İçeriğe atla

Yağ asidi metabolizması

Yağ asitleri birçok organizma için önemli enerji kaynaklarıdır.Artmış glukoz sıklıkla yağ asidine çevrilerek depo edilmektedir. Trigliserdiler aynı miktardaki karbonhidrat ve proteinlerden yaklaşık 2 kat daha fazla enerji vermektedirler. Tüm hücre zarları iki tabakalı fosfolipitlerden oluşur. Yağ asitleri aynı zamanda protein modifikasyonunda da kullanılırlar. Bu nedenle yağ asidi metabolizması, yağ asitlerinin primer metabolitlerinin ve enerjinin oluştuğu katabolizmalarını ve biyolojik olarak oldukça önemli bileşiklerin sentez edildiği anabolizmalarını kapsar.

Genel bakış

  • Lipoliz, lipazlarla yapılmaktadır.
  • Gliserolden serbestlendikleri anda, yağ asitleri kas dokusuna ve kana difüzyonla geçerler.
  • Beta oksidasyon uzun zincirli yağ asitlerinin Asetil CoAlara parçalandığı bir süreçtir.],asetil coA ise Sitrik asit çevrimi sürecine dahil olabilen ufak bir moleküldür.

Özetle, Beta oksidasyon ya da lipoliz aşağıdaki süreçleri kapsar:

  1. açil-coA dehidrojenaz ile yapılan dehidrojenasyon, sonuç 1 FADH2
  2. enoil-CoA hidrataz ile yapılan hidrasyon
  3. 3-hidroksiaçil-CoA dehidrojenaz ile yapılan dehidrojenasyon, sonuç 1 NADH
  4. Tiyolaz ile yapılan kırılma, sonuç 1 Asetil CoA ve 2 karbonu eksiltilmiş yeni bir açil CoA

Bu döngü tüm yağ asidi asetil CoA'lara parçalanana dek sürer, tek karbon sayılı yağ asitlerinde bir adet de propiyonil CoA oluşur.

Enerji kaynağı olarak yağ asitleri

Yağ asitleri, organizmada trigliseridler olarak saklanırlar, önemli enerji kaynaklarıdır çünkü hem anhidröz hem de indirgenmiştirler. Bir gram yağdan elde edilen yaklaşık enerji miktarı 9kcal[39kJ), karbonhidratlar için bu değer 4kcal/g (19kJ/g). Yağ asitlerinin hidrokarbon kısmı hidrofobik olduğu için, bu moleküller nispeten susuz ortamda saklanabilirler. Oysa karbonhidatlar çok daha sulu(hidrate) halde bulunurlar. Örneğin, 1 g glikojen yaklaşık 2g su bağlayabilir, bu da 1.33 Kcal/g 'a denk gelir. (4 Kcal/3 g). Bu yağ asitlerinin nasıl 6 kat daha fazla enerji tuttuklarını açıklar. Depo enerji olarak karbonhidratlar tercih edilmiş olsaydı insanın en az 31 kg glikojen ihtiyacı olacaktı, aynı miktarda enerji 10 kg yağa denk gelir.

Ruby-throated humming bird

Yağ asitlerinin yakıt olarak saklanmasına en güzel örneklerden birisi kış uykusuna yatan hayvanlardır. Örneğin, ayılar 7 ay boyunca kış uykusuna yatarlar ve bu dönem boyunca yaşamlarını yağlara borçlu olurlar.

Ruby-throated Sinekkuşları New England ve West Indies arasında surmadan uçarlar, (yaklaşık 2400 km) 60 saat boyunca saatte 40 km olan hızlarını korurlar. Bunu da sakladıkları yağı yakmalarına borçludurlar.

