lipidler metabolizması

LİPİDLER METABOLİZMASI
Hazırlayan: Fidan AZTEKİN
Lipidler:
• Lipidler eter,
kloroform, benzen,
aseton gibi organik
çözücülerde
kolayca çözünen
suda ise son
derece zayıf
çözünen heterojen
bileşiklerdir.
• Lipidler hidrolize
yağ asitlerine,
kompleks alkollere
yada yağ asidi
esterlerine
dönüşebilen
kimyasal bileşikler
olarakta tanımlanır.
• Lipidler
organizmada;
membranlarda,
adipositlerde ve
lipoproteinlere
bağlı olarak
plazmada
bulunurlar.
Lipidlerin Fonksiyonları
• Yüksek enerjili
olmalarından dolayı
enerji deposu olarak
iş görür ve metabolik
yakıt sağlar.
• Bazı organların
çevresinde koruyucu
olarak ve deri altında
ısı yalıtıcısı olarak
görev alır.
• Sinir dokusunda miyelin kılıf
boyunca depolarizasyon
dalgalarının yayılmasını sağlar.
• Hücre membranı yapısında
fonksiyonel ve yapısal bileşikler
olarak yer alır.
• Proteinlerle birleşerek kanda
lipid taşıyıcısı olan lipoproteinleri
oluştururlar.
• Kan grubu antijenlerinin ve
hücre yüzey reseptörlerinin
yapısında bulunurlar.
• Metabolik olayların
kontrolünde rol oynarlar.
Lipidlerin Sınıflandırılması
Lipidler içerdikleri kimyasal gruplara göre beş ana sınıfa ayrılır.
1. Yağ asitleri
2. Gliserol türevleri( Trigliseritler, mumlar, fosfolipidler )
3. Sfingozin türevleri( Sfingolipidler, glikolipidler )
4. Lipoproteinler
5. İzopren türevli lipidler( Terpenler, steroller)
Lipidlerin Sınıflandırılması
Doymuş yağ asitleri
YAĞ ASİTLERİ VE TÜREVLERİ
Doymamış yağ asitleri
Yağ asidi türevleri
Nötral yağlar (triaçilgliserol, trigliserit)
BİLEŞİK LİPİTLER
Fosfolipitler
Glikolipitler
İZOPREN LİPİTLER
Steroidler
Karotenoidler
Gliserofosfolipitler
Sfingofosfolipitler (sfingomiyelinler)
Serebrozidler
Gangliozidler
Yağ asitleri:
• Yağ asitleri 4 ten 36 ya kadar uzunlukta karbon içeren
hidrokarbon zincirli karboksilik asitlerdir.
Bazı yağ asitlerinde,
hidrokarbon zinciri tamamen
doymuştur (hiç çift bağ
içermez) ve dallanmamıştır;
fakat bazılarında zincir bir
veya daha fazla sayıda çift
bağ içerir.
Adlandırma
Çifte bağın yerinin belirtilmesinde Δ sembolü kullanılır.
16:0
18:2(Δ9,2)
18:1 (Δ9)
Δ9,12 , ω6
Δ9,12,15 , ω3
• Yağ asidi zinciri uzadıkça
ve çift bağ sayısı azaldıkça,
sudaki çözünürlük de azalır.
• Karboksilik asit grubu
polardır ve bu da kısa
zincirli yağ asitlerinin az da
olsa suda çözünmesini
sağlar.
• Omurgalılarda serbest yağ asitleri
(serbest bir karboksil grubuna
sahip esterleşmemiş yağ asitleri)
kanda bir taşıyıcı proteine, serum
albumin, kovalent olmadan
bağlanarak dolaşır.
• Yağ asitleri kan plazmasında
genelde esterler veya amidler
gibi karboksilik asit türevleri
halinde bulunur. Yüklü karboksilik
grupları olmayan bu yağ asit
türevleri genelde suda serbest
yağ asitlerinden daha da az
çözünür.
Trigliseritler
• Triaçilgliseroller gliserolün yağ asidi esterleridir.
• Yağ asitlerinden oluşan en basit lipitler,
trigliseritler, nötral yağlar olarak da bilinen
triaçilgliserollerdir.
