Dosyayı isterseniz görüntüleyebilir isterseniz indirebilirsiniz.
GoogleDocs üzerinden indirmek için : İndir–Açılan sayfadan indirebilirsiniz–
Önizleme ;
YAĞ DOKUSU BİYOKİMYASI
YAĞ DOKUSU BİYOKİMYASI:
Yağ dokusu (adipoz doku) özel bir bağ dokusudur.
Yağ hücreleri yağları depo kabiliyetindedir. Önce damlacıklar halinde depolanır daha sonra tüm hücreyi kaplar. Sitoplazma ince bir hat şeklinde yağ damlasını sarar. Hücre organelleriyle kenara itilir.
Yağ dokusu organlara destek sağlar.
Vücut için enerji deposu ve kaynağıdır.
Normal ağırlıktaki bir insanda, erkeklerde vücut ağırlığının %15-20’sini, kadınlarda ise %20-25’ini yağ dokusu oluşturmaktadır.
Yağ dokusu yaşam boyu enerji ihtiyacı ve tüketimine bağlı sürekli hacim değişikliği gösteren bir dokudur.
Yağ dokusu
*Kahverengi yağ dokusu
*Beyaz yağ dokusu
-Visseral yağ (omental yağ) dokusu
-Deri altı yağ (subkutan) dokusu
Abdominal deri altı yağ dokusu
Uyluk (gluteal) deri altı yağ dokusu
Diğer deri altı yağ dokusu
Trigliseridler metabolik enerjinin en verimli ve konsantre depolanma şeklidir.
1 gr karbonhidrat veya protein ~ 4 kcal enerji sağlar. 1 gr yağ ~ 9 kcal enerji sağlar.
Yağlar apolar bileşikler olarak susuz depolanır.
Karbonhidrat ve proteinler polar bileşikler olarak hidratlanmış şekilde depolanırlar.
Lipidlerin Taşınması:
Lipoproteinler lipidleri oksidasyon için çoğu dokuya ve depolanma için yağ dokusuna taşırlar. Barsaktan şilomikronlar (CM) ve karaciğerden VLDL halinde taşıyarak bu döngüye aracılık ederler.
Lipidler yağ dokusundan serum albuminine bağlı serbest yağ asitleri (FFA) olarak mobilize edilir.
Plazmada bulunan total yağ asitlerinin %5’inden azını esterleşmemiş uzun zincirli yağ asitleri (yani serbest yağ asitleri),
%45’ini triaçilgliserol (TAG),
%35’ini fosfolipid (FL),
%15’ini kolesterol esterleri (CE) oluşturur.
Plazma Lipoproteinleri
Plazma lipoproteinlerinin 4 ana grubu kimliklendirilmiştir:
TAG’lerin barsaktan emiliminden türeyen CM’lar,
TAG’lerin karaciğerden çıkışı için türetilen VLDL’ler (pre-β-lipoprotein),
VLDL katabolizmasındaki son evreyi temsil eden LDL’ler (β-lipoprotein),
VLDL ve CM metabolizması ile kolesterol taşınmasına katılan HDL’ler (α-lipoproteinler)
Lipoproteinler
Apolipoproteinler + Lipitler = Kompleks
İçerikleri:
Apoproteinler (veya apolipoproteinler)
Trigliseritler
Serbest Kolesterol
Esterleşmiş Kolesterol
Fosfolipitler
Lipoprotein türleri
(Elektroforetik göçlerine göre)
Uygulama yerinde kalan: CMler
PreBeta bandı: VLDL
PreBeta – Beta bantları arası: IDL
Beta bandı: LDL
Alfa bandı: HDL
Lipoprotein türlerinin bazı özellikleri
TAG, CM ve VLDL’deki baskın lipid iken kolesterol ve fosfolipid sırasıyla LDL ve HDL’deki baskın lipidlerdir.
CM ve VLDL gibi tipik lipoproteinler esas olarak polar olmayan TAG ve CE olan bir lipid öz ile bunu saran amfipatik FL ve kolesterol moleküllerinin yaptığı tek bir yüzeyel katmanda oluşur.
