biyokimya
Giriş
Bu slaytlarda yer alan bilgiler ve görsel nesneler eğitim amaçlı kullanılmıştır.
Lipid Metabolizması
Prof. Dr. Sefa Selik tarafından açıklanmaktadır.
Lipidlerin Vücuda Alımı ve Kullanımı
Normal erişkin bir insan, besinlerle birlikte günde 60-150 g kadar lipid alır.
Alınan lipidlerin büyük çoğunluğu trigliserid (%90), az bir kısmı da fosfolipid, kolesterol, kolesterol esterleri ve yağ asitlerinden oluşur.
Lipid Sindirimi
Lipid sindirimi 2 evrede gerçekleşir:
Gastrik Evre
İnternal Evre
Gastrik Evre
Trigliseridlerin, fosfolipidler, kolesterol ve kolesterol esterlerinin esas sindirim yeri ince bağırsaklar olsa da,
Tükürük lipazı (lingual lipaz) ve gastrik lipaz (asit stabil lipaz)'ın etkisiyle (1-20 dk gibi bir sürede), midede lipidlerin %30'unun parçalanması gerçekleşir.
Özellikle kısa ve orta zincirli yağ asitlerinin TG'lerden salınımı gerçekleşir.
Sindirim sonrası serbest kalan kısa zincirli yağ asitleri mide venöz dolaşımı ile emilerek kan dolaşımına katılır. Bu emilim,
Özellikle yeni doğanların beslenmesinde önemlidir çünkü pankreatik lipaz tam anlamıyla gelişmiş ve aktif değildir.
Erişkinlerde ise lipidlerin emilimi esas olarak ince barsakların başlangıç kısımlarında gerçekleşir.
İnternal Evre
Mideden ince bağırsaklara gelen içerik (kimus), asidik reaksiyondadır.
Bu, barsaklardan kolesistokinin (CCK) salınımına neden olur,
Bu da safra kesesinin kontraksiyonu ile safra içeriğinin duodenuma akıtılmasını sağlar.
İnce bağırsaklarda ilgili hücrelerden salınan sekretin, pankreastan bikarbonat içeriği yüksek salgı artışına neden olur.
Bu süreç, kimusun, safra ve pankreas sıvısı tarafından nötralize edilmesine ve pankreatik lipazın etki edebilmesi için gerekli şartların oluşmasına olanak tanır.
Lipid Sindirimi Süreçleri
Emülsiyon Oluşumu: 0.3-1 µm çapındaki emülsiyon partikülleri oluşur; merkezde nonpolar yapılar, dış kısımda ise polar yapılar yer alır.
Emülsiyon Partiküllerinin Safra Tuzları ile Katkısı: 16-20 Å çapında miseller oluşur; trigliseridler, safra tuzları arasında sandviç modeli gibi tutulurlar.
Lipidlerin Hidrolitik Olarak Parçalanması: Pankreatik lipazın etkisi ile misellerdeki lipitler hidrolitik olarak parçalanır, bu ürünlerin de misel oluşumuna katılmasıyla miks miseller ortaya çıkar.
Pankreatik Lipaz ve Fonksiyonu
Pankreatik lipaz, trigliseridlerin hidrolizini katalize eden bir enzimdir,
Optimal etkisini pH 7-9 aralığında gösterir,
1 molekül trigliseridin tam hidrolizi ile
3 molekül yağ asidi ve 1 molekül gliserol oluşturur.
Lipid sindiriminde görev alan lipaz tipleri şunlardır:
Lingual/asid stabil lipaz: TAG’ler (orta, kısa zincirli yağ asitleri) → FFA + DAG
Pankreatik lipaz: TAG’ler (uzun zincirli yağ asitleri) → FFA + 2MG
Fosfolipaz A2: Fosfolipidler (doymamış FA-pozisyon 2) → doymamış FA lizolesitin
Lipoprotein lipaz: TAG’ler (şilomikron ve VLDL’de) → FFA + gliserol
Hormon-duyarlı lipaz: TAG’ler (adipoz dokuda depo edilen) → FFA + DAG
Asit lipaz: Lizozomal lipidler (fagositozla alınan)
Lipazların Regülasyonu
Pankreatik Lipaz: Ko-lipaz tarafından aktive edilir.
Fosfolipaz A2: Safra asitleri ve Ca²⁺ tarafından aktive edilir.
Diğer Lipazlar:
Lipoprotein lipaz, apoCll ve insülin tarafından aktive edilir.
