Upload
juliet-joseph
View
358
Download
5
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Yağ asitlerinin oksidasyonu. Yağ asitleri TG halinde depo edildiklerinden lipaz enzimleri ile hidrolize edilirler. 1904 yılında Franz Knoop oksidasyon mekanizması hk ilk bilgileri ortaya koydu. 1949 da Kennedy ve Lehninger oks. Mitekondria 1951 de ise aktifleşme basamağı - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
1
Yağ asitlerinin oksidasyonu Yağ asitleri TG halinde depo edildiklerinden lipaz
enzimleri ile hidrolize edilirler. 1904 yılında Franz Knoop oksidasyon
mekanizması hk ilk bilgileri ortaya koydu. 1949 da Kennedy ve Lehninger oks. Mitekondria 1951 de ise aktifleşme basamağı yağlar kh verdiği enerji ile yanar Kc ne zamanki glukozun fazlasından TG yapacak
olursa yağların enerjisi azalır
3
Yağ asitlerinin oksidasyonuDepo yağları devamlı olarak mobilize olurlar ve yerlerine yenileri depo edilir.
Lipidlerin adipoz doku depolarından oksidasyon için karaciğere ve diğer dokulara yağ asitleri şeklinde mobilize edildiklerine inanılır.
Yağ dokuda trigliseridlerin hidrolizi lipoliz olarak tanımlanır.
5
Depolanmış triaçilgliserollerin mobilizasyonu:Azalan kan glukoz düzeyi glukagonun salınmasınını tetikler. Bu durumda (1-8) numaralı reaksiyonlar aktif hale gelir ve triasilgliserollerden elde edilen yağ asitleri dolaşıma verilir. Albumine bağlanarak taşınan yağ asitleri kas dokuda β-oksidasyona uğrar.
Perilipin: Nötral lipidler yağ dokuda perilipin adı verilen bir protein tarafından sarılarak kaplanırlar.
PERİLİPİN yağ damlacıklarının yüzeyini kaplayarak onları hormona duyarlı lipazdan korur. Eğer Protein Kinaz A tarafından fosforlanırsa, Perilipin A'nın yapısı değişir ve artık yağ damlasını örtmez. Bunun üzerine lipaz, yağ damlacığını yüzeyine bağlanıp trigliseritleri hidrolizlemeye başlar.
9
Yağ asitlerinin oksidasyonu
Kandan sitozole giren yağ asitleri, mitokondriyal membranları doğrudan geçemezler; ancak bir seri enzimatik reaksiyona uğradıktan sonra oksidasyon için mitokondri matriksine alınırlar.
Bunun için önce yağ asidi, dış mitokondriyal membranda bulunan yağ açil-CoA sentetaz tarafından katalizlenen bir reaksiyonda aktiflenir; yağ açil-CoA oluşur.
10
MITOCHONDRION
cell membraneFA = fatty acidLPL = lipoprotein lipaseFABP = fatty acid binding protein
ACS
FABP
FABPFA
[3]
FABPacyl-CoA
[4]
CYTOPLASM
CAPILLARY
FAalbuminFA FA
FA
fromfatcell
FA
[1]
acetyl-CoA TCAcycle
-oxidation[6]
[7]
carnitinetransporter
acyl-CoA[5]
ACS = acyl CoA synthetase
LPL
Lipoproteins(Chylomicrons or VLDL)
[2]
11
Yağ asitlerinin oksidasyonu
Dış mitokondriyal membranda oluşan uzun zincirli yağ açil-CoA bileşikleri, iç mitokondriyal membrandan geçemezler; bunların mitokondriyal matrikse alınmaları karnitin gerekir.4-12 Karbonlu yağ asitlerinin mitokondri matriksine taşınımları için karnitine ihtiyaç yoktur.
14
Yağ asitlerinin oksidasyonu
Yağ açil-CoA mitokondriyal matrikse alındıktan sonra oksidasyon denen yolda yağ asitlerinden, karboksilli uçtan başlayarak asetil-CoA şeklinde iki karbonlu üniteler art arda çıkarılır.
