Transcript Lipid sindirimi ve metabolizması_FTR

Lipidlerin sindirimi ve
metabolizması
Suat Erdoğan
Aralık 2013
Besinsel lipidler

Besinler ile alınan lipidlerin % 90’ı
trigliseridlerdir.

Diğer kısım ise
 kolesterol,
 kolesterol esterleri,
 serbest yağ asitleri ve
 fosfolipidlerdir.
3
4
Midede lipid hidrolizi
Lipidlerin sindirimi midede başlar.
 Midede bulunan lipazlar:

 dil kökünde bulunan bezlerden (lingual lipaz) ve
 mide mukozasından salınanlar (gastrik lipaz).
Bu enzimler aside dayanıklı olup optimum
pH’ları 4-6’dır.
 Özellikle kısa ve uzun zincirli yağ asidi
bulunduran TG’lerin sindiriminden
sorumludurlar.

İnce bağırsaklarda sindirim

Lipidler duodenuma trigliserdiler, fosfolipidler,
kolesterol esterleri, bazı kısa ve uzun zincirli
yağ asitleri şeklinde gelir.

Duodenuma girişle birlikte endokrin hücrelerden
kolesistokinin (CCK) ve sekretin salınımını
uyarır.
Kolesistokinin (CCK)
CCK bağırsaklardan sentezlenen bir çeşit peptit
hormondur.
Pankreastan pankreatik sıvıların bırakılmasını sağlar.
 Safra kesesini uyararak safra bırakılmasını uyarır.

 Safra
 Emülsifiyer: lipid-su yüzey alanını genişleterek enzimatik
hidrolizi kolaylaştırır.
 Emülsifikasyon kısmen peristaltik hareketlerle de sağlanır.
Safranın rolü: emilsüfikasyon
11
Sekretin
Duodenumdan salgılanan peptit hormondur.
 Mideyi uyararak boşalmasını sağlar.
 Pankreatik sıvıların bırakılmasını uyarır,
pankreastan:
 Bikarbonat salgılatır (bağırsak pH’sını yükseltir)
 Enzimler,
 pankreatik lipaz
 kolipaz
 esteraz
 fosfolipaz A2
Trigliseridler üzerin etkili enzimler
 Pankreatik lipaz
 Trigliserid yapıda 1. ve 3. pozisyonda yer alan
yağ asitlerini gliserolden ayırır.
 Son ürün: 2-monoasilgliserol ve 2 adet serbest
yağ asitidir.
 Kolipaz
 Kolipaz, pankreatik lipaz ve lipidlere bağlanır ve
yapıyı stabilize (dayanıklı) eder.
Pankreatik
lipazlar
OH
OH
TAG
MAG
Bağırsak
lipazları
Gliserol
+
Yağ asitleri
Esteraz
Yağ asitlerini kolesterol esterlerinden ayırır (örn.
koleterolün vitamin esterleri).
 Safra asitlerine ihtiyaç duyar
 Son ürünler: serbest kolesterol ve serbest
vitaminler

Fosfolipaz A2
Fosfolipaz A2 yağ asitlerinin fosfolipidlerden
serbest bırakılışını katalize eder.
 Tripsin tarafından aktifleştirilir.
 Son ürünler: 1-lizofosfolipid + yağ asidi(leri)

Misel yapı





Lipid ürünlerinin absorbe
edilmesine yardımcı olur
Absorpsiyon büyük oranda
jejenumun üst kısmında gerçekleşir
Misel, yapısında çok çeşitli lipidleri
bulundurur.
Hidrofobik kısmı (CH3) merkezinde
bulunurken, hidrofilik (COOH )
kısım yapının dış yüzeyinde yer
alır.
İnce bağırsakların epitel
hücrelerinden pasif difüzyon ile
absorbe edilir.
Kısa & orta zincir yağ asitlerinin
absorbsiyonu

< 14 C yağ asitler kana bırakılır, albumine
bağlanır ve karaciğere taşınır.

Kısa ve uzun zincirli yağ asitleri
 Enerji ve
 Diğer lipidlerin sentezinde kullanılır.
Uzun zincirli yağ asitlerinin akibeti
Lipid sindirim ürünleri tekrar
 Trigliserid sentezinde kullanılabilir
 Kolesterole bağlanarak esterlerini oluşturabilir
 Fosfolipid sentezine katılabilir.
Lipidlerin ince bağırsaklara
emilimine etki eden faktörler:
Serbest yağ asitleri ve monoasilgliseroller
bağırsak hücreleri (enterosit) tarafından absorbe
edilir.
 Diyet kolesterolünün %30-50’si absorbe edilir.
 Kolesterol absorpsiyonu şu faktörlere bağlıdır:

 Çözünür lif (selüloz) içeriği,
 Geçiş süresi,
 Toplam kolesterol miktarı.
Bağırsak hücrelerinde lipidler
Barsak mukoza hücreleri içine alınan lipid
sindirim ürünlerinden burada tekrar TG’ler,
koleterol esterleri ve fosfolipidler sentez edilir.
 Sentez işlemi için sindirim ürünleri
endoplazmik retikuluma gelir.
 Burada açil-KoA sentetaz enzimi aracılığı ile
yağ asitlerine KoA bağlanır.
 Aktifleşen yağ asitleri açil transferazlar aracılığı
ile trigliseridler, kolesterol esterleri ve
fosfolipidler yeniden sentezlenir.

