prekürsör ve türev lipidler son
TRANSCRIPT
Prekürsör ve Türev Lipidler
• Yağ Asitleri
İzoprenoidler ve Steroidler
Alkoller
Gliserol ve Steroller
Yağ aldehitleri,Keton cisimleri
Lipidde çözünen vitaminler ve Hormonlar
İZOPRENOİDLER
• 2-metil 1,3 butadien yapısı gösteren izopren birimlerinin kondensasyonu ile oluşurlar
• Çok sayıda doymamış bağ içermeleri nedeni ile renkli bileşiklerdir
• Vucutta asetat’tan kolesterol sentezi sırasında rastlanır
• İzopentenil pirofosfat birçok biyomolekülün öncül bileşiğidir
3 grupta incelenir
• Terpenler
• Karotenoidler
• Steroidler
TERPENLER
• Monoterpenler 2 izopren(10 C)Geranyol,Mentol
Limonen• Seskiterpenler 3 ; (15 C) Farnesol• Dİterpenler 4 ; (20 C) Fitol• Triterpenler 6 ; (30 C) Skualen• Tetraterpenler 8 , (40 C) Karotenoidler• Pentaterpenler 10 , (50 C) Ubikinon 95 C’lu Dolikol
6
Izoprenoidler
OHOH
Menthol: a monoterpene
Lycopene: a tetraterpene
Yüksek C’lu izoprenoidler insan ve hayvan vucudu için önemlidir
• Fitol, klorofilde bulunur.E ve K vitamininin yapısında yer alır
• Skualen, kolesterol sentezi sırasında oluşur.Balık yağında bulunur
• Ubikinon, ETZ’de
• Dolikol,GP ve PG sentezinde
8
İzopren türevi bileşikler olan karotenoidler ve steroidler lipidlerle ilgili maddelerdir.
•Bazı mutant gen ürünü proteinleri membrana bağlamada görev aldıkları görülmüştür
Prenylated proteins
• Lipid ile membrana bağlı olan proteinler genellikle periferal membran proteinleridir
• 3 tipi yaygındır– Prenillenmiş proteinler
• Farnesylated proteins (C15 isoprene unit)
• Geranylgeranylated proteins (C20 isoprene unit)
– Açillenmiş proteinler• Myristoylated proteins (C14)
• Palmitoylated proteins (C16)
-Glikozilfosfatidilinozitol bağlı proteinler (GPI-linked proteins)
Fatty acylated proteins
GPI-linked proteins
STEROİDLER
• STEROİDLER :Steran halkası içerirler Steros:Katı• Karbonlu yan zincir taşıyan steroidler
Steroller Safra asitleri Dijitoksanlar Pregnanlar• 17.C’da OH-veya keto grubu taşıyan steroidler
Androjenler Östrojenler
STEROLLER• Ergosterol(Provitamin D):D2 vitamininin
ön maddesidir.9 C’lu yan kol taşırlar.B halkasında 2 çift bağ vardır.Bitkilerde ve mayada bulunur
• Fitosterol:Bitki sterolleridir. 10 C’lu yan kol taşırlar.ß sitosterol bu gruptadır.Barsakta emilmez
• Kolesterol: 8 C’lu yan kol taşır.3.C’da OH,5 ve 6.C’lar arasında çift bağ bulundururlar
• 7-dehidrokolesterol:D3 vitaminin ön maddesidir.Kolesterol ile beraber dokularda bulunur.2. 6’lı halkada 2 çift bağ vardır
.
Hücre membranlarının yapısında,sinir hücrelerinin myelin
kılıfında olmak üzere vucuttaki tüm dokularda
bulunur.BOS’da bulunmaz.
