bu tür oksidasyonun
sonucudur.
Yağ Asitlerinin Doğadaki Dağılımı
„
„
„
„
„
„
Hayvansal organizmalardaki depo yağları genelde palmitik
(doymuş), oleik (doymamış) ve stearik (doymuş) asitler baskın
oranda bulunur.
Suda yaşayan hayvanların yağ asitlerinin çoğu doymamış yağ
asitleridir. Özellikle palmitoleik (doymamış) asit baskındır.
Kutup ayılarının soğuğa dayanıklılığı membranlarındaki yağ
asitlerinin doymamış olmasından kaynaklanır.
Bakteri hücreleri, lipit tabakasındaki yağ asitlerinin
doymuşluk/doymamışlık oranını ayarlayarak farklı sıcaklıklarda
farklı üreme ortaya koyabilir. Yüksek canlılarda yağ asitleri düz
zincirli alifatik hidrokarbon zincirleri taşıdıkları halde,
bakterilerde dallanmış hidrokarbon zincirleri de bulunmaktadır.
Meyvelerden elde edilen yağlarda palmitik (doymuş), oleik
(doymamış) ve linolenik (doymamış) asitler yaygındır.
Tohum yağları palmitik asit yönünden zengindir.
Organizmadaki
Yağ asitleri
SERBEST FORMDA
- Basit lipitler
YAĞ AÇİL ESTERLERİ
ŞEKLİNDE –Bileşik Lipitler
Eikozanoidler
Triaçilgliseroller
Fosfolipitler
Glikolipitler
Sfingolipitler
Kolesterol esterleri
Yağ asitlerinin çeşitli
alkollerle oluşturdukları
esterler basit lipitler
olarak bilinirler.
Yağ asitlerinin gliserol
(gliserin) ile oluşturdukları
esterler nötral yağlardır.
ƒ Yağ asitlerinin gliserolden daha büyük moleküllü
alkollerle oluşturdukları esterler mumlardır.
ƒ Mumlar, doğada yaygın olarak bazı
böceklerin salgılarında; hayvanların
deri, kıl ve tüylerinde; bitkilerin
yapraklarında, meyve ve kabuklarında
bulunurlar.
Eikozanoidler
ƒ Omurgalı hayvanların çeşitli dokularında son derece güçlü hormon
benzeri etkilerinin çeşitliliği ile bilinen, 20 karbonlu poliansatüre yağ
asidi olan 20: 4∆5, 8, 11, 14 araşidonik asit türevi bileşiklerdir. Öncül
molekülleri, linoleik asit ve araşidonik asittir.
ƒOldukça reaktif bileşiklerdir ve çok sayıda fizyolojik etkileri
vardır.
ƒ Etkileri bakımından hormonlara benzerler. Hormonlardan
farklı olarak, tüm dokularda üretilirler. Etkilerini lokal olarak
gösterirler.
Fizyolojik etkileri:
-Damar genişlemesi/kasılması
-Düz kas gevşemesi
-Uterus kasılması
-cAMP oluşumunu indükleme/azaltma
Triaçilgliseroller (Trigliseritler)
ƒ Yağ asitlerinin gliserolle yaptıkları esterlerdir:
Monogliserit
(Monoaçilgliserol)
Digliserit
(Diaçilgliserol)
Trigliserit
(Triaçilgliserol)
Gliserol ile yağ asitleri arasında
ESTER BAĞI OLUŞUR !!!
ƒ Triaçilgliserol (TAG)’ler, yani nötral yağlarda yer alan
yağ asitlerinin üçü de aynı ise basit gliseritler meydana
gelir.
Gliseril tristearat
(tristearin, stearin)
* En yaygın isimlendirmede R yan zincirlerinde yer alan yağ asidinin
adındaki son harf n ile değişir, yani asidin sonu –in ekini alır
ƒ Gliserid oluşturmak üzere gliserolle esterleşen yağ asitleri
birbirlerinden farklı ise karışık gliseritler meydana gelir.
β-Palmitodistearin
Fosfolipitler (Fosfogliseritler, Gliserofosfolipitler)
„
„
Membranların yapısında
yer alan lipidler çoğunlukla
bu tiptedir.
Fosfogliseritlerde yer alan
gliserol 3. karbon
atomunda fosfat grubu
taşır. 1. ve 2. karbonlar 2
yağ asidi ile esterleşmiştir.
Bu çekirdek yapıya FOSFATİDİK ASİT denir.
Fosfat grubuna X bağlı olursa FOSFATİDİL X adını alır.
Fosfolipitler
polar bir baş
kısmı ile apolar
2’li kuyruk
kısmı içerirler.
„
Sulu ortamda bu tip moleküller farklı şekillerde
davranırlar:
Lipozom
ƒ Belli bir hacmi
saran lipit ikili tabaka
LİPOZOM olarak
adlandırılır. Bu tip
vesiküller yapay
olarak hazırlanıp
membran modeli,
ilaçların kapsüle
alınması gibi
çalışmalarda
kullanılmaktadırlar.
Fosfolipit Türevleri
X = Etanolamin
Fosfatidiletanolamin (PE) = KEFALİN
Başta beyin olmak üzere tüm dokularda bulunur, zarların yapısında yer
alır.
X = Kolin
Fosfatidilkolin (PC)
= LESİTİN
Protoplazmanın en önemli maddelerindendir. Sinir uyarılarının
iletiminde önemli olan kolinin vücuttaki deposudur.
Fosfatidilserin (PS)
X = Serin
Amino asit taşıyan tek fosfolipittir. Yapısal işlevinin yanı sıra kofaktör
görevi de vardır. En bol miktarda miyelin kılıfta bulunur.
X = İnositol
(heksahidrik alkol)
Fosfatidilinositol (PI)
Bu madde ve türevlerinin hücrede çok özel
işlevleri vardır. Hormon etkisinde aracılık ederler.
ƒ Lipit ikili tabakada, iki fosfatidik asitin bir gliserol
aracılığıyla birbirine bağlanmasından oluşan
difosfatidilgliserol (kardiyolipin) de yer alır:
Fosfolipitlerin Sınıflandırılmaları
Fosfolipitler, molekül yapılarındaki alkol türüne göre
fosfogliseritler (gliserofosfolipitler) ve fosfosfingozitler
(sfingomyelinler) olmak üzere iki grupta incelenirler.
Sfingolipitler
Gliserol içermeyen, yağ asidi ve uzun zincirli bir amino alkol
olan sfingozin içeren bileşik lipidlerdir.
Sfingolipitlerin fosfat içerenleri sfingomyelinler dir;
fosfat içermeyip karbonhidrat içerenleri glikolipitler
olarak bilinirler.
Gliserofosfolipitler ve sfingolipitler, membran
lipitlerinin iki önemli sınıfını oluştururlar.
Kolesterol Esterleri
İzopren türevi bileşikler olan karotenoitler ve steroitler
lipitlerle ilgili maddelerdir.
Steroitler, izoprenoid lipitler sınıfından, hayvansal ve
bitkisel dokularda çok yaygın olarak bulunan maddelerdir.
Yağ aldehitleri ve keton cisimleri lipit türevleridirler.
Keton Cisimleri
ƒ Keton cisimleri, karaciğerde yağ asidi oksidasyonunun
normal son ürünleri olan asetoasetik asit,
β-hidroksibutirik asit ve aseton dur.