Doç. Dr. Serkan SAYINER LİPİDLER -II

LİPİDLER-II

Doç. Dr. Serkan SAYINER

Biyokimya Anabilim Dalı

serkan.sayiner@neu.edu.tr

Takip etmek için tıklayınız

Gliserin

Nötral Yağlar (Mono-, di- ve trigliseritler, Gliserin eterler, Glikozilgliserinler) Fosfogliseridler (Fosfotidler, Difosfatidilgliserin ve Fosfotidilinozitoller)

Gliserin Taşıyan Lipidler

Gliserin

 Gliserol olarak da bilinir. Tatlı, kıvamlı, renksiz,

kokusuz ve sıvı karakterde üç değerli bir polialkoldür.

 Gliserolipidlerin omurgasını oluşturur.

• Su ve etil alkolle her oranda karışabilir. Eter, kloroform ve benzolde erimez.

• Hafif alkalik ortamda demir tuzlarının katalitik etkisi altında hidrojen peroksit ile oksitlenirse gliseraldehit ve

dihidroksiaseton karışımı meydana gelir.

• Su çekici ve nemlendirici özelliği nedeniyle kozmotik ve ilaç yapımında aranılan bir maddedir. Bazı patlayıcı maddelerin (nitrogliserin) üretiminde de kullanılır.

• Hayvanlar tarafından kolaylıkla kullanılır.

Gliserol

(1,2,3-propantriol)

Dihidroksiaseton Gliseraldehit

1

2 3 1

2 3 sn-1

sn-2 sn-3

Kiralite?

 Nötral Yağlar yağ asitlerinin gliserol ile yaptıkları

esterlerdir. Lipidlerin en yaygın sınıfını oluştururlar.

 Bitkisel yağlar arasında zeytin yağı, pamuk tohumu, keten tohumu yağı, hindistan cevizi, yer fıstığı, soya fasülyes, ve haşhaş yağları en önemlileridir.

 Tüm hayvansal dokularda, az veya çok miktarda bulunur.

Nötral Yağlar

 Yağ depoları üç önemli fonksiyona sahiptirler.

1. Yedek besin maddesidirler.

2. Vücuttan ısı kaybına karşı izolatör olarak görev alırlar.

3. İç organların dışarıya karşı korunmasında yastık görevi görürler.

 Sınıflandırma;

• Mono-, di- ve trigliseritler

◦ Katı (hayvansal) ve Sıvı Yağlar (bitkisel) (Fats and Oils)

• Gliserin eterler

• Glikozilgliserinler

Nötral Yağlar

 Gliserinin;

• Bir alkol grubu bir molekül yağ asidi ile esterleşirse monogliserit meydana gelir.

• İki alkol grubu iki yağ asidi ile esterleşirse digliserit meydana gelir.

• Üç alkol grubu üç yağ asiti ile esterleşirse trigliserit meydana gelir.

Mono-, Di- ve Trigliseritler

 Trigliseroller (Triaçilgliserol) veya trigliseritler

(Triaçilgliserin), gliserol ve 3 molekül yağ asitlerinin esterleşmesi ile oluşan triesterlerdir.

 Genelde yağların yapısı trigliserit biçimindedir. Çoğu kez de yağlar için trigliserit terimi kullanılır.

• Hayvansal ve bitkisel yağlardaki lipidler çoğunlukla trigliseritlerden meydana gelir.

• Bunlar, 9 kcal/g’ lık konsantre metabolik enerji kaynağıdırlar.

Mono-, Di- ve Trigliseritler

Palmitik Asit

Oleik Asit α-Linolenik Asit

Gliserin

C

H

O

Triaçilgliserol (TAG-TG)

(1-palmitoil-2-oleil-3-α-linolenoil-gliserol / POL)

 Gerek hayvansal yağlar, gerekse bitkisel yağlar, yağ

asitlerinin gliserin ile oluşturdukları oldukça kompleks esterlerdir. Bu esterlere gliserit adı verilir.

