Yağ asitlerinin oksidasyonu - PowerPoint PPT Presentation

juliet-joseph
ya asitlerinin oksidasyonu n.
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Yağ asitlerinin oksidasyonu PowerPoint Presentation
Download Presentation
Yağ asitlerinin oksidasyonu

play fullscreen
1 / 36
Download Presentation
Yağ asitlerinin oksidasyonu
536 Views
Download Presentation

Yağ asitlerinin oksidasyonu

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  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

  2. Yağ asitlerinin oksidasyonu Depo 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.

  3. Lipoliz Lipoliz, hormona duyarlı triaçilgliserol lipaz tarafından katalizlenir ve düzenlenir. 4

  4. 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.

  5. Stage 3

  6. Lipoliz, hormona duyarlı triaçilgliserol lipaz tarafından katalizlenir ve düzenlenir.

  7. 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.

  8. Lipoproteins (Chylomicrons or VLDL) L FABP [2] P FA L TCA acetyl-CoA [7] cycle A [3] [4] C -oxidation FA FA [6] S FA FA albumin acyl-CoA acyl-CoA FABP FA FABP [5] carnitine transporter [1] from fat cell MITOCHONDRION CAPILLARY CYTOPLASM cell membrane FA = fatty acid LPL = lipoprotein lipase FABP = fatty acid binding protein ACS= acyl CoA synthetase

  9. 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.

  10. Yağ asitlerinin oksidasyonu 13

  11. 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. 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.

  12. 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.

  13. Yağ asitlerinin  oksidasyonu

  14. Yağ asitlerinin  oksidasyonu

  15. Yağ asitlerinin  oksidasyonu

  16. Yağ asitlerinin  oksidasyonu

  17. Yağ asitlerinin  oksidasyonunun açıklanan bu dört reaksiyonunun tekrarlanmasıyla yağ asidi tamamen asetil-CoA’lara yıkılmış olur. 20

  18. ATP yield from the oxidation of palmitate: (C16) Palmitate - 2 ATP Palmitoyl-CoA 7 NADH 7 FADH2 17.5 ATP 7 x b-oxidation 10.5 ATP 8 Acetyl-CoA N.B. in the mitochondria: NADH = 2.5 ATP FADH2 = 1.5 ATP TCA 60 ATP 24 NADH 8 FADH2 12 ATP Each turn of TCA = 10 ATP 8 ATP 8 GTP 108 ATP -2 ATP 106 ATP DGo’ = 9,800 kJ/mole

  19. -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.

  20. Aktiflenmiş yağ asidinin (yağ açil-CoA) mitokondriyal matrikse taşınması süreci, yağ asitlerinin  oksidasyonunun düzenlenmesinde hız sınırlayıcıdır.

  21. Oleoil-CoA (9) gibi bir monoansatüre yağ açil-CoA’nın oksidasyonu, çift bağa kadar, doymuş yağ asitlerinin  oksidasyonundaki gibi olur. Daha sonra enoil-CoA izomerazenzimi çift bağıcis-3-izomerdurumundantrans-2-izomerdurumuna dönüştürür.Trans-2-izomer durumundan sonra  oksidasyon devam eder.

  22. Poliansatüre yağ asitlerinin oksidasyonu,enoil-CoA izomerazdan başka NADPH’ye bağımlı 2,4-dienoil-CoA redüktazenzimini 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.

  23. ATP yield from the oxidation of Oleate: (C18) Oleate - 2 ATP Oleil-CoA 8 NADH 7 FADH2 20 ATP 8 x b-oxidation 10.5 ATP 9 Acetyl-CoA N.B. in the mitochondria: NADH = 2.5 ATP FADH2 = 1.5 ATP TCA 67.5 ATP 27 NADH 9 FADH2 13.5 ATP Each turn of TCA = 10 ATP 9 ATP 9 GTP 120.5 ATP -2 ATP 118.5 ATP

  24. Tek karbon sayılı yağ asitleri, oksidasyon ilepropiyonil-CoA’ya kadar çift karbon sayılı yağ asitleri gibi yıkılırlar. Propiyonil-CoA dapropiyonil-CoA karboksilaz, metilmalonil-CoA epimeraz ve metilmalonil-CoA mutazenzimlerinin etkisiyle sitrat döngüsünün ara ürünü olan süksinil-CoA’ya çevrilir.

  25. ATP yield from the oxidation of 17C Fatty acids: (C17) - 2 ATP C17-CoA 7 NADH 7 FADH2 17.5 ATP 7 x b-oxidation 10.5 ATP SüksinilCoA +5ATP 7 Acetyl-CoA + 1 Propionil CoA N.B. in the mitochondria: NADH = 2.5 ATP FADH2 = 1.5 ATP TCA 52.5 ATP 21 NADH 7 FADH2 10.5 ATP Each turn of TCA = 10 ATP 7 ATP 7 GTP 98 ATP -2 ATP 96 ATP +5ATP= 101 ATP

  26. 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.

  27. Yağ asitlerinin  oksidasyonu • Yağ asitlerinin  oksidasyonu,mikrozomlarda gerçekleşir. Molekülün karboksil ucundan her seferinde 1 karbon ayrılır. CoASH 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.

  28. 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.

  29. 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)