LİPİDLER Yrd. Doç. Dr. Serkan SAYINER

Transkript

1 LİPİDLER Yrd. Doç. Dr. Serkan SAYINER Yakın Doğu Üniversitesi, Veteriner Fakültesi Biyokimya Anabilim Dalı

2 Lipidler Karbonhidratlar ve proteinlerle birlikte doğada ve organizmada bulunan ve nicel yolla en büyük önemi taşıyan organik maddelerin bir grubudur. Genel olarak suda erimeyen, eter ve kloroform gibi çözücülerde çözülen organik moleküllerdir. Canlı organizma tarafından kullanılabilirler. En önemli özellikleri enerji kaynağı olmaları ve membranların yapılarında bulunmalıdır. Yağ asitlerinin esteridirler veya esterleşebilirler.

3 Lipidler Lipidler, organik moleküller arasında eşsiz bir yere sahiptir. Lipidlerin kimlikleri, içermiş oldukları belirli fonksiyonel grupların varlığına göre değil fiziksel özelliklerine göre yapılmaktadır. Bu nedenle, çok geniş ve farklı yapıları bulunur ve herbirinin çeşitli görevleri vardır. Lipidler, çok yüksek sayıda nonpolar C C ve C H bağları içerirler.

4 Lipidler Ayrıca, Çoğu lipid molekülünde birkaç tane polar bağda bulunur. Bu polar bağlar çeşitli fonksiyonel gruplar ile yapılmıştır. Sonuç olarak, Lipidler; Nonpolar veya zayıf polar, C 6 H 14 ve CCl 4 gibi organik çözücülerde çözünen, Su gibi polar çözücülerde çözünmeyen biyomoleküllerdir. Lipidler yapı olarak hidrokarbonlar ile birçok yönden ortak özelliklere sahiptirler.

5 Lipidlerin Genel Görevleri 1. Hücre membran bileşenleridir. Hücre membranı hücreyi çevreleyerek dış etkilerden korur ve hücre içerisindeki metabolik aktivitenin gerçekleşmesini sağlar. Membranlar hücreyi çevreleyen basit bir yapı olmayıp, yapısında birçok önemli enzimleri ve transport sistemlerini ihtiva ederler. Membranlar, dış yüzeylerinde birçok özel reseptör bulundurarak hormon ve diğer bazı maddelerin etki etmelerine yardımcı olurlar.

6

7

8 Lipidlerin Genel Görevleri 2. Enerji deposudurlar (ağırlıklı olarak trigliseritler). İyi bir enerji deposu olan yağ molekülleri, aynı ağırlıktaki karbonhidratlardan daha fazla enerji verirler. Yağ asitlerinin oksidasyonu ile 9 kcal/g enerji verirler. Karbonhidratlar ve proteinleri ise 4 kcal/g enerji verirler.

9 Lipidlerin Genel Görevleri 3. Organizmada bazı önemli maddelerin kaynağıdırlar. Lipoproteinler Safra asitleri Yağda eriyen vitaminler (A, D, E, K) Steroid hormonlar 4. Enfeksiyonlardan korunmada etkilidirler. Eikozanoidler Prostaglandinler, Tromboksanlar, Prostasiklinler, Lökotrienler, Lipoksinler, Resolvinler, Eoksinler

10 Lipidlerin Genel Görevleri 5. Hücresel uyarımda (Cell Signaling) görev alırlar. Lipid mesajcılar aracılığı ile gerçekleşir. Protein yapıda bir hedef reseptöre veya enzime (kinaz, fosfataz gibi) bağlanmak süretiyle hücre içinde spesifik yanıtın şekillenmesini sağlarlar. Bu mesajcılar; Sfingolipid sekunder mesajcılar (Seramid, sfingozin...), Fosfatidilinositol sekunder mesajılar, G-protein eşli reseptör aktivatörleri (Prostaglandinler, lizofosfatidik asit...) ve, Nükleer reseptör aktivatörleridir (Steroid hormonlar...).

11 Lipidlerin Sınıflandırılması 1. HİDROLİZE EDİLEBİLEN LİPİDLER Su ile hidrolize edildiklerinde daha küçük moleküllerine ayrılabilen lipidlerdir. 1. Trigliseritler 2. Fosfolipidler 3. Mumlar 4. Sfingolipidler 2. HİDROLİZE EDİLEMEYEN LİPİDLER Su ile hidrolize edildiğinde daha küçük moleküllere parçalanamayan lipidlerdir. Bu tür lipidlerin yapısı daha fazla çeşitlilik gösterir. 1. Steroidler 2. Yağda çözünen vitaminler 3. Eikozanoidler

12 Lipidlerin Sınıflandırılması DEPO LİPİDLERİ (NÖTRAL) Trigliseritleritler Gliserol + 3 yağ Asidi MEMBRAN LİPİDLERİ (POLAR) Fosfolipidler Gliserofosfolipidler Gliserol + 2 yağ asidi + P + Alkol Sfingofosfolipidler Sfingozin + yağ asidi + P + Kolin Glikolipidler Sfingoglikolipidler Sfingozin + yağ asidi + mono veya oligosakkarit

13 Lipidlerin Sınıflandırılması SABUNLAŞABİLEN LİPİDLER Gliseritler Fosfogliseritler Sfingolipidler Ester tipi mumlar SABUNLAŞMAYAN LİPİDLER Terpenler Steroidler Prostaglandinler Alkol ve Keton tipi mumlar

14 Lipidlerin Sınıflandırılması Basit Yapılı Lipidler Yağ Asitleri Nötral yağlar (Trigliseritler) Mumlar Türev Lipidler Eikozanoidler Steroidler Ketone cisimcikleri Yağda çözünen vitaminler Kompleks Yapılı Lipidler Fosfolipidler Sfingolipidler Glikolipidler Lipoproteinler Sülfolipidler Aminolipidler

15 Lipidlerin Sınıflandırılması 1. YAĞ ASİTLERİ 2. GLİSERİN TAŞIYAN LİPİDLER A. Nötral Yağlar i. Mono-, di- ve trigliseritler ii. Gliserin eterler iii. Glikozilgliserinler B. Fosfogliseritler i. Fosfotidler ii. Difosfatidilgliserin iii.fosfotidilinozitol 3. GLİSERİN TAŞIMAYAN LİPİDLER A. Sfingolipidler i. Seramidler ii. Sfingomiyelinler iii. Glikosfingolipidler B. Alifatik alkoller ve Mumlar C. Terpenler D. Steroidler 4. Diğer sınıf bileşiklere bağlı Lipidler A. Lipoproteinler B. Eikozonoidler C. Lisofosfogliseridler D. Lipopolisakkaritler

16 Yağ Asitleri Tanımı, İsimlendirilmesi, Numaralandırılması, Sınıflandırılması, Esansiyel Yağ Asitleri, Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri

17 Yağ Asitleri Lipidlerin en önemli sınıfını teşkil ederler ve 4-28 karbon atomuna sahip uzun zincirli organik asitlerdir. Yapısında bir hidrokarbon kuyruğu ve karboksil grubu bulundurur. Diğer bir ifade ile «Yağ asitleri hidrokarbon zincirli monokarboksilik organik asitlerdir.» Ağırlıklı olarak trigliseritlerin hidrolizinden elde edilirler. Suda çözünmezler ve yağlılık karakteri gösterirler.

18 Yağ Asitleri Yağ asitleri hücre ve dokularda serbest olarak bulunmaz. Yağ asitlerinin çoğu diğer lipid moleküleri ile kompleks oluştururlar. Ör. Trigliseritler ve fosfolipidler için temel yapı maddesidirler. Dokulardan ya da bulundukları yerlerden enzimatik olarak veya kimyasal hidroliz ile ayrılırlar. Hücrelerde serbest olarak yağ asitleri çok az düzeyde bulunurlar.

19 Yağ Asitleri Esterleşmemiş formlarına serbest yağ asidi (SYA / free fatty acid, FFA / non-esterified fatty acid, NEFA) denir ve bu form albümine bağlanmak süretiyle plazmada transport edilir. Çeşitli bitki, hayvan ve mikroplardan 100 kadar farklı yağ asidi tespit edilmiştir. Hayvanlarda bulunan yağ asitlerinin çoğunluğu dallanmamış, düz-zincir deriveleri şeklinde ve çift karbon atomu sayısına sahiptirler.

20 Yağ Asitleri Yağ asitleri yapısındaki karbon sayıları veya ihtiva ettikleri çift bağ yapısına ve zincir uzunluklarına göre birbirlerinden ayrılırlar. Tabiatta bulunan yağ asitlerinin hemen hemen hepsi çift karbon atomuna sahiptir. 16 ve 18 C atomlu olanları çoğunluktadır. Palmitik asit yaygın bulunan 16 C lu bir yağ asididir. Yapısında hem polar hemde nonpolar kısımlar bulunur. Bir lipidde hidrofobik kısım her zaman daha büyüktür.

21

22 Yağ Asitleri İki farklı yağ asidi tipi bulunmaktadır. Doymuş (Sature) Yağ Asitleri: Uzun hidrokarbon kuyruğuna sahip olan ve tek bağ ihtiva eden yağ asitleridir. Ör. Palmitik asit, Stearik asit Bu grup içinde mikrobiyel karbonhidrat fermentasyon sonucunda elde edilen kısa zincirli uçucu yağ asitleri yer alır. Özellikler rumende gerçekleşen bu olay ruminantlar için çok önemlidir. Asetik asit (C 2 ) en basit uçucu yağ asididir (UYA). UYA: Asetik asit, Propiyonik asit, Bütirik asit, Valerik asit Hayvanlarda lipojenezis ile palmitik asit (C 16 ) elde edilir ve bundan da diğer doymuş-doymamış yağ asitleri sentezlenir.

23 Yağ Asitleri Doymamış (Ansature) Yağ Asitleri: Yapılarında bir yada birden fazla çift bağ bulunur. Yapılarında bir tane çift bağ varsa monoansature yağ asidi adı verilir. Birden fazla çift bağ varsa poliansature yağ asidi adı verilir. Özellikle yüksek yapılı bitkiler ve soğuk çevre şartlarında yaşayan hayvanlarda doymamış yağ asitleri genellikle doymuş yağ asitleri üzerine hakimdir. Çift bağların yerleşim çeşitliliği nedeniyle izomerleri bulunur. Çift bağlara bağlı grupların yönlerine göre geometrik izomeri görülür (cis- veya trans-). Aynı tarafda ise cis-, karşı taraflarda ise trans-konfigürasyon olarak isimlendirilir.

