Back to chapter

2.5:

Lipitlerin Yapısı

JoVE Core
Molecular Biology
This content is Free Access.
JoVE Core Molecular Biology
Structure of Lipids

Languages

Share

Lipitler, enerji depolamak için kullanılan trigliseridleri ve hücre zarlarının ana yapısal bileşenleri olan fosfolipidleri içeren bir grup hidrofobik moleküldür. Trigliseritler ve çoğu fosfolipid, gliserol ve yağ asidi zincirlerinden oluşur. Yağ asitleri, zincirin bir ucunda metil gruplarına ve diğer ucunda karboksil gruplarına sahiptir.Karboksil grubuna bağlı karbon, alfa karbon olarak adlandırılır ve metil grubu karbon, omega karbon olarak bilinir. Yağ asitlerinin uzunluğu ve hidrokarbon zincirinde çift bağların varlığı değişir. Çift bağlı olanlar doymamış yağ asitleridir ve sadece tek bağa sahip olanlar doymuş yağ asitleridir çünkü mümkün olan en fazla sayıda hidrojen atomu ile doymuşlardır.Yağ asitlerinin genellikle ortak adları vardır, ancak karbon atomlarının sayısına ve karbon zincirindeki çift bağların sayısına ve konumuna göre sistematik olarak adlandırılabilir. Birkaç yaygın numaralandırma yöntemi vardır. Karboksil referanslama sistemi, 1 olarak numaralandırılan karbonil karbondan tüm çift bağların konumunu sayar.Omega referans sistemi, omega karbonu 1 olarak numaralandırılmış omega karbona en yakın çift bağın konumunu sayar. Örneğin, bir omega 3 yağ asidi olan linolenik asit, karboksil ucundan sayımdan itibaren 9, 12 ve 15 konumlarında 18 karbona ve çift bağa sahiptir. Bu, karboksil referanslama sistemine göre 8:3 Δ9, 12, 15 ve omega referans sistemine göre 18:3 olarak adlandırılmaktadır.Doymamış yağ asitleri iki konfigürasyonda ortaya çıkabilir:cis ve trans. Cis konfigürasyonunda, çift bağda yer alan karbonlar üzerindeki hidrojenler, bağın aynı tarafındadır, halbuki trans konfigürasyonunda, hidrojenler zıt taraflarda yer almaktadır. Yapısal olarak cis yağ asitleri bükülmüş zincirlere sahipken, trans yağ asitleri düz zincirlere sahiptir.Trans yağ tüketiminin çeşitli kardiyovasküler hastalıklardan sorumlu olduğu bulunmuştur, oysa omega-3 ve omega-6 gibi cis yağ asitlerinin tüketiminin sağlığa faydalı olduğu bilinmektedir. Yaygın olarak yağ olarak bilinen trigliseridler, öncelikle enerji depolamak için kullanılır. Gliserolün hidroksil uçları ile yağ asitlerinin karboksil uçları arasındaki ester bağları yoluyla gliserole bağlanan üç yağ asidinden oluşurlar ve bu da polar olmayan bir molekül oluşumuna neden olur.Üç yağ asidi de aynı türdeyse, basit trigliseritler olarak bilinirler. Üç yağ asidi farklıysa, bunlar karışık trigliseritler olarak bilinirler. Diğer bir lipit türü olan fosfolipitler, biyolojik zarların önemli bir yapısal özelliğidir.Bir hidrofilik alkol grubu ve hidrofobik yağ asidi kuyrukları ile modifiye edilmiş fosfat gruplarından oluşan hidrofilik kafalara sahiptirler. Bu başlıkların ve kuyrukların bileşimi değişebilir, bu da farklı tipte membran lipidlerine neden olur. Gliserofosfolipidler, sırasıyla ester ve fosfodiester bağları yoluyla her gliserol karbonuna bağlanan iki yağ asidi ve oldukça polar bir gruptan oluşan yaygın bir fosfolipid türüdür.

2.5:

Lipitlerin Yapısı

Lipitler, doğada büyük ölçüde apolar olan çeşitli bileşikler grubunu içerir. Bunun nedeni, çoğunlukla polar olmayan karbon-karbon veya karbon-hidrojen bağlarını içeren hidrokarbonlardır. Polar olmayan moleküller hidrofobiktir (‘su korkusu’) veya suda çözünmez. Lipitler bir hücrede birçok farklı işlevi yerine getirir. Hücreler, yağ şeklinde uzun süreli kullanım için enerji depolar. Lipitler ayrıca bitkiler ve hayvanlar için çevreden yalıtım sağlar. Örneğin, su, itici hidrofobik doğası nedeniyle kürk veya tüyler üzerinde koruyucu bir tabaka oluştururken suda yaşayan kuşların ve memelilerin kuru kalmasına yardımcı olurlar. Lipitler ayrıca birçok hormonun yapı taşlarıdır ve tüm hücre zarlarının önemli bir bileşenidir. Lipitler arasında yağlar, sıvı yağlar, mumlar, fosfolipitler ve steroidler bulunur.

