05 Lipidler I - mustafaaltinisik.org.uk

LİPİDLER I
Doç.Dr. Mustafa ALTINIŞIK
ADÜTF Biyokimya AD
2009
Lipidler genel ve belirli özellikleri suda çözünmeme olan, kimyasal olarak
farklı bileşiklerdir. Biyolojik fonksiyonları da çeşitlilik gösterir:
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, hormonlar ve intrasellüler haberciler olarak çok önemli fonksiyonlara
sahiptirler
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; kloroform, eter, benzen, sıcak alkol, aseton
gibi organik çözücülerde çözünebilirler
Lipidlerin enerji değerleri yüksektir
Lipidlerin sınıflandırılmaları
Lipid türevleri ve lipidlerle ilgili diğer maddeler de
vardır:
Alkoller: Gliserol ve sfingozin
Yağ aldehitleri
Keton cisimleri: Asetoasetik asit, -hidroksibutirik asit ve
aseton
İzoprenoidler: Karotenoidler ve steroidler
Eikozanoidler
Vitamin E: Tokoferoller
Vitamin K: Naftokinonlar
Trigliserid, kolesterol ve fosfolipidlerin değişik oranlarda
protein ile kombinasyonu sonucu oluşan moleküler
agregatlar lipoproteinlerdir
Lipoproteinler suda çözünürler ve lipidler böylece kanda taşınabilirler
Yağ asitleri
Yağ asitleri, hidrokarbon zincirli monokarboksilik
organik asitlerdir. Yapılarında, 4-36 karbonlu
hidrokarbon zincirinin ucunda karboksil grubu bulunur
-Doymuş (satüre) yağ asitleri
-Doymamış (ansatüre) yağ asitleri
-Ek gruplu yağ asitleri
-Halkalı yapılı yağ asitleri
Doymuş yağ asitlerinin 2-6 karbonluları kısa zincirli, 8-12
karbonluları orta zincirli, daha fazla karbonluları uzun zincirli
olarak tanımlanırlar. Hayvansal yağlarda en çok bulunan doymuş
yağ asitleri, 16 karbonlu palmitik asit ile 18 karbonlu stearik asittir
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 ki poliansatüre
yağ asitleri, içerdikleri çift bağ sayısına göre dienoik, trienoik, tetraenoik yağ
asitleri olarak adlandırılırlar
Hayvansal yağlarda en çok bulunan doymamış yağ asitleri, palmitoleik asit,
oleik asit, linoleik asit, araşidonik asittir. Bunların bazıları esansiyeldir:
Linoleik asit 18:2;9,12 6 yağ asidi
Linolenik asit  18:3; 9,12,15 3 yağ asidi
Araşidonik asit  20:4; 5,8,11,14 6 yağ asidi
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
Yağ asitlerinin kimyasal özellikleri
-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
-Yağ asitleri, karboksil grupları vasıtasıyla metallerle tuzları oluştururlar.