24 Yağ Asitleri Oleik asitte çift bağ cis-konfigürasyondadır ve çift bağın olduğu yerden bükülüdür, L-şeklinde görülür. Elaidik asit ise trans-konfigürasyondadır ve çift bağın olduğu yerde düz formunu korur. Çoğu doğal uzun zincirli doymamış yağ asitleri cis-konfigürasyona sahiptir. Örneğin Araşidonik asit 4 cis-konfigürasyonda çift bağa sahiptir ve U-şeklindedir. Trans yağlar doğada az miktarda bulunur. Çoğunlukla gıda endüstrisinde üretilirler; ör. margarin. Özellikle hidrojenlenmiş bitkisel yağlarda en sık bulunanı elaidik asittir. Bunun yanında elaidik asit doğal olarak ruminantlarda bulunur (rumen florası nedeniyle). Trans yağlar, hiperkolesterolemi, aterosklerozis ve koroner aterosklerozis oluşumuna yol açabilirler (?) ve esansiyel yağ asitleri metabolizmasında problemlere neden olabilirler.

25 Cis- Oleik Asit Trans- Elaidik Asit Cis-Araşidonik Asit

26 Yağ Asitleri Memeli canlılarda en çok bulunan yağ asitleri oleik asit (18:1), palmitik asit (16:0) ve stearik asit tir. (18:0). Memelilerde en çok C liler olmakla birlikte C arası yağ asitleri sentezlenebilir ve depolanabilir. Doymuş bir yağ asidi Uzun zincir yapısında çift bağ yok Doymamış bir yağ asidi Uzun zincir yapısında bir adet cis-çift bağ var.

27 Yağ Asitleri Memeliler doymuş ve tek çift bağlı doymamış yağ asitlerini sentez edebilmektedirler. Hayvansal lipidlerde en çok bulunan doymamış yağ asitleri palmitoleik, oleik, linoleik ve araşidonik asitlerdir. Oleik asit doğada en yaygın bulunan yağ asididir. Bilinen tüm doğal yağların ve fosfolipidlerin hepsinde oleik asit saptanmıştır.

28 Yağ Asitleri Besin maddelerinde poliansature yağ asitleri (PUFA) mutlaka olmalıdır. Bu yağ asitlerinin memeliler tarafından mutlaka dışarıdan alınması gerekir, çünkü sentez edemezler ve/veya yeteri kadar sentez edemezler. Memelilerin sentez edemediği linoleik asit (18:2) bitkisel yağlarda, linolenik asit (18:3) ise balık yağında bol miktarda bulunur ve esansiyel yağ asitleridir.

29 Yağ Asitleri 10 veya daha düşük C atomuna sahip doymuş yağ asitleri hayvansal lipidler arasında nadiren bulunur. Bakterilerde daha basit doymuş yağ asitleri bulunur. Bunun yanında monoansature yağ asitleride bulunur. Poliansature yağ asitleri genellikle çift C atom sayısı içerir. Tek C atom sayısı içerenler karada yaşayan canlılarda nadirdir (eser düzeyde). Fakat deniz canlılarında yüksek miktarlarda bulunur.

30 Yağ Asitlerinin İsimlendirilmesi Her bir yağ asidinin trivial adlandırmaya göre genel isimleri vardır. Oleik asit, stearik asit vb. Yağ asitleri IUPAC sistemine göre aynı sayıda karbon atomu bulunan hidrokarbonlara göre adlandırılabilir. Bu sistemde hidrokarbonun adındaki son "-e" yerine "-oik asit" konur.

31 Yağ Asitlerinin İsimlendirilmesi Bu nedenle; Doymuş yağ asitleri "-anoik asit " ile sonlanırlar. 10 karbonlu doymuş bir yağ asidi; dekanoik asit = kaprik asit veya 18 karbonlu doymuş bir yağ asidi; oktadekanoik asit = stearik asit gibi. Çift bağlı doymamış yağ asitleri de "-enoik asit" ile sonlanırlar. 18 karbonlu, doymamış, bir çift bağlı ve çift bağın yeri zincirde 9. ve 10. karbonlar arasında olan; 9,oktadekaenoik = oleik asit veya 18 karbonlu, 3 çift bağı bulunan ve çift bağların yeri 9-10, ve arasında olan; 9,12,15 oktadekatrienoik = α-linolenik asit. 9,12,15 oktadekatrienoik yada a -Linolenik asit örneğinde doymamış bağın yerini göstermek için çift bağın başladığı karbon atomunun numarası ve çift bağın sayısını söylemek için de "en" hecesinin başına sayıyı gösteren terim getirilmiştir. Diğer çok sayıda çift bağ içeren doymamış yağ asitlerinde de dien, trien, tetraen, pentaen, hekzaen,... yada polien (çok sayıda) takıları getirilir.

32 Yağ Asitlerinin İsimlendirilmesi Yağ asitlerinin isimlendirilmesinde Yunan alfabetik sırası takip edilir. İsimlendirmede; karboksil grubundan (COOH yani 1. C) sonraki karbon atomuna α (2. C), daha sonra gelenlere β (3. C) ve γ (4.C) isimleri verilir. Karboksil grubundan en uzaktaki C atomu (Terminal grup yani CH 3 grubu olan) ise ω ile isimlendirilir. Eğer birden fazla çift bağ varsa bu çift bağlar konjuge (- CH=CH-CH=CH-) değildirler, bir metilen grubu ile ayrılmışlardır. Ör: -CH=CH-CH2-CH=CH-

33 ω δ γ β α δ β ω γ α 16:0

34 Yağ Asitlerinin Numaralandırılması Doymamış yağ asitlerinin numaralandırılması ve gösterilmesi iki şekilde yapılabilir. 1. COOH ucundan başlayarak: Doymamış yağ asitlerinin çoğunda 9 ve 10. karbon atomları arasında bir çift bağ vardır. COOH daki C den başlayarak C atomları numaralandırılır. Doymamış bağın bulunduğu karbon atomu Δ diye belirtilir ve üstüne bağın başladığı C atom numarası yazılır (Δ 9 gibi). Birden fazla çift bağ içeriyorsa takip eden çift bağların başladığı C atom numarası virgül eklenerek yazılır (Δ 9,12,15 ). Δ belirtmeden yazılacaksa C atom sayısı yazılır, «:» işareti ardına çift bağ sayısı ve ardına «;» işareti ile çift bağların başladığı C atom sayıları yazılır (Ör. 18:2;9,12).

35 Yağ Asitlerinin Numaralandırılması 2. Omega-C atomundan başlayarak Doymamış yağ asitleri bazen omega-n asitler olarak sınıflandırılır. ω-c veya n-c atomundan başlayarak C atomları numaralandırılır. İlk çift bağın bulunduğu C atomu numarası yağ asidinin bulunduğu ω grubunu belirtir. (Ör. ω3 de birinci çift bağ 3 numaralı C atomunda yer almaktadır veya n-3 şeklinde yazılır.) Daha sonra sırası ile; toplam C sayısı «:» işareti ardına çift bağ sayısı ve ardına «;» işareti ile çift bağların başladığı C atom sayıları yazılır Sonuç olarak bir doymamış yağ asiti omega sınıflandırılmasına göre yazılacaksa ilk önce omega grubu belirtilir. Daha sonra sırası ile toplam C sayısı, çift bağ sayısı, çift bağların bulunduğu pozisyonlar yazılır (Ör. ω6,c18:2;6,9 veya n-6,18:2;6,9).

36 Yağ Asitlerinin Numaralandırılması IUPAC Sayısal Çarpanlar Sayı Çarpan Sayı Çarpan Sayı Çarpan 1 mono- 11 undeka- 21 heneikosa-/henikosa- 2 di- 12 dodeka- 22 dokosa- 3 tri- 13 trideka- 23 trikosa- 4 tetra- 14 tetradeka- 24 tetrakosa- 5 penta- 15 pentadeka- 25 pentakosa- 6 heksa- 16 heksadeka- 26 heksakosa- 7 hepta- 17 heptadeka- 27 heptakosa- 8 okta- 18 oktadeka- 28 oktakosa- 9 nona- 19 nonadeka- 29 nonakosa- 10 deka- 20 eikosa-/ikosa- 30 triakonta-

37 COOH ucundan başlayarak yağ asidini isimlendiriliriz. CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH CHCH 2 CH CHCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 COOH 18 ω Karbon Atomu. 9. ve 12. karbon atomlarında iki adet çift bağ. Δ 9,12 18:2 veya, 18:2;9,12. Yağ asidimiz; Linoleik Asit (9,12-Oktadekadienoik asit) 9 4 γ 3 β 2 α 1

38 CH 3 Terminal ucundan başlayarak yağ asidini isimlendiriliriz. CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH CHCH 2 CH CHCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 COOH 1 ω Karbon Atomu. 6. ve 9. karbon atomlarında iki adet çift bağ. Birinci çift bağ 6. C da olduğu için ω6 veya n-6 sınıfında. ω6,c18:2;6,9 veya, n-6,18:2;6,9. Yağ asidimiz; Linoleik Asit (9,12-Oktadekadienoik asit), bir ω6 yağ asidi

39

40 COOH ucuna göre isimlendirme Δ 6,9,12,15 18:4 18:4;6,9,12,15 CH 3 terminal ucuna göre isimlendirme ω3,c18:4;3,6,9,12 n-3,18:4;3,6,9,12 6,9,12,15-oktadekatetraenoik asit Stearidonik asit

41 COOH ucuna göre isimlendirme Δ 5,8,11,14,17 20:5 20:5;5,8,11,14,17 CH 3 terminal ucuna göre isimlendirme ω3,c20:5;3,6,9,12,15 n-3,20:5;3,6,9,12,15 5,8,11,14,17-eikosapentaenoik asit Timnodonik Asit

42 5 β 1 α COOH ucuna göre isimlendirme Δ 5,8,11,14 20:4 20:4;5,8,11, CH 3 terminal ucuna göre isimlendirme ω6,c20:4;6,9,12,15 n-6,20:4;6,9,12, ω ,8,11,14-eikosatetraenoik asit Araşidonik Asit

43 all-cis-7,10,13,16,19-dokosapentaenoik asit Klupanodonik Asit Yukarıda adı verilen yağ asidini çiziniz.