Bazı dokuların kuru ağırlıklarının yüzdeleri olarak Kolesterol
düzeyleri
%
Beynin Ak maddesi 14
Beynin boz maddesi 6
Böbrek 1.6
Dalak 1.5
Deri 1.3
Karaciğer 0.93
Meme bezi 0.70
Tam kan 0.65
Düz kan 0.55
İskelet kası 0.25
Kolesterolün Fiziksel Özellikleri• 1775 yılında safra taşıdan elde edilmiştir• Su asit ve alkalilerde erimez.Organik
çözücülerde,sıcak alkolde,sıvı ve katı yağlarda erir.Yağlarda eridiği zaman onların daha fazla su çekmelerine neden olur.Yüksek oranda kolesterol içeren lanolin ,suda eriyen merhemlerin hazırlanmasında kullanılır
• Elektriği az iletir,beyin ve sinir dokusunda yalıtıcı görev yapar
Kimyasal yapısı Yapısındaki çift bağ ile OH grubundan ileri
gelir• OH grubu yağ asitleri ile esterleşebilir.
Esterleşme yapıyı hidrofobik yapar.Safrada safra tuzları ve Fosfolipidler ile çözünür hale gelir
Cholesterol and cholesterol esters
CH3
CH3
H
OH
H3C
HH
hydrophillic
hydrophobic
OR
O
usually palmitate
drawn this way
Plazma kolesterolünün ¾ ‘ü Ester kolesteroldür:LP partikülünün merkezinde taşınır. 1/ 4 ‘ü Serbest kolesterol :Biyolojik membranların yapısında bulunur
• Çift bağ barsak bakterileri ile doyurularak nötral dışkı sterolleri meydana gelir
• Koprostanol,Kolestanol
OH grubu oksidanlarla ketonlaşır (kolestenon)
Kolesterol tayin metotları:
A) Enzimatik olmayan metotlar-Kolesterolün renk reaksiyonu verici özellikleri vardır.
-Liebermann-Burchard metodu
-Salkowski reaksiyonu
-Deproteinizasyonlu kolorimetrik metot (Zak metodu)
B) Enzimatik metot: Kolesterol esteri, kolesterol esterazla hidroliz edilerek serbest kolesterol elde edilir. Kolesterol oksidaz, oksijen kullanarak H2O2 oluşumunu sağlar. H2O2 , çeşitli bileşiklerle renkli kompleks oluşturur; bu da 500 nm’de okunur.
Kolesterolün reaktiflerle verdiği kırmızı ya da yeşil renkler, halokromlar adını alırlar. Bunlar, kolesterolün polimerleşerek yüksek molekül ağırlıklı doymamış hidrokarbonların oluşmasına bağlanmaktadır.
Kolesterolün kloroformdaki çözeltisine asetik asit anhidridi ve H2SO4 damlatılınca zümrüt yeşili bir renk
oluşur ki bu reaksiyona Liebermann-Burchardt reaksiyonu denir.
Kolesterolün kloroformlu ortamda sadece H2SO4 ile
kırmızı renk oluşturması Salkowski reaksiyonu olarak bilinir.
Kolesterol, gelişen hayvan dokularının hepsinde membran sentezi için gereklidir.
Kolesterol, steroid hormonlar, safra asitleri ve vitamin D için prekürsördür.
Ayrıca kolesterol biyosentez yolundaki ara ürünler de birçok maddenin sentezinde kullanılırlar.
Kolesterol
Cholesterolin membrane
Cholesterolin membrane
Cholesterol inserts into bilayer membranes with its hydroxyl group oriented toward the aqueous phase & its hydrophobic ring system adjacent to fatty acid chains of phospholipids.
The OH group of cholesterol forms hydrogen bonds with polar phospholipid head groups.
CholesterolHO
10/03/13 34
• İnsanlarda hemen hemen tüm dokular tarafından sentezlenir.
Kolesterol biyosentezi
Diyet ile alınan 0,3-0,9 g kadar kolesterolün yanı sıra günde 1,5-2,0 g kadar kolesterol endojen olarak kazanılır.
Endojen kolesterolün 1-1,5 g kadarı karaciğerde; 0,5 g kadarı da bağırsaklar, adrenal korteks, deri, testis, aort gibi organlarda sentez edilir.