24
25
Lipidlerin bağırsaklardan
transferi
Bağırsaklardan absorbe edilen besinsel lipidler
enterositlerde lipoprotein ve şilomikronlar şelinde
paketlenirler.
 Şilomikronlar enterositleri terk ederek lenfatik
sisteme ve kalp aracılığı ile ulaşacağı dokulara
geçerler.
 Hücreler şilomikronları apolipoprotein apoB-48
aracılığı ile tanırlar.

26
Şilomikron yapı
Bağırsak epitel
hücrelerinde yeniden
sentezlenen lipidlerin
etrafı fosfolipidler,
serbest kolesterol ve
protein (ApoB48)
tarafından
çevrelenerek
paketlenir.
 Bu yapı şilomikron
adını alır.

27
Şilomikronların kanda dolaşımı
Şilomikronlar bağırsak epitel hücrelerinden
ekzostoz ile lenfatik dolaşıma verilir ve
oradan genel dolaşıma katılırlar.
 Karaciğere gelen şilomikronlar endostoz ile
karaciğer hücreleri içine alınır (reseptörler
yapıdaki apoE proteinlerini tanır).

Şilomikronların organizmadaki taşınımı
Cholesterol Transport
TAG transport
TAG transport
Reverse Cholesterol
Transport
Yağ dokudaki lipidlerin hidrolizi
Depolanmış trigliseridlerin yağ dokusundan
mobilizasyonu
Yağ hücrelerine enerji ihtiyacını
bildiren hormonal uyarı geldiğinde, bu
hücrelerde depolanmış olarak bulunan
trigliseridler, enerji ihtiyacı bulunan
dokularda kullanılmak üzere, yağ
asitleri ve gliserole hidroliz edilerek
kana verilir.
ATGL: adipose triglyceride lipase, cAMP: siklik AMP, HSL: hormon duyarlı lipaz, PKA: protein kinaz A,
MGL: monoacylglyceride lipase,
32
Lipoliz etkili hormonlar: epinefrin, büyüme
hormonu (GH) glukagon, ACTH, TSH
Yağ asitleri ve gliserol



Trigliseridler yağ asitleri ve
gliserole parçalanır.
Açığa çıkan yağ asitleri kan
dolaşımına geçerek serbest yağ
asitleri olarak (FFA: free fatty
acid) albumine bağlanarak ihtiyacı
olan dokulara (kas, kalp, böbrek
gibi) götürülür.
Burada albuminden ayrılan yağ
asitleri, sitoplazmada bulunan
özel yağ asidi taşıyıcıları ile hücre
içine alınır.
Trigliseridler yapıdaki
gliserolün sonu:

Dokularda açığa çıkan
gliserol karaciğere
taşınır ve burada
metabolize edilir
(glikoza veya glikojene
dönüştürülebilir).
Yağ asitlerinin mitokondriye taşınması

Yağ asitleri hücre içinde mitokondriye
taşınmalarını kolaylaştıran “yağ asidi
bağlayıcı protein”e (karnitin) bağlanır.

Not: eritrositler ve beyin dokusu enerji ihtiyaçları için
yağ asitlerini kullanamazlar. Bunun sebepleri:
 kan beyin bariyeri (KBB) sebebiyle yağ asitlerinin sinir
hücrelerine yavaş geçişi,
 yağ asitlerinin oksidasyonu için yüksek miktarlarda oksijen
gereksinimi, oksijenin nöronlara hipoksik etkisi,
 oksidasyon esnasında serbest radikallerin açığa çıkması
Yağ asitlerinin beta oksidasyonu

β-oksidasyon yağ asitlerinin mitokondride 2
karbonlu ünitelere parçalanarak katabolize
edildiği, enerji ihtiyacının karşılanmasında çok
önemli bir ana metabolik yoldur.
 Oksidasyon enzimlerinin
mitokondriyal
matrikste bulunması sebebiyle yağ asitlerinin
önce mitokondriye taşınması gerekir.
38
Yağ asitlerinin aktivasyonu
Sitoplazmada yer alan
yağ asitlerinin önce
aktive edilmesi gerekir.
 Aktif yağ asitleri daha
sonra sitozolde mevcut
karnitin yardımı ile
mitokondrial matrikse
taşınır.

Karnitin mekiği
Kısa zincirli (<12 C) yağ asitleri için taşıt
sistemine gerek duyulmaz.
 > 12C yağ asitleri ise karnitin mekiği adı
verilen bir taşıyıcı sistemle mitokondriye
taşınır.
 Bunun için önce, mitokondri dış zarında
bulunan “açil-KoA sentetaz” enzimi
aracılığı ile yağ asidine KoA bağlanarak,
açil-KoA sentezlenir.