44 Yağ Asitlerinin Sınıflandırılması Asetik Asit (2:0) Propiyonik Asit (3:0) Bütirik Asit (4:0) Valerik Asit (5:0) Kaproik Asit (6:0) Kaprilik Asit (8:0) Kaprik Asit (10:0) Laurik Asit (12:0) DOYMUŞ YAĞ ASİTLERİ Miristik Asit (14:0) Palmitik Asit (16:0) Stearik Asit (18:0) Araşidik Asit (20:0) Behenik Asit (22:0) Lignoserik Asit (24:0) Serotik Asit (26:0) Montanik Asit (28:0)

45 Yağ Asitlerinin Sınıflandırılması DOYMAMIŞ YAĞ ASİTLERİ Palmitoleik Asit (16:1;9 - ω7) Oleik Asit (18:1;9 (cis) ω9) Elaidik Asit (18:1;9 (trans) ω9) Vaksenik Asit (18:1;11 - ω7) Linoleik Asit (18:2;9,12 ω6) γ-linolenik Asit (18:3;6,9,12 ω6) α-linolenik Asit (18:3;9,12,15 ω3) Araşidonik Asit (20:4;5,8,11,14 ω6) Timnodonik Asit (20:5;5,8,11,14,17 ω3) Eruadik Asit (22:1;13 ω9) Klupanodonik Asit (22:5;7,10,13,16,19 ω3) Servonik Asit (22:6;4,7,10,13,16,19 ω3) Nervonik Asit (24:1;15 ω9)

46 Yağ Asitlerinin Sınıflandırılması DOYMAMIŞ YAĞ ASİTLERİ Omega Sınıflandırma ω3 α-linolenik Asit (18:3;9,12,15 ω3) Timnodonik Asit (20:5;5,8,11,14,17 ω3) Klupanodonik Asit (22:5;7,10,13,16,19 ω3) Servonik Asit (22:6;4,7,10,13,16,19 ω3) ω6 Linoleik Asit (18:2;9,12 ω6) γ-linolenik Asit (18:3;6,9,12 ω6) Araşidonik Asit (20:4;5,8,11,14 ω6) ω7 Palmitoleik Asit (16:1;9-ω7) Vaksenik Asit (18:1;11-ω7) ω9 Eruadik Asit (22:1;13 ω9) Nervonik Asit (24:1;15 ω9) Oleik Asit (18:1;9 (cis) ω9) Elaidik Asit (18:1;9 (trans) ω9)

47 Yağ Asitlerinin Sınıflandırılması Kısa-Zincirli YA Asetik asit (2:O) Propiyonik asit (3:0) Bütirik asit (4:0) Valerik asit (5:0) Orta-Zincirli YA Kaproik asit (6:0) Kaprilik asit (8:0) Kaprik asit (10:0 Lauril asit (12:0) Uzun-Zincirli YA Miristoleik asit (14:1) Miristik asit (14:0) Palmitoleik asit (16:1;9) Palmitik asit (16:0) Stearik asit (18:0) Oleik asit (18:1;9 (cis)) Linoleik asit (18:2;9,12) Linolenik asit (18:3;6,9,12) Araşidonik asit (20:4;5,8,11,14) Araşidik asit (20:0) Lignoserik Asit (24:0)

48 Kısa Zincirli Doymuş Yağ Asitleri Asetik Asit (2:0) Simbiotik major son ürünüdür. Propiyonik Asit (3:0) Simbiotik mikropların tarafından gerçekleştirilen karbonhidrat fermentasyonunun glikoneojenetik son ürünüdür. Bütirik Asit (4:0) Simbiotik mikropların tarafından gerçekleştirilen karbonhidrat fermentasyonunun esas son ürünüdür. Valerik Asit (5:0) Simbiotik mikropların tarafından gerçekleştirilen karbonhidrat fermentasyonunun minor son ürünüdür.

49 Orta Zincirli Doymuş Yağ Asitleri Kaproik Asit (6:0) Simbiotik mikropların tarafından gerçekleştirilen karbonhidrat fermentasyonunun minor son ürünüdür. Kaprilik Asit (8:0) Oktanoik asit olarak da bilinir. Bitkisel kökenli yağlarda bulunur. Laurik Asit (12:0) Spermde bulunur.

50 Uzun Zincirli Doymuş Yağ Asitleri Miristik Asit (14:0) Bitkisel kökenli yağlarda bulunur. Palmitik Asit (16:0) Bitkisel ve hayvansal kökenli yağlarda bulunur. Stearik Asit (18:0) Bitkisel ve hayvansal kökenli yağlarda bulunur. Araşidik Asit (20:0) Fıstık yağında yüksek miktarda bulunur. Behenik Asit (22:0) Tohumlarda yüksek miktarda bulunur.

51 Doymamış Yağ Asitleri Palmitoleik Asit (16:1;9-ω7) Çoğu yağlarda bulunur. Oleik Asit (18:1;9 (cis) ω9) Nötral yağlarda yaygın olarak bulunur. Elaidik Asit (18:1;9 (trans) ω9) Ruminant yağlarıdır. Vaksenik Asit (18:1;11-ω7) Bakteriler tarafından oluşturulur. Linoleik Asit (18:2;9,12 ω6) Bitki ve hayvanlarda bulunur.

52 Doymamış Yağ Asitleri γ-linolenik Asit (18:3;6,9,12 ω6) Bitki ve hayvanlarda bulunur. Linoleik asit derivesidir. α-linolenik Asit (18:3;9,12,15 ω3) Balık yağlarında yaygın olarak bulunur. Araşidonik Asit (20:4;5,8,11,14 ω6) Eikosatetraenoik asit olarakda isimlendirilir. Hayvansal fosfolipidlerde bulunur. Timnodonik Asit (20:5;5,8,11,14,17 ω3) Eikosapentaenoik asit olarak da bilinir. Balık yağlarında yaygın olarak bulunur.

53 Doymamış Yağ Asitleri Eruadik Asit (22:1;13 ω9) Hardal tohumu yağında bulunur. Klupanodonik Asit (22:5;7,10,13,16,19 ω3) Dokosapentaenoik asit olarakda isimlendirilir. Balık yağı ve beyinde fosfolipidlerde bulunur. Servonik Asit (22:6;4,7,10,13,16,19 ω3) Dokosahekzaenoik asit olarakda isimlendirilir. Balık yağı ve beyinde fosfolipidlerde bulunur. Nervonik Asit (24:1;15 ω9) Tetrakosenoik asit olarakda isimlendirilir. Serebrositlerde bulunur.

54 Esansiyel Yağ Asitleri İlk olarak ~60 sene önce tespit edilmiştirler. Organizma tarafından sentez edilemedikleri için besinlerle dışarıdan alınmaları şart olan yağ asitleridir. Doymamış yağ asitlerinden olan linoleik asit gerçek esansiyel yağ asidi olarak kabul edilir. Memeliler tarafından sentez edilemez. Linoleik asit trigliseritler ve gliserofosfolipidlerin yapısında % oranında bulunur.

55 Esansiyel Yağ Asitleri Linolenik asit, araşidonik asit ve timnodonik asit ise memeliler tarafından linoleik asit üzerinden sentez edilebilmektedir. Ancak bu sentez ihtiyacı karşılayacak düzeyde olmadığı için bu yağ asitleride esansiyel olarak besinlerle birlikte alınmalıdır. Dolayısı ile linoleik asit, linolenik asit, araşidonik asit ve timnodonik asit esansiyel yağ asitleridir.

56 Esansiyel Yağ Asitleri Besinlerle beraber yetersiz alınması ya da hiç alınmaması sonucunda bazı bozukluklar ortaya çıkar. Bunlar, deride görülen bozukluklar, lezyonlar, ciltte kuruma ve büyümede görülen gerileme ile karakterizedir. Esansiyel yağ asitleri eikozanoidlerin (prostaglandinler, prostasiklinler, tromboksanlar, lökotrienler, lipoksinler) sentezi için gereklidir. Bu bileşikler hormon benzeri etki yapmaktadır. Eser miktarlarda bulunurlar fakat fizyolojik etkileri çok önemlidir.

57 Yağ Asitlerinin Fiziksel Özellikleri Yağ asitlerinin hem fiziksel hem de fizyolojik özellikleri karbon zincirinin uzunluğuna ve moleküldeki çift bağların sayısına (yağ asidinin doymamışlık derecesine) bağlıdır. Yağ asitleri amfipatik olup hem hidrofobik hem de hidofilik bölgeye sahiptirler. Bu ikili yapı genelde suya karşı biyolojik lipidlerin fonksiyonunda anahtar rol oynar. Su kitlesinin etrafında bir temas yüzeyi oluşturan karboksil grupları ile minimum bir yüzey oluşturmak için hidrokarbon grupları birleşmeye çalışır. Hidrokarbon grubu zincir uzunluğu üstün davranışlarla belirlenir. Hidrofobik yapılar, palmitik asitte çok kuvvetlidir.

58 Yağ Asitlerinin Fiziksel Özellikleri Yağ asitleri suda çözünmezler, fakat bunların Na + ve K + tuzları (sabunlar) suda çözünürler. Yağ asitlerinin Na + ve K + tuzları, yağları ve suda erimeyen yağlı maddeleri emülsifiye ederler. Na ve K sabunları suda erir ve temizleyicidir. Diğerleri suda erimez ve temizleyici değildirler. Ticari sabunlar palmitik, stearik ve oleik asidin Na tuzudur. Yağ asitlerinin Ca +2 ya da Mg +2 sabunları suda çok zor erirler ve böylece yağlı tabakaları emülsifiye edemezler. Ca ve Mg ihtiva eden sert sularda (kireçli su) K sabunları kullanıldığında suda erimezler ve dibe çökerler.