Sindirim ve taşınma

Yağ asitleri besinlerden çoğunlukla bağırsaktan emilemeyen trigliseridler olarak alınırlar. Sindirim kanalında pankreatik lipazın ve kolipazın yardımıyla serbest yağ asitlerine ve monogliseridlere parçalanırlar. pankreatik lipaz-kolipaz kompleksi ancak yağ-su miselleri denen ara ortamlarda etkinlik göstermektedir bu ortamların oluşturulması için de safra tuzlarına gereksinim vardır. Safra kesesi safra taşlarından dolayı çıkarılmış kişilerde yağ sindiriminde sorunlar olduğu bildirilmiştir.[]. yağ asitlerinin büyük bir bölümü monogliseridler ve serbest yağ asitleri olarak, ufak bir kısmı da serbest gliserol ve digliseridler olarak emilirler. İntestinal bariyeri geçtikten sonra yeniden trigliseridlere dönüştürülüp şilomikron ya da lipozomları oluştururlar, bunlar da önce lenf dolaşımına salınıp oradan kana ulaşırlar. Sonuç olarak, hepatosit,adiposit ya da kas hücrelerine geçerler, burada da saklanır ya da yakılırlar. Karaciğer yağ metabolizmasında en büyük organdır, şilomikron kalıntılarını ve lipozomları Çok_düşük_yoğunluklu_lipoproteinler ve Düşük yoğunluklu lipoproteinlere çevirir. Karaciğerde sentezlenip trigliserdlere çevrilen yağ asitleri bu VLDL'nin içeriğinde bulunurlar. Çevre dokularda, Lipoprotein Lipaz VLDL'yi LDL ve serbest yap asitlerine parçalar,bunlar da metabolizmanın devamını sağlarlar. LDL kendi reseptörüyle hücrelere alınır. Hücrelerde LDL'nin kolesterol içeriği açığa çıkarılır.

Kan şekeri düştüğünde Glukagon adipositlerde Hormona duyarlı lipaz enzimini aktive ederek trigliseridlerden ayrışan yağ asitlerinin dolaşıma geçmesini sağlar. Ama bunların da kanda yaklaşık 1 μM gibi düşük bir çözünürlükleri vardır. ne var ki, serumda en bol bulunan bir protein olan albumin bunları bağlayarak çözünürlüklerini yaklaşık 1mM'ye çıkarır. kan şekeri düştüğünde serum albuminine bağlı olarak dolşımda gezen yap asitleri karaciğer ve kaslara giderek beta oksidasyona girerler.

Oksidasyon

Ana madde: Yağ asidi yıkımı

Yağ asidi yıkımı enerji eldesiyle sonuçlanan bir süreçtir. Üç büyük adım içerir:

Yağ asitleri mitokondri dış membranından Karnitin Palmitoil Transferaz-1 ile mitokondri iç zarından karnitinle geçerler.[1] Mitokondrial matriks içinde iken, yağ asidi-karnitin bileşiği CoA ile birleşip bir asetil CoA oluşturur.Karnitin salıverilir ve KPT-2 ile dışarı taşınır.

Mitokondrial matriks içindeyken, yağ asitlerinin gittiği yol Beta oksidasyon. Bu süreçte yağ asidinden sürekli iki karbonlu asetilCoA'lar koparılır. Asetil CoA'lar daha sonra Sitrik asit çevrimi yoluna girerler, bu da NADH ve FADH üretimiyle sonuçlanır. NADH ve FADH da Elektron taşıma zinciri içinde kullanılıp ATP üretimini sağlarlar.

Sentez

Bakınız Yağ asidi
Bakınız Yağ asidi sentezi

Düzenlenme ve denetim

Uzunca bir süredir trigliseridleri bütünüyle parçalayan enzimin HSL(Hormon Sensitif Lipaz) olduğu sanılıyordu. Fakat daha güncel bilgiler HSL'nin trigliseridleri tıpkı pankreatik lipaz gibi monogliseridlere ve serbest yağ asitlerine parçalayabildiğini gösterdi. Monogliseridler monogliserid lipazlarla parçalanırlar.[2] HSL; insulin,glukagon,norepinefrin ve epinefrin ile düzenlenir.

Kan şekeri düştüğünde glukagon salınır, ani metabolik gereksinim artışlarında epinefrin de ona yardımcı olur. Her iki durumda da gereksinimi karşılamak için serbest yağ asidi oksidasyonu hızlandırılır. Glukagon,norepinefrin ve epinefrin G protein-eşlenik reseptörüzerinden adenilat siklaz aktivasyonu yaparak AMP düzeylerini artırırlar. cAMP Hormon Sensitif Lipazı fosforilleyen ve aktifleyen Protein Kinaz A'yı aktive eder.