Polar gruplar dıştaki sulu ortama bakacak şekilde yerleşir.
Genel anlamda bir lipoprotein partikülü
Lipidlerin protein kısmına apolipoprotein veya apoprotein denir.
Her lipoproteinde bir veya daha fazla sayıda apolipoprotein (protein veya polipeptid) bulunur.
HDL’deki ana apolipoprotein A ile gösterilir.
LDL’nin ana apolipoproteini VLDL ve CM’da da bulunan apolipoprotein B ’dir.
Öte yandan CM’nun apolipoprotein B’si (B-48) LDL veya VLDL’nin apolipoprotein B’sinden (B-100) küçüktür. B-48 barsakta, B-100 ise karaciğerde sentezlenir.
Apolipoprotein CI, CII, CIII birçok farklı lipoprotein arasında serbestçe aktarılabilen daha küçük polipeptidlerdir.
Apoprotein türleri
*Apo A (I, II, IV)
HDL’nin temel apoproteini
*Apo B (48, 100)
CM,VLDL ve LDL’nin temel apoproteini
B-48 şilomikronda, B-100 VLDL’ ve LDL’de
*Apo C (I, II, III)
Lipoproteinler arasında transfer
*Apo D
*Apo E
Apoprotein fonksiyonları
Lipoprotein yapısının bir kısmını oluşturma,
Enzim kofaktörü
*Apo C-II Lipoprotein Lipazın
*Apo A-I Lesitin:Kolesterol Açil Transferaz’ın,
Dokularda Lp reseptörüyle etkileşim için ligant
LDL reseptörü için Apo B-100 ve Apo E
Şilomikron kalıntısı reseptörü için Apo E
HDL reseptörü için Apo A-I,
Lipit transfer proteini
HDL’deki Apo D.
Özet olarak lipoproteinilerin fonksiyonları
Şilomikronlar: Trigliseritleri barsaktan dokulara taşır.
VLDL: Trigliseritleri karaciğerden dokulara taşır.
LDL: Kolesterolü dokulara taşır.
HDL: Kolesterolü dokulardan uzaklaştırır.
Plazmadaki Serbest Yağ Asitlerinin Akibeti:
Plazmadaki serbest yağ asitleri (FFA) TAG’ün yağ dokusunda lipolize uğramasından veya plazma TAG’lerinin dokular tarafından yakalanması esnasında lipoprotein lipaz etkisinde kalmasından meydana gelir.
Plazmada serum albuminine birleşmiş halde bulunur.
Bunlar yağ dokusunda bulunan palmitik, stearik, oleik, palmitoleik ve linoleik gibi uzun zincirli yağ asitleri ile diğer çoklu doymamış yağ asitlerinden oluşur.
Serum düzeyi 0.1-2 mEq/ml arasındadır.
Tam toklukta FFA’lerin düşük düzeydedir.
Denetim dışı diabetes mellitusta bu düzey 2 mEq/ml’ye kadar yükselebilmektedir.
Bu veri yağ dokusunda insülinin önemini vurgulamak açısından önemlidir.
FFA’lerin kandan çekilmesi son derece hızlıdır. Alınanın bir kısmı okside edilir ve açlıktaki enerji gereksiminin %25-50’sini sağlar.
Arta kalan kısım ise esterleştirilir.
FFA-albumin birlikteliğinin plazma membranında çözülmesinden sonra yağ asitleri, Na+ ile birlikte bir transmembran ortak taşıyıcı (kotransportör) gibi davranan bir membran yağ asidi bağlayıcı proteine bağlanmaktadır.
Sitozole girildiğinde FFA’leri bir yağ asiti bağlayıcı protein veya Z protein tarafından bağlanmaktadır.
TAG’ün akibeti:
TAG’ler barsaktan CM’lar, karaciğerden VLDL içinde taşınır.