Yağ asitlerinin oksidasyonundan başka ve oksidasyon denen oksidasyon yolları da vardır.
Karnitin biyosentezinden veya böbreklerden geri emiliminden kaynaklanan karnitin yetersizliği, kas krampları, halsizlik ve ölüme kadar değişen klinik belirtiler ortaya çıkarır.Kaslarda patolojik miktarda TAG depolanır.Tedavi karnitin+ orta zincirli yağ asitleri diyeti uygulamaktır.
15
Yağ asitlerinin oksidasyonu
Doymuş yağ asitlerinin oksidasyonunda, dört temel basamak vardır:
-İlk oksidasyon ile trans-2-enoil-CoA oluşur
-Hidrasyon ile L-3-hidroksiaçil-CoA oluşur
-İkinci oksidasyon ile -ketoaçil-CoA oluşur
-Tiyolaz ile orijinal yağ asidinin karboksil ucundaki iki karbon parçası, asetil-CoA olarak ayrılır ve geriye karbon sayısı orijinal yağ asidinden iki eksik yağ açil-CoA kalır.
2020
Yağ asitlerinin oksidasyonunun açıklanan bu dört reaksiyonunun tekrarlanmasıyla yağ asidi tamamen asetil-CoA’lara yıkılmış olur.
22
ATP yield from the oxidation of palmitate:
Palmitoyl-CoA
8 Acetyl-CoA
24 NADH8 FADH2
TCA
8 GTP 8 ATP
60 ATP12 ATP
108 ATP
-2 ATP 106 ATP
7 NADH7 FADH2 10.5 ATP
17.5 ATP
Palmitate- 2 ATP
N.B. in the mitochondria:NADH = 2.5 ATPFADH2 = 1.5 ATP
Each turn of TCA = 10 ATP
(C16)
Go’ = 9,800 kJ/mole
7 x -oxidation
23
-Yağ asitlerinin oksidasyonu ile oluşan asetil-CoA’lar;
1) Başka yağ asitlerinin sentezinde kullanılır.
2) Keton cisimlerinin yapımında kullanılır.
3) Kolesterol sentezinde kullanılır.
4) Steroidlerin ön maddesi olarak kullanılır.
5) N-asetilglukozamin gibi maddelerin oluşumu için bazı maddelerin asetillendirilmesinde kullanılır.
6) Sitrik asit döngüsünde yıkılarak organizmaya gerekli olan enerjinin sağlanmasında kullanılır.
24
Aktiflenmiş yağ asidinin (yağ açil-CoA) mitokondriyal matrikse taşınması süreci, yağ asitlerinin oksidasyonunun düzenlenmesinde hız sınırlayıcıdır.
26
Oleoil-CoA (9) gibi bir monoansatüre yağ açil-CoA’nın oksidasyonu, çift bağa kadar, doymuş yağ asitlerinin oksidasyonundaki gibi olur. Daha sonra enoil-CoA izomeraz enzimi çift bağı cis-3-izomer durumundan trans-2-izomer durumuna dönüştürür. Trans-2-izomer durumundan sonra oksidasyon devam eder.
27
Poliansatüre yağ asitlerinin oksidasyonu, enoil-CoA izomerazdan başka NADPH’ye bağımlı 2,4-dienoil-CoA redüktaz enzimini de gerektirir; bu iki enzimin etkisiyle trans-2, cis-4-dienoil-CoA ara ürünü, trans-2-enoil-CoA haline dönüştürülür. Bundan sonraki olaylar da oksidasyondaki gibi devam eder.
28
ATP yield from the oxidation of Oleate:
Oleil-CoA
9 Acetyl-CoA
27 NADH9 FADH2
TCA
9 GTP 9 ATP
67.5 ATP13.5 ATP
120.5 ATP
-2 ATP 118.5 ATP
8 NADH7 FADH2 10.5 ATP
20 ATP
Oleate- 2 ATP
N.B. in the mitochondria:NADH = 2.5 ATPFADH2 = 1.5 ATP
Each turn of TCA = 10 ATP
(C18)
8 x -oxidation
29
Tek karbon sayılı yağ asitleri, oksidasyon ile propiyonil-CoA’ya kadar çift karbon sayılı yağ asitleri gibi yıkılırlar.