Karbon sayısı 6’dan fazla olan yağ asitlerinin metallerle oluşturduğu tuzlara
sabun denir
-Doymamış yağ asitlerinin yapısında yer alan etilen bağı (CHCH), platin,
nikel veya bakır varlığında kolaylıkla hidrojenle doyurulabilir. İki hidrojen çift
bağa girer ve doymamış yağ asidi doymuş hale geçer
-Doymamış yağ asitlerinin yapısında yer alan etilen bağı fluor, klor, brom, iyot
gibi halojenlerden biri ile doyurulabilir. 100 g doymamış yağın gram cinsinden
tuttuğu iyot miktarı, iyot indeksi olarak tanımlanır. iyot indeksi, cilt altı
dokularda 65, karaciğerde 135’dir
-Doymamış yağ asitlerinin çift bağları, oksidan etkiye göre sonuçta değişik
ürünler meydana gelecek şekilde oksitlenirler. Çift bağlara O2 girmesiyle
peroksit, endiol, epoksit, ketohidroksit gibi çeşitli gruplar ortaya çıkar
ester bonds
O
O
CH2
O
CH2
C
(CH2)14CH3 + H2O
O
CH2
O
C (CH2)14CH3
O
O
C
+ H 2O
(CH2)14CH3 +
(CH2)16CH3
O
CH
O
O
CH
C
CH2
O
C
O
C
(CH2)16CH3 + 3 NaOH
(CH2)16CH3
CH2 OH
CH
H 2O
O
+-
CH2
OH + 3 Na O C (CH2)14CH3
salts of fatty acids (soaps)
OH
O
O
CH2
O
C
CH2
(CH2)5CH CH(CH2)7CH3
O
CH
CH2
O
O
C (CH2)5CH CH(CH2)7CH3
O
C
H
+ 3 H2
I2
C
(CH2)14CH3
O
Ni
CH
(CH2)5CH CH(CH2)7CH3
H
O
H
O
CH2
O
I
I
C (CH2)14CH3
O
C
H
(CH2)14CH3
Yağ asitlerinin tanımlanması deneyleri
Yağ asitlerinin kimyasal özelliklerini göstermek
veya doğrulamak için yapılan deneylerdir
Gliserol (Gliserin)
Gliserol, tatlı, kıvamlı, sıvı karakterde, üç değerli bir
alkoldür
Gliserol, su ve etil alkolle her oranda karışabilir. Eter, kloroform ve benzolde
çözünmez
Gliserol, bir çok madde için çok iyi bir çözücüdür. Su çekici ve nemlendirici
özelliğe sahip olduğundan kozmetik ve ilaç yapımında kullanılır
Gliserol hafif alkalik ortamda demir tuzlarının katalitik etkisi altında
hidrojen peroksit (H2O2) ile oksitlenirse gliseraldehit ve dihidroksiaseton
meydana gelir
Gliserin KHSO4 veya P2O5 gibi dehidre edici bir madde ile ısıtılırsa, burnu
iğneleyici keskin bir kokuya sahip doymamış aldehit olan akrolein meydana
gelir
Gliserolün tanımlanması deneyleri
Gliserolün kimyasal özelliklerini göstermek veya
doğrulamak için yapılan deneylerdir
Trigliseridler (triaçilgliseroller, nötral
yağlar, yağlar)
Gerek hayvansal yağlar gerekse bitkisel
yağlar, yağ asitlerinin gliserin (gliserol) ile
oluşturdukları oldukça kompleks esterlerdir.
Bu esterlere gliserid adı verilir
Gliserinin bir alkol grubu bir molekül yağ
asidi ile esterleşirse monogliserid meydana
gelir. Gliserinin iki alkol grubu iki molekül
yağ asidi ile esterleşirse digliserid meydana
gelir. Gliserinin üç alkol grubu da üç yağ asidi
ile esterleşirse trigliserid meydana gelir
Genelde yağların yapısı trigliserid
biçimindedir
Trigliseridlerde gliserin ile esterleşen yağ
asitlerinin üçü de aynı ise yani , , 
pozisyonlarının hepsinde aynı tür yağ asidi
bulunuyorsa trigliseridler, basit yağlar olarak
tanımlanırlar. Trigliseridlerde gliserin ile
esterleşen yağ asitleri aynı değilse yani , ,
 pozisyonlarında farklı tür yağ asidi
bulunuyorsa trigliseridler, karışık yağlar (miks
yağlar) olarak tanımlanırlar
Bitkisel yağlar, süt ürünleri ve hayvansal yağ
gibi doğal yağların çoğu, basit ve karışık
yağların kompleks karışımlarıdırlar. Bunlar,
zincir uzunluğu ve doygunluk dereceleri farklı
çeşitli yağ asitleri içerirler
Trigliseridler (yağlar, nötral yağlar), önemli biyolojik
fonksiyonlara sahiptirler
Trigliseridlerin kimyasal özellikleri
-Yağlar, ya yüksek basınç altında su ile, ya da normal basınç altında asitlerle