Kan şekeri yüksek olduğunda, lipoliz insulin tarafından inhibe edilir. Insulin protein phosphatase 2A aktivasyonu yapar, o da HSL'yi defosforile eder, böylelikle aktivitesini de durdurur. Insulin ayrıca Fosfodiesteraz denen bir enzimi aktive eder, böylece cAMP yıkımı yaparak protein kinaz A etkinliğini de durdurur. Sentezle ilgili düzenleme ve denetim mekanizmaları için bakınız Lipojenez.

Ayrıca bakınız

Kaynakça

  1. ^ De Vivo, D. C. et al. (1998) L-Carnitine Supplementation in Childhood Epilepsy: Current Perspectives. Epilepsia. Vol. 39(11), p.1216-1225. [1][]
  2. ^ Zechner R., Strauss J.G., Haemmerle G., Lass A., Zimmermann R. (2005) Lipolysis: pathway under construction. Curr. Opin. Lipidol. 16, 333-340.

Berg, J.M., et al., Biochemistry. 5th ed. 2002, New York: W.H. Freeman. 1 v. (birçok sayfası).

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

E vitamini, kimyasal yapı itibarı ile bir tokol olup antisterilite vitamin olarak da bilinir. E vitamini yağda çözünen önemli bir antioksidandır ve özellikle hücre zarları ve lipoproteinlerde önemli antioksidan işlevler görmektedir. Epidemiyolojik ve sınırlı ara çalışmalar, E vitamininin kardiyovasküler hastalıkların, bazı kanserlerin ve öteki kronik hastalıkların riskini azalttığını belirlemektedir. Bazı büyük klinik deneylerle E vitamininin sağlığa yararları daha derinlemesine değerlendirilmektedir. Tokollerin farklı bileşikleri E vitamini aktivitesi gösterir. En aktifi alfa-tokoferoldür. Geçmişte asıl olarak α-tokoferol üzerinde yoğunlaşılmışken, bugün öteki tokoferoller ve tokotrienoller daha fazla ilgi çekmektedir. İlk sonuçlara göre bunlar, α-tokoferolden farklı antioksidan ve diğer fonksiyonlara sahiptir.

<span class="mw-page-title-main">Lipit</span> Katı ve sıvı yağ

Lipit, tüm canlıların yapısında bulunan temel organik bileşiklerden biridir. Lipitler, doymuş ve doymamış yağlar olarak ayrılır. Doymamış yağlar, oda sıcaklığında sıvı hâlde bulunan lipitler; doymuş yağlar ise oda sıcaklığında katı hâlde bulunan lipitlerdir. Biyolojik önemi olan lipitler için yağ asitleri, nötr lipitler (trigliserit), fosfolipitler ve steroitler örnek gösterilebilir. Lipitler, insan ve hayvanların temel besinleri arasında yer alır.

<span class="mw-page-title-main">Lipaz</span> Lipitleri hidroliz eden enzim

Lipaz, lipitlerin ester bağlarının hidrolizini katalizleyen bir enzimdir. Lipazlar esterazların bir alt sınıfıdır.

<span class="mw-page-title-main">Ketozis</span>

Ketozis kanda keton cisimciklerinin bolca bulunması durumudur ve açlık, perhiz ve yoğun kas kullanımı gibi sebeplerden vücudun enerji ihtiyacını karşılamak için karbonhidrat ve ihtiyaç fazlası proteinli gıdaların sindirimiyle oluşan kanda glukoz yerine, yağ içeren gıdaların sindirilmesi veya vücudun yağ stoklarının birazının keton cisimciklerine dönüştürülmesi sonucu oluşan normal fizyolojik durumdur.

<span class="mw-page-title-main">Adenozin trifosfat</span> organik bileşi

'Adenozin trifosfat, hücre içinde bulunan çok işlevli bir nükleotittir. İngilizce Adenosine Triphosphateden ATP olarak kısaltılır. En önemli işlevi hücre içi biyokimyasal reaksiyonlar için gereken kimyasal enerjiyi taşımaktır. Fotosentez ve hücre solunumu sırasında oluşur. ATP bunun yanı sıra RNA sentezinde gereken dört monomerden biridir. Ayrıca ATP, hücre içi sinyal iletiminde protein kinaz reaksiyonu için gereken fosfatın kaynağıdır. 3 tane fosfattan oluşur.