 Gliseritlerdeki yağ asitleri de birbirinin aynı veya farklı olabilirler.

• Esterleşen yağ asitlerinin üçü de aynı ise basit (homojen)

gliseritler meydana gelir. Örneğin üç mol stearik asit gliserole bağlanmışsa buna stearin/tristearin denir. 3 mol oleik asit

bağlanmış ise olein denir.

• Gliserit oluşturmak üzere gliserol’e esterleşen yağ asitleri

birbirinden farklı ise, karışık (heterojen) gliseritler meydana gelir. Yağ asitlerinin sadece ikisinin farklı olması yeterlidir.

Mono-, Di- ve Trigliseritler

Trigliseritlerin Fiziksel Özellikleri

 Trigliseritlerin yapısındaki yağ asitleri doymuş ve/veya doymamış olabilir. Hayvansal yağlar (Fats) ve bitkisel yağlar (oils) farklı fiziksel özelliklere sahip

trigliseritlerdir.

 Hayvansal yağların erime noktası yüksektir. Oda sıcaklığında katıdırlar.

 Bitkisel yağların erime noktası düşüktür. Oda

sıcaklığında sıvıdırlar.

 Bir trigliseridin hayvansal mı yoksa bitkisel yağ mı

olduğunu anlamak için yapısında yer alan yağ asitlerine bakılır.

 Yağ asidi zincirindeki çift bağ sayısı arttıkça trigliseridin erime noktası düşer.

 Hayvansal yağlar düşük çift bağ sayılı yağ asitlerinden oluşurken, bitkisel yağlar yüksek çift bağ sayılı yağ

asitlerinden oluşur.

Trigliseritlerin Fiziksel Özellikleri

 Katı yağlar, nispeten yüksek oranda doymuş yağ asitleri bulundurur ve genellikle hayvansal kökenlidir.

• Domuz yağı, tereyağı ve balina kabuğu yüksek oranda doymuş yağ içerir.

• Çift bağ olmadan, doymuş lipidin üç yan zinciri birbirine paralel uzanır ve yüksek bir erime noktasına sahip olur.

 Sıvı yağların doymamış yağ asitleri yüzdesi daha yüksektir ve genellikle bitkisel kökenlidir.

• Mısır, soya fasulyesi ve zeytinlerden elde edilen yağlar daha fazla doymamış lipidleri içerir.

• Doymamış lipitte, bir cis çiftli bağ yan zincirde bir bükülme yeri oluşturur ve katı halde verimli bir şekilde paketlenmesini daha zor hale getirir. Böylece daha düşük bir erime noktasına yol açar.

Trigliseritlerin Fiziksel Özellikleri

Trigliseritlerin Fiziksel Özellikleri

 Erime noktaları taşıdıkları yağ asidinin erime noktasından daha yüksektir.

 Kısa zincirli yağ asitleri suda bariz olarak erimesine rağmen, uzun zincirliler erimez, organik çözücülerde çözünürler.

 Hidroksilli yağ asitlerinin yağları hariç, diğer yağlar

kaynar petrol eterde erirler.

Trigliseritlerin Fiziksel Özellikleri

 Yağların özgül ağırlıkları suyunkinden düşüktür.

 Saf gliseridler renksiz, kokusuz, tatsızdır. Bir gliseridde renk, koku ve tat varsa bunlar gliseride karışmış yabancı maddelerden ileri gelir.

 Tereyağının sarı rengi karotin ve ksantofil denen bitkisel pigmentlerin varlığından ileri gelir.

 Sıvı yağların doymamış yağ asitleri hidrojenle

doyurularak katılaştırılabilir. Hidrojenleştirilerek

katılaştırılan yaplara margarin adı verilir.

 Hidroliz

• Trigliseritler, yüksek basınç altında su ile normal basınçta asitlerle veya bazlarla kaynatılarak veya belirli enzimlerin (lipaz) katalitik etkisiyle hidrolize olurlar.

