linoleik, linolenik ve arahidonik asitler insanlar için Lipitlerin Tanımı, Önemi ve Sınıflandırılması dışarıdan besinlerle alınması zorunlu olan yağ
Lipitlerin bir yapı taşı yoktur. Sadece lipitler için ortak asitlerindendir. Bu moleküllerin eksikliğinde büyümede nokta yağ asitleridir. Bütün lipitler yağ asitleri taşımazlar yavaşlama, dermatitis ve hematüri görülür. Oleik asit ama bu sınıftan kabul edilebilmeleri için yağ asitleriyle doğada en fazla bulunan doymamış yağ asididir. esterleşebilir karakterde olmaları gereklidir. Esterleşme, karboksilli asitlerle alkollerin etkileşmesi sonucu oluşan Yağ Asitlerinin Fiziksel Özellikleri
bileşiklerdir. Genel olarak suda çözünmeyen, eter, Karbon sayısı 10’a kadar olan bütün doymuş yağ asitleri kloroform ve benzen gibi çözücülerde çözünen organik oda ısısında sıvı ve uçucudur. Daha fazla sayıda karbon moleküllere lipit adı verilir. Kimyasal yapılarında karbon, atomuna sahip olanlar vücut sıcaklığında katıdır. Yağ hidrojen ve oksijen atomlarının yanı sıra, daha az miktarda asitlerinin zincir uzunluğu ve molekül ağırlığı arttıkça fosfor, azot ve kükürt bulunabilir. Lipitler organizmaya erime noktaları yükselir ve uçuculukları azalır. Bilinen büyük oranda dışarıdan alınır. Fakat az bir kısmı da bütün doymamış yağ asitleri oda ısısında sıvıdır, suda metabolizmada sentezlenebilir. Besinlerle alınan diğer erimez ve uçucu değillerdir. Doymamış yağ asitleri enerji veren moleküllerin, özellikle karbonhidratların taşıdıkları çift bağlar sayesinde yüksek reaksiyon fazlası yağlara çevrilerek depo edilir. Bir gram lipidin yeteneğine sahiptir. enerji değeri 9 kCal/g iken karbonhidratlar için bu değer 4,5 kCal/g’dır. Hücre ve sitoplazmik organellerin Yağ Asitlerinin Kimyasal Özellikleri
membranlarının % 50’si lipitlerden oluşmaktadır. Bazı Altı karbondan yüksek yağ asitlerinin metallerle yaptıkları vitamin ve hormonların biyosentezinde lipitler prekürsör tuzlara “sabun” denir. Sodyum ve potasyum sabunları olarak gereklidir. Ayrıca yağda eriyen vitaminlerin hedef suda erirler. Ancak diğer metallerin tuzları (sabunları) doku ve organlara taşınması için lipitler gereklidir. genellikle erimezler ve temizleyici değillerdir. Doymamış Mitokondriada elektron taşıma işlevine yardımcı olurlar. yağ asitlerinin verdiği sabunlar doymuş olanlara oranla Bütün hücrelerde iletişim, tanıma ve bağışıklık olaylarında suda ve alkolde daha fazla erir. Deterjanlar da yağ lipitlerin önemli rolü vardır. asitlerinin tuzlarıdır. Deterjanlar yapılarında bulunan
Lipitlerin sınıflandırılması aşağıdaki şekilde yapılabilir. sülfürik asit esterlerinin kuvvetli asit olmaları ve bunların tuzlarının asit çözeltilerde parçalanmamaları nedeniyle 1. Yağ Asitleri 2. Gliserol Taşıyan Lipitler • Nötral Yağlar üstün temizleyici maddelerdir. • Fosfogliseritler 3. Gliserol Taşımayan Lipitler • Sfingolipitler • Alifatik Alkol ve Mumlar • Terpenler • Yağ asitlerinin karboksil grupları ile alkollerin hidroksil Steroidler 4. Diğer Sınıf Bileşiklere Bağlı Lipitler • grupları arasından su çıkışıyla birlikte, yağ asidi ve Lipoproteinler • Proteolipitler • Lipopolisakkaritler 5. alkolün birbirine ester bağıyla bağlanması sonucu esterler Biyolojik Önemi Olan Lipitler • Eikozonoidler • oluşur. Esterleşme kendiliğinden yavaş, fakat ısı veya Lizofosfogliseritler hidrojen iyonu varlığında hızlı olur.