kaynatılarak ya da lipaz gibi belirli enzimlerin katalitik etkisiyle hidrolize olurlar;
gliserol ve yağ asitlerine parçalanırlar
-Yağlar, kuvvetli bazlarla kaynatılırlarsa, sabunlar ve gliserine ayrılırlar. 1 gram
yağın sabunlaşması için gerekli olan mg cinsinden KOH miktarına, sabunlaşma
sayısı denir
-Yağlardaki yağ asitlerinin doymamış bağları hidrojen ile doyurulabilir ve böylece
doymuş yağlar meydana gelir
-Yağlardaki yağ asitlerinin doymamış bağlarına, klor, brom, iyot gibi halojenler
katılabilir. 100 gram yağ tarafından absorbe edilen gram cinsinden iyot miktarına
iyot sayısı denir
-Yağlardaki yağ asitlerinin doymamış bağları, çeşitli oksidan etkenlerle, çeşitli
bileşikler oluşturmak üzere okside olurlar
-Yağlar, hava, ışık, rutubet, ısı ve bakteri etkisiyle kendilerine özgü koku ve
tatlarını kaybederek acılaşırlar
Fosfolipidler
Fosfolipidler, fosfat içeren lipidlerdir;
fosfatidler olarak da bilinirler
Fosfolipidler, molekül yapılarındaki alkol
türüne göre fosfogliseridler
(gliserofosfolipidler) ve fosfosfingozidler
(sfingomyelinler) olmak üzere iki grupta
incelenirler
Fosfogliseridlerin molekül yapısında
gliserolün -karbonunda doymuş yağ asidi,
-karbonunda doymamış yağ asidi, 'karbonunda fosfat ve fosfogliseridin türüne
göre değişen bir grup içerirler
Sfingomiyelinler, alkol olarak gliserol
yerine kompleks bir amino alkol olan
sfingozin içeren fosfolipidlerdir
Fosfogliseridler (gliserofosfolipidler),
yapılarına göre gruplara ayrılırlar:
-Ester gliserofosfolipidler
-Fosfatidilkolin (PC, lesitin)
-Fosfatidiletanolamin (PE, kefalin, sefalin)
-Fosfatidilinozitol (PI)
-Fosfatidilserin (PS)
-Eter gliserofosfolipidler
-Plazmalojenler
-Trombosit aktive edici faktör
Fosfosfingozinler (Sfingomiyelinler), alkol olarak gliserol yerine
kompleks bir amino alkol olan sfingozin içeren fosfolipidlerdir
Sfingomyelinler, sfingolipidler sınıfından da sayılırlar
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
Seramide fosfokolin eklenmesiyle
sfingomiyelinler oluşmuşlardır
Seramide bağlı olarak karbonhidrat
içeren sfingolipidler, glikolipidler
olarak bilinirler
Kolesterol (kolesterin)
Kolesterol, hayvansal kökenli bir steroiddir. İlk kez 1775
yılında insan safra taşından izole edilmiştir, insan
safrasında bol miktarda bulunur
Kolesterolün biyofonksiyonları
-Kolesterol, impulsların oluştuğu ve taşındığı beyin ve sinir sisteminde
yalıtıcılık görevi görür
-Kolesterol, insan ve hayvanlarda hücre membranları ve subsellüler partiküllerin
yapısal elemanlarındandır. Kolesterol, hayvansal dokularda en çok beyin, sinir
dokusu, adrenal bezler ve yumurta sarısında hem serbest halde hem de
esterleşmiş halde bulunur
-Kolesterol, antihemolitik etkiye sahiptir
-Serbest kolesterol, mikrozomlardaki bazı enzimlerin regülasyonuna katkıda
bulunur
-Kolesterol oksitlenir ve konjuge çift bağ içerirse deride bulunan 7dehidroksikolesterol meydana gelir. 7-dehidroksikolesterol UV ışığa maruz
kalırsa kolekalsiferol (vitamin D3) oluşur
-Kolesterol, steroid hormonların ve safra asitlerinin ön maddesidir
Kolesterolün özellikleri
-Kolesterol beyaz kristalli, tatsız ve kokusuz bir
maddedir
-Kolesterol, organik çözücülerde, sıcak alkolde, sıvı ve
katı yağlarda çözünür
-Kolesterolün elektrik iletkenliği çok azdır
-Kolesterol molekülünde 3 nolu karbondaki hidroksil
grubu, yağ asitleriyle esterleşir ve kolesterol
esterlerini oluşturur
-Kolesterolün renk reaksiyonu verici özellikleri vardır.