• Acılaşma olarak bilinen yağlardaki hoş olmayan koku ve tat oluşumu, kısmen hidroliz sonucu yağ asitlerinin serbest

kalmasından kaynaklanır.

• Trigliseritlerin hidrolizi ile 1 mol gliserol ve 3 mol yağ asidi elde edilir.

Trigliseritlerin Kimyasal Özellikleri

Hidroliz, karbonil karbonlar ile esterlerin oksijen atomları arasındaki üç tek bağı kesmektedir. Tristearin, karbonil

karbonlar üzerinde üç özdeş R grubu içerdiğinden, üç yağlı

asit, stearik asit molekülü oluşturulur.

 Sabunlaşma

• Yağlar kuvvetli bazlarla kaynatılırsa sabunlar ile gliserine parçalanır. Bu olayı sabunlaşma denir.

◦ Sabunlar yağ asitlerinin metal tuzlarıdır veya Yağ asitleri ile alkalilerin yaptığı tuzlara sabun denir.

• Sabunlaşma Sayısı: 1 gram yağın sabunlaşması için gerekli olan mg cinsinden KOH miktarına denir.

◦ Sabunlaşma sayısı yağ asitlerinin molekül ağırlığını ortalama olarak gösteren bir indeks olarak değerlendirilir.

◦ Bazı sabunlar özellikle Na ve K sabunları suda kolay erirler çünkü karboksilik gruplarının dissosiye olması daha çabuktur.

Trigliseritlerin Kimyasal Özellikleri

Sodyum stearat, 18-karbonlu doymuş bir yağ asidi

olan stearik asidin sodyum tuzudur.

Trigliseritlerin Kimyasal Özellikleri

 Yağ asitlerinin ayrılması

• Bir yağdaki yağ asitlerini tespit ederek ayırma olayıdır.

• Bu reaksiyon ile bir yağdaki yağ asitleri serbest halde ayrılabilmesi mümkün olur.

 Hidrojenlenme

• Yağlarda bulunan doymamış bağların, hidrojen ile doyurulması olayıdır.

• Yağlardaki, yağ asitlerinin doymamış bağları hidrojen ile doyurularak margarinler elde edilir.

Trigliseritlerin Kimyasal Özellikleri

 Halojenlenme

• Yağlardaki, yağ asitlerinin doymamış bağlarının Cl, Br, I gibi halojenlerle doyurulması olayıdır.

• İyot Sayısı: 100 g yağ tarafından absorbe edilen g cinsinden iyot miktarına denir.

• İyot sayısı yağların nisbi doymamışlıklarının göstergesidir.

 Oksidasyon

• Yağlardaki doymamış yağ asitlerinin çift asitlerinin çift

bağlarına O₃ ya da O₂ eklenmesi ile olur. Yağların acılaşması kısmen hidroliz sonucu, kısmende oksidasyon sonucu meydana gelir.

Trigliseritlerin Kimyasal Özellikleri

 Asetillenme

• Hidroksil gruplu yağ asidi taşıyan yağların asetik anhidrit ile asetilleştirilmesi olayıdır.

• Asetil Sayısı: 1 g asetilleşmiş yağın sabunlaşmasından açığa çıkan asetik asiti bağlamak için gerekli olan KOH’ın mg

cinsiden miktarına asetil sayısı denir.

• Asetil sayısı yağdaki oksi-asitlerin ortalama miktarını verir.

Trigliseritlerin Kimyasal Özellikleri

 Yağların Acılaşması

• Doğal yağlarda oluşan hoş olmayan koku ve lezzete verilen addır.

• Asit Sayısı

◦ 1 g yağda mevcut serbest yağ asitlerinin nötralize edilmesi için

gereken KOH’in mg cinsinden miktarına asit sayısı denir. Serbest yağ asitlerinden ileri gelen acılaşmanın bir indeksi olarak kabul edilir.

