LİPİD METABOLİZMASI BBP108 Bitki Biyokimyası 9.Hafta Doç.Dr. Yıldız Aka Kaçar Ç.Ü.Z.F.Bahçe Bitkileri Bölümü

Lipidler, canlı organizmaların en önemli gruplarından bir tanesidir. Lipidler genel olarak suda çözünmeyen (polar olmayan), eter ve kloroform gibi çözücülerde çözünen organik moleküllerdir. Protein ve karbonhidratlar gibi yağlar da yaşayan tüm organizmalarda mevcuttur. Lipidlerin her bir grubuna ayrı bir özellik kazandıran ve onların yapılarının esasını oluşturan uzun hidrokarbon zincirleridir.

Bitkisel ve hayvansal dokularda bulunan lipidler, canlının hücre ve dokularında depolanmış haldeki enerji kaynağını oluştururlar. Yağların susuz olarak depo edilme özelliğinden dolayı iyi bir enerji deposu olan yağ molekülleri, aynı ağırlıktaki karbonhidratlardan daha fazla enerji verirler. Hücrenin önemli komponentlerinden olan lipid çeşitlerinin çoğu trigliseritler ve ya yağlardır.

Lipidlerin en önemli özellikleri ; ENERJİ KAYNAĞI OLMALARI MEMBRANLARIN YAPISINDA BULUNMALARI Hücre membranı hücreyi çevreleyerek dış etkilerden korur ve hücre içerisindeki metabolik olayların gerçeklemesini sağlar. Membranlar hücreyi çevreleyen basit bir yapı olmayıp, aynı zamanda yapısında çok önemli enzimleri ve transport sistemlerini içerir. Bu membranlar dış yüzeylerinde birçok reseptör bulundurarak hormon ve diğer maddelerin etki etmelerine yardımcı olur. 4

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 temel yapı taşları yağ asitleridir. Lipidler, suda çözünmeyen, apolar veya hidrofob bileşiklerdir. Lipidler, kloroform, eter, benzen, sıcak alkol, aseton gibi organik çözücülerde çözünebilirler. Lipidlerin enerji değerleri yüksektir.

Biyolojik fonksiyonları da çeşitlilik gösterir. Lipidlerin genel ve belirli özellikleri suda çözünmeme olan, kimyasal olarak farklı bileşiklerdir. Biyolojik fonksiyonları da çeşitlilik gösterir. yağ su

Nötral yağlar olarak bilinen trigliseridler, birçok organizmada enerji için başlıca yakıt deposudur. Fosfolipidler ve steroller biyolojik membranların yapı taşlarıdırlar. Nispeten küçük miktarlarda bulunan bazı lipidler, enzim kofaktörleri, elektron taşıyıcıları, ışık absorbe eden pigmentler, Hormonlar, ve intrasellüler haberciler olarak çok önemli fonksiyonlara sahiptirler.

Lipidlerin sınıflandırılmaları Lipidler iki ana sınıfa ayrılmaktadır. Kompleks Lipidler: Bu tip lipidlerde esas komponent yağ asitleridir. Basit Lipidler: Bu tip lipitler yağ asidi içermezler.

Yağ asitleri, genelde hücre ve dokularda serbest halde konsantrasyonlarının düşük olmasına rağmen, nötral yağlar, glikolipidler, kolesterol esterleri ve bazı mumların yapı taşı olmaları nedeniyle önemlidir. Bugüne kadar çeşitli hücre ve dokulardan 100 den fazla yağ asidi izole edilmiştir. Sistemik isimlendirilmeleri hidrokarbon zincirinin sonuna “oik” ekinin getirilmesi ile oluşturulur.

Yağ asitleri, hidrokarbon zincirli monokarboksilik organik asitlerdir. Yapılarında, 4-36 karbonlu hidrokarbon zincirinin ucunda karboksil grubu bulunur. 10

Yağ asitlerinin yapısında yer alan hidrokarbon zinciri karbonları, COOH karbonundan itibaren isimlendirilir. COOH karbonuna komşu ilk karbon atomuna -karbon, ikinciye -karbon, üçüncüye  (gamma)-karbon denir. En sonda yer alan metil grubunun karbonu ise  (omega)-karbon olarak isimlendirilir.

Yağ asitlerinin sınıflandırılmaları -Doymuş yağ asitleri -Doymamış yağ asitleri

Doymuş yağ asitleri, hidrokarbon zincirleri çift bağ içermeyen ve dallanmamış olan yağ asitleridirler. 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.

Doymuş yağ asitlerinin; 2-6 karbonluları kısa zincirli, 8-12 karbonluları orta zincirli, daha fazla karbonluları uzun zincirli olarak tanımlanırlar.

Doymamış yağ asitleri, hidrokarbon zincirinde bir veya daha fazla çift bağ içeren yağ asitleridirler.

Hidrokarbon zincirinde bir çift bağ içeren doymamış yağ asitleri, monoenoik (monosature) yağ asitleridirler. CH3(CH2)7C=C(CH2)7COOH

Hidrokarbon zincirinde iki 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.

Oleik asit örneği: Semboldeki birinci rakam yağ asidinde bulunan karbon sayısını (18), ikinci rakam ise bir çift bağ olduğunu ve bu bağın 9 ile 10’uncu karbon atomu arasında bulunduğunu ifade etmektedir. Çift bağın yeri ∆ sembolü üzerine yazılan rakamla belirtilir.

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. Linoleik asit, mısır yağı, yer fıstığı, pamuk yağı ve soya fasülyesi yağı gibi tohum yağlarında bulunur. Linolenik asit, ayrıca keten tohumu yağında bulunur. Araşidonik asit, yer fıstığı yağında daha fazla miktarda vardır.

Doymamış yağ asidi karbon zincirleri içindeki çift bağların bulunduğu yerdeki değişiklikler, izomerleri oluşturur. En sık görülen izomer şekilleri, çift bağın etrafındaki diziliş ile ilgili olan cis- ve trans- izomer şekilleridir.

Yağ asitlerinin gliserolden daha büyük moleküllü alkollerle oluşturdukları esterler mumlardır. Mumlar, doğada yaygın olarak bazı böceklerin salgılarında; hayvanların deri, kıl ve tüylerinde; bitkilerin yapraklarında, meyve ve kabuklarında bulunurlar.

Yağ asitleri ve alkole ek olarak başka gruplar içeren lipidler bileşik lipidler’dir. Fosfolipidler yağ asitleri ve alkole ek olarak bir fosfat içeren, bileşik lipidlerdir; fosfatidler olarak da bilinirler. Hidrofilik baş Hidrofobik kuyruk

Fosfolipidler, molekül yapılarındaki alkol türüne göre fosfogliseridler (gliserofosfolipidler) ve fosfosfingozidler (sfingomyelinler) olmak üzere iki grupta incelenirler. Polar kısım Alkol grubu Yağ asidi zinciri gliserofosfolipid sfingomyelin Fosfolipidler

Sfingolipidler: Gliserol içermeyen, yağ asidi ve uzun zincirli bir amino alkol olan sfingozin içeren bileşik lipidlerdir. sfingozin Yağ asidi

Sfingolipidlerin fosfat içerenleri sfingomyelinlerdir; fosfat içermeyip karbonhidrat içerenleri glikolipidler olarak bilinirler.

Gliserofosfolipidler ve sfingolipidler, membran lipidlerinin iki önemli sınıfını oluştururlar.

Trigliserid, kolesterol ve fosfolipidlerin değişik oranlarda protein ile kombinasyonu sonucu oluşan moleküler agregatlar lipoproteinlerdir.