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:

    1. Gastrik Evre

    2. 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

  1. Emülsiyon Oluşumu: 0.3-1 µm çapındaki emülsiyon partikülleri oluşur; merkezde nonpolar yapılar, dış kısımda ise polar yapılar yer alır.

  2. Emülsiyon Partiküllerinin Safra Tuzları ile Katkısı: 16-20 Å çapında miseller oluşur; trigliseridler, safra tuzları arasında sandviç modeli gibi tutulurlar.

  3. 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.