Kolesterolün reaktiflerle verdiği kırmızı ya da yeşil
renkler, halokromlar adını alırlar. Bunlar, kolesterolün
polimerleşerek yüksek molekül ağırlıklı doymamış
hidrokarbonların oluşmasına bağlanmaktadır
Kolesterolün tanımlanması deneyleri
Kolesterolün kimyasal özelliklerini göstermek
veya doğrulamak için yapılan deneylerdir
Safra asitleri
Safra asitleri, 24 karbonlu steroidlerdir; kolanik asidin oksi türevleridirler
Safra asitleri, yapılarındaki steran halkasında bir veya daha fazla hidroksil
grubu ve 5 karbonlu yan zincirlerinde bir karboksil grubu içerirler
Kolik asit (3,7,12-Trihidroksikolanik asit) ile kenodeoksikolik asit (3,7Dihidroksikolanik asit), primer safra asitleri olarak bilinirler
Deoksikolik asit (3,12-Dihidroksikolanik asit) ile litokolik asit (3Hidroksikolanik asit) sekonder safra asitleri olarak bilinirler
Safra asitleri insan safrasında
glisin konjugelerinin ya da
taurin konjugelerinin sodyum
tuzları şeklinde
bulunduklarından sıklıkla
safra asitleri yerine safra
tuzlarından sözedilir
Safra asitlerinin biyofonksiyonları
-Safra asitleri, safra içindeki kolesterolün
çökmesini önlerler. Safrada kolesterolün
maksimal çözünebildiği noktada kolesterol/safra
asidi oranı 5/80 kadardır
-Safra asitleri, intestinal motiliteyi artırırlar
-Safra asitleri, yüzey gerilimini azaltıcı
etkileriyle suda çözünmeyen lipidlerin
emülsiyonlaşmasını, böylece enzimlerin
bağırsak lümenindeki lipidlere daha iyi etki
yapmalarını sağlarlar. Safra asitleri, hem
yağların hem yağda çözünen vitaminlerin 0,31 çapında emülsiyon veya 16-20Ao çapında
miseller halinde emilmelerini sağlarlar
Safra asitlerinin özellikleri
-Safra asitleri, apolar yapılara apolar moleküller arası kuvvetlerle
bağlanırlar ve yüzey gerilimini azaltırlar
-Safra asitleri, mukozaları tahriş ederler.
-Litokolik asit intramuskuler uygulandığında lokal iltihap oluşturur
Safra asitlerinin tanımlanması deneyleri
Safra asitlerinin fiziksel veya kimyasal özelliklerini göstermek
veya doğrulamak için yapılan deneylerdir
Keton cisimleri
Keton cisimleri, karaciğerde yağ asidi oksidasyonunun
normal son ürünleri olan asetoasetik asit, -hidroksibutirik
asit ve asetondur
Keton cisimleri, bazı metabolizma bozukluklarında kanda artar ve
idrarda saptanırlar
Ketonemi: Kanda keton cismi artışı
Ketonüri: İdrarda keton cismi saptanması
Ketosis-ketoasidosis: Kanda keton cismi artışı ve idrarda keton
cismi saptanması
Renk tepkimelerine dayanan çeşitli deneylerle idrarda keton
cisimlerinin tanımlanması, bazı metabolik bozuklukların tanısına
yardımcı olur
Keton cisimlerinin tanımlanması deneyleri
Keton cisimlerinin kimyasal özelliklerini göstermek veya
doğrulamak için yapılan deneylerdir
Keton cisimlerinin tanımlanması deneyleriyle öğrenilen bilgiler,
klinik biyokimya uygulamalarında idrar örneğinde keton cismi
olup olma olmadığını anlamak için deney yapmada
kullanılacaktır