40
Koenzim A’nın (CoA) yapısı
41
Asetil-CoA oluşumu
Mitokondri matriksine giren KoA bağlı yağ
asidi (açil-KoA) beta-oksidasyon için hazırdır.
 Beta oksidasyonun bir turunda, peşpeşe
gerçekleşen dört reaksiyon sonunda yağ
asidinden 2 karbonlu bir ünite olan “asetilKoA” (=asetil-CoA) şeklinde ayrılır.
 Ayrıca bu reaksiyonlar esnasında 1 FADH2 ve 1
NADH meydana gelir.
 Iki karbon (2 C) eksilen yağ asidi, tamamı
2C’lu asetil-KoA’lara parçalanana kadar beta
oksidasyon turuna girmeye devam eder.

42

Açil-KoA (Acyl CoA), mitokondri iç
membranını geçemez, yağ asidi bundan
ayrılarak mitokondri matriksine taşınır.
45
16 C’lu bir doymuş yağ asidinin enerji
bilançosu
7 X 1.5 ATP= 10.5
 7 X 2.5 ATP= 17.5
 8 X 10 ATP= 80
 Toplam
= 108-2 ATP = NET: 106 ATP

Keton cisimleri ve oluşumu
48
Keton cisimciği metabolizması





Keton cisimleri asetoasetat, β-hidroksi butirat ve
asetondur.
Keton cisimleri karaciğerde sentezlenir fakat
karaciğer dışı dokularda yakıt olarak kullanılır.
Keton cisimlerinin senteiz gereğinden fazla olursa
(sentez hızı karaciğer dışı dokularda kullanım
hızını aşarsa) kanda birikir.
Bu durum kanda keton artışı ile sonuçlanır. Ve
idrarın ve nefesin aseton kokmasına neden olur.
Tüm bunlar ketozis olarak bilinir. Kontrol
edilmemiş diabetes mellitus ve açlıkta keton
cisimleri oluşur. Ketozis bir metabolik asidozdur.
Keton cisimleri
Keton cisimleri, bazı metabolizma bozukluklarında
kanda artar ve idrarda saptanırlar.
Ketonemi: Kanda keton cismi artışı
Ketonüri: İdrarda keton cismi saptanması
Ketosis-ketoasidosis: Kanda keton cismi artışı ve
idrarda keton cismi saptanması
52
• Tedavi edilmemiş
diyabette insülin
yetersizliği nedeniyle
ekstrahepatik dokular
glikozu kandan yeterince
alamazlar.
• Enerji gereksinimini
karşılamak için yağ asidi
oksidasyonu artar ve
bunun sonucunda fazla
miktarda oluşan asetilCoA’nın bir kısmı keton
cismi biyosentezine sapar.
53
Yağ asidi Biyosentezi







Sentez enzimleri hücrenin stoplazmasında yer alır.
Asetil CoA C birimlerinin kaynağıdır
Enerji gücü ATP’dir.
NADPH lar pentoz-p döngüsünden ve malat
şantından gelir.
Sentez olayı oksidasyonun tersi bir olay değildir.
Yağ asidi sentaz dimeri yağ asidi sentezinde yer alır
ve bir multienzim (6 enzimli) kompleksidir.
TAG’lar yağ akil-CoA ve gliserol-3-p veya
dihidroksi aseton-p’tan sentez lenir ve yağ
dokusunda birikirler.
Kolesterol Biyosentezi






Endojen kolesterolün %80’i karaciğerde yapılır.
Senteze iştirak eden enzimler kısmen endoplazmik
retikulumda ve kısmen de sitoplazmada yer alır.
Asetil-CoA bir prekürsördür (ön madde).
HMG-CoA, mevalonat, izopentenil pirofosfat,
squalen kolesterol sentezi sırasında oluşan bazı
önemli metabolitlerdir.
Kolesterol lipoprotein komplekslerinde taşınır.
Kanda lipidlerin yükselmesi arteriyel damar
duvarlarında kolesterol birikimine ve bu yolla da
ateroskleroza yol açar.
56
Lipid emilim bozuklukları

Safra salgısı yetersizliği
 karaciğer ve safra kesesi hastalıkları
 Safra yolları tıkanıklığı
Pankreas sıvısı yetersizliği
 Intestinal mukozanın yapısal bozukluğu

Sonuçta, fazla lipidler emilemez ise dışkı ile atılır.
buna steatore (yağlı dışkı) denir. Ayrıca yağda
erir vitaminlerin (A, D, E, K) ve esansiyel yağ
asitlerinin eksikliği gelişebilir.
57
Besinsel lipidemi
Lipid emiliminden önce lenf sıvısı
berraktır ve emilimden hemen sonra
beyaz süt manzarasında olur.
 Benzer olarak, tokluktan hemen sonra
alınan kanın plazması da
şilomekronlar sebebiyle süt
bulanıklığındadır. Buna besinsel
lipidemi denir.

Açlık plazma lipid bileşimi
% / mg
Total lipid
500-800
Total kolesterol
150-200
Serbest kolesterol
55-100
Fosfolipidler
140-280
Trigliseridler
50-220
Serbest yağ asitleri
8-20
59