LİPİDLER Prof. Dr. Emel ZENGİN ULAKOĞLU İ.Ü. Cerrahpaşa Tıp Fakültesi Biyokimya Anabilim Dalı

Lipidler, besinlerle alınan yahut organizmada sentez edilebilen, heterojen yapıda maddeler- dir.

partikülleri şeklinde Sulu çözeltilerde çözünemediklerinden dolayı organizmada bulunan lipidler genellikle : - Membranlarda - Adipositlerde ve Lipoproteinlere bağlı olarak plazmada bulunurlar. partikülleri şeklinde (proteinlere

LİPİDLERİN GENEL ÖZELLİKLERİ: 1) Lipidler amfipatik maddelerdir. 2) Lipidler ancak eter, benzen, kloroform, aseton gibi organik çözücülerde erirler. Suda erimediklerinden dolayı miseller oluştururlar. 3) Lipidlerin esterleşebilme özellikleri vardır. 4) Lipidler biyolojik kaynaklıdır ve canlı organizmalar tarafından kullanılırlar.

İNSAN ORGANİZMASINDA LİPİDLERİN FONKSİYONLARI 1)Enerji verici 2)Yapı maddesi 3)Elektriksel yalıtıcı 4)Isı yalıtıcısı 5) Yağda çözünen vitaminleri içerirler. 6) Eksojen yağ asidlerini içerirler. 7) Eritici özelliklerinden dolayı taşıyıcıdırlar. 8) Bazı lipidler ise enzim kofaktörü, elektron taşıyıcısı, ışık emici pigmenti, hidrofobik bağlayıcı ,emülsifiye edici , hormon etkili ve hücre içi habercisi gibi değişik fonksiyonlar görürler.

LİPİDLERİN SINIFLANDIRILMASI 1) Yağ asidleri ve türevleri 2) Gliserol esterleri a) Acil gliseroller b) Fosfogliseridler 3) Sfingolipidler a) Sfingomiyelinler b) Glikosfingolipidler 4) İzopren türevi lipidler a) Poliprenoidler b) Steroidler 5) Lipoproteinler

YAĞ ASİDLERİ Genel Formül : R – (CH2)n - COOH Yağ asidleri, 4 – 36 C arasında karbon içeren, zincirin ucunda ise karboksil grubu bulunduran uzun zincirli hidrokarbonlardır.

YAĞ ASİDLERİ İçerdikleri karbon sayısına göre : 1) Kısa zincirli yağ asidleri (2-4 C arası) 2) Orta zincir uzunlukta yağ asidleri (6-10 C arası) 3) Uzun zincirli yağ asidleri (12-26 C arası) diye gruplandırılabilirler.

YAĞ ASİDLERİNİN SINIFLANDIRMASI 1) Doymuş yağ asidleri 2) Doymamış yağ asidleri 3) Ek gruplu yağ asidleri 4) Siklik yağ asidleri

(Doymuş yağ asidlerinde çift bağ bulunmaz). Doymuş Yağ Asidleri R – (CH2)n – COOH (Doymuş yağ asidlerinde çift bağ bulunmaz). Örnek C4 Butirik asid CH3(CH2)2COOH

Doymamış Yağ Asidleri CnH2n-a COOH (a= çift bağ sayısı) Örnek: C16 Palmitoleik asid 9:10

Doymamış yağ asidlerinin kendi aralarındaki sınıflandırma 1- Monoansature Yağ Asidleri 2- Poliansature Yağ Asidleri 3- Eikozaenoidler

Ek gruplu Yağ Asidleri 1) Oksi yağ asidleri 2) Metil gruplu yağ asidleri

Siklik (Halkalı )Yağ Asidleri Bu bileşikler eikoza (20-C’lu) çok doymamış yağ asidlerinden türeyen maddelerdir. Eikozanoidler I. Prostanoidler (PN) II. Lökotrienler (LT)

I. Prostanoidler (Halkalı Yapıda) A) Prostaglandinler (PG) B) Prostasiklinler (PGI) C) Tromboksanlar (TX)

A) Prostaglandinler(PG) - Organizmada 20C’lu, 4 çift bağ içeren yağ asidi araşidonik asid’den sentezlenirler. - Prostaglandinlerin diyetle alınan öncül maddeleri ise araşidonik asid dışında, essansiyel yağ asidi olan linoleik ve linolenik asidlerdir.