CM’lar sadece barsağı drene eden lenfatik sistem tarafından oluşturulan şili içinde bulunur. Bunlar dietle alınan bütün lipidlerin dolaşıma aktarılmasından sorumludur. Sahip oldukları lipidler esas olarak safra ve barsak salgılarından gelir.
Plazma VLDL’sinin çoğu karaciğer kaynaklıdır. Bunlar TAG’ü karaciğerden karaciğer dışı dokulara taşıyan araçlardır.
Barsak hücreleri tarafından CM’ların üretim mekanizması ile karaciğer parankim hücreleri tarafından VLDL üretim mekanizması arasında pek çok benzerlik vardır.
Apo B, RER’daki ribozomlarda sentezlenir.
TAG’lerin temel sentez yeri olan SER’da lipoproteinlere yerleştirilir.
Daha fazla lipid ve protein eklenen golgi aygıtına gelirler.
CM ve VLDL’ler hücre zarıyla kaynaşarak (ters pinositoz) barsak ve karaciğer hücresinden salınır.
CM’lar lenfatik sisteme, VLDL’ler hepatik sinuzoidlere ve dolaşıma salgılanır.
Barsak ve karaciğer, meme hariç tanecik şeklinde lipidin salgılandığı yegane dokulardır.
CM’lar ve VLDL’ler birkez dolaşıma girdiler mi apo C ve apo E polipeptidlerinin tam bir takımı HDL’den aktarılarak elde edilecektir.
Yine apo B, CM ve VLDL oluşumunda vazgeçilmez bir maddedir.
CM ve VLDL hızla katabolize edilir. % 80 kadarı yağ dokusu, kalp, kas tarafından, % 20 kadarı da karaciğer dışı metabolizmadan ikincil olarak kazanılmış halde karaciğerde metabolize olur.
CM ve VLDL’nin TAG’leri lipoprotein lipaz tarafından hidroliz edilir.
Lipoprotein lipaz enzimi kan kapillerlerinin duvarına yerleşiktir. Heparan sülfatın proteoglikan zincirleri ile endotele kancalanmıştır.
Kalp, yağ dokusu, dalak, akciğer, böbrek medullası, aort, diafram ve emzirilen meme bezi ve yenidoğan karaciğerinde bulunmuştur. Erişkin KC’inde etkin değildir.
Lipoprotein lipaz aktivitesi için kofaktör olarak hem fosfolipidler hem apo CII gerekir.
Hidroliz olayı lipoproteinler endoteldeki enzime bağlı iken meydana gelir.
TAG bir diaçilgliserol üzerinden giderek hidrolize uğrar ve en sonunda FFA ve gliserole hidroliz olan monoaçilgliserol oluşur.
Salınan FFA’lerin bir kısmı dolaşıma dönüp albumine bağlanırsa da büyük bölümü dokuya taşınır.
Lipoprotein Lipaz
Karaciğer dışı dokularda bulunur.
Kapillerlerdeki endotel hücrelerinin yüzeyinde yerleşir.
Dolaşımdaki şilomikron ve VLDL içindeki trigliseritleri yıkar.
Böylece serbest yağ asitleri ve gliserolün salıverilmesine neden olur.
Yağ dokuda insülin yağ hücrelerindeki lipoprotein lipaz sentezini ve bunun kapiller endotelinin lüminal yüzeyine aktarılmasını şiddetlendirir.
Lipoprotein lipazla girilen tepkime CM’ların TAG’ünde ~ % 90 kayıp olmasına ve apo C yitirilirken (HDL’ye döner) apo E’nin değiştirilmemesine neden olur.
Oluşan CM kalıntısı ata CM’un ~ yarısı çapta ve % bileşimi açısından TAG kaybı nedeniyle kolesterol ve kolesterol esterleri yönünden zengindir.
Benzer değişiklikler VLDL kalıntılarında da olur ve IDL oluşumu görülür.
CM kalıntıları reseptör aracılı endositoz ile karaciğer tarafından alınır. Kolesterol esterleri ile TAG’ler hidrolize ve metabolize edilir.