• Triaçilgliseroller, her biri bir gliserole ester
bağlarıyla bağlanmış üç yağ asidinden
oluşmaktadır.
• Adipozitler ve çimlenmekte olan tohumlar,
içerdikleri lipaz enzimiyle depo triaçilgliserollerin
hidrolizini katalizleyerek yağ asitlerinin yakıt
gereksinen hücrelere gitmelerini sağlar.
Mumlar
Mumlar enerji depoları ve su itici olarak kullanılır.
• Biyolojik mumlar, uzun zincirli (C14-C36 ) doymuş veya
doymamış yağ asitleriyle, uzun zincirli (C16-C30) alkollerin
esterleridir.
• Mumlar, su itici nitelikleri ve yüksek yoğunluklarıyla ile ilgili
olarak, doğada çeşitli görevler üslenmektedir.
• Omurgalıların belli deri bezleri, deriyi ve kılları korumak ve
deriyi esnek, yağlı ve su geçirmez tutmak için mum salgılar.
• Kuşlar, özellikle su kuşları gagalarındaki preen bezlerinden,
tüylerini su geçirmez kılmak için mum salgılar.
• Çoban püskülü, rododendron, zehirli sarmaşık ve birçok
tropikal bitkinin parlak yaprakları, onları parazitlere karşı
koruyan ve fazla su buharlaşmasını önleyen kalın bir mum
tabakasıyla kaplanmıştır.
Gliserofosfolipidler
• Gliserofosfolipitler fosfatidik asit türevleridir.
• Fosfogliseritler adı da verilen gliserofosfolipitler, gliserolün birinci
ve ikinci karbonuna ester bağıyla bağlanmış iki yağ asidi ve
üçüncü karbona fosfodiester bağıyla bağlanmış güçlü polar veya
yüklü bir grup içeren zar lipitleridir.
• Bazı hayvan dokuları ve bazı tek
hücreli organizmalar, açil
zincirlerinden birinin gliserole
ester bağı yerine eter bağı ile
bağlandığı, eter lipitleri
bakımından zengindir.
• Bir eter lipidi olan, trombosit
aktifleştirici faktör, güçlü bir
moleküler sinyaldir. Bazofil
lökositlerden salgılanır; ve
trombosit kümeleşmesini ve
trombositlerden serotonin
salgılanmasını tetikler.
Sfingolipitler
• Sfingolipitler sfingozin türevleridir.
• İkinci büyük zar lipitleri sınıfı olan sfingolipitlerin de bir polar başı, iki apolar
kuyruğu vardır; fakat gliserofosfolipitlerin tersine gliserol içermez.
• Sfingolipitler bir molekül, uzun zincirli amino alkol olan sfingozin (4-sfingenin)
veya onun türevlerinden birini, bir molekül, uzun yağ asidi zincirini ve bazı
durumlarda da fosfodiester bağıyla bağlanmış bir polar baş grubu içerir
• Sfingolipitlerin,
hepsi seramidin
türevleri olan,
fakat baş
grupları farklı üç
alt sınıfı vardır;
• Sfingomiyelinler,
nötral (yüksüz)
glikolipitler ve
gangliyozitler.
Steroller
• Sterollerin dört tane birleşik
karbon halkası vardır.
• Steroller, ökaryotik
hücrelerin çoğunun
zarlarında bulunan yapı
lipitleridir.
• Karakteristik yapıları, üçü
altı karbonlu, biri ise beş
karbonlu olmak üzere dört
birleşik karbon atomundan
oluşan steroit çekirdektir.
• Hayvan dokularındaki
en önemli sterol olan
kolesterol, bir polar baş
grupla (C-3’deki hidroksil
grubu) ve açık halinde
yaklaşık 16-karbonlu bir
yağ asidi kadar uzun bir
apolar hidrokarbon
gövdeyle (steroit
çekirdek ve C-17’deki
hidrokarbon zinciri) çift
yönlüdür (amfipatik).
• Steroit hormonları, gen
ifadelenmesini düzenleyen
etkili biyolojik sinyallerdir.
Bağırsakda deterjan görevi
yapan safra asitleri,
öğündeki yağları emülsifiye
ederek (küçük parçalara
ayırarak) sindirici lipazların
kolayca ulaşabilmelerini
sağlayan polar kolesterol
türevleridir.