Düşük yoğunluklu lipoprotein kanda kolesterol taşıyan ve yoğunluğu 1,019-1,063 g/mL arasında olan lipoprotein sınıfına karşılık gelir. Karaciğerde üretilen çok düşük yoğunluklu lipoprotein metabolizması sonucu oluşur. LDL tanecikleri 18-25 nm çapındadır, taşıdığı lipitlerin yanı sıra apolipoprotein B-100 (apoB-100) ve apoE proteinlerini içerir. LDL seviyesi ile kalp hastalıkları arasındaki bağlantıdan dolayı sıkça "kötü" kolesterol olarak anılır. LDL'in başlıca işlevi, kolesterol ve trigliserit üreten hücre ve dokulardan bu molekülleri alıp bunlara gereksinimi olan hücre ve dokulara taşımaktır. Yapısında %21 protein, %11 trigliserit, %22 fosfolipid, %37 kolesterol ester, %8 serbest kolesterol ve %1 serbest yağ asitleri bulunur. Vücuttaki toplam kolesterolün %70'i LDL'de bulunmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Trigliserit</span>

Trigliserit ; gliserol (gliserin) ve üç yağ asidinden oluşan bir esterdir. Bitkisel ve hayvansal yağların ana bileşenidir.

Çok Düşük Yoğunluklu Lipoproteinler plazma lipoproteinlerinin yoğunluğu 0,95-1,006 g/mL arasında olan bir alt grubudur. VLDL, karaciğerde oluştuktan sonra taşıdıkları trigliseritleri vücuttaki çeşitli dokulara aktarırlar, bu sürecin sonunda LDL'ye dönüşürler.

Oksidatif fosforilasyon, canlılarda enerji kaynağı olarak kullanılan ATP sentezinde kullanılan yollardan biridir. Fosforilasyon olarak da adlandırılan ATP sentezi başlıca dört yoldan gerçekleştirilir.

<span class="mw-page-title-main">Oksijenli solunum</span> Hücresel solunum

Oksijenli solunum, organik besinlerden oksijen yoluyla ATP elde etme işidir. Hücrelerdeki bazı kimyasal tepkimelerde kullanılan enerjinin oksijen kullanılarak açığa çıkarılması demektir. Biyoloji ders kitapları sık sık hücresel solunum sırasında glikoz molekülü başına 38 ATP molekülü üretildiğini söylese de sızıntılı zarların yanı sıra mitokondriyal matrikse pirüvat ve ADP hareketinin maliyetinden dolayı %100 verim olamayacağından bu sayıya asla ulaşılmaz, mevcut tahminler glikoz başına 29 ilâ 30 ATP dolayındadır.

Karaciğer yağlanması, yağlı karaciğer olarak da bilinen karaciğerin triaçilgliserol senteziyle VLDL dengesizliğinin ortaya çıkmasıyla meydana gelen bir hastalıktır. Hepatit, kontrol edilmemiş diyabet ve alkol alımında görülür.

Bir kolesteril ester, kolesterolün bir asit ile tepkiyerek oluşturduğu bir esterdir. Lipit metabolizmasında kolesterol ester terimi yaygın olarak kolesterolün yağ asitleri ile oluşturduğu kolesteril asil esterleri için kullanılır. Kolesterolün esterleşmesi onun hücre içinde depolanmasını ve kanda taşınmasını sağlar. Aterotik plakaların oluşumu sırasında içlerinde kolesteril esterler birikmesi aterosklerozun ilk aşamalarındandır.

Lipoprotein lipaz, şilomikron ve VLDL lipoproteinlerindeki trigliseritleri bir monoasilgliserol molekülü ve serbest yağ asitlerine hidrolizleyen, lipaz türü bir enzimdir. Reaksiyon ürünleri dokunun kullanımına yarar. Kofaktör olarak apolipoprotein C-II'ye gerek duyar.