59 Yağ Asitlerinin Fiziksel Özellikleri Sabunda bulunan polar baş, yağlı olan kısmın etrafını çevreleyerek hidrofilik bir örtü oluşturur ve böylece yağ damlacıkları daha küçük parçalar haline geçerek yağlı tabakanın ortadan kalkması sağlanır. Banyo sabunları ise,yağ asitlerinin potasyum sabunları ile genel bir karışımından ibarettir. Sodyum ya da potasyum sabunları amfipatiktirler. İyonize olan karboksil yani baş kısmı polar, kuyruk kısmı ise nonpolardır.

60 Yağ Asitlerinin Fiziksel Özellikleri Karbon sayısı 10'a kadar olan bütün doymuş yağ asitleri öz ısıda sıvı ve uçucudur. Karbon sayısı 10 dan yukarı olan yağ asitleri ise vücut sıcaklığında katı haldedirler. Yağ asitlerinin karbon zinciri fazlalaştıkça yağ asidi sertleşmeye ve erime noktası yükselmeye başlar. Doymamış yağ asitleri ise yapısında bulundurduğu çift bağdan dolayı oda ısısında sıvı haldedirler. Ayrıca çift bağ sayısı arttıkça, erime noktası düşmeye başlar. Örn. 18:2 doymamış yağ asitleri 0 C de sıvıdır. Doymamış yağ asitleri taşıdıkları çift bağlar sayesinde yüksek reaksiyon yeteneğine sahiptir.

61

62 Yağ Asitlerinin Fiziksel Özellikleri Pratikte doğal açilgliseroller kendilerinin fonksiyonel rollerine uyacak şekilde biçimlenmiş yağ asidi karışımlarını içerirler. Örneğin bütün çevresel ısılarda sıvı olması gereken membran lipidleri depo lipidlerden daha fazla doymamış yağ asidi içerirler. Soğukla karşılaşan dokularda, ör. kutuplarda yaşayan veya kış uykusuna yatan hayvanlarda veya hayvanların ekstremitelerinde bulunan lipidler daha fazla doymamıştır. Yani soğuk bölgelerde yaşayan canlıların membran lipidlerinde, sıcak bölgelerde yaşayan canlıların membran lipidlerine göre daha fazla miktarda doymamış yağ asitleri bulunur. Doymuş yağ asitleri oranı fazla olan gliseritler ise katıdır.

63 Yağ Asitlerinin Fiziksel Özellikleri Doğal olarak bulunan uzun zincirli doymamış yağ asitlerinin hemen hemen hepsi cis- konfigürasyondadır. Ancak, doymamış yağ asitlerinde çift bağın yerinin değişmesiye izomerler türerse de daha çok görünen izomer şekli, çift bağın etrafındaki dizilişe bağlı olarak ortaya çıkan cis- ve trans- izomerlerdir. Örneğin oleik asidin erime noktası +13 C ve cis- şeklindedir. Oleik asit nitrit asitle muamele edilirse trans- şekli olan elaidik asit meydana gelir. Bunun ise erime noktası +45 C dir.

64 Yağ Asitlerinin Kimyasal Özellikleri Çift bağlı yağ asitleri, OH, O 2 gibi süper oksit anyon radikalleri ve hidrojen peroksit (H 2 O 2 ) benzeri güçlü okside edici ajanlarla oksitlenirler. Bu maddeler hücre için toksiktir. Buna bağlı olarak hücre membranında bulunan lipidlerin peroksidasyonu membran proteinlerinin yapısının bozulmasına sebep olur.

65 Yağ Asitlerinin Kimyasal Özellikleri Tuz Teşkili Karbon sayısı 6 dan yukarı olan yağ asitlerinin metallerle yaptığı tuzlara sabun denir. Sabunların iyonize olan baş kısımları polar bir grup oluşturarak su ile hidrojen bağları yapar. Polar olmayan kuyruk kısımları ise bir araya gelerek toplanırlar. Böylece suda yayılan (disperse olan) sabun molekülleri miseller oluştururlar. Na ve K sabunları suda erir ve temizleyicidir. Diğerleri suda erimez ve temizleyici değildirler.

66 Yağ Asitlerinin Kimyasal Özellikleri Potasyum sabunları sodyum sabunlarından daha yumuşaktır ve daha çabuk erirler. Doymamış yağ asitlerinin verdiği sabunlar doymuş olanlara oranla suda ve alkolde daha fazla erirler. Piyasada satılan sabunlar aynı yağ asitlerinin sodyum tuzlarıdır. Bunlarda suyun sertliğini gidermek için sodyum karbonat ve sodyum silikat vardır. Palmitik, stearik veya oleik asitin potasyum tuzları arap sabunu olarak bilinir.

67 Yağ Asitlerinin Kimyasal Özellikleri Uzun zincirli yağ asitlerinin kalsiyum sabunları motor yağlarının katımında bulunur. Alüminyum sabunları ise dayanıklı jeller oluşturduklarından endüstride kullanım alanı bulmuştur. Sabunların asit ortamda bozulmaları ve sert sularda çözünmeyen toprak alkali sabunlarına dönüşmeleri kullanımda sakıncalar doğurduğundan deterjan adı verilen temizleyiciler geliştirilmiştir.

68 Yağ Asitlerinin Kimyasal Özellikleri Deterjan Oluşumu Yağ asitlerinin, indirgenme ürünü olan yüksek alkollerinin sülfürik asit esterlerinin metal (Na, K, Ca, Mg gibi) tuzlarıdır. Yağ asidi ilk önce alkole dönüşür, bu işlem yüksek basınç ve ısı ile gerçekleşir. Deterjanlar,Ca +2 ve Mg +2 tuzları teşkil ettiğinden sert sularda daha kolayca kullanılabilirler. Temizleme yeteneği daha çoktur. Sülfürik asit esterleri oldukları için, bunların tuzlarının asit çözeltilerde parçalanmamaları nedeni ile üstün temizleyici maddelerdir. Asitle dahi parçalanmadıkları nedeniyle doğada birikimlere ve dolayısı ile çevre kirliliğine sebeb olurlar.

69 Yağ Asitlerinin Kimyasal Özellikleri Deterjanların bazılarında K + bulunduğundan bu tip deterjanların çevreyi kirletici etkisinden dolayı önemi fazladır. Çünkü K + tatlı sularda yaşayan yeşil alklerin çoğalması için iyi bir büyüme faktörüdür. Çevre sularına deterjanların karışması ile birlikte sulardaki alglerin üremesi de artar, dolayısı ile sulardaki oksijen miktarı azalır. Sulardaki oksijenin azalması, suda yaşayan canlıların bilhassa balıkların ölmesine ve kirliliğe sebep olacaktır.

70 Yağ Asitlerinin Kimyasal Özellikleri Ester teşkili Yağ asitlerinin karboksil grupları alkollerle reverzibl olarak birleşirler. Esterleşme kendiliğiden yavaş, fakat ısı veya hidrojen iyonu varlığında hızlı olur. Çift Bağa ait özellikler Hidrojenlenme: Doymamış yağ asitlerinin yapısında yer alan etilen bağının ( CH=CH ) hidrojen ile doyurulması olayıdır. Ör. Oleik asit hidrojenlenirse stearik asit oluşur yani doymamış yağ asidi doymuş hale geçer.

71 Yağ Asitlerinin Kimyasal Özellikleri Çift bağa halojen ilavesi: Doymamış yağ asitlerinin çift bağlarına halojen eklenerek doyurulurlar. Bu işlem yüksek basınçta Br, Pt, Ni, F, Cl, I ve Cu gibi katalizörler varlığında gerçekleşir. Oksidasyon: Etilen bağın oksitlenmesidir. Yağ asitlerinin oksitlenmesinde oksitleyici olarak KMNO 4 kullanılır. Oksidasyon işlemi çok kompleks olduğundan oksitlenme esnasında birçok ara metabolitler de meydana gelebilir. Oksidasyon etkeni ozon (O 3 ) ise çift bağlara ilave edilmesi ile ozonoid teşekkül eder. Bu reaksiyonlar yağ asitlerindeki doymamış bağların hangi karbonlar arasında olduğunu saptamaya yarar.

72 Yağ Asitlerinin Kimyasal Özellikleri Peroksidasyon: İn vivo olarak şekillenen ve lipid peroksidasyonu olarak adlandırılan çoklu doymamış yağ asitlerinin peroksidasyonu ise bir zincir reaksiyonu şeklindedir. Reaksiyon sırasında eşlenmemiş elektronlar içeren, çok reaktif olan serbest radikaller oluşur. Serbest radikaller canlı organizmada geniş çaplı reaksiyonlara girerler. Ancak organizmada bulunan savunma sistemi antioksidatif etkileri ile bu bileşiklerin zararlı etkilerini önler veya kontrol altında tutar.

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

74 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.

75 Kiralite? sn-1 sn-2 sn Gliserol (1,2,3-propantriol) Dihidroksiaseton Gliseraldehit

76 Nötral Yağlar 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.

77 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

78 Mono-, Di- ve Trigliseritler 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.

79 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.

80

81 Gliserin Palmitik Asit Oleik Asit α-linolenik Asit C 55 H 98 O 6 Triaçilgliserol (TAG-TG) (1-palmitoil-2-oleil-3-α-linolenoil-gliserol / POL)

82 Mono-, Di- ve Trigliseritler 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.

83 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.

84 Trigliseritlerin Fiziksel Özellikleri 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.

85 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.

86 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.

87 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.

88

89

90

91 Trigliseritlerin Kimyasal Özellikleri 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.

92 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.

93

94 Trigliseritlerin Kimyasal Özellikleri 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.

95 Sodyum stearat, 18-karbonlu doymuş bir yağ asidi olan stearik asidin sodyum tuzudur.

96

97 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.

98 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 O 3 ya da O 2 eklenmesi ile olur. Yağların acılaşması kısmen hidroliz sonucu, kısmende oksidasyon sonucu meydana gelir.

99 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.

100 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.

101 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.

102 Nötral Yağlar 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.

103 Fosfolipidler 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.

104 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).

105 Fosfogliseritler (Gliserofosfolipidler) 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.

106 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.

107

108 Fosfatidler 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.

109 Fosfatidler Lesitin (Fosfatidilkolin) Gliserofosfat türevidirler. Azotlu bir bazdır. 1 mol Gliserin + 2 mol Yağ asidi + 1 mol H 3 PO mol Kolin LESİTİN Lesitinin yapısındaki kolin hariç geri kalan kısma fosfatidik asit adı verilir. Bundan dolayı lesitine fosfatidilkolinde denir. Yapısındaki yağ asitleri genellikle biri doymuş, diğeri doymamıştır.