Lipoproteinler
Lipoproteinler, fosfolipidler, kolesterol, kolesterol esterleri ve
trigliseridlerin çeşitli kombinasyonları ile apolipoproteinler denen
spesifik taşıyıcı proteinlerin moleküler agregatlarıdırlar
Lipoproteinlerdeki protein olan apolipoproteinler (apoproteinler),
apo A, apo B, apo C, apo D, apo E gibi adlandırılırlar
Kolesterol ve diğer
lipidlerin kanda taşınması,
plazma lipoproteinleri
vasıtasıyla olmaktadır
Ultrasantrifüjdeki yoğunluklarına göre lipoproteinler,
şilomikronlar, VLDL, IDL, LDL, HDL, Lp (a) şeklinde alt
gruplara ayrılırlar
Lipoprotein
class
Density
(g/mL)
Diameter
(nm)
Protein % Phosphol
of dry wt
ipid %
Triacylglycerol
% of dry wt
HDL
1.063-1.21
5 – 15
33
29
8
LDL
1.019 –
1.063
18 – 28
25
21
4
IDL
1.006-1.019
25 - 50
18
22
31
VLDL
0.95 –
1.006
30 - 80
10
18
50
chylomicrons
< 0.95
100 - 500
1-2
7
84
Lipoproteinler, elektroforezdeki ayrılmalarına göre
şilomikronlar (tok kişilerde görülür),  lipoprotein (LDL),
pre  lipoprotein (VLDL),  lipoprotein (HDL) şeklinde
alt gruplara ayrılırlar
Şilomikronlar, lipoproteinlerin en büyükleri ve dansitesi en küçük olanlarıdırlar.
Yüksek oranda trigliserid içerirler
VLDL (çok düşük dansiteli lipoprotein), şilomikronlardan daha küçüktürler.
Endojen trigliserid bakımından oldukça zengindir
LDL (düşük dansiteli lipoprotein), trigliserid içerikleri çok az, kolesterol ve
kolesterol esterlerinden zengin lipoproteinlerdir. Temel apolipoproteinleri ApoB100’dür
HDL (yüksek dansiteli lipoprotein), LDL’lerden daha küçüktürler. HDL
kitlesinin %50’si protein, %30’u fosfolipid, %20’si kolesteroldür
Lp (a), LDL’ye benzeyen bir lipoproteindir. Başlıca apolipoproteini apo B100’dür.
Apolipoproteinler
Apo A, Apo AI, Apo AII ve Apo AIV olmak üzere üç tiptir. HDL’nin major
proteinleridirler. Apo AI, LCAT enziminin aktivasyonunda ve böylece
ekstrahepatik dokulardan karaciğere serbest kolesterolün HDL’de
esterleştirilmek suretiyle taşınmasında rol oynar. Apo AI’in artması
organizmanın lehinedir
Apo B, HDL dışındaki bütün lipoproteinlerin başta gelen proteinidir. Apo B100, Apo B-48, Apo B-26, Apo B-74 olmak üzere dört tipi vardır. Apo B-100
çoğunlukla karaciğerde sentezlenir, Apo B-48 bağırsak duvarında sentezlenir.
Apo B’nin artması organizmanın aleyhinedir
Apo C, Açlık durumunda VLDL ve HDL’nin yapısında bulunur. Apo CI, Apo
CII, Apo CIII olmak üzere üç tipi vardır
Apo D, Lipoproteinler arasında kolesterol esterleri ve trigliseridlerin
transferinde rol oynamaktadır. Bu yüzden kolesterol ester transfer proteini de
denmektedir
Apo E, karaciğerde sentezlenir. Plazmada HDL’nin yapısına katılır. Apo E’nin,
Apo EI, Apo EII, Apo EIII, Apo EIV ve Apo EV olmak üzere beş çeşidi vardır
Eikozanoidler
Eikozanoidler, 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:
-prostanoidler
prostaglandinler (PG)
prostasiklin (PGI)
tromboksanlardır (TX)
-lökotrienler (LT)
-lipoksinleri (LX)