Yağ Asitleri Doymamış yağ asitlerinin yapısında yer alan etilen bağı (- CH=CH-) yani çift bağlar kolaylıkla hidrojenle ya da Doğada bulunan yağ asitleri düz zincirlidirler ve genellikle halojenlerle doyurulabilir. Bu reaksiyon sonucunda çift sayıda karbon atomu taşırlar. Ancak tek sayıda karbon doymamış yağ asidi doymuş hale geçer. Çift bağa hidrojen atomu taşıyan yağ asitleri de vardır. Karbon sayıları 2-34 yerine halojenler adını verdiğimiz Flor, klor, brom ve iyot arasındadır. Yağ asitleri monokarboksilik asitlerdir. Yani gibi atomlar da girebilir. Üç veya daha fazla sayıda çift yapıda tekbir —COOH (karboksil) grubu vardır. Yağ bağı bulunan yağ asitlerinin brom ile doyurulması sonucu asitlerinin genel formülü R—COOH şeklinde meydana gelen türevleri, çözücülerin çoğunda çözünmez. gösterilmektedir. Yağ asitleri şu üç özelliğe sahiptirler: • Bu özellik, doymuş yağ asitlerinin ayrılmasında ve Çoğu düz zincirli yapıya sahip olan, monokarboksilik tanınmasında kullanılır. Doymamış yağ asitlerinin hidrokarbon kalıntılarından oluşmuştur. • Karbon atomları moleküler oksijenle oksitlenmeleri ve çift bağlara O2 sayıları çoğunlukla çift sayıdadır. • Doyurulabilirler veya girmesi ile çeşitli gruplar ortaya çıkar. Yani çift bağ bir ya da daha fazla doymamış bağ taşırlar. oksidasyonla açılarak yeni ürünler oluşabilir. Acılaşma
Yağ asitleri doymuş ve doymamış yağ asitleri olarak ikiye olarak da bilinen bu olayda yağda istenmeyen kötü tat, ayrılırlar. Doymuş yağ asitleri, yapılarında çift bağ görünüm ve koku oluşturan bileşikler meydana gelir.
içermezler ve erime noktaları yüksektir. En basit doymuş Gliserol Taşıyan Lipitler yağ asidi iki karbonlu asetik asittir. Bu grupta yer alan asetik asit, propiyonik asit ve butirik aside “uçucu yağ Nötral yağlar, lipitlerin en yaygın sınıfını oluştururlar. asitleri” adı da verilmektedir. Özellikle bitkilerin tohumlarında, ceviz ve fındıkta bol miktarda bulunurlar. Nötral yağların üç önemli görevi Doymamış yağ asitleri, yüksek organizmalı bitkiler ile vardır: • Yedek besin maddesidirler. • Vücuttan ısı düşük ısılarda yaşayan hayvanlarda fazla bulunur. kaybına karşı koruyucu (izolatör) etkiye sahiptirler. • İç Kimyasal yapılarında bir veya birden fazla çift bağ organların korunmasında rol alırlar. Bu moleküller, yağ içerirler. Tamamı oda ısısında sıvıdır. Bu gruba giren asitlerinin gliserol ile yaptıkları esterlerdir. Yağ asidi,
gliserolün bir alkol grubu ile esterleşirse monogliserit; iki Serebrositler, seramide bağlı tek karbonhidrat ünitesi alkol grubuyla esterleşirse digliserit ve üç alkol grubuyla içeren sfingolipitlerdir. Bunlar bir mol sfingozin alkol, bir esterleşirse trigliserit adını alır. Trigliseritler metabolik mol yağ asidi ve bir mol da karbonhidrat içerirler. enerjinin depo şeklidirler. Çok soğuk iklim şartlarında Buradaki karbonhidrat genellikle galaktoz veya glukozdur. yaşayan hayvanların deri altında toplandığı için iyi bir Serebrositler, beyin hücrelerinin zarlarında bulunurlar. soğuktan koruyucudur. Gangliositler, seramide bağlı çok sayıda şeker ünitesi Gliserol ve esterleşmiş halde fosforik asit taşıyan lipitlere içeren kompleks sfingolipitlerdir. Daha çok sinirlerde ve fosfogliseritler denir. Fosfatitler, difosfatidilgliseroller ve dalakta yaygın olarak bulunurlar. Gangliositler, fosfatidilinozitoller olmak üzere üç alt gruba ayrılırlar. serebrositlerdeki galaktoza ek olarak birkaç molekül daha Fosfatitler, gliserol fosfat türevi olup