• Bazı lipit grupları bir dokudan başka bir dokuya kanda taşınarak giden hormonlar
veya hücre dışı bir sinyale (hormon veya büyüme faktörü) tepki olarak üretilen
hücre içi haberciler olarak etkin bir sinyal görevi yapmaktadır.
• Diğerleri kloroplastlardaki ve mitokondrilerdeki elektron transfer tepkimelerinde
veya çeşitli glikolizasyon (şeker eklenmesi) tepkimelerinde şeker ünitelerinin
taşınmasında enzim kofaktörü olarak görev yapmaktadır.
• Bir grup birleşik (konjuge) çift
bağ sistemli lipitler görünür ışığı
absorblayan pigment
molekülleridir. Bunların bazısı
görmede ve fotosentezde ışık
tutucu pigmentler olarak görev
yaparken, diğerleri balkabağı ve
havucun turuncusunda ve
kanarya tüylerinin sarısında
olduğu gibi doğal renkler üretir.
Bunlar gibi özelleşmiş lipitler ya
plazma zarının lipitlerinden ya
da yağda çözünen A, D, E ve K
vitaminlerinden türetilir.
• Eikosanoitler yakın hücrelere mesaj taşır.
• Yağ asidi türevi olan eikosanoitlerin üreme işlevleri, inflamasyon, yara ya da
hastalıkla ilgili ateş ve ağrı, kan pıhtısı oluşumu, kan basıncının
düzenlenmesi, mide asidinin salgılanması ve insan sağlığında ve hastalığında
daha birçok olay üzerinde etkisi olduğu bilinmektedir.
• Bütün eikosanoitler 20-karbonlu, çoklu doymamış bir yağ asidi olan
araşidonik asidin türevleridir.
• Üç sınıf eikosanoit vardır: prostaglandinler, tromboksanlar ve lökotrienler.
• Steroit hormonlar dokular arasında mesaj taşır.
• Steroitler, sterol çekirdekleri olan, fakat kolesterolün D halkasına bağlı
bir alkil zinciri olmayan, sterollerin yükseltgenmiş türevleridir ve
kolesterolden daha polardır.
Yağ asiti, asil-karnitin karnitin taşıyıcı vasıtasıyla mitokondriye girer.
Yağ asilkarnitin dış zar veya zarlar arası boşlukta oluştuktan sonra, iç zar içindeki taşıyıcı vasıtasıyla kolay difüzyon
ile matrise doğru hareket eder.
Matrisde, açil grubu mitokondriyal koenzim A'ya aktarılır ve karnitin serbest bırakılarak aynı taşıyıcı yoluyla zarlar
arası boşluğa geri dönülür.
Asiltransferaz I, yağ asidi sentezinde ilk ara ürün olan malonil-CoA tarafından engellenir. Bu inhibisyon, yağlı
asitlerin aynı anda sentezlenmesini ve bozunmasını önler.
Malonil-KoA Asetil-KoA ve Bikarbonattan
Oluşturulur
• Malonil-KoA’nın asetil-KoA’dan tek yönlü oluşumu asetilKoA karboksilazla katalizlenir.
• Bakteri asetil-KoA karboksilazı üç farklı polipeptit
altbirimine sahiptir
• Hayvan hücrelerinde üç aktivitenin tümü de çok işlevli tek
bir polipeptidin parçasıdır.
• Bitki hücreleri asetil-KoA karboksilazın her iki formuna da
sahiptir.
• Her durumda, asetil-koA karboksilaz enzim molekülünün
üç bölgesinden birindeki lizinin ε amino grubu amit bağıyla
kovalent olarak bağlı bir biotin prostetik grubu taşır,
Bikarbonattan gelen karboksil grubu ATP-bağımlı bir
tepkimede, önce biotine taşınır.
• Biotinli grup geçici bir C02 taşıyıcısı olarak hizmet eder;
bunu, ikinci adımda, malonil-KoA elde etmek üzere asetilKoA’ya aktarır.
Yağ Asitleri TekrarlayanTepkime Dizileri
Şeklinde Sentezlenir
Yağ asitlerinin uzun karbon zincirleri tekrarlayan dört
basamaklı dizide oluşturulmaktadır.