B) Prostasiklinler (PGI) Başlıca damarların, endotel tabakası tarafından üretilirler. C) Tromboksanlar (TX ) - Trombositlerde bulundukları için bu ismi almışlardır. - Tromboksan A2 (TXA2) ve Tromboksan B2 (TXB2) türleri önemlidir.

II. Lökotrienler - LTA 4, B4, C4, D4, ve E4 tipleri önemlidir. - Lökositlerde bulunmuş olduklarından bu isim verilmiştir. -Lökositler dışında trombositler, mast hücreleri ,kalp, akciğerin damarsal bölgelerinde de üretilirler. - LTA 4, B4, C4, D4, ve E4 tipleri önemlidir.

YAĞ ASİDLERİNİN ÖZELLİKLERİ 1) Doğal yağ asidleri genelde çift karbon sayılıdır. 2) Genellikle monokarboksilik asidlerdir. Yapılarındaki -COOH grubu iyonlaşabilir özelliktedir. (-COO- ve H+) 3) Doymuş, tek çift bağlı veya daha fazla sayıda çift bağlı olabilirler. 4) Doymuş yağ asidlerinin erime noktası (e.n.) zincir uzunluğuna bağlıdır.

5) Doymamış yağ asidlerinde ise doymamışlık arttıkça e.n düşer. 6) Yağ asidleri geometrik izomerizm gösterirler.

TRİACİL GLİSEROL = TRİGLİSERİD (NÖTRAL YAĞ) ALKOL + ASİD ESTER + SU Gliserol +3 Yağ asidi Triacilgliserol + 3 Su CH2OH CHOH + 3 R-COOH CH2 O C OR CH O C OR + 3 H2O Gliserol Yağ asidi Triacilgliserol Su

TRİACİLGLİSEROL KARBONLARININ İSİMLENDİRİLMESİ R – C – O – CH CH2 – O – C – R = O 1 2 3 β  1 H O – CH CH2OH CH2 – O – C – R 2 1 3 1- monogliserid (1 monoacilgliserol) O = R – C – O – CH CH2OH CH2 – O – C – R = O 2 1 3 1, 2 digliserid (1,2 diacilgliserol) R – C – O – CH CH2OH CH2 – OH = O 2 1 3 2- monogliserid (2- monoacilgliserol)

TRİACİLGLİSEROLLERİN ÖZELLİKLERİ 1) Hidrolize uğrarlar 2) Alkalilerle hidroliz sonucunda sabunlar meydana gelir. 3) Gliserolün yapısındaki her 3 hidroksil grubu da esterleşebilir.

4) Gliserolün polar hidroksil grubu ile yağ asidinin polar karboksil grubu ester bağı ile bağlandığından, triacil-gliseroller : a) non-polardır b) hidrofobik özellik gösterirler 5) Yağlar renksiz, kokusuz maddelerdir. 6) Doğal yağlardaki yağ asidlerinin tümü çift karbon sayılıdır. 7) Yağın katı veya sıvı olması, molekülünde içerdiği doymuş veya doymamış yağ asidi miktarına bağlıdır. r.

Fosfolipidler membranların esas lipid bileşenleridir. 1- Fosfogliseridler 2- Sfingolipidler Ester – Fosfat – Ester 1. 2. Fosfolipidler membranların esas lipid bileşenleridir.

Fosfatidik asid türevi fosfolipidlerdir. 1- Fosfogliseridler : Fosfatidik asid türevi fosfolipidlerdir. Fosfatidik Asid: Gliserol 1 2 3 Yağ asidi esteri H2PO3 Digliserid

Fosfogliserid Yağ asidi esteri Digliserid Gliserol - Fosfat - Amino alkol veya inozitol Gliserol 1 2 3 Yağ asidi esteri Digliserid 1. Ester bağı 2. Ester bağı

a) Lesitin = Fosfatidil kolin = Kolin fosfogliserid b) Kefalin (Sefalin) = Fosfatidil Etanolamin c) Fosfatidil inozitol d) Kardiolipin (difosfatidil gliserol) e) Plazmalojen f) Platelet aktive edici faktör (Platelet activating factor)

2- Sfingolipidler Fosfolipid Yağ Asidi Fosfat Kolin Sfingomiyelin Sfingozin veya Glukoz veya Galaktoz Serebrozid veya Daha fazla karbohidrat Gangliozid Glikosfingolipidler (Glikolipidler) Sfingolipidlerde, ana iskelet gliserol yerine bir amino alkol olan sfingozindir.