110 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.

111 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 3 PO mol Kolamin SEFALİN

112 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.

113

114

115 Fosfatidler Fosfatidilserin Yapıca lesitinlere benzerler. Aralarındaki tek fark fosforik asitle esterleşmiş halde bulunan kolin in yerine, serin bulunmasıdır. 1 mol Gliserin + 2 mol Yağ asidi + 1 mol H 3 PO mol Serin FOSFOTİDİLSERİN Hücre membranlarının yapısında yer alır. Hücre sinyal yolaklarında ve koagülasyonda görev alır.

116 Fosfatidler Plazmalojenler Sefalinlere benzerler ancak gliserinin birinci karbonuna (C 1 ) yağ açil grubu eter bağı ile bağlanmıştır. Bir eter fosfolipittir. 1 mol Gliserin + 1 mol Yüksek Yağ asidi aldehidi (palmitaldehit veya stearilaldehit) + 1 mol Yağ asidi + 1 mol H 3 PO mol Kolamin / Kolin PLAZMALOJEN 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.

117 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. 1 mol Gliserin + 1 mol Yağ Asidi alkil grubu (16C) + 1 mol Asetil kalıntısı + 1 mol H 3 PO mol Kolin PAF Bir çok dokuda çeşitli etkileri vardır. Ör. Platelet agregasyonu ve vasküler düz kasların gevşemesinde rol alır. Yangı ve bağışıklık sisteminde görev alır.

118 Difosfatidilgliserin (Kardiolipin) 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.

119 Fosfotidilinozitoller Yapısındaki fosfatidik asit, azotlu bazlar yerine inozitol grubu içerir. İnozitol bir polioldür ve şeker alkolüdür (glikoz). İnozitolun myo-konformeri olan myo-inozitol bu grup lipidlerin yapısında yer alır. Hücre membranlarının sitozolik tarafında bulunan minor bir bileşendir. Ancak rolleri büyüktür. Fosfotidilinozitolun fosforlanmış formlarına Fosfoinozitidler denir.

120 Fosfotidilinozitol Fosfoinozitidler; 1 mol gliserin + 1 mol myo-inozitol + 2 mol yağ asidi 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

121 Gliserin Taşımayan Lipidler Sfingolipidler (Seramidler, Sfingomiyelinler, Glikosfingolipidler [Serebrositler, Sülfatidler, Globositler/Seramid Oligosakkaritler, Gangliositler]), Alifatik alkoller ve Mumlar, Terpenler, Steroidler

122 Sfingolipidler Gliserin taşımayan lipidlerin birinci grubunu sfingolipidler oluşturur. Bu grup maddelerde gliserin taşıyan lipidlerdeki gliserinin yerini sfingozin alkol alır. Gliserinleri taşıyan lipidlerde, gliserin in 3 alkol grubuna yağ asitleri bağlanıyordu. Sfingolipidler hayvan ve bitki hücrelerinin membranlarında yapısal ve fonksiyonel komponent olarak önemli görevleri vardır. Özellikle fazla miktarda beyin ve sinir dokuda bulunmaktadır. Bunun yanında adipoz dokuda eser miktarda depolanmaktadır. Hücre yüzeylerinde biyolojik tanınırlık alanlarını oluştururlar.

123 Sfingolipidler Sfingozin alkol 18 C lu, bir çift bağ ve bir amino grubu taşıyan alkoldür, yani bir uzun zincirli amino alkoldür. Bu bileşikler, sfingozin bazının (4-sfingenin) veya dihidrosfingozin in (sfinganin) türevleri olarak kabul edilirler. Yağ asitleri, sfingozin alkollerin amin grupları ile asit amid bağı oluşturmak suretiyle bağlanırlar. Sfingozinin -OH grubuna farklı maddeler bağlanmak suretiyle değişik sfingolipidler meydana gelir.

124 Gliserol

125 Sfingolipidler Seramidler Sfingozin in N-açil türevidirler; N-açilsfingozin. Sfingozinin amino grubuna 18 veya 26 karbonlu doymuş veya monoansature yağ asidinin amid bağı ile bağlanması ile seramidler meydana gelmektedir. Endoplazmik retikulumda sentezlenir. Seramidler, tüm sfingolipidlerin temel yapısını oluşturur. Hidrolize edildiklerine 1 mol sfingozin, 1 mol yağ asidi verirler. Hayvansal ve bitkisel dokularda bol miktarda bulunurlar.

126 Sfingolipidler * 1 ve 3 numaralı karbon atomlarında 2 tane OH grubu bulunur. * Özellikle 1 numaralı OH grubu sfingomyelinler ve glikosfingolipidlerin oluşumuna katılır. * Yapısındaki yağ asitleri karakteristik olarak çok uzun zincirli olanlarıdır. Ör. Özellikle beyin dokuda nervonik asit (24:1;15). Sfingozin Alkol R: Yağ Asidinin bağlandığı bölge veya yağ asidinin alkil grubu.

127 Sfingolipidler Seramidlerin Önemi Apoptozis, hücre büyümesi ve farklılaşması, yaşlanması, hücre göçü ve hücre adhezyonunda rol üstlenirler. Epidermisde, stratum corneum bölümünün ana bileşenidir. Kolesterol ve doymuş yağ asitleri ile birlikte su geçirmezliği sağlarlar. Mikroorganizmalar için bariyer oluşturur. Evaporasyon ile aşırı su kaybınıda önler. Yaşlanma ile birlikte stratum corneumdaki seramid ve kolesterol miktarı azalır. Kanser, nörodejenerasyon, diabetes mellitus (insulin direnci), mikrobiyal patojenezis, obezite (leptin direnci) ve inflamasyon gibi patolojik durumların ortayta çıkmasında seramid veya metabolitlerinin rol aldığı düşünülmektedir.

128 Sfingolipidler Sfingomyelinler Seramidlerin fosfokolin veya fosfoetanolamin türevidirler. Ancak genel özellikleri fosfotidilkolinlere benzer. Sentezinde endoplazmik retikulum, golgi aparatı ve plazma membranı görev alır. Hidrolize edildiklerinde; 1 mol sfingozin alkol, 1 mol yağ asidi, 1 mol kolin/etanolamin ve 1 mol fosforik asit verirler. Yapılarında fosforik asit olduğu için aynı zamada fosfolipidtirler. Sfingofosfolipid olarak da sınıflandırılırlar ve gliserol omurgası içermeyen fosfolipidlerdir.

129 Etanolamin Kolin

130 Sfingolipidler Sfingomyelinler özellikle membranlarda (eritrositler gibi) ve belirli sinir hücrelerinin etraflarını saran myelin kılıfta oldukça çok miktarlarda olarak bulunurlar. Myelin kılıf normal sinir uyarımı için hayati rol oynar. Örneğin MS hastalığında myelin kılıfın bozulmasına bağlı olarak nörolojik problemleri doğurur. Sfingomyelinlerin yapısındaki yağ asidi türleri, sfingomyelinin bulunduğu yere göre değişiklik gösterir. Ör.; Santral sinir sisteminde bulununan sfingomyelindeki yağ asitleri stearik asit, lignoserik asit, nervonik asittir; dalak sfingomyelinindeki yağ asitleri ise palmitik asit ve lignoserik asittir. Sfingomyelinler, çoğu kez yağ asidi olarak lignoserik asit içerirler.

131

132 Trigliserit 3 adet nonpolar yan zincir içerir. Gliserinin 3 OH grubu 3 yağ asidi ile esterleşir. Fosfogliserit 2 adet nonpolar yan zincir ve 1 adet iyonik baş içerir. Gliserinin 2 adet OH grubu yağ asitleri ile esterleşmiştir. Terminal C atomunda bir adet fosfodiester bağı vardır. Sfingomyelin 2 adet nonpolar yan zincir ve 1 adet iyonik baş içerir. Gliserin yerine sfingozin alkol vardır. Nonpolar kuyruklardan biri amiddir. Terminal C atomunda bir adet fosfodiester bağı vardır.

133 Sfingolipidler Glikosfingolipidler Seramidlerin karbonhidratlı türevleridir. Yapılarında fosforik asit ve kolin taşımazlar. Bunların yerine galaktoz, glikoz gibi heksozları ve/veya onların N-asetil türevlerini taşırlar. Gliko ismi de burdan gelmektedir. Glikosfingolipidlerin birikmesine bağlı olarak metabolik bozukluklar ortaya çıkar. Karbonhidratların değişmesine bağlı olarak 4 sınıfa ayrılırlar. Serebrositler Sülfatidler Globositler (Seramid oligosakkaritler) Gangliositler

134 Sfingolipidler Serebrositler Hidrolize edildiklerinde 1 mol sfingozin + 1 mol yağ asidi + 1 mol galaktoz veya glikoz verirler. Çoğunlukla galaktoz. Karbonhidratlar sfingozinin C 1 pozisyonuna bağlanır. Galaktoserebrositler, beyinde ve sinirlerin myelin kılıflarında, nöronal membranlarda bol miktarda bulunurlar. Glikoserebrositler ise daha çok ekstranöronal membranlarda bulunur ve kompleks glikolipidlerin sentezinde ara madde alarak görev alır.

135 Sfingolipidler Serebrositlerde bulunan yağ asitleri 24 karbonludur ve yağ asidi türüne göre farklılaşma olur. Yapı olarak sfingomyelinlere benzerler. Farkı fosfokolin yerine karbonhidrat içerirler. Yağ asidi; Lignoserik asit ise kerasin, Serebronik asit ise serebron (frenosin), Nervonik asit ise nervon, Hidroksinervonik asit ise hidroksinervon adını alır. Yavrularda sinir sisteminin gelişmesi için gerekli olan serebrosit sentezi karbonhidratların bilhassa galaktozun bulunması ile mümkündür. Bunun için, süt emen yavrularda süt şekeri olan laktozun alınmasının ne kadar önemli olduğu ortadadır.