Bu tepkime dizisi tarafından oluşturulan doymuş açil
grupları aktifleştirilmiş sonraki malonil grubuyla
birleşecek substrattır. Döngünün her bir turunda yağ
asidi zinciri İki karbon uzatılır. Ürün (palmitat)zincir
uzunluğu 16 karbona ulaştığı zaman döngüyü terkeder.
Asetil grubunun metil ve karboksil karbon atomları
palmitatın sırasıyla C-16 ve C-15’i olur.
Diğer karbon atomları malonil-KoA yoluyla asetil-KoA’dan
gelir. Sentezde indirgeyici ajan NADPH’tır ve aktifleştiren
gruplar yağ asiti sentaza bağlı iki farklı -SH grubudur.
Sentez işlemlerdeki tepkimelerin tümü birçoklu enzim
kompleksi olan yağ asidi sentazla katalizlenir.
Ökaryotlarda ve Escherichia coli gibi prokaryotlarda
enzim yapısının farklı olmasına karşın, yağ asidi
sentezinin dört adımlı işlemi tüm organizmalarda aynıdır.
Yağ asidi zinciri her basamakta bir C02 kaybıyla, aktif malonat tarafından verilen iki karbon
birimi kadar uzar.Başlangıç asetil grubu sarı gölgeli; malonatın C-1 ve C-2’si kırmızı gölgeli; ve
C02 olarak uzaklaşan karbon yeşil gölgelidir. Her iki karbon eklenmesinden sonra,
redüksiyonlar uzayan zinciri dört sonra altı, sonra sekiz karbonlu doymuş yağ asidine çevirir
ve böylece devam eder. Son ürün palmitattır.
Desaturasyon
Yağ asitlerinin desatürasyonu endoplazmik retikulumda
O2,NADH ve sitokrom b5 gerektiren kompleks bir
işlemdir.
İnsanlarda, desatürazlar bir yağ açil KoA’nın 9
10.Pozisyonuna ve 9. karbonla karboksil grubu (1.
karbon) arasındaki aralıklara çift bağlar ekleyebilir.
Bitkiler, omega-karbonuyla 9. karbon arasında çift bağlar
oluşturabilir, fakat hayvanlar oluşturamaz. Bu nedenle,
bitkilerdeki bazı doymamış yağ asitleri insan diyetinde
yer almalıdır.
Linoleik asit (18:2 Δ9, 12) ve alfa-linolenik asit (18:3
Δ9,12,15), diyetle alınması gereken esansiyel yağ asitleridir.
Araşidonik asit ve eikozanoidlerin (örn. prostaglandinler)
üretildiği diğer poliansatüre yağ asitlerinin sentezinde
kullanılırlar.
Palmitat tekli doymamış
asitler olan oleat ve
palmitoleatın yanısıra,
stearat ve daha uzun
zincirli doymuş yağ
asitlerinin de öncülüdür
Glukozun yağasiti sentezi için asetil koA ya dönüşümü
•
1. Glukoz karaciğer hücrelerine girer, glikolizle piruvata çevrilir ve piruvat
mitokondri içine geçer.
•
2. Piruvat, piruvat dehidrogenazla asetil KoA’ya, piruvat karboksilazla
oksaloasetata çevrilir.
•
3. Asetil KoA, doğrudan mitokondri zarını geçemediği ve yağ asiti
sentezinin yapıldığı sitozole giremediği için, asetil KoA ve oksaloasetat
birleşerek mitokondri zarını geçebilen sitrat oluşmaktadır.
•
4. Sitozolde sitratliyaz enzimitarafından sitrat parçalanır ve oksaloasetat ve
asetil KoA meydana gelir. Sitrat liyaz enzimi ATP’ye gerek duyar ve insülin
tarafından uyarılır.
•
a. Sitrat liyaz reaksiyonu sonucu elde edilen oksaloasetat sitozolde NADH
tarafından indirgenir ve sonuçta NAD ve malat oluşur. Enzim, sitozolik
malat dehidrogenazdır.