Sfingomiyelinler : Sfingozin – N – asetil yağ asidi – Fosfat – Kolin 1 2 Sfingozin – N – asetil yağ asidi – Fosfat – Kolin Ester Bağı Ester Bağı Seramid Sfingomiyelin formülü Kolin = amino alkol

Sfingozin – N – asetil yağ asidi – Glukoz veya Galaktoz Glikosfingolipidler (Glikolipidler) Sfingozin – N – asetil yağ asidi – Glukoz veya Galaktoz Seramid Serebrozid

İçerdikleri yağ asidine göre türleri vardır. Serebrozidler, en çok beyin ve sinir kılıfında bulunurlar. İçerdikleri yağ asidine göre türleri vardır.

Gangliozidler: - Beyinde bulunan en kompleks yapılardır. Seramid – Glukoz – Galaktoz – N – asetil galaktozamin Sialik asid

Seramid – Galaktoz C-3 Sülfat Sülfatidler, en cok beyinde bulunurlar.

İZOPREN TÜREVİ LİPİDLER CH2 = C – CH = CH2 CH3 1 2 3 4 2 – metil, 1, 3 – butadien = izopren Bu gruptaki lipidler: 1) Poliprenoidler 2) Steroidler

Karotinoidler bitkisel kaynaklıdır. Yapılarındaki konjüge çift 1) Poliprenoidler Değişik sayıda izopren birimlerinin birleşmesinden meydana gelmişlerdir. Karotinoidler bitkisel kaynaklıdır. Yapılarındaki konjüge çift bağ renkli olmalarını sağlar (havucun sarı turuncu rengi gibi)

2- Steroidler Yapısında steran halkası bulunduran lipidlere steroidler denir. Steran halkası siklopentanoperhidrofenantren yapısındadır. Siklopentanoperhidrofentren halkası (steran halkası)

Steran halkasında 3 numaralı karbon atomu önemlidir Steran halkasında 3 numaralı karbon atomu önemlidir. Bu tip maddelerde 3. C’ a –OH grubu gelir, yağ asidleri ile esterleşme bu karbon ile olur. 10. ve 13. karbonlara genellikle metil grupları gelir. 17. karbona gelen yan kollara göre steroidler 2’ye ayrılırlar: 1) Karbonlu yan kolu olan steroidler 2) Oksijenli yan kolu olan steroidler (=O veya –OH grupları kazanılmış)

Karbonlu yan kolu olan steroidler: A – Steroller : Kolesterol, Ergosterol, Sitosterol, Koprosterol, Kolestanol B – Safra asidleri : Kolik asid, Deoksikolik asid, Kenodeoksikolik asid, Litokolik asid C – Digitoksanlar D – Steroid hormonlar : Progesteron, Kortikosteron, Kortekson, Kortizon, Kortizol, Aldosteron

A – Steroller 3.karbon atomunda –OH grubu vardır. 17. karbon atomuna 8, 9 veya 10 C’lu yan kollar gelerek çeşitli steroller oluşabilir. Kolesterol : - Hayvansal kaynaklı - -OH grubu yağ asidleri ile esterleşebilir - Hem yapı hem fonksiyon maddesi - İnsan organizmasında 2 şekilde bulunur: 1) Serbest Kolesterol 2) Ester Kolesterol Plazma kolesterolünün büyük kısmı ester kolesteroldür. Kolesterol

B – Safra Asidleri 17. C atomuna 5 C ’lu yan kol gelmiştir. İnsan safrasında dört safra asidi bulunmaktadır. 1 – Kolik asid 2 – Kenodezoksi kolik asid 3 – Dezoksi kolik asid 4 – Lithokolik asid Primer safra asidleri (karaciğerde sentezlenirler) Sekonder safra asidleri (ince barsaklarda sentezlenirler)

Safra asidleri, insan safra salgısının içerisinde serbest bulunabildiği gibi, glisin ve taurin ile konjüge bir şekilde de bulunabilir.

C – DİGİTOKSANLAR Bu gruptaki maddeler büyük kalp ilaçlarıdır. Steran halkasında 17. C ’a 4 C’ lu bir yan kol gelmiştir. Kalp kası üzerine uyarıcı etkileri vardır. (Digitoksigenin)

D – STEROİD HORMONLAR Öncül maddeleri kolesterol’dür. 1- 17.C ’da C ’lu yan kolu olan steroidler: Progesteron

Böbrek üstünden salgılanan korteks hormonları : Bu hormonların tümüne kortikosteroid’ler denir. 17. C’ da 2 C ’lu yan kol bulunur.