• Uçucu Yağ Asiti Sayısı (Reichert-Meissl-Wollny Sayısı)

◦ 5 g yağdan sabunlaştırma, asitleşme ve bunlarla damıtma suretiyle elde edilen uçucu yağ asidinin nötralize edilmesi için gerekli olan 0,1 N alkalinin ml cinsinden miktarına uçucu yağ asiti sayısı veya

Reichert-Meissl-Wollny Sayısı denir.

Trigliseritlerin Kimyasal Özellikleri

 Acılaşmanın Nedenleri;

1. Bir yağdaki gliseritlerin serbest yağ asitleri ile gliserine ya da serbest yağ asitleri ile mono ve digliseritlere hidrolize

olmasından ileri gelebilir.

2. Çeşitli oksidasyon olaylarından ileri gelebilir.

3. Serbest doymuş yağ asitlerinin beta-oksidasyonundan ileri gelebilir.

 Gliserin Eterler: Gliserin’in α-OH grubunun alifatik

yapıda doymuş veya doymamış bir alkolle eter tipi bir bağ ile birleşmesiyle oluşmuş lipidlerdir. Bunlar çimil

alkol, batil alkol ve selaçil alkoldur. Hayvansal dokularda bulunur (Köpek balığı ve balina yağı).

 Glikozilgliserinler: Bitkilerde kloroplast lipidleri

içerisinde bulunan mono ve diglikozildiasilgliserinlerdir.

Bitkisel kaynaklıdır. Yüksek oranda linoleik asit ihtiva ederler.

Nötral Yağlar

 Fosfolipidler: Yağ asitleri ve fosfat içeren bileşiklerin alkoller ile yaptıkları bileşiklerdir. İkiye ayrılırlar.

• Fosfogliseritler (Gliserofosfolipitler): Gliserinle esterleşmiş halde fosforik asit taşıyan

gliseritlerdir (gliserofosfolipidler).

• Sfingofosfolipidler: Sfingozin alkol ile esterleşmiş halde fosforik asit taşıyan gliseritlerdir.

Fosfolipidler

 Fosfolipidler hem yapısal hem de fonksiyonel olarak önemlidirler.

• Hücre membranlarının temel yapı taşlarıdır.

• Lipoproteinlerin önemli bileşenleridir.

• Hücre içi sinyal iletim yolaklarında görev alırlar; Lipid signaling

(LPA, S1P, PAF, PIP...).

• Kanın pıhtılaşmasında görev alırlar (fosfotidilserin).

• Safra salgısının içeriğinde bulunurlar (fosfotidilkolin).

• Pulmoner surfaktanların yapısında yer alır (fosfolipoprotein).

Fosfolipidler

 Fosfogliseritler, sfingolipidlerden çok daha fazladır ve değişik yapılara sahip bir aileyi oluştururlar.

 Gliserolün C1 ve C2 pozisyonlarında yağ asidi bulunur.

Genellikle;

• C1’deki yağ asidi doymuş,

• C2’deki yağ asidi doymamış yağ asididir.

• En çok bulunan yağ asitleri palmitik, stearik, oleik, linoleik ve araşidonik asitlerlerdir.

 C3 pozisyonunda ise fosfat esteri yer alır ve buda İnozitolün hidroksi grubu ile veya 3 azotlu bazdan

birinin hidroksi grubu ile esterleşir; Kolin, Serin veya Etanolamin.

Fosfogliseritler (Gliserofosfolipidler)

 Tüm hayvan ve bitki hücrelerinde yaygın olarak bulunurlar.

 En çok yumurta, beyin, karaciğer, böbrek, pankreas, akciğer ve kalp kasında yer alırlar.

 Asetonda çözünmemeleri ile diğer lipidlerden ayrılırlar.

 Fosfotidler, Difosfatidilgliserin (Kardiolipin) ve Fosfoinozitidler olarak 3 gruba ayrılır.

Fosfogliseritler (Gliserofosfolipidler)

 Doğada yaygın olara bulunun fosfogliseridlerdir.