çoğu zaman azotlu karbonhidrata sahiptirler. Bu karbonhidrat genellikle sialik bir baz (kolin, etanolamin) içermektedirler. Bunlara asittir. Bu moleküller, hücrelerin birbiriyle olan ilişkilerini plazmalojenler, kefalinler ve lesitinler örnek olarak kontrol etmede ve haberleşmede görev almaktadırlar. verilebilir. Plazmalojenler, beyin, kalp kası, yumurta ve Ayrıca malignant tümörlerin ilerlemesi esnasında karaciğerde bulunurlar. gangliositlerde oluşan değişiklikler kanser teşhisinin konmasında yardımcı olmaktadır. Kefalinlerin diğer ismi fosfatidiletanolamindir. Yapı taşları arasında gliserol, yağ asidi, fosfat ve etanolamin Seramid oligosakkaritler, seramide bağlı birden çok sayıda bulunmaktadır. Fosforik asidin —OH grubuna etanolamin şeker ünitesi içeren sfingolipitlerdir. (hidroksietilamin) bağlanmıştır. Fizyolojik pH’da iyonik Alifatik Alkol ve Mumlar halde bulunurlar. Kefalinler, başta beyin olmak üzere tüm vücut dokularında bulunurlar ve özellikle zarların Alifatik alkoller, özelleşmiş lipitlerde ester şeklinde yapısında yer alırlar. bulunan düz zincirli yüksek alkollerdir. Mumlar, yüksek yağ asitlerinin bir hidroksilli yüksek alkollerle Fosfatitler sınıfında yer alan lesitinlere aynı zamanda oluşturdukları esterlerdir. Omurgalıların deri bezlerinden fosfatidilkolin adı da verilmektedir. Yapı taşları gliserol, salgılanan mumlar, deriye yumuşaklık, yağlılık ve su yağ asidi, fosfat ve kolindir. Fosforik asidin —OH geçirmezlik gibi özellikler kazandırırlar. grubuna kolin bağlanmıştır. Kolin kimyasal olarak azotlu bir bazdır. Yapılarındaki yağ asitleri doymuş veya Terpenler doymamış olabilir. Yapısı izopren molekülünden oluşmuş moleküllerdir. Difosfatidilgliserol bir molekül gliserol ve iki molekül İnaktif ve aktif olmak üzere iki izopren yapısı söz fosfatidik asitten oluşmuştur. Özellikle frenginin serolojik konusudur. Aktif olanı dehidre izoprendir. İzopren teşhisinde yararlanılan ve kalp kasında bulunan molekülünde bulunan iki çift bağ konjugedir. Yani iki çift moleküllerdir. bağ arasında yalnız bir tek bağ bulunur. Böyle konjuge moleküller, yüksek reaksiyon yeteneğine sahiptirler. Gliserol Taşımayan Lipitler Başka moleküllerle birleşebildikleri gibi kendi aralarında Sfingolipitler da birleşebilirler. Bu şekilde aynı maddenin moleküllerinin kendi aralarında birleşmelerine Bu grup moleküllerde gliserol yerine sfingozin alkol “polimerizasyon” adı verilir. Birçok bileşik, beş karbonlu bulunur. Sfingozin alkol, 18 karbonlu, bir çift bağ ve bir izopren moleküllerinin birbirine bağlanmasıyla oluşur. amino grubu taşıyan moleküldür. Bitki ve hayvan hücre Böyle bileşiklere “terpenler” adı verilir. Terpenler zarının yapısal bileşenidirler. Sfingolipitleri seramidler, grubunun en önemli maddelerinden biri karotinoidlerdir. sfingomyelinler ve glikosfingolipitler olmak üzere üç alt gruba ayırabiliriz. Steroidler
Seramidler, sfingozin alkolün amino azotuna bir yağ Yapılarında steran halkası bulunan ve isimleri latince asidinin bağlanması sonucu oluşan en basit “katı” anlamına gelen “steros” kelimesinden türemiş sfingolipitlerdir. Bir seramid diğerinden taşıdığı yağ asidi lipitlere steroidler adı verilmektedir. Steroidlerin yapısında ile ayrılır. İnsanların deri, saç ve tırnaklarında, atların ve üç tane altı karbonlu ve bir tane beş karbonlu halkası sığırların tırnaklarında sülfür içeren bir seramid bulunmakta olup bu yapıya aynı zamanda steran halkası bulunmaktadır. adı da verilmektedir.