•
b. Sonraki bir reaksiyonla malat, piruvata çevrilir, NADPH üretilir ve
CO2serbestleşir. Enzim, malik enzim (veya NADP+ bağımlı malat
dehidrogenaz)dir.
•
Piruvat mitokondri içine yeniden girer ve kullanılır.
•
NADPH yağ asiti sentaz kompleksindeki reaksiyonlar için indirgeyici
eşdeğerleri sağlar.
•
NADPH sadece malik enzim tarafından değil aynı zamanda pentoz fosfat
yolu ile de sağlanır.
•
5. Asetil KoA, (sitrat liyaz reaksiyonundan veya diğer kaynaklardan)
sitozolde yağ asiti sentezi için karbon atomlarını sağlar.
• Yağ açil KoA, karaciğerde gliserol 3fosfatla birleşerek triaçilgliserolü
oluşturur. Bu yolda fosfatidik asit, ara
maddedir.
• Triaçilgliseroller, VLDL içinde
paketlenerek kana salınır.
• Doymuş yağ
asitlerinin β
oksidasyonu, dört
enzimle katalize
edilen
reaksiyonların bir
döngüsünü içerir.
Her çevrim bir
FADH2 ve bir
NADH üretir ve
asetil-CoA'yı
serbest bırakır,
böylece iki karbon
daha kısa bir yağ
asidi elde edilir.
• Yağ asidi oksidasyon evreleri.
Aşama 1: Uzun zincirli bir yağ
asidi, asetil CoA formunda asetil
artıklarını üretmek üzere
oksitlenir.
Aşama 2: Asetil grupları, sitrik asit
döngüsü yoluyla CO2'ye okside
edilir.
Aşama 3: Etkenler 1 ve 2'nin
oksidasyonlarından türetilen
elektronlar oksidatif fosforilasyon
ile ATP sentezi için enerji sağlayan
mitokondriyal solunum zinciri
yoluyla O2'ye geçer.
Yağ dokusu triaçilgliserollerinin lipolizi
1. Açlık durumunda yağ dokusu triaçilgliserollerinin
lipolizi gözlenir.
2. İnsülin düzeylerinin azalması ve glukagon
düzeylerinin artması lipolizi uyarır. (Epinefrin ve diğer
hormonlar aynı mekanizmayla lipolize yol açar)
a. cAMP düzeyleri yükselir ve protein kinaz A aktive
olur.
b. Protein kinaz A yağ dokusu hormona duyarlı lipazı
fosforilleyerek aktifler.
3. Hormona duyarlı lipaz lipolizi başlatır ve yağ
dokusu hücrelerinden yağ asitleri ve gliserol
serbestleşir, insülin bu enzimi inhibe eder.
• Keton cisimleri, asetoasetat ve β-hidroksibütirat,
enerji kaynağı olarak fonksiyon görürler. Kanda yağ
asiti düzeylerinin çok yükseldiği durumlarda başlıca
karaciğer mitokondrisinde sentezlenirler.
• Yağ asitleri karaciğer hücrelerinde aktive olur ve
ATP üreterek asetil KoA’ya dönüşür. NADH ve ATP
düzeyleri yükseldikçe, asetil KoA birikir.
• Asetil KoA, asetoasetil KoA ile reaksiyona girerek
HMG KoA oluşur. HMG KoA ise asetoasetat
oluşturmak üzere yıkılır.
• Asetoasetat, NADH tarafından ikinci bir keton
cisimine 3hidroksibütirata (beta-hidroksibütirat)
indirgenebilir.
• Aseton, spontan (enzimatik olmayan)
dekarboksilasyonla asetoasetattan üretilir.
• Karaciğer, keton cisimlerini kullanamaz çünkü
asetoasetatı aktive eden tiotransferaz enziminden
yoksundur.
• Keton cisimleri, kas ve böbrek gibi dokularda enerji
kaynağı olarak kullanılırlar. Açlık esnasında (açlığın
3-5, gününden sonra) beyin de keton cisimlerini
okside eder.