Karaciğer tarafından alınımına apo E için özgül bir reseptör aracılık eder.
Hepatik lipazın ikili rolü vardır;
1.Lipoproteine bir ligand olarak davranır.
2.Bunun TAG ve FL’ini hidroliz eder.
VLDL→IDL→LDL dönüşümü olur.
Bu lipoprotein taneciklerin her birinde yalnız bir molekül apo B-100 bulunur ve bu değişimler sırasında korunur.
IDL, apo B-100 ve apo E reseptörü yoluyla karaciğer tarafından doğrudan alınabilir veya LDL’ye çevrilebilir.
LDL’nin bir kısmının da karaciğer tarafından yapıldığı düşünülmektedir. LDL’nin %30’u karaciğer dışı dokularda, %70’i karaciğerde yıkılır.
HDL hem TAG hem kolesterol metabolizmasına katılır.
HDL hem karaciğer hem barsak tarafından sentez edilip salgılanır.
Öte yandan barsaktan gelen ham (yeni salgılanmış) HDL apo C ve E içermeyip sadece apo A içerir.
Yani apo C ve E karaciğerde sentezlenip barsak HDL’sine bu plazmaya girdiği zaman aktarılır.
HDL’nin temel bir işlevi, CM ve VLDL metabolizması için gereken apo C ve E için bir depo olarak davranmaktadır.
Ham HDL apolipoprotein ve serbest kolesterol içeren disk şeklinde fosfolipid çift katmanından oluşur.
Lesitin kolesterol açil transferaz (LCAT) enzimi ve aktivatörü apo AI diske bağlıdır.
LCAT KC’de sentezlenen fakat etkisini plazmada gösteren bir enzimdir. Normal koşullarda plazmada LCAT HDL fraksiyonunda bulunur. Apo AI, Apo AIV ve Apo CI LCAT aktivitesini arttırırken, Apo D ise enzimi stabilize etmektedir.
LCAT ile katalizlenme yüzey fosfolipidi ve serbest kolesterolü kolesterolesterleri ve lizolesitine dönüştürür.
Polar olmayan kolesterol esterleri çift katmanın hidrofob iç kısmına geçerken lizolesitin plazma albüminine aktarılır.
Tepkime devam ederek polar olmayan bir öz oluşturulur.
LCAT sistemi ile lipoproteinler ve dokulardan esterleşmemiş kolesterol fazlasının uzaklaştırılması sağlanır.
Karaciğer HDL kolesterol esterinin son yıkım noktasıdır.
Dokulardan kolesterol süpürülmesi etkinliğini yansıtması nedeniyle HDL derişimi koroner ateroskleroz insidansı ile ters orantılıdır.
Görüldüğü gibi plazma lipoproteilerinin tümü bir veya daha fazla metabolik döngü için birbirleriyle ilişkili yapıtaşları olup plazma lipidlerinin taşınmasında karmaşık olaylardan birlikte sorumludur.
Lipid Taşınma ve Metabolizmasında Karaciğerin Rolü:
Karaciğer lipid metabolizmasında merkezi ve özgün bir rol oynar. Karaciğer lipid metabolizmasında aşağıdaki temel işlevleri yerine getirir:
-
Karaciğerde de novo veya lipoprotein kolesterolünden alınarak sentezlenen safra tuzları ve kolesterolü içeren safra üretimi ile yağların sindirim ve emiliminin kolaylaştırılması
-
Karaciğerde yağ asitlerinin sentez ve oksitlenmesi ve TAG ve FL sentezi için etkin enzim sistemine sahiptir.
-
Yağ asitlerini keton cisimlerine çevirir (ketogenez)
-
Plazma lipoproteinlerinin sentez ve metabolizmasında bütünleştirici bir rol oynar.
Hepatik VLDL Salgılanması Diet ve Hormon Dengesiyle İlişkilidir:
Hepatik TAG’ler, plazma VLDL’de bulunan TAG’lerin direk öncülüdür. TAG’lerin sentezi VLDL oluşum ve salgılanması için ivedi uyarıyı sağlar.