Kolesterol biyosentezi mitokondri dışında olur ve prekürsör madde asetil KoA’dır.
Kolesterol biyosentezinde prensip, aktif izoprenlerin metil dallı doymamış hidrokarbonlara polimerizasyonu ve sonra kapanarak halka sistemine dönüşümüdür.
Kolesterol biyosentezinde prensip, aktif izoprenlerin metil dallı doymamış hidrokarbonlara polimerizasyonu ve sonra kapanarak halka sistemine dönüşümüdür.
Asetil KoA’dan kolesterol oluşumu dört evrede gerçekleşir:
-Üç asetat ünitesinin 6 karbonlu ara ürün olan mevalonat şekline kondense olması.
-Mevalonatın aktif izopren ünitelerine dönüşmesi.
-Altı adet 5 karbonlu izopren ünitesinin 30 karbonlu linear squalen haline polimerize olması.
-Squalenden, bir dizi değişiklikten sonra kolesterol oluşması.
Kolesterol biyosentezinin başında, önce asetil-CoA’lardan HMG-KoA oluşur.
41
Conversion of Squalene to Cholesterol
OH +
CH3H3C
CH3
HO
CH3
CH3
CH3
HO
CH3
CH3
RCO2
Squalene
Squalenemonooxygenase
2,3-Oxidosqualenecyclase
Lanosterol
20 Steps
Cholesterol
Acyl-CoA:cholesterolacyltransferase Cholesterol esters
(principal transport form in blood)
O2
Squalene-2,3-epoxide
42
Kolesterol Biyosentezinin
inhibisyonu
COSCoA
HOCO2
-CH3
C -S -CoA
HOCO2
-CH3
H
OH
][HO
CO2-
CH3
OH
HOCO2
-H
OH
CH2CH2
NF
C6H5NHCO
Atorvastatin (Lipitor):resembles intermediate
HMG CoA MevalonateIntermediate
HMGCoAreductase
QuickTime™ and aTIFF (Uncompressed) decompressor
are needed to see this picture.
Günde 1gr.endojen sentez edilir. 500mg.diyet ile alınır.
Atılımı: Safra asitleri ve nötral steroidler olarak (Dışkı ile) 1gr.
Hergün barsağa salgılanan safra tuzu 15-30g kadardır.Bunun %99’u geri emilir
Deri yolu ile atılır(0.1-0.3gr.)
Kolesterol birçok steroidin ön maddesidir
• Safra asitleri(24)• D vitamini• Pregnenolon üzerinden(21) Glikokortikoidler(21) Mineralokortikoidler(21) Androjenler(19)-------Östrojenler(18)
-Kolesterol, steroid hormonların ve safra asitlerinin ön maddesidir.
-Kolesterol oksitlenir ve konjuge çift bağ içerirse deride bulunan 7-dehidroksikolesterol meydana gelir.
7-dehidroksikolesterol UV ışığa maruz kalırsa kolekalsiferol (vitamin D3) oluşur.
48
Kolesterolden safra tuzlarının sentezi
C O2-
HO
CH3
HO OHH
CH3
CONHCH2RCH3
CH3
HO
CH3
Cholesterol Cholic acid
R = CH2SO3- Taurocholate
R = CO2- Glycocholate
Detergents
Safra asitleri
primer safra asitleri
Kolik asit
kenodezoksikolik asit
sekonder safra asitleri
dezoksikolik asit
litokolik asit
Safra asitlerinin biyofonksiyonları
• yüzey gerilimini azaltıcı etkileriyle emülsiyonlaşmayı kolaylaştırırlar; hem yağların hem yağda çözünen vitaminlerin 0,3-1µ çapında emülsiyon veya 16-20Ao çapında miseller halinde emilmelerini sağlarlar.
• safra içindeki kolesterolün çökmesini önlerler. • intestinal motiliteyi artırırlar. • kolesterol esterazı ve ince bağırsağın üst
kısımlarında lipazı aktive ederler.