Lipitlerin Genel Yapısı

Bir yağ molekülü iki ana bileşenden oluşur-gliserol ve yağ asitleri. Gliserol, üç karbon, beş hidrojen ve üç hidroksil (OH) grubuna sahip organik bir bileşiktir (alkol). Yağ asitleri, bir karboksil grubunun bağlı olduğu uzun bir hidrokarbon zincirine sahiptir, bu nedenle ‘yağ asidi’ olarak adlandırılır. Yağ asidindeki karbon sayısı 4 ila 36 arasında değişebilir. En yaygın olanları 12-18 karbon içerenlerdir. Bir yağ molekülünde, yağ asitleri gliserol molekülünün üç karbonunun her birine bir oksijen atomu yoluyla bir ester bağı ile bağlanır. Bir dehidrasyon reaksiyonunda üç yağ asidinin bir gliserol omurgasına katılması triasilgliserol oluşturur. Triasilgliseroldeki üç yağ asidi benzer veya farklı olabilir.

Bir fosfolipid başka bir yaygın lipit türüdür. Amfipatik bir moleküldür, yani hidrofobik ve hidrofilik bir kısmı vardır. Yağ asidi zincirleri hidrofobiktir ve su ile etkileşime giremez; oysa fosfat içeren grup hidrofiliktir ve su ile etkileşime girer. Fosfolipidlerin hidrofilik kafa grupları sulu çözelti ile karşı karşıyadır. Hidrofobik kuyruklar iki tabakanın ortasında tutulur.

Yağ Asitleri

Yağ asitleri doymuş veya doymamış olabilir. Bir yağ asidi zincirinde, hidrokarbon zincirindeki komşu karbonlar arasında sadece tek bağlar varsa, yağ asidi doyurulur. Stearik asit, doymuş yağ asidinin bir örneğidir.

Hidrokarbon zinciri bir çift bağ içerdiğinde, yağ asidi doymamış olur. Oleik asit, doymamış bir yağ asidi örneğidir. Doymamış yağların çoğu oda sıcaklığında sıvıdır ve yağ olarak adlandırılır. Molekülde bir çift bağ varsa, o zaman tekli doymamış bir yağdır (örneğin, zeytinyağı). Birden fazla çift bağ varsa, o zaman çoklu doymamış bir yağdır (örneğin, kanola yağı). Tek bağlara sahip uzun düz yağ asitleri genellikle sıkıca paketlenir ve oda sıcaklığında katıdır. Stearik asit ve palmitik asit içeren hayvansal yağlar (ette yaygın olarak bulunur) ve bütirik asit içeren yağlar (tereyağında yaygın olarak bulunur) doymuş yağ örnekleridir.

Yağ asitleri ayrıca Cis ve trans olarak sınıflandırılabilir. Cis ve trans, molekülün çift bağ etrafındaki konfigürasyonunu gösterir. Hidrojenler aynı düzlemde mevcutsa, bir cis yağıdır. Hidrojen atomları iki farklı düzlemde ise, bir trans yağdır. cis çift bağı, yağ asitlerinin sıkıca paketlenmesini önleyen ve oda sıcaklığında sıvı tutan bir bükülme veya ‘kıvrılmaya’ neden olur. Zeytinyağı, mısır yağı, kanola yağı ve morina karaciğeri yağı doymamış yağlara örnektir. Doymamış yağlar kandaki kolesterol seviyesini düşürmeye yardımcı olurken, doymuş yağlar arterlerde plak oluşumuna katkıda bulunur.

Trans Yağlar

Gıda endüstrisi, yağları yarı katı ve birçok işlenmiş gıda ürünü için arzu edilen bir kıvamda yapmak için yapay olarak hidrojene eder. Bu işlem sırasında, hidrokarbon zincirindeki cis– konformasyonun çift bağları,trans– konformasyonda çift bağlara dönüşebilir.

Margarin, bazı fıstık ezmesi türleri ve kısaltma yapay olarak hidrojene trans yağların örnekleridir. Son çalışmalar, insan diyetindeki trans yağlardaki bir artışın, düşük yoğunluklu lipoproteinlerin (LDL) veya ‘kötü’ kolesterolün daha yüksek seviyelerine yol açabileceğini ve bunun da arterlerde plak birikmesine ve kalp hastalığına yol açabileceğini göstermiştir.

Omega Yağ Asitleri

Esansiyel yağ asitleri, insan vücudunun ihtiyaç duyduğu ancak sentezlemediği asitlerdir. Sonuçta, diyette yutma yoluyla takviye edilmelidir. Omega-3 yağ asitleri bu kategoriye girer ve insanlar için bilinen sadece iki taneden biridir (diğeri omega-6 yağ asididir). Bunlar çoklu doymamış yağ asitleridir ve omega-3’tür, çünkü çift bağ üçüncü karbonu hidrokarbon zincirinin ucundan komşu karbona bağlar.

Alfa-linolenik asit, bir omega-3 yağ asidi örneğidir. Üç cis çift bağa ve sonuç olarak kavisli bir şekle sahiptir. Somon, alabalık ve ton balığı, omega-3 yağ asitlerinin iyi kaynaklarıdır. Araştırmalar, omega-3 yağ asitlerinin kalp krizlerinden ani ölüm riskini azalttığını, kandaki trigliseritleri düşürdüğünü, kan basıncını düşürdüğünü ve kan pıhtılaşmasını inhibe ederek trombozu önlediğini göstermektedir. Ayrıca iltihaplanmayı azaltır ve hayvanlarda bazı kanser riskini azaltmaya yardımcı olabilirler.

Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Biology 2e, Chapter 3.3: Lipids.