Propiyonil-CoA da propiyonil-CoA karboksilaz, metilmalonil-CoA epimeraz ve metilmalonil-CoA mutaz enzimlerinin etkisiyle sitrat döngüsünün ara ürünü olan süksinil-CoA’ya çevrilir.
30
ATP yield from the oxidation of 17C Fatty acids:
C17-CoA
7 Acetyl-CoA + 1 Propionil CoA
21 NADH7 FADH2
TCA
7 GTP 7 ATP
52.5 ATP10.5 ATP
98 ATP-2 ATP
96 ATP +5ATP=101 ATP
7 NADH7 FADH2 10.5 ATP
17.5 ATP
- 2 ATP
N.B. in the mitochondria:NADH = 2.5 ATPFADH2 = 1.5 ATP
Each turn of TCA = 10 ATP
(C17)
SüksinilCoA
+5ATP
7 x -oxidation
31
Yağ asitlerinin oksidasyonu mitokondrilerden başka peroksizomlarda da gerçekleşir:
-Peroksizomlarda 24-26 karbonlu veya dallı zincirli veya hidroksillenmiş yapıya sahip yağ asitleri okside edilir.
-Yağ açil-CoA’ların peroksizoma girmeleri için karnitine gerek yoktur.
-Yağ asitleri tümüyle asetil-CoA’ya yıkılmaz; zincir kısalması olur.
-İşlem sırasında yüksek enerjili bağlar elde edilmez. Isı oluşur.
-Çoğu enzimler farklıdır.FAD bağımlı Açil CoA dehidrogenaz tarafından alınan elektronlar moleküler oksijene aktarılarak H2O2 oluşturulur.
32
Yağ asitlerinin oksidasyonu
•Yağ asitlerinin oksidasyonu, mikrozomlarda gerçekleşir. Molekülün karboksil ucundan her seferinde 1 karbon ayrılır. CoASH ve yüksek enerjili fosfatlar oluşmaz. Her seferinde 1 NADH elde edilir ve 1 karbon eksik yağ asidi oluşur.Özellikle dallanmış yapıdaki yağ asitleri için bu yol kullanılır.
•Moleküler oksijen, demir ve vitamin C gereklidir.
•Beyinde fosfolipidlerin yıkılışında izlenebilmektedir; sfingolipid sentezi için gereklidir.
•Refsum hastalığında fitanik asit birikmektedir. Az klorofilli diyet tedavi amaçlı kullanılır.
33
Yağ asitlerinin oksidasyonu
•Yağ asitlerinin oksidasyonu, birçok dokuda endoplazmik retikulumda, karaciğerde mikrozomlarda gerçekleşir.Metil uçtaki karbon atomu oksitlenerek karboksil grubuna dönüşmektedir.
•Moleküler oksijen, NADPH ve sitokrom P-450 gereklidir.
•Önce karbonu oksitlenerek dikarboksilik asit oluşur; oluşan dikarboksilik asit de her iki uçtan oksidasyonla yıkılır.
35
Yağ asid oksidasyon bozuklukları
Karnitin eksikliği(Plazma serbest yağ asitlerinde artış) tedavide oral karnitin verilir.
Karaciğer karnitin palmitoiltransferaz eksikliği Kas karnitin palmitoiltransferaz eksikliği(kas zayıflığı ve
myoglobinüri) Jamaika kusma hastalığı (Akne ağacı meyvesinde bulunan
hipoglisin açilCoA dehidrogenazı inaktive eder ve beta oksidasyon durur)
Dikarboksilik asidüri (mitekondrial orta zincire spesifik açilCoA dehidrogenaz eksikliğinde görülür.) hekzonoilglisin birikimi
Refsum hastalığı (fitanik asit katabolize edilemez dokularda birikir)
Zellweger(serebrohepatorenal) sendronu(peroksizom eksikliği-uzun zincirli yağ asitlerinin oksidasyonu gerçekleşmez dokularda birikir)