Kolesterol, bir seri reaksiyonla sitozolik asetil KoA’dan
sentezlenir
1. Glukoz, asetil KoA için başlıca karbon kaynağıdır.
2.İki adet sitozolik asetil KoA birleşerek asetoasetil KoA oluşur;
diğer bir asetil KoA ile de birleşerek hidroksimetilglutaril KoA
(HMG KoA) sentezlenir
3.Sitozolik HMG KoA, kolesterol sentezinde anahtar ara
bileşiktir; endoplazmik retikulumda düzenleyici enzim olan
HMG KoA redüktaz tarafından mevalonik asite indirgenir.
- HMG KoA redüktaz, kolesterol, glukagon, glukokortikoidler
ve mevalonat tarafındaninhibe olur. Karaciğerde ayrıca safra
tuzları tarafından da inhibe edilir, insülin ve tiroid hormonları
ise indükler.
4. Mevalonik asit, birkaç reaksiyonda 5-karbonlu (C-5)
izoprenoid birimi olan izopentenil pirofosfat oluşturmak üzere
fosforillenir ve dekarboksile olur.
5. İki adet izopentenil pirofosfat birimi birleşerek 10 C’lu
geranil pirofosfatı ve diğer bir 5C’lu birimle daha reaksiyona
girerek 15 C’lu farnezil pirofosfatı oluşturur.
6. Skualen, iki adet 15 C’lu birimin birleşmesi sonucu meydana
gelir ER' de ve sonra okside olup halkalaşarak lanosterol oluşur.
7. Lanosterol, bir seri reaksiyon sonucu ER membranında
kolesterole çevrilir.
• Apolipoprotein adı verilen
özgül taşıyıcı proteinlerin
fosfolipitler, kolesterol,
kolesterol esterleri ve
triaçilgliserollerin çeşitli
bileşimleriyle oluşan
makromolekül kompleksleri
olan plasma lipoproteinleri
bir dokudan diğerine kan
plazmasında lipitleri
taşınımını sağlar.
Şilomikronların sentezi
• 1. Barsak epitel hücrelerinde
miçellerdeki yağ asitleri yağ açilKoA
sentetaz (tiokinaz) tarafından aktive
edilerek yağ açil KoA haline döner.
• 2. Bir yağ açil KoA, 2 monoaçilgliserolle
reaksiyona girer ve diaçilgliserol oluşur.
Sonra diğer bir yağ açil KoA,
diaçilgliserolle reaksiyona girer ve
triaçilgliserol oluşur.
• 3. Triaçilgliseroller, apolipoprotein
(apo) B-48’in de bulunduğu
olgunlaşmamış şilomikronlar içinde
paketlenerek önce lenfe, sonra kana
geçerler.
Fosfatidiletanolamin, fosfatidilkolin ve fosfatidilserinin sentezi
Fosfatidik asit inorganik fosfatını serbestleştirir ve diaçilgliserol üretilir.
Diaçilgliserol sitozin nükleotidleri içeren bileşiklerle reaksiyona girerek
fosfatidiletanolamin ve fosfatidilkolin meydana gelir.
a.Fosfatidiletanolamin
1) Diaçilgliserol, CDP-etanolaminle reaksiyona girer ve
fosfatidiletanolamin oluşur.
2) Fosfatidiletanolamin ayrıca fosfatidilserinin dekarboksilasyonu ile de
elde edilir.
b. Fosfatidilkolin
1) Diaçilgliserol, CDP-kolin ile reaksiyona girer ve fosfatidilkolin (lesitin)
oluşur.
2) Fosfatidilkolin ayrıca fosfatidiletanolaminin metilasyonu ile de elde
edilebilir. Metil gruplarını S-adenozilmetionin (SAM) sağlar.
-Fosfatidilkolin, hücre zarlarının ve kan lipoproteinlerinin önemli bir
bileşeni olmakla birlikte ayrıca LCAT reaksiyonuyla HDL’deki
kolesterolesterlerinin sentezinde ve dipalmitoil türevi olarak akciğer
sürfaktanının yapısına katılmada fonksiyon görmektedir. Diyetteki kolin
miktarı yetersizse fosfatidilkolin, glukozdan de novo sentezlenebilir.
c. Fosfatidilserin
-Fosfatidilserin; fosfatidiletanolaminin serinle reaksiyona girmesi sonucu
oluşur. Serin, etanolaminin yerine geçmiştir.