Hormon-duyarlı lipaz, glukagon ve epinefrin tarafından aktive edilir, insülin tarafından inhibe edilir.
Miks Misel Oluşumu ve Emilim
Miks misel içerisindeki lipid unsurların mukozal hücreler tarafından lümenden emilimi konsantrasyon gradiyentine bağlı olarak
Barsak motilitesi desteği ile gerçekleşir.
Yağ asitlerinin emiliminde FATP (yağ asidi transport proteinler) görev alır.
Mukozal hücreler fatty acid-binding protein (FABP) içerir,
Emilmiş lipidler düz ER içerisinde yeniden yapılanma ve birleşme işlemine tabi tutulur.
Sonrasında apoliporoteinler eklenmek üzere granüllü ER’ye transfer edilirler.
Lipidlerin Sindirim ve Emilimi
İnce bağırsakta son lipitlerin sindirimi sonucunda misellerde az miktarda trigliserid,
bol miktarda 2-mono gliserid, yağ asidi, gliserol, fosfolipid, serbest kolesterol ve safra tuzları bulunur.
Bunların %95’i ileumdan pinositoz veya pasif difüzyonla emilerek ince barsak mukoza hücresi içine geçerler.
Enzimatik parçalanma sonucu serbest kalan lipidlerin emilimi, diyette alınan fosfolipidler doğrudan emilebilirler,
Emilen kolesterolün %85-90’ı bağırsak mukoza hücresinde tekrar esterleştirilir.
Şilomikron Sentezi
İnce barsak mukoza hücresinde, 2-mono gliseridlerden oluşan eksojen trigliseridler,
Az miktarda serbest kolesterol, kolesterol esteri ve fosfolipid ile bir araya gelirler;
Bir protein tabakasıyla kaplanarak suya çözünebilir ve transport edilebilir şilomikronları oluştururlar.
Şilomikronlar lenf sistemi yoluyla dolaşıma katılırlar.
Kısa ve orta zincirli yağ asitleri (4-10 C) emilim için şilomikronlara ihtiyaç duymazlar.
Lipidlerin Dolaşıma Girişi
Duktus torasikusta süt beyazlığı (şilus) ile birlikte kan dolaşımında lipidler nedeniyle plazma bulanıklığı (emilim lipemisi) görülür.
Heparin, aktif lipoprotein lipaz üzerinde etki göstererek plazma berraklaşmasını sağlar.
Heparin, berraklaştırıcı faktör veya Clearing factor olarak tanımlanır.
Yağların Adipoz Dokudan Mobilizasyonu
Adipoz dokudan yağların mobilizasyonu (örneğin, egzersiz ile) gerçekleşir.
Hormon Duyarlılığı
Epinefrin veya glukagon (her ikisi de hormonlardır) kan akışından çıkarak adipoz hücrelerinin zarındaki reseptör moleküllerine bağlanır,
Bu, adenilat silazın ATP’yi cAMP’ye dönüştürmesine olanak tanır.
cAMP, inaktif protein kinazla bağlanarak onu aktifleştirir.
Aktif protein kinaz, triacylglycerol lipaz ile etkileşerek onu aktifleştirir.
Triacylglycerol Lipaz Aktivasyonu
Aktif hale gelen triacylglycerol lipaz trigliseridleri yağ asidi bileşenlerine ayırır.
Yağ asidi molekülleri kan akışında serum albumin tarafından alınır.
Serum albumin, yağ asidi moleküllerini myosit (kas hücreleri) içinde serbest bırakarak kullanıma hazır hale getirir.
Yağ asitleri beta-oksidasyona uğrar,
Bu süreç karbondioksit ve myositin kullanması için ATP enerjisi sağlar.
Lipoproteinler
LDL (Low Density Lipoprotein): Trigliserid içerikleri çok az, kolesterol ve kolesterol esterlerinden zengin lipoproteinlerdir.
HDL (High Density Lipoprotein): %55 protein, %2 serbest kolesterol, %15 kolesterol esteri, %24 fosfolipid, %4 trigliserid içerir.
Sağlıklı bir erişkinin kan plazmasında 8-10 saatlik açlıktan sonra toplam olarak %400-700 mg lipid bulunur:
Bunun ¼’ü trigliserid, %140-200 mg’ı kolesterol ve %160 mg kadarı fosfolipiddir.
Total kolesterol: 140-200 mg/dL, HDL kolesterol: 40-60 mg/dL, LDL kolesterol: <130 mg/dL.