136 Sfingolipidler Sülfatidler Sülfatlanmış galaktoserebrositlerdir. Serebrositte bulunan galaktozun 3. karbon atomuna bir sülfat kalıntısı (SO 4- ) bağlanmasıyla oluşmuşlardır. Multifonksiyonel moleküllerdir. Beyinde bulunan serebrositlerin yaklaşık olarak %25 ini sülfatidler oluşturmaktadır. Hücre membran bileşeni olarak; Protein trafiği, hücre agregasyonu ve adhezyonu, nöral plastisite, hafıza gibi görevlerde rol alır. Sinir sistemi, bağışıklık sistemi, insulin sekresyonu, kanın pıhtılaşması, viral ve bakteriyel infeksiyonlarda rol alır. Bir çok bilinen metabolik hastalıklarda da anormal metabolizması görülür ve bu patolojiler ile ilişkili olduğu düşünülmektedir. Alzheimer, Parkinson, Diabetes mellitus, gibi.

137 Galaktoz Sfingozin Yağ asidi Sülfat Sülfatid

138 Sfingolipidler Globositler (Seramid Oligosakkaritler) Seramide bağlı iki yada daha fazla sayıda karbonhidrat ünitesi içeren sfingolipidlerdir. Genellikle D-glikoz (Glc), D-galaktoz (Gal) veya N-asetil-D-galaktozamin (GalNAc). Serebrositler ve globositler nötral glikolipidler olarak da isimlendirilir. ph 7 de nötrdürler. Seramid disakkarit, seramid trisakkarit gibi, seramide bağlı olan şeker ünitesi sayısına göre isimlendirilirler. Eritrosit membranlarının önemli bileşenleridir ve kan gruplarının farklılaşmasını belirlerler. İnsan kan grupları A, B ve O nun belirleyicileri, bazı glikolipidlerdeki şeker gruplarıdır. Sitolipin H: Sfingozin alkol + Yağ Asidi + Laktoz (Glikoz + Galaktoz) Sitolipin H, immunolojik etkiye sahip bir seramid disakkarittir. Sitolipin K: Sfingozin alkol + Yağ Asidi + Laktoz + N-asetil galaktozamin Sitolipin K, insan eritrosit stromasında bulunan globosit maddesiyle büyük benzerlik gösteren, böbreklerden elde edilmiş bir seramid trisakkarittir.

139 Kaynak: Nelson ve Cox, 2012

140 Sfingolipidler Gangliositler Seramide bağlı çok sayıda şeker ünitesi içeren kompleks sfingolipidlerdir. Serebrositlerdeki heksoza ilave olarak birkaç molekül daha karbonhidrat ihtiva ederler. Bu karbonhidrat en az bir mol N-asetil-galaktozamin veya N-asetil glukozamin-ile en az 1 mol N-asetil-nöyraminik asit (sialik asit) olabilir. Hidrolize edildiklerinde 1 mol sfingozin + 1 mol yağ asidi + 1 mol heksoz + 1 mol N-asetil galaktozamin/glikozamin + 1 mol N-asetil nöyraminik asit (NANA-sialik asit) verirler. İçerdikleri karbonhidrat ve/veya karbonhidrat türevi tipi ve sayısına göre (özellikle NANA) farklı tip gangliositler bulunmaktadır.

141

142 Sfingolipidler Sinirlerde ve dalak dokusunda bol miktarda bulunurlar. Beyinnin gri maddesinde çok fazla miktarda bulunur. Beyindeki toplam lipidlerin %6 sını oluşturur. Hücre zarlarında reseptörlerin (hormon) yapısında görev alarak uyarıların iletilmesinde etkilidirler. Hücrelerin ayrılığını ve birbirleri ile olan ilişkilerini yani haberleşmenin oluşmasını sağlayan maddelerdir (cell-to-cell communication). Sinir sonlarında bulunurlar ve neurotransmitter moleküllere bağlanarak impulsun kimyasal transmisyon ile bir sinirden diğer bir sinire geçmesinde rol oynarlar. Karsinojenezisde hücre büyümesi ve farklılaşması ile ilgili olarak da ilişkileri vardır. Tumoral hücreler farklı tip bir gangliosit sentezini yaparak hücrelerin farklılaşmasını tetikleyebilir.

143 Sfingolipidler Membranların yapısal bütünlüğüne katkıda bulunmanın yanı sıra, glikosfingolipidler hücre yüzeyi seviyesinde meydana birçok hücresel işlevle ilişkilendirilir. Hücreler için antijenik kimyasal belirteçleri sağlarlar. Hücre farklılaşmasının çeşitli basamaklarını tanımlayan kimyasal belirteçler gibi davranırlar. Hücrelerin normal büyüme düzenini regüle ederler. Hücrelerin, bakteriyel toksinler (G M1 'i bağlar), glikoprotein yapıdaki hormonlar, interferonlar ve virüsler gibi diğer biyoaktif maddelerle reaksiyona girmesine izin verirler.

144 Tek bir şeker rezidüsü Oligosakkarit Rezidüsü Sfingozin İskelet Fosfokolin Grubu Fosfoetanolamin Grubu Sialik Asit Sfingozin Seramid Sfingomyelin Sfingomyelin Serebrosit Ganglosit

145 Alifatik Alkoller ve Mumlar Bir çok lipid kaynaklarından önemli miktarlarda alifatik alkoller elde edilebilir. Bunun nedeni de yağ asitleriyle esterleşmiş şekilde bulunmalarıdır. Mumlar, genellikle uzun zincirli yağ asitlerinin, yine uzun zincirli, bir hidroksilli yani bir değerli alkollerle meydana getirdikleri esterlerdir. Bu asit ve alkollerin uzunluğu C16-C30 olabilir.

146 Alifatik Alkoller ve Mumlar Mumların genel formülü tamamen basit esterlerin genel formülü (R-CO-O-R) gibidir. Birçok bitki ve hayvanın vücudu mum tabakaları ile örtülmüştür. Mum tabakaları bir taraftan suların nüfuzuna, diğer taraftan da kuruluğa engel olur. Oldukça hidrofobik moleküllerdir. Hem bitkiler ve hem de hayvanlar doğal mumlar meydana getirirler.

147

148 Alifatik Alkoller ve Mumlar Geniş bir sıcaklık aralığında erirler ( C) Suda hemen hemen hiç çözünmezler. Organik çözücülerde çok iyi çözünürler. Mumlarda en çok bulunan; Alkoller; lauril alkol (C12), setil alkol (16C), seril alkol (26C) ve mirisil alkoldür (30C). Yağ asitleri; miristik asit (14:0), palmitik asit (16:0), serotik asit (26:0) ve melissik asittir (30:0).

149 Alifatik Alkoller ve Mumlar Mumlar doğada yaygın olarak bulunurlar. Böceklerin salgılarında, Hayvanların deri, kıl ve tüylerinde koruyucu tabaka halinde, Bitkilerin yapraklarında, meyve ve kabuklarda bulunur. Önemli Mumlar; Arı Mumu (Balmumu) Arının salgısında Karnauba Muma Bitkilerde Spermeçet Mumu Balinada Lanolin Yünde

150 Alifatik Alkoller ve Mumlar Balmumu Palmitik asidin C26-C34 karbonlu yağ alkolleri ile verdiği esterlerin bir karışımıdır. Balmumu büyük oranda miristat ile serotik asidin, bazı esterleri ve az miktar da hidrokarbondan meydana gelmiştir C de erir. Ayakkabı cilası, mum ve mumlu kağıt yapımında kullanılır. Karnauba Mumu Brezilya hurmasınını lifleri üzerinde (kaplamış halde) bulunan bitkisel bir mum olup ana maddesi mirisil serotatdır C de erir. Cilacılıkta (ayakkabı cilası, yer cilası), vernik, mum ve mumlu teksir kağıdı yapmakta kullanılır.

151 Alifatik Alkoller ve Mumlar Balina Mumu (Spermeçet Mumu) Başlıca setil palmitat ile bir miktar serbest setil alkolden meydana gelmiştir. Erkek balinaların kafa boşluğundan elde edilir C de erir. En çok merhemlerde ve kozmetiklerde yumuşatıcı olarak kullanılır. Lanolin Lanosterolün bir yağ asidi esteridir. Serbest ve esterleşmiş kolestrol ihtiva eder. Yün telciklerinin üzerinde koruyucu bir tabaka teşkil eder ve yağ olmaktan ziyade bir mumdur. Çok kompleks bir yapıya sahiptir(uzun zincirli esterler, hidroksi esterler, diesterler, lanolin alkolleri ve lanolin asitleri). Lanolin kendisi erimeden çok miktarda su alıp tutma özelliğine sahiptir. Bu nedenle merhemlerin ve değişik kozmetik ürünlerin hazırlanmasında kullanılır.

152 Alifatik Alkoller ve Mumlar Mumların yararlanıldığı yerler. Arı mumu (Balmumu), petek yapımında kullanılır. Lanolin, çeşitli merhem ve kremlerin yapımında, kozmetiklerin hazırlanmasında kullanılır. Saçlardaki ve yüzdeki tüyler üzerindeki yağ tabakaları ile yaprakların üzerindeki parlaklık veren yağlı tabaka da mumlardan oluşmaktadır. Spermeçet mumu, mum yapımında kullanılmıştır. Karnauba mumu, ayakkabı cilası, yer cilası, vernik ve mum yapımında kullanılır. Denizlerdeki planktonlar da önemli ölçüde mum depo ederler ve enerji kaynağı olarak kullanırlar. Bazı kuşların kuyruk kısımlarında bulunan bezlerden salgılanan mumlar sayesinde tüylerin sudan ıslanmadıkları görülür.

153 Terpenler 5 C lu izopren birimlerinin birbirine bağlanmasıyla kurulan bileşiklere Terpenler denir. Molekülde konjge çift bağlar vardır. Yani iki çift bağ arasında tek bağ bulunur. Böylece yüksek reaksiyon yeteneğine sahiptirler. Aynı maddenin moleküllerinin birbirileriyle birleşmesi olayına polimerizasyon adı verilir. İzopren birimleri polimerize olmadan önce dehidre olmalıdır. Dehidre olmuş 5 C lu izopren molekülleri polimerize olduklarında terpenler adı verilen bileşikler meydana gelir.