 Yapılarındaki gliserin sadece 2 yağ asidi ile esterleşmiştir.

 Gliserinin 3. -OH grubu bir fosfodiesterin parçasıdır.

Bu fosfodiester düşük molekül ağırlıklı bir alkolden derive olmuş bir alkil grubuna (R) bağlıdır.

 Gliserinfosfat türevi olup çoğu kez azotlu bir baz taşırlar. Bu grupta lesitin, sefalin, fosfatidilserin,

plazmalojenler ve platelet aktive edici faktör (PAF) bulunur.

Fosfatidler

Fosfatidler

 Lesitin (Fosfatidilkolin)

• Gliserofosfat türevidirler. Azotlu bir bazdır.

• Lesitinin yapısındaki kolin hariç geri kalan kısma fosfatidik asit adı verilir.

• Bundan dolayı lesitine fosfatidilkolinde denir.

• Yapısındaki yağ asitleri genellikle biri doymuş, diğeri doymamıştır.

1 mol Gliserin + 2 mol Yağ asidi + 1 mol H

PO

+ 1 mol Kolin

LESİTİN

Fosfatidler

• Yapısındaki kolin bazı yazarlarca vitamin olarark kabul edilir.

• Yetersizliğinde karaciğerde yağlanma, böbreklerde kanamalar gibi önemli bozukluklar görülür.

• Fosforilaz A enzimi Lesitini kısmi olarak hidrolize edebilirler.

Bu enzim yılan zehirinde, eşek arısı zehirinde ve bazı mikroorganizmalarda bulunabilir.

◦ Fosforilaz A enzimi ile hidrolize olunca 1 mol yağ asidi ayrılır ve kalan kısmına lizolesitin veya lizofosfatidilkolin denir. Bu molekül kuvvetli hemoliz yapıcı etkiye sahiptir.

• Suda erimezler, fakat suya karşı büyük ilgileri vardır.

Protoplazmanın en önemli maddelerinden biri olması belki de bundan dolayıdır.

Fosfatidler

 Sefalin (Fosfatidiletanolamin)

• Yapıca lesitinlere benzerler.

• Aralarındaki tek fark fosforik asitle esterleşmiş halde bulunan kolin’in yerine, sefalin’lerde kolamin (etanolamin)

bulunmasıdır.

1 mol Gliserin + 2 mol Yağ asidi + 1 mol H

PO

+ 1 mol Kolamin

SEFALİN

Fosfatidler

• Yapısındaki yağ asitleri genellikle biri doymuş, diğeri doymamıştır.

• Lesitinlerde ise iki yağ asitide doymuş veya doymamış olabilir.

Buda ikisi arasındaki değişik bir farklılıktır.

• Organizmada başta beyinde olmak üzere, tüm vücut dokularında bulunur.

• Özellikle hücre zarlarının yapısında yer alırlar.

• Sefalinler, lesitinlere göre alkolde daha az çözünürler.

Fosfatidler

 Fosfatidilserin

• Yapıca lesitinlere benzerler.

• Aralarındaki tek fark fosforik asitle esterleşmiş halde bulunan kolin’in yerine, serin bulunmasıdır.

• Hücre membranlarının yapısında yer alır.

• Hücre sinyal yolaklarında ve koagülasyonda görev alır.

1 mol Gliserin + 2 mol Yağ asidi + 1 mol H

PO

+ 1 mol Serin

FOSFOTİDİLSERİN

Fosfatidler

 Plazmalojenler

• Sefalinlere benzerler ancak gliserinin birinci karbonuna (C₁) yağ açil grubu eter bağı ile bağlanmıştır. Bir eter fosfolipittir.

• En çok beyin-sinir hücresi (myelin) ve kas (kardiyak) dokuda bulunur.

◦ Kanser hücrelerinin plazma membranında fazla miktarda olduğu tespit edilmiştir. Metastaz olayında rol aldığı düşünülmektedir.