Sfingomyelinler, seramiddeki primer alkol grubuna Steroidlerin tümünün 3. karbonunda hidroksil (—OH) fosforik asit üzerinden kolin bağlanmasıyla oluşmuş veya keto (=O) grubu bulunmaktadır. Bu halka yapısına sfingolipitlerdir. Sfingomyelinler, hayvan hücrelerinin sahip beş grup bulunmaktadır: • Sterinler • D vitaminleri • plazma zarlarında, beyin ve sinir dokusunda bol miktarda Adrenal korteks hormonları • Cinsiyet hormonları • Safra bulunurlar. asitleri Sterinler, bir steran halkası ile 3 no’lu karbonlarında —OH grubuna ve 17 no’lu karbonlarında Glikosfingolipitler, yapılarında gliserol ve fosfat bir yan zincire sahiptirler. Bu gruba en iyi örnek, bulunmayan, seramide bağlı olarak karbonhidrat içeren sfingolipitlerdir.
hayvansal dokularda bulunan kolesteroldür. Antihemolitik hastalığı” ortaya çıkar. LDL’ler, düşük yoğunluklu etkiye sahiptir. lipoproteinlerdir. VLDL’lerden daha küçüktürler. Trigliserit içerikleri çok az, kolesterol ve kolesterol Kolesterol oksitlendiği zaman deride bulunan 7- esterlerinden zengin lipoproteinlerdir. LDL’ler, VLDL’nin dehidrokolesterol meydana gelir. Bu molekül, vitamin lipit kısımlarının parçalanması sonucu oluşurlar. D3’ün ön maddesidir. Güneş ışığının etkisiyle deride ve LDL’lerin görevi, kolesterolü karaciğerden çevre dokulara daha sonra karaciğer ile böbrekte gerçekleşen taşımaktır. HDL’ler, yüksek yoğunluklu lipoproteinlerdir. reaksiyonların sonucunda vitamin D haline dönüşür. LDL’lerden daha küçüktürler. Karaciğerde ve ince Adrenal korteksten birçok steroid izole edilmiştir. Adrenal bağırsak duvarında sentezlenen HDL, diskoidal şekillidir. kortekste sentezlenen mineralokortikosteroidler, inorganik + - Yeni sentezlenen ve kan dolaşımına salıverilen HDL, iyonların (Na ve Cl) böbreklerden geri emilmelerinde, dolaşımdaki diğer lipoproteinlerden kolesterol esterlerini glukokortikoidler ise protein ve karbonhidrat toplar ve küre şekilli olgun HDL şekline dönüşür. metabolizmalarında rol oynamaktadırlar. Cinsiyet Kolesterolden zenginleşen HDL, karaciğere dönünce hormonları arasında androjen ve östrojenler bulunur. kolesterolü bırakır. Androjenler, erkek cinsiyet hormonları olup 19 karbonlu steroidlerdir. Proteolipitler
Safra asitleri, 24 karbonlu steroidlerdir. Yapılarında, Proteolipitler, lipit-protein kompleksleridirler. Lipitlerin steroid çekirdeğe bağlı bir veya birden fazla —OH grubu çözünürlük özelliklerine sahiptirler. ve buna ek olarak beş karbonlu yan zincirlerinde bir — Lipopolisakkaritler COOH grubu bulunmaktadır. Safra asitlerinin yapılarının büyük bir kısmı polar, az bir kısmı da apolar yapıdadır. Lipitlerin polisakkaritlerle birleşmesinden oluşan Safra asitleri yüzey gerilimini azaltıcı özelliğe sahiptirler. moleküllerdir. Lipopolisakkaritler, bakterilerin ana Bu özelliklerinden dolayı safra asitleri tuzları, suda antijenik bileşenlerini oluşturmakta ve bağışıklık sistemini erimeyen kolesterolü, yağları, yağda eriyen vitaminleri ve aktive etmektedirler. fosfatitleri emülsiyon haline getirerek emilmelerini kolaylaştırırlar. Biyolojik Önemi Olan Lipitler
Diğer Sınıf Bileşiklere Bağlı Lipitler Eikozonoidler