Hepatik trigliserit lipaz veya hepatik triasilgliserol lipaz, yaygın adıyla da Hepatik lipaz, karaciğer, adrenal bezler ve yumurtalıkta, ayrıca makrofajlarda bulunan bir lipazdır. LIPC geni tarafından kodlanan hepatik lipazın iki işlevi vardır: trigliserit lipaz ve reseptör aracılıklı lipoprotein alımı.

<span class="mw-page-title-main">Pankreatik lipaz</span>

Pankreatik lipaz, pankreasın duktal hücreleri tarafından salgılanan, trigliserit moleküllerini hidroliz eden, lipaz türü bir enzimdir. Kofaktör olarak kolipaz ve safra asitleri kullanır. Hidroliz reaksiyonu sonucu açığa monoasilgliserol ve yağ asitleri oluşur. Trigliserit hidroliz ürünleri ince bağırsak tarafından emilir, epitel hücrelerinde başka enzimler tarafından tekrar trigliserite dönüştürülürler, sonra da vücuda dağıtılmak üzere, kilomikronlar içinde lenf sistemine salgılanırlar.

Pankreatik lipaz ilişkili protein 2, insanda PNLIPRP2 geni tarafından kodlanan bir enzimdir. PLRP2, pankreatik lipaz enzimine olan benzerliğinden dolayı adlandırılmış bir lipazdır. Trigliserit, fosfolipit ve galaktolipitleri hidrolizler.

Lizofosfatidilkolin (lizoPC) veya lizolesitin, fosfatidilkolin'in sn-2 konumunda hidrolizi sonucu meydan gelen lipittir. İngilizce lysophosphatidylcholine 'in kısaltması lysoPC veya LPC olarak da bilinir. Lizo- öneki, Yunanca λύσις, lysis sözcüğünden, o da lyein = "ayrılmak"tan türemedir. Fosfolipaz aktivitesine sahip enzimler veya lesitin kolesteril asil transferaz (LCAT) gibi asiltransferaz mekanizmalı bazı enzimler bu lipiti oluşturabilir. Lizofosfatidilkolin oluşumu çeşitli sinyal transdüksiyon yollarının adımlarından biridir.

Beta oksidasyonu veya β-oksidasyon, yağ asidi moleküllerinin yıkıldığı katabolik bir süreç. Süreç prokaryotlarda sitozolde, ökaryotlarda ise mitokondride gerçekleşmekte olup, Krebs döngüsünde kullanılacak asetil koenzim A ile elektron taşıma sisteminde kullanılan nikotinamid adenin dinükleotit (NADH) ve flavin adenin dinükleotit (FADH2) koenzimlerinin üretimine yol açar. Süreç, yağ asidinin beta karbonunun karbonil grubuna oksitlenmesi dolayısıyla bu şekilde isimlendirilmiştir. Beta oksidasyonunda birincil olarak mitokondriyal trifonksiyonel protein adlı iç mitokondriyal membran ile ilişkilendirilen bir enzim kompleksi görev alır, buna karşın çok uzun zincirli yağ asitleri peroksizomlarda oksitlenir. Süreç Georg Franz Knoop tarafından 1904'te keşfedilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Orta zincirli açil koenzim A dehidrogenaz yetmezliği</span>

Orta zincirli Açil-CoA(Koenzim A) dehidrogenaz eksikliği, vücudun orta zincirli yağ asitlerini asetil-CoA'ya parçalama

Biyosentez, substratların canlı organizmalarda daha karmaşık ürünlere dönüştürüldüğü çok aşamalı, enzim katalizli bir süreçtir. Biyosentezde basit bileşikler modifiye edilir, diğer bileşiklere dönüştürülür veya makromoleküller oluşturmak üzere birleştirilir. Bu süreç genellikle metabolik yollardan oluşur. Bu biyosentetik yollardan bazıları tek bir hücresel organel içinde yer alırken diğerleri birden fazla hücresel organel içinde yer alan enzimleri içerir. Bu biyosentetik yolların örnekleri arasında çift katlı lipit katmanının bileşenlerinin ve nükleotidlerin üretimi yer alır. Biyosentez genellikle anabolizma ile eş anlamlıdır ve bazı durumlarda birbirinin yerine kullanılır.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.