1 mol Gliserin + 1 mol Yüksek Yağ asidi aldehidi (palmitaldehit veya stearilaldehit) + 1 mol Yağ asidi + 1 mol H₃PO₄ + 1 mol Kolamin / Kolin

PLAZMALOJEN

Fosfatidler

 Platelet Aktive Edici Faktör (PAF)

• Bir eter fosfolipittir. Yapısında C1 pozisyonda eter bağlı uzun alkil zinciri, C2 pozisyonunda ise ester bağlı asetil kalıntısı vardır. Lökositler tarafından sentezlenir.

• Bir çok dokuda çeşitli etkileri vardır. Ör. Platelet agregasyonu ve vasküler düz kasların gevşemesinde rol alır. Yangı ve

bağışıklık sisteminde görev alır.

1 mol Gliserin + 1 mol Yağ Asidi alkil grubu (16C) + 1 mol Asetil kalıntısı + 1 mol H₃PO₄ + 1 mol Kolin

PAF

 2 molekül fosfatidik asidin bir gliserin vasıtasıyla birbirine bağlanmasından oluşur.

 Tüm bitki ve hayvanlarda bulunur.

• Bakteriyel membranlarda ve memelilerin inner mitokondrial membranında bulunur. Bilinen tek antijenik fosfolipid

molekülüdür.

 İlk defa kalp kasından izole edilmiştir.

 Proteinlerin kuarterner yapısının oluşmasına yardımcı olur.

 Oksidatif fosforilasyon için proton tuzağı görevi görür.

Difosfatidilgliserin (Kardiolipin)

 Yapısındaki fosfatidik asit, azotlu bazlar yerine inozitol grubu içerir.

• İnozitol bir polioldür ve şeker alkolüdür (glikoz).

• İnozitolun myo-konformeri olan myo-İnozitol bu grup lipidlerin yapısında yer alır.

 Hücre membranlarının sitozolik tarafında bulunan minor bir bileşendir. Ancak rolleri büyüktür.

 Fosfotidilinozitolun fosforlanmış formlarına Fosfoinozitidler denir.

Fosfotidilinozitoller

 Fosfoinozitidler;

• 1 mol gliserin + 1 mol myo-İnozitol + 2 mol yağ asidi + 1-3 arasında değişen fosforik asitten kuruludur.

• Doğada yaygın olarak bulunurlar.

• Lipid sinyali, Hücre uyarımı ve membran trafiğinde görev alırlar.

◦ Fosfotidilinositol-3-fosfat, Fosfotidilinositol-4-fosfat, Fosfotidilinositol- 5-fosfat

◦ Fosfotidilinositol-3,4-bifosfat, Fosfotidilinositol-3,5-bifosfat, Fosfotidilinositol-4,5-bifosfat

◦ Fosfotidilinositol-3,4,5-trifosfat

Fosfotidilinozitol

 Altınışık M. Ders Notları. İnternet Erişim: http://www.mustafaaltinisik.org.uk/89-1-08.pdf

 Ası. T. 1999. Tablolarla Biyokimya, Cilt 1

 Engelking LR. 2014. Textbook of Veterinary Physiological Chemistry. 3rd edn. Academic Press.

 Fidancı UR. Ders Notları. İnternet Erişim:

http://80.251.40.59/veterinary.ankara.edu.tr/fidanci/

 King M. İnterner Erişim: http://themedicalbiochemistrypage.org/#nogo

 Nelson DL, Cox MM. Lehninger Princeples of Biochemistry. 2012, 6th Edition, W.H.

Freeman, Macmillan Pub. UK

 Smith JG (2010). Organic Chemistry, 3rd Edition, McGraw-Hill.

 Smith JG (2012). General, Organic, & Biological Chemistry 2nd Edition, McGraw-Hill.

 Sözbilir Bayşu N, Bayşu N. 2008. Biyokimya. Güneş Tıp Kitapevleri, Ankara

Kaynaklar

Sorularınız ^?

Bir sonraki konu;

Lipidler-III