Kolesterolün akıbeti
Omurgalılarda kolesterol sentezinin çoğu karaciğerde gerçekleşir.
Karaciğerde sentezlenen kolesterolün az bir kısmı hepatositlerin membranlarına katılır, fakat çoğu safra asitleri veya kolesterol esterleri şeklinde karaciğerden ayrılır.
Kolesterol, insanlarda kardiyovasküler sistem hastalıklarının insidansı ile yüksek kan kolesterol düzeyi arasındaki kuvvetli ilişki nedeniyle en çok sözü edilen lipiddir.
Keton cisimleri
Keton cisimleri, karaciğerde yağ asidi oksidasyonunun normal son ürünü olan Asetil KoA’dan sentez edilen asetoasetik asit, β-hidroksibutirik asit ve asetondur.
Keton cisimleri, bazı metabolizma bozukluklarında kanda artar ve idrarda saptanırlar.
Ketonemi: Kanda keton cismi artışı
Ketonüri: İdrarda keton cismi saptanması
Ketosis-ketoasidosis: Kanda keton cismi artışı ve idrarda keton cismi saptanması
Keton cisimlerinin biyosentezi
Keton cisimleri olan asetoasetat, β-hidroksibütirat ve aseton, karaciğerde sentezlenirler ve buradan diğer organlara gönderilirler.
• Basit bir lipid ve protein yapılarıdır.• Kanda lipidlerin taşınımını sağlarlar.• Barsak ve karaciğerde sentez edilirler
LİPOPROTEİNLER
Lipoproteinlerin iç çekirdeğinde apolar lipidler (trigliserid ve kolesterol esteri veya her ikisi), dış yüzünde ise fosfolipid, serbest kolesterol ve apolipoproteinlerden oluşan polar bir kabuk vardır.
Polar kısımlar dışarı yönelmiştir, böylece çözünürlük sağlanır.
.
03/10/13 CBÜTF Biyokimya 59
Lipoproteinler fosfolipitler, kolesterol, kolesterol esterleri ve trigliseridlerin çeşitli kombinasyonları ile apolipoproteinler denen spesifik taşıyıcı proteinlerin moleküler agregatlarıdırlar.
• Temel olarak dört grupta incelenir. -Şilomikronlar -Çok düşük dansiteli lipoproteinler(VLDL) -Düşük dansiteli lipoproteinler(LDL) -Yüksek dansiteli lipoproteinler(HDL)
03/10/13 CBÜTF Biyokimya 63
03/10/13 CBÜTF Biyokimya 64
LİPOPROTEİNLERİN ÖZELLİKLERİ VE SINIFLAMASILİPOPROTEİNLERİN ÖZELLİKLERİ VE SINIFLAMASI
ŞilomikronŞilomikron VLDL VLDL IDLIDL LDLLDL HDLHDL
BarsaktaBarsaktasentezsentez
Barsak ve KCBarsak ve KC İntravaskülerİntravasküler VLDL yıkılımıVLDL yıkılımı İntravaskülerİntravasküler
IDL yıkılımıIDL yıkılımıÇok az Çok az
KC- barsakta KC- barsakta sentezsentez
KC- barsaktaKC- barsaktaTG den zengin TG den zengin
Şilomikron ve VLDL Şilomikron ve VLDL yıkılımıyıkılımı
ELEKTROFOREZ
Orjinde Pre β(α2)
Geniş β(β- preβ arası)
β α
Lipoprotein ParticlesLipoprotein Particles
Classification of lipoprotein particles
Composition Density Size
Chylomicrons
TG >> C, CE
Low Large
VLDL TG > CE
IDL CE > TG
LDL CE >> TG
HDL CE > TG High Small
Lipoproteinlerin Protein Kısmına Apolipoprotein Denir
• Yapısal bileşenler olarak• Enzim aktivasyonu ve
inhibisyonunda• Lipoprotein katabolizmasında• Reseptörce tanınmada görev
alırlar
BittiBitti..