154 Izopren Birimi Izopren Birimi (C 5 H 8 ) n

155 Terpenler Terpenlerin çoğu hidrokarbon, diğerleri alkol, eter, aldehit, keton ve asittir. Büyük bir kısmı güzel kokar. Hafifçe ısıtılarak yada su buharı damıtımıyla diğer bitkisel maddelerden ayrılabilir. Terpenlerin bazıları parfümlerde, tat vermede ve tıpta kullanılır. Likopin, Karotin, Vitamin A ve Squalen biyolojik yönden önemli bazı terpenlere örnek verilebilir.

156 Terpenler Terpenlerin en önemli grubu karotinoidlerdir. Açık sarıdan kırmızı menekşeye kadar değişen renktedirler. Bazıları asiklik yani halkasız, zincir yapısında, bazıları ise zincirin iki ucunda hidroaromatik halkalar taşır yapıdadır. Hidroaromatik halka taşıyan karotinoidlere karotinler denir. Bir çok doğal yağa sarı rengini veren maddeler karotinoidlerdir. Çift bağ taşıdıklarından, havanın oksijeni ve ultraviyole ışınlarla kolaylıkla ve hızla oksitlenirler.

157 Terpenler Alifatik yapıda olan karotinoidler Likopin: 8 izopren biriminin zincir şeklinde birleşmesiyle oluşmuştur. Domatese kırmızı rengini veren maddedir. Squalen: 6 izopren biriminin polimerize olmasıyla oluşur. Hayvan ve insanlarda kolesterol sentezinde bir ara madde olarak meydana gelir. Sterollerin (kolestrol, steroid hormonlar, vitamin D, safra asitleri) ön maddesidir. Alkol Gruplu alifatik yapıda olan karotinoidler Fitol: Dört izopren biriminin polimerizasyonu ile meydana gelmiş 20 C lu bir yapıya sahiptir. Zincirin sonunda bir alkol grubu taşır. Klorofile bağlı olarak yeşil bitkilerde bulunur.

158 Terpenler Karboksil gruplu alifatik yapıda olan karotinoidler α-krosetin: 4 izopren biriminden oluşur. Zincirin her iki ucunda birer karboksil grubu yer alır. Safraya sarı rengini veren maddedir. Hidroaromatik halkaya sahip karotinoidler Yapıda olan maddelere karotinler adı verilir. Hidroaromatik halkalar dört izopren molekülün iki ucunda yer alır. Hidroaromatik halkalara iyonon halkaları denir ve 3 adet vardır. α-iyonon, β-iyonon ve pseudoiyonon halkalarıdır. α- ve β-iyonon halkaları, kapalı halkalar olup bir çift bağ taşırlar. Çift bağın yeri farklıdır. Pseudoiyonon halkası ise açıktır ve 2 çift bağ taşır. Doğada 3 çeşit karotin vardır. α-, β- ve γ-karotin.

159 α-iyonon Halkası β-iyonon Halkası Pseudöiyonon Halkası

160 Terpenler Hidroaromatik halkaya sahip karotinoidler-karotinler; α-karotin: α-iyonon + 4 izopren birimi + β-iyonon halkasından oluşur. Yarıya bölünmesi ile 1 molekül Vitamin A oluşur. β-karotin: β-iyonon + 4 izopren birimi + β-iyonon halkasından oluşur. Yarıya bölünmesi ile 2 molekül Vitamin A sentezlenebilir. γ-karotin: β-iyonon + 4 izopren birimi + pseudoiyonon halkasından oluşur. Yarıya bölünmesi ile 1 molekül Vitamin A sentezlenebilir. Karotinler özellikle yeşil bitkilerde bulunur. Ör. Havuç β- Karotin yönünden zengindir.

161 β-iyonun halkası Izopren Birimi Izopren Birimi β-iyonun halkası

162

163 Terpenler Alkol gruplu hidroaromatik yapıya sahip karotinoidler Ksantofiller (Lutein): Dihidroksi α-karotindir. Her iki iyonon halkası da hidroksil grubu taşır. Tavuk yağına, yumurta sarısına ve civcivlerin tüylerine renk veren maddelerdir. Kriptoksantin: İyonon halkalarının birinde OH grubu bulunur. Monohidroksi β-karotindir. Mısır tanelerinde ve kırmızı biberde bulunur. β-iyonon halkasına sahip olduğu için 1 molekül Vitamin A sentezlenebilir.

164 Steroidler Hayvansal ve bitsikel dokularda çok yaygın olarak bulunan maddelerdir. Fizyolojik aktiviteleri çok fazla olduğundan, her zaman dikkat çeken bileşiklerdir. Tüm steroidler daima steran halkası (siklopentanoperhidrofenantren halkası) taşırlar. Steran halkasındaki numaralandırma ve harflendirme çok önemlidir. Çünkü bu karbonlara grupların girmesi ve çıkması ile değişik steroidler meydana gelir

165 A B C D Fenantren halkası 3 benzen halkasından ibarettir. Bu halka hidrojenle doyurulursa çift bağ açılır ve perhidrofenantren halkası meydana gelir. Perhidrofenantren halkasına da bir siklopentan halkası eklenirse siklopentanoperhidrofenantren (steran) halkası oluşur. Steran halkası (siklopentanoperhidrofenantren halkası)

166 Steroidler Steroidlerin oluşmasında en çok değişen 17 nolu C atomuna bağlanan yan zincirdir. Yan zincirin değişmesiyle yeni steroidler şekillenir. Steroidler steran halkasının karbonlu yan zincir, alkol, aldehit, keton, çift bağ şeklinde bazı fonksiyonlu grup taşıyan türevleridir. Steran halkası taşıyan, biyolojik yönden önemi olan maddeler; Sterinler/Steroller Safra asitleri Cinsiyet hormonları Adrenal korteks hormonlar Vitamin D grubu maddeler

167 Steroidler Sterinler/Steroller Bir steran halkası ile bir yan zincir taşırlar. Tamamında 3 numaralı karbonda alkolik bir hidroksil grubu bulunur. Kendi aralarında 3 grup oluşturular. 1. Zoosterinler/Zoosteroller 2. Mikosteroller 3. Fitosteroller

168 Steroidler 1. Zoosterinler/Zoosteroller Sadece hayvansal dokularda bulunur ve en önemli üyesi kolesterol dür. Kolesterol bütün hayvansal dokularda, pek çok hayvansal hücrenin membranlarında, kan plazmasının lipoproteinlerinde bulur ve karaciğerde sentezlenir. En çok beyin, sinir dokusu, adrenal bezler ve yumurta sarısında bulunur. Bitkilerde bulunmaz. Antihemolitik etkiye sahiptir. Bu özelliğinden dolayı bakteri toksinlerinin, yılan zehirlerinin, safra tuzlarının ve diğer hemolitik maddelerin hemolitik etkilerine karşı etkilidir.

169 Kolesterol (Kolesterin) Kolesterolde Steran halkası; 3 nolu karbon atomunda 1 mol OH grubu, 5 ve 6. karbonlar arasında bir çift bağ, 10 ve 13. karbonlarda birer metil grubu ve 17 nolu karbonda 8 karbonlu bir yan zincir taşımaktadır.

170 Steroidler Kolesterolün özellikleri; Sadece hayvansal dokularda bulunur, bitkilerde bulunmaz. Tatsız ve kokusuzdur. Havanın ve ışığın etkisinde kalırsa oksitlenir. Oksitlenirse 7-hidrokolesterol oluşur, buda Vitamin D 3 ön maddesidir. Adrenal korteks hormonlarının, cinsiyet hormonlarının ve safradaki kolik asidin ön maddesidir. Kolesterol dokularda serbest ve ester şeklinde olmak üzere 2 halde bulunmaktadır. Dokulardaki kolesterol miktarı geniş hudutlar içerisindedir.

171 Steroidler Beynin beyaz maddesinin kurutulmuş şekli % 14 kolesterol ihtiva eder. Kolesterolün lipid metabolizmasında, özellikle lipidlerin taşınmasında önemli rolü vardır. Safra asitleri, cinsel hormonlar ve diğer steroidlerin sentezinde prekürsördür. Lipid metabolizması bozukluklarında ve yaşlılıkta kolesterol yağ asidi esterleri damar çeperlerine çökelip yapışarak arteroskleroza neden olur. Vücuttaki mevcut kolesterolün % 90'ı safra asitlerinin ve % 10'unun da steroid hormonların sentezinde kullanıldığı kabul edilmektedir.

172 Steroidler Kolesterole kimyasal özelliğini veren faktörler, taşıdıkları sekunder alkol grubu ve çift bağdır. 3. C atomundaki hidroksil grubu aracılığı ile yağ asitleri ve diğer asitlerle esterleşir. Bu esterler kanda ve dokularda yaygındır. Yine bu hidroksil grubundan oksidanlarla ketonlaşır, mesela kolestenon'u verir. Zoosterollerin diğer bir molekülüde koyunların yapağısında bol miktarda bulunan lanosteroldür. Lanosterol yapı olarak kolesterola benzer. Yan zincirinde bir çift bağ bulunur. 4. karbonda iki molekül metil grubu var değilde 8-9. C arası çift bağ var.

173 Steroidler 2. Mikosteroller Maya ve mantarlarda bulunan sterollerdir. En önemli üyesi ergosteroldür. UV ışığı altında ergokalsiferol e dönüşür. Bu da Vitamin D 2 dir. Ergokalsiferol hayvansal dokuda bulunmaz ama kolekalsiferol yerine kullanılabileceği belirtilir. 3. Fitosteroller Bitkisel kaynaklı steroller olup iki önemli üyesi vardır. Stigmasterol ve sitosterol. Stigmasterin progesteronun ön maddesidir. Sitosterol özellikle tahıl tanelerinde bol miktarda bulunur.

174 Steroidler Safra Asitleri Steran halkası taşıyan maddelerdir. 24 C lu steroidlerdir. Ön madde olarak kolesterolden yararlanılarak insan ve hayvanlar tarafından sentez edilir. Yapılan araştırmalar vücuda enjekte edilen kolesterolün % 85 inin karaciğer tarafından safra asitlerine çevrildiğini göstermiştir. Kolesterolün yan zincirindeki son üç karbon atomu oksidasyona uğrayarak parçalanır ve karboksil grubu oluşarak safra asitleri meydana gelir. Safra asitleri başlıca karaciğer tarafından sentezlenirler.