Kortikosteron Kortekson Kortizon Aldosteron (mineralokortikoid)

Kortikosteron, kortekson ve kortizon glukokortikoid, Aldosteron ise mineralokortikoid sınıfı hormonlardır 2 – 17. C’da oksijen grubu içeren steroidler : 1) Androjen steroidler 2) Östrojen steroidler

Androjen Hormonlar : Testosteron Androsteron

Östrojen Hormonlar : Östradiol (en etkili) Östron Östriol

Lipid + Protein = Lipoprotein LİPOPROTEİNLER Lipid + Protein = Lipoprotein (Apoprotein) Her lipoprotein yapısındaki protein kısmı aynı değildir. (Apo A, Apo B, Apo C, ........ H)

Apoproteinlerin fonksiyonları : 1) Lipidlere sulu ortamda çözünürlük kazandırmak. 2) Lipoprotein metabolizması ile ilgili enzim ve reseptörlerin tanınmasına yardım etmek.

Lipoprotein molekülünün şematik gösterilişi : Serbest Kolesterol Fosfolipid Apolipoprotein Trigliserid + Ester Kolesterol

Lipoproteinlerin sınıflandırılması : 1 – Elektroforez yöntemine göre 2 – Ultrasantrifüj yöntemine göre

Lipoproteinlerin Elektroforezi : Başlangıç -> Şilomikronlar LDL β Lipoproteinler VLDL Pre-β Lipoproteinler HDL  Lipoproteinler

Plazma Lipoproteinleri : Yoğunlukları : Başlıca taşıdıkları lipidler : Şilomikron <0,94 Trigliserid (intestinal kaynaklı VLDL 0,94 – 1,006 Trigliserid (karaciğer kaynaklı Fosfolipid LDL 1,006 – 1,063 Ester Kolesterol (endojen) HDL 1,063 – 1,21 Kolesterol VHDL > 1,21

LİPİD PEROKSİDASYONU Radikal : Tek sayıda ortaklanmamış elektron içeren moleküldür. Lipid peroksidasyonu serbest radikaller tarafından başlatılan ve hücre membran yapısındaki çok doymamış yağ asidlerinin oksidasyonunu içeren zincirleme kimyasal bir olaydır.

Haber – Weiss Reaksiyonu Biyolojik sistemlerde önemli serbest radikaller Süperoksid anyon radikali O2.- Hidroksil radikali OH. Süperokoksid anyon radikali oluşumu: Fe2+ + O2 Fe3+ + O2.- Superoksid radikali Fe3+ + O2.- Fe2+ + O2 Fenton reaksiyonu Fe2+ + H2O2 Fe3+ + OH- + OH. H2O2 + O2.- OH- + O2 + OH. Haber – Weiss Reaksiyonu

Radikal oluşumu hızlanır ve artarsa, antioksidanlar yetersiz kalır Lipid peroksidasyonları sonucunda : 1) Membran lipid yapısı bozularak, fonksiyonu da bozulur. 2) Oluşan radikaller, enzimlerin ve diğer hücre bileşenlerinin üzerinde değişikliklere yol açar. 3) Son ürünlerin sitotoksik etkileri olur. Radikal oluşumu hızlanır ve artarsa, antioksidanlar yetersiz kalır Hücre hasarı Hücre ölümü

Serbest radikallerin zararlı etkilerine karşı koyan ANTİOKSİDAN moleküller bulunmaktadır. Başlıca etkileri : 1) Serbest oksijen radikallerinin doğrudan veya enzimatik reaksiyonlar aracılığı ile etkisiz hale getirilmesi 2) Radikal oluşumunun baskılanarak engellenmesi 3) Metal iyonlarının kelatlaştırılarak radikal oluşum reaksiyonlarının engellenmesi

Antioksidan Savunma Enzimatik Nonenzimatik yapılı antioksidanlar: Antioksidan enzimler: Süperoksid dismutaz, Katalaz, Glutatyon peroksidaz, Glutatyon redüktaz, Glukoz-6-fosfat dehidrogenaz Nonenzimatik yapılı antioksidanlar: Glutatyon, Askorbat, Ürat, Bilirubin, -Tokaferol (E Vit.),  karoten, likopen, lutein, ubikinol-10, albumin, serüloplazmin, transferrin.

Süperoksid dismutaz (SOD) 2 O2.- H2O2 H2O H2O + ½ O2 Glutatyon Peroksidaz H2O + ½ O2 Katalaz (SOD)