Fosfogliseridlerin yıkımı
a. Fosfogliseridler, fosfolipazlar tarafından hidroliz olur
b. Fosfolipaz A1, gliserolün 1, pozisyonundaki yağ asitini serbestleştirir;
fosfolipaz A2, 2. pozisyondaki yağ asitiniserbestleştirir; fosfolipaz C, 3.
pozisyondaki fosforillenmiş bazı(örn. kolin) ve fosfolipaz D, serbest bazı
serbestleştirir.
• 1. 20 karbonlu ve 3-5 çift bağiçeren poliansatüre
yağ asitleri (örn. eiokozotrienoik asit,
eikozotetraenoik asit-araşidonik asit ve
eikozopentoenoik asit) hücre membranlarındaki
fosfolipidlerin gliserol bölümünün 2. pozisyonunda
esterleşmiş halde bulunurlar. Bu yağ asitlerinin
sentezlenebilmesi için diyetteki linoleik asit ve αlinolenik asit gibi esansiyel yağ asitlerine gerek
duyulur.
• 2. Poliansatüre yağ asitleri, fosfolipaz A2 enzimi
tarafından parçalanan membran fosfolipidlerinden
elde edilir. Bu enzim steroidal anti-inflamatuar
ajanlar tarafından inhibe edilir. Anjiyotensin II,
bradikinin, epinefrin ve trombin ise enzimi aktive
eder.
• 3. Siklooksijenaz tarafından oksijen ilave olur ve 5karbonlu bir halka oluşarak prostaglandin ve
tromboksanlara dönüşen başlangıç prostaglandini
meydana gelir.
Sfingolipidlerin sentezi ve yıkımı
-Sfingolipidler, gliserolden ziyade serinden köken alırlar.
1. Serin, endoplazmik retikulumda piridoksalfosfata
gerek duyan bir enzim tarafından katalizlenen bir
reaksiyonda palmitoil KoA ile birleşir.
2. Ürün, sfingozin’in bir türevidir.
3. Bir açil KoA (yağ asiti) bu bileşiğin nitrojen grubuyla
bir amid oluşturur, oluşan bileşik seramiddir.
4. Seramidin hidroksimetil bölümü çeşitli bileşiklerle
birleşerek sfingolipidler oluşur.
a. Fosfatidilkolin, seramidle reaksiyona girer ve
sfingomyelin oluşur.
b. UDP-galaktoz veya UDP- glukoz seramidle
reaksiyona girerek galaktoserebrozid veya
glukoserebrozid oluşur.
c. Bir kısım şekerler seramide ilave olabilirler, bu amaçla
UDP-şekerler prekürsör olarak rol oynarlar. CMPNANA (N-asetilnöraminik asit, bir sialik asit)
karbonhidrat zincirinden dallar oluşturabilir. Bu seramidoligosakkarid bileşiklerine gangliozid adı verilir,
5. Sfingolipidler, lizozomal enzimler tarafından
yıkılırlar.
• Hiperlipidemilerde, kan kolesterol
veya triaçilgliserol düzeyleri veya her
ikisi artmış sentez veya azalmış
yıkıma bağlı olarak yükselmiştir.
Artmış kan lipid düzeyleri (özellikle
LDL) kalp krizi ve inmelere yol
açabilmektedir.
• Ateroskleroz, arterlerinintimasında
lipidden zengin plakların
bulunmasıdır. Plaklar, köpük
hücreleri(okside LDLile dolu
makrofajlar) içeren yağlıçizgiler
halinde başlar. Bu erken lezyonlar,
fibröz plaklara dönüşerek bir arteri
tıkayabilir ve miyokard infarktüsü
veya serebral infarkta neden olabilir.
• Diabetik ketoasidoz
• İnsülin kullanmayan tip 1 diabetik bir kişi, bir hastalık veya stresle
karşılaştığında kan glukozu belirgin olarak yükselebilir. Azalmış insülin
ve artmış glukagon düzeyleri, yağ dokusundan büyük miktarlarda yağ
asitlerinin salınımına yolaçarak bunların karaciğerde keton cisimlerine
dönüşmelerine neden olur. Asetoasetatın dekarboksilasyonu sonucu
oluşan aseton, hastanın nefesindeki karakteristik kokunun nedenidir.