175 Steroidler Safra asitleri kolanik asitin oksi türevleridirler. Kolik Asit ,7,12-trihidroksikolanik asit Dezoksikolik Asit ,12-dihidroksikolanik asit Litokolik Asit hidroksikolanik asit Hiyodezoksikolik Asit ,6-dihidroksikolanik asit Kenodezoksikolik Asit ,7-dihidroksikolanik asit Safrada en çok bulunan safra asitleri, kolik asit ve kenodezoksikolik asittir. Safra asitleri serbest halde bulunmaz. Hepsi birleşmiş haldedir. Buna birleşik safra asitleri denir ve karboksil grupları aracılığı ile glisin ve taurin ile birleşirler.

176 Karaciğerde eklenmesi ile CA ve DxCA oluşur. Kolik Asit Konjugasyon bölgesi CA: Kolik Asit DxCA: Deoksikolik Asit Barsak bakterileri tarafından uzaklaştırılır. CA DxCA ChDxCA LiCA LiCA: Litokolik Asit ChDxCA: Kenodeoksikolik Asit

177 Steroidler Safra asitlerinin başlıca özellikler ve fonksiyonları Yüzey gerilimini azaltıcı, emülsiye yapıcı özelliğe sahiptirler. Barsaklardan yağ asitlerinin rezorpsiyonunda önemli rol oynarlar. Yağların yüzeylerini genişleterek lipaz gibi enzimlerin yağlara daha iyi etki yapmalarını sağlarlar. Bu özellikleri dolayısıyla safra asitleri tuzları (kolatlar), suda erimeyen kolesterolü, yağları, yağda eriyen vitaminleri ve fosfatidleri emülsiyon haline getirerek emilmelerini kolaylaştırırlar. Günde 5-10 gram kadar safra bağırsaklara geçerek sindirime karışır. Bağırsaklardaki safranın bir kısmı emilerek vena porta ile tekrar karaciğere gelir ve oradan da yine bağırsaklara geçer. Bu olaya enterohepatik dolaşım adı verilir.

178 Diğer sınıf bileşiklere bağlı Lipidler Lipoproteinler, Eikozonoidler, Lisofosfogliseridler, Lipopolisakkaritler

179 Lipoproteinler Plazmada fosfolipid, kolesterol ve trigliseridlerin taşınmasında önemli rol oynar. Bazı lipidler, spesifik proteinlerle birleşerek lipoproteinleri oluştururlar. Kan plazma lipoproteinleri ihtiva ettikleri lipidlerin parçacıklarına ve onların yoğunluklarına göre sınıflandırılırlar. Başlıca 4 grup (+1 ara) lipoprotein vardır ve bunlar %50-90 oranında lipid ihtiva ederler.

180 Lipoproteinler Şilomikronlar (CM):Triaçilgliserolleri dokulara taşırlar Çok Düşük Dansiteli Lipoproteinler (VLDL): Yapılarında karaciğerde sentez edilen triaçilgliserolleri ihtiva edeler. Intermediate Dansiteli Lipoproteinler (IDL): Ara geçiş lipoproteinleridir. Düşük Dansiteli Lipoproteinler (LDL): Kolesterolün karaciğer dışındaki dokulara taşınmasını sağlarlar ve yapısında en fazla kolesterol bulunduran lipoproteindir. Yüksek Dansiteli Lipoproteinler (HDL): Yapılarında protein ve fosfolipit fazla miktarda bulunur. Kolesterolün çeşitli dokulardan karaciğere taşınmasını sağlar.

181 Kaynak: Engelgink, 2014

182 Lipoproteinler Lipoproteinlerin yapısında yer alan proteinlere apolipoprotein veya apoprotein denir. Bunlar Apo-A, Apo-B, Apo-C ve Apo-E olarak sınıflandırılır. Herbirinin alt fraksiyonlarıda mevcuttur. Bu apoproteinlerin sentezlendiği ve bulundukları lipoproteinler farklılık gösterir. Bu yapıların protein komponentleri, spesifik yerlere partiküler lipidlerin girmesini ve çıkmasını organize ederler.

183 Kaynak: Engelgink, 2014 Kaynak: Uni.Wisconsin Lipoprotein Yapısı

184 Eikozanoidler Eikozonoidler, Araşidonik asit türevi 20 karbonlu biyolojik olarak aktif moleküllerin oluşturduğu bir gruptur. Hücre içinde çok düşük konsantrasyonlarda bulunan buna rağmen oldukça güçlü etkileri olan moleküllerdir. Prostanoidler (Prostaglandinler, Tromboksanlar, Prostasiklinler), Lökotrienler ve Lipoksinler örnek olarak verilebilir.

185 Eikozanoidler Hormonlara benzer etki gösterirler. Fakat hormonlar gibi önceden sentezlenerek kan yoluyla hedef dokulara gönderilmez. Dış uyarımlara bağlı olarak ihtiyaç oldukça sentezlenirler ve sentezlendikleri dokularda etki gösterirler. Hücre içinde depo edilmezler. Eikozanoidler üreme, yangı, yara, ateş, kan pıhtılaşmasının indüksiyonu ve kan basıncının düzenlenmesi gibi olaylarda etkilidirler.

186 Eikozanoidler Prostaglandinler (PG) Araşidonik asidin bir türevi olan ve siklik yapıya sahip prostanoik asitten meydana gelmişlerdir. Prostaglandinlerin, asit karakterde olan PGA, bazik karakterde olan PGB, eter ile ekstrakte edilen PGE, fosfat tampon ile ekstrakte edilen PGF gibi tipleri vardır. Her tipe ait alt tipler de tanımlanmıştır. Prostaglandin sembolündeki A, B, D, E, F, G, H, I büyük harfleri, moleküldeki halka tipini göstermektedir. Prostaglandin sembolünde büyük harften sonra gelen ve alta yazılan küçük rakam, moleküldeki doymamış bağ sayısını göstermektedir. F serisi için C9 daki OH grubunun durumunu gösteren α yunan harfi de kullanılmaktadır.

187 Eikozanoidler Prostaglandinler, otokrin ve parakrin düzenleyici işlevlere aracılık ederler. Prostaglandinlerin sayısız işlevi vardır. Bunların bazıları birbirlerinin zıddı izlenimi verir. Prostaglandinler, hücre ve doku fonksiyonlarının geniş bir bölümünü etkilerler. Bir hücre, doku veya sistem üzerine farklı prostaglandin tipleri farklı etkiler gösterebilir; Gastrointestinal, Ağrı, Ateş, Vasküler, Solunum, Reprodüksiyon. PGF 2α, uterusdan oksitosinin uyarımı ile salınır ve corpus luteumun lize olmasına neden olur. PGF 2α ve PGD 2 trakea ve bronşların düz kaslarında konstraktör etki yaparken, PGE 2 ve PGI 2 ise gevşetici etki yapar.

188 Eikozanoidler Prostasiklinler (PGI 2 ) Prostasiklin, damar endoteli tarafından sentezlenen temel prostaglandindir. Prostasiklin, bir vazodilatördür. Damar düz kasını gevşetir. Prostasiklin, trombositlerin agregasyonunu ve endotel yüzeyine tutunmalarını engeller. Tromboksanlar (TX) Prostaglandinlerle ilişkili, altılı halkada eter grubu içeren eikozanoidlerdir; Tromboksan A2 ve B2. Tromboksanlar, trombosit içinde bulunan araşidonik asitten sentezlenirler; kan pıhtılarının oluşmasında ve pıhtı yerine kan akımının azaltılmasında etkilidirler.

189

190 Eikozanoidler Lökotrienler (LT) Molekül yapılarında üç adet konjuge çift bağ içeren, halkalı yapı içermeyen eikozanoidlerdir. Lökotrienler, akciğerlerin hava yollarındaki kaslarda kontraksiyona ve sonuçta astmatik krize neden olabilirler; lökotrienlerin sisteinil tipleri, anafilaksinin yavaş etkili maddesi (SRS-A) olarak bilinir. Lökotrienler yerel vazodilatasyon yaparlar, kapiller permeabiliteyi artırırlar, kimyasal mediatörlerin etkilerini artırırlar ve sonuçta ağrı ve ödeme neden olabilirler. Diğer bir ifade ile kemotaksisi, inflamasyonu ve allerjik tepkimeyi kolaylaştırırlar.

191 Eikozanoidler Dört tipi vardır 1. Sisteinil Lökotrienler (LTC 4, LTD 4, LTE 4, LTF 4 ) 2. LTB 4 3. LTG 4 4. LTB 5 LTC 4 ve LTD 4, düz kas kasılmasına neden olurlar ve akciğer hava yollarını daraltmada histaminin 1000 katı etki gösterirler. Aynı zamanda küçük kan damarlarından sıvı sızmasını artırırlar ve koroner arterleri daraltırlar. LTB 4, inflamasyon yerine nötrofilleri ve eozinofilleri çeker.

192 Eikozanoidler Lipoksinler (LX) Lipoksinler, araşidonik asidin trihidroksi türevleridirler. İki tip identifiye edilmiştir; Lipoksin A 4 (LXA 4 ) ve B 4 (LXB 4 ). Lipoksinler çok az miktarlarda sentezlenmelerine karşın güçlü inflamasyon mediyatörlerdir ve inflamasyonun rezolusyonunda önemli görev alırlar. İnflamasyon bölgesine polimorfonükleer lökosit (PMN) infiltrasyonunu inhibe ederek, vasküler permeabilitenin normal seviyeye dönmesini sağlarlar. Mononükleer hücrelerin non-inflamatuvar göçünü artırırlar ve apoptotik PMN lerin makrofajlarca toplanmasını sağlayarak rezolüsyonu hızlandırırlar.

193 Diğerleri Lisofosfogliseritler Membran ve hücre içinde bulunurlar. Gliserofosfolipidlerin iki yağ asidinden birinin hidrolitik uzaklaştırılması ile meydana gelirler. Ara metabolitler olarak hizmet verirler. Lipopolisakkaritler Gram-negatif bakterilerin dış membranlarında bulunurlar. Ana yapı bileşenidir. Lipoglikanlar ve endotoksinler olarak da bilinir. Hayvanlarda, güçlü immun yanıta neden olurlar.

194 Görsel Kaynak: WikiMedia