Hepatik TAG sentezinde kullanılan yağ asitleri iki olası kaynaktan türer:
-
Karaciğerde esas olarak karbonhidrat metabolizmasından türeyen asetil-KoA’dan sentez,
-
Dolaşımdan serbest yağ asitlerinin alınması
İlk kaynak yağ asidi sentezinin yüksek olduğu ve dolaşımdaki FFA miktarının düşük olduğu iyi beslenme durumunda baskındır.
Öte yandan açlık, yağdan zengin diet ile beslenme veya diabetes mellitusta dolaşımdaki FFA düzeyi yükselir, karaciğere geçen miktar artar.
Bu tabloda lipogenez inhibe olur.Karaciğer ve VLDL’deki TAG yağ asitlerinin ana kaynağı FFA’lerdir.
Karaciğer tarafından TAG sentezi ile VLDL salgılanmasını şiddetlendiren etmenler:
Açlıktan çok tokluk hali,
Lipogenezin hızlanmasına ve yağ asitlerinin esterleşmesine yol açan karbonhidrattan zengin dietle beslenme,
Dolaşımdaki serbest yağ asitlerinin yüksek oluşu,
Etanol içilmesi,
Yağ asidi sentezi ve esterleşmesini arttırıp oksidasyonunu inhibe eden insülinin yüksek, glukagonun düşük düzeyde oluşu
Vücutta Ana Triaçilgliserol Deposu Yağ Dokusudur:
Yağ dokusundaki TAG depoları sürekli lipoliz (hidroliz) ve yeniden esterleşmeye uğrar. Bu iki olay ayrı tepkici ve enzimleri içeren tamamen farklı yollardır.
Bu durum yağ dokusu metabolizmasını düzenleyen birçok gıdasal, metabolik ve hormonal etmenin esterlenme veya lipoliz üzerine etki yapmasına izin verir.
Bu iki olayın sonuçları yağ dokusundaki FFA havuzunun büyüklüğünü belirler. Dolayısıyla plazmada dolaşan FFA düzeyinin kaynağı ve belirleyicisidir.
Yağ dokusunda TAG, açil KoA ve gliserol 3-fosfattan sentezlenir.
Yağ dokusunda gliserol kinaz enzim etkinliği düşük olduğundan açil KoA’nın esterlenmesinde gliserol büyük çapta kullanılamaz.
Gliserol 3-P sağlanmasında doku glikolize ve glukoz desteğine bağımlıdır.
Gliserol 3-P sağlanması esterlenmeyi düzenler.
Lipoliz ise hormona duyarlı lipaz enzimi ile denetlenir.
TAG, FFA ve gliserol vermek üzere bir hormona duyarlı lipaz tarafından hidroliz edilir.
Hormona duyarlı lipaz ile lipoprotein lipaz farklıdır.
Lipoliz ile oluşan FFA, dokuda açil KoA sentetaz tarafından tekrar açil KoA’ya çevrilir ve TAG vermek üzere gliserol 3-P ile tekrar esterlenir.
Yani dokuda sürekli bir lipoliz ve esterlenme döngüsü vardır.
Öte yandan yeniden esterlenme hızı lipoliz hızını karşılamaya yeterli olmadığında FFA birikir.
Plazmaya sızarak burada albumine bağlanır ve plazma FFA derişimini yükseltir.
Bunlar birçok doku için en önemli yakıt kaynağıdır.
Glukozun yağ dokusu tarafından kullanımı arttığında FFA’lerinin dışa akışı azalır.
Bu etkiyi gliserol 3-P sağlayarak FFA’lerin açil KoA yoluyla esterleşmesini arttırarak sağlar.
Glukoz, yağ dokusunda;
-
Sitrik asid döngüsü yoluyla CO2’ye oksitlenme,
-
Pentoz fosfat yoluyla oksitlenme,
-
Uzun zincirli yağ asitlerine dönüşüm,
-
Gliserol 3-P yoluyla TAG oluşumuna katılım gibi birçok yolu izleyebilir.