Keton cisimleri çok yükselerek metabolik asidoz gelişebilmekte, hızlı
ve etkili tedavi edilmezse koma ve ölüme yol açabilmektedir.
Yağların Malabsorpsiyonu
Kolesterol içeren safra taşları veya duodenal veya pankreatik tümörlerle safra
kanalının tıkanması barsakta yetersiz safra tuzu konsantrasyonu ile
sonuçlanabilmektedir. Diyetle alınan lipidlerin sindirimi ve emilimi azalır. Kistik
fibrozis ve alkolizm gibi pankreası etkileyen hastalıklar, barsak lümeninde bikarbonat
ve sindirim enzimlerinde bir azalmaya yol açar.Diyetle alınan yağlar, uygun bir
şekilde sindirilemezse, steatore gelişebilir. Yağların malabsorpsiyonu kalori
yetersizliğine, yağda çözünen vitaminlerin ve esansiyel yağ asitlerinin eksikliğine
neden olabilir.
Yağ asiti oksidasyonunun bozulması; hipoglisemi, organların yağlı infiltrasyonu ve
hipoketonemiye yol açar.
Tablo 5.3 Bazı sfingolipidozlar ve özellikleri
Hastalık
Enzim eksikliği
Biriken Lipid1
Klinik Semptomlar
Fukoidoz
α-Frukoidaz
Cer-Gic-Gal-GalNAc-Gal : -:Fuc H-izoantijen
Serebral dejenerasyon, kas spastisitesi, kalın deri
jeneralize gangliozidoz
GM1 -β-galaktozidaz
Cer-Glc-Gal (NeucAc)-GalNAc: -:Gal GM1
gangliozid
Mental retardasyon, karaciğer büyümesi, iskelet deformasyonu.
Tay-Sachs hastalığı
Heksozaminidaz A
Cer-Glc-Gal(NeucAc)Gal : -:GalNAc GM2
Gangliozid
Mental retarsadyon, körlük, kas zayıflığı
Sandhoff’s hastalığı
Heksozaminidaz A ve B
Cer-Glc-Gal-Gal: -: GalNAc GM2 Gangliozid
Tay-Sachs’la aynı fakat daha hızlı ilerleme
Fabry’s hastalığı
α- Galaktozidaz
Cer-Glc-Gal Gal Seramid triheksozid
Deri döküntüsü, böbrek yetmezliği, (tüm semptomlar sadece
erkeklerde; X’e bağlı resesif)
Seramid laktozid hastalığı
Seramid laktozidaz ( β- galaktozidaz)
Cer-Glc-Gal: -:Gal Seramid laktozid
İlerleyici beyin hasarı, karraciğer ve dalak büyümesi
Metakromatik lökodistrofi
Arilsülfataz A
Cer-Gal: -:OSO3 Sülfatid
Adültlerde mental retardasyon ve psikolojik bozukluklar;
demyelinizasyon
Krabbe’s hastalığı
β- Galaktozidaz
Cer: -:Gal Galaktoserebrozid
Mental retardasyon; myelin yokluğu
Karaciğer ve dalak büyüklüğü, uzun kemiklerin erozyonu,
infantlarda mental retardayon, hayatın erken döneminde ölüm
Gaucher’s hastalığı
β- Glukozidaz
Cer: -:Glc Gluserebrozid
Niemann-Pick hastalığı
Sfingomyelinaz
Cer: -:P-kolin sfingomyelin
Karaciğer ve dalak büyüklüğü, mental retardasyon, hayatın erken
döneminde ölüm
Farber’s hastalığı
Seramidaz
Açil: -:Sfingozin Seramid
Ses kısıklığı, dermatit, iskelet deformasyonu mental retardasyon;
hayatın erken döneminde ölüm
Kaynaklar:
1.David L. Nelson, Michael M. Cox, N.Kılıç, Lehninger Biyokimyanın
ilkeleri
2.Thomas M.DEVLIN. Biochemistry
3.U. Satyanarayana,U. Chakrapani, Biochemistry
4. Mary K. Campbel, Shawn O. Farrell, Biochemistry
5. j.Koolman, K.H. Roehm,Color Atlas of Biochemistry