Memeli hücrelerinde bulunan arahidonik asit gibi 20 Lipoproteinler karbonlu poliansature yağ asitlerinin türevleridirler. Spesifik olarak protein ve lipitlerin moleküler Eikozonoidler, omurgalı hayvanların çeşitli dokularında kompleksleridirler. Lipitler plazmada lipoproteinler son derece güçlü hormon benzeri etkileri olan moleküller şeklinde taşınırlar. Lipoproteinler, lipitleri plazmada olarak bilinirler. Hormonlardan farklı olarak oluştukları taşırken çözünür tutmak ve kendi lipit içeriklerini dokulara dokularda etkilerini gösterirler. Eikozonoidler, üç sınıfa verebilmek için etkili bir mekanizmayla çalışırlar. ayrılarak incelenirler: • Prostaglandinler • Tromboksanlar Merkezde trigliseritlerin ve kolesterol esterlerinin • Lökotrienler. hidrofobik lifleri, dış yüzde ise protein, fosfolipit ve kolesterolün hidrofilik kısımları yer alır. Lipoproteinler Prostaglandinler, hücre ve doku fonksiyonlarının geniş bir bölümünü etkilerler. Bir hücre, doku veya sistem üzerine yoğunluklarına göre sınıflandırılırlar. Lipitler farklı prostaglandin tipleri farklı etkiler gösterebilir (PGE1, proteinlerden daha az yoğunluğa sahiptirler. Bu nedenle PGE2, PGE3, PGF1a, PGF2a gibi). Tromboksanlar, bir lipoproteinin lipit bileşiği daha fazla ise düşük trombosit içinde bulunan arahidonik asitten oluşurlar. yoğunluğa sahip demektir. Buna göre lipoproteinler; Lökotrienler, akciğerlerin hava yollarındaki kaslarda şilomikronlar, çok düşük yoğunluklu lipoproteinler kontraksiyona neden olabilirler. Ayrıca yerel (VLDL), düşük yoğunluklu lipoproteinler (LDL) ve vazodilatasyon da yaparlar ve kapiller geçirgenliği yüksek yoğunluklu lipoproteinler (HDL) olarak artırırlar. sınıflandırılabilirler. Şilomikronlar, yoğunluk olarak en az, boyut olarak en büyük partiküllerdir. Dolayısıyla lipit Lizofosfogliseritler fazla, protein oranı ise azdır. Bunlar bağırsak mukoza hücrelerinde üretilirler ve trigliseritlerle kolesterol ve Lizofosfogliseritler, hücre içerisinde düşük oranda kolesterol esterlerinin ince bağırsakta lipitlerin sindirildiği bulunurlar. Ara metabolitler olarak görev yaparlar. Birçok yerden depo edildiği bölgeye taşınmasından yılan, arı ve böcek yüksek düzeyde fosfolipaz A2 adı sorumludurlar. VLDL’ler karaciğerde üretilirler ve verilen enzime sahiptir. Bu enzim gliserofosfolipidin trigliseritlerden oluşmuşlardır. Çok düşük yoğunluklu yapısını bozarak lizofosfogliseritlerin oluşumunu sağlar.
lipoproteinlerdir. Şilomikronlardan daha küçüktürler. Biyolojik Membranlar Diyette bulunan fazla karbonhidratlar da karaciğerde trigliserit haline dönüştürülür ve VLDL olarak dolaşıma Hücre zarı olarak da isimlendirilirler. Biyolojik verilir. Karaciğerin trigliserit üretimi ile VLDL membranların yapısında bulunan lipitler hücre için hayati salgılanması arasında orantısızlık olursa “yağlı karaciğer görevleri yerine getirirler. Bu lipitler arasında
fosfogliseritler, sfingolipitler ve kolesterol sayılabilir. Biyolojik membranlar, özel gözenek ve pompa benzeri bir sisteme sahip oldukları için seçici bariyer benzeri bir yapıya sahiptirler. Genel olarak biyolojik membranların görevleri; hücreyi dış ortamdan ayırmak, hücreye şekil vermek, madde giriş-çıkışını ve aktif taşıma olayını düzenlemek, hücrenin beslenmesine yardımcı olmak, komşu ve yabancı hücreyi ve hücreye alınacak hormonları tanımak, hücrenin yıpranan kısmını onarmak, metabolizma atıklarının dışarı atılmasını sağlayarak iç ortamı düzenlemektir. Biyolojik membranların genel özelliklerini şu şekilde sıralayabiliriz: • Membranların kalınlıkları 60-100 Å arasında değişir. Bu sayede tabaka benzeri bir yapıyı oluşturarak hücreyi korurlar. • Yapılarında lipit, protein ve az miktarda karbonhidrat bulunur. • Membranlar asimetrik bir yapıya sahiptirler. Bu özellik onların iç ve dış yüzeylerinin farklı olmasını sağlar. • Membran lipitleri hem hidrofilik hemde hidrofobik yapıya sahip moleküllerdir. Biyolojik membranlar, sıvı-mozaik modeline sahiptirler. Bu modele göre hücre zarı, iki sıra yağ tabakasıyla bu tabakalarda yüzen farklı büyüklük ve yapıdaki proteinlerden oluşur. Hücre zarı, hücre içeriğini ayarlamada çok önemlidir. Bazı maddelerin geçişini engellerken bazılarının geçmesini kolaylaştırır.