1. YAĞ ASİTLERİNİN
OKSİDASYONU
Prof.Dr.H.Asuman
TOKULLUGİL

2. 2
Yağ Asitlerinin Oksidasyonu
1. β-oksidasyon
2. Mono- ve polienoik yağ asitlerinin oksidasyonu
3. Tek sayıda karbon atomu içeren YA’nin
oksidasyonu
4. α- oksidasyon
5. ω-oksidasyon
6. Peroksizomal YA oksidasyonu ve
(ÇUZDYA oksidasyonu)
Adrenolökodistrofi(ALD)hastalığı

3. 3
Triasilgliserol(TG)’ler:
1. Enerji gereksinimi
2. En yüksek enerji içeriği
3. Saf yağ damlacık şeklinde ve büyük
miktarlarda depo
4. Günlük enerji gereksiniminin %40’ını
karşılarlar.KC,kalp,kasta ↑
5. Kış uykusuna yatan tek enerji kaynağı
Göç eden kuşlarda
6. TG’lerde biyolojik olarak kullanılabilir enerjinin
%95 ’i →YA’den
%5 ‘i →Gliserol’den gelir.

4. 4
I. β-Oksidasyon:
 Çift sayıda C atomu içeren birimler halinde
oksitlenme
 Mitokondri matriksinde

5. 5
Plazmada YA’leri:
2 şekilde taşınır :
1- Albümine bağlı (SYA)
2- Lipoproteinler içinde
‘‘Lipoprotein lipaz”

6. 6
 Plazma YA’leri:
 Hücre zarı
 Sitoplazma
 Mitokondri matriksi β-oksidasyon

7. 7
Sitoplazmadaki YA’lerinin
Mitokondri İçine Girişi:

8. 8
1- Mit.dış zarda : ‘‘ Asil-CoA sentetaz’’
RCOOH + ATP + CoA-SH R-C-S-CoA +AMP + PPi
O
H2O ΔG0
’= -0.20 kcal/mol
R-C-S-CoA RCOOH + CoA-SH
ΔG0
’= -7.5 kcal/mol

9. 9
 PPi + H2O 2Pi
ΔG0
’= -6.9 kcal/mol
Toplam reaksiyon:
RCOOH +ATP +CoA-SH R-C-S-CoA +AMP+PPİ
O
ΔG0
’= -7.1 kcal/mol
nispeten tersinmez
Pirofosfataz
Yağ asil CoA
sitoplazmada

10. 10
 -C-S-CoA Aktif YA: Yağasil-CoA
O
thioester bağı

11. 11
2-Mit.iç zar dış yüzde: ‘‘Karnitin asiltransferaz I’’
Yağasil-CoA+karnitin Yağasil-karnitin+CoA-SH
-------------------------------------------------
3-Mit.iç zar iç yüzeyde: ‘‘Karnitin asil transferaz
II’’
Yağasil karnitin+CoA-SH YağasilCoA+karnitin
Mit. matriksinde

12. 12

13. 13
Bu reaksiyonun amacı:
1. Mitokondrisel CoA havuzu:
pirüvat,YA,bazı aa’lerin oksidatif yıkımı
2 . Sitoplazmik CoA havuzu
YA biyosentezi
Bu 2 havuzu birbirinden ayırmak için

14. 14

15. 15

16. 16

17. 17
1 mol Palmitik asitin asetil CoA’ya
yıkımında:
Palmitoil-CoA+7CoA-SH+7FAD+7NAD+
+7H20
8AsetilCoA+7FADH2+7NADH+7H+

18. 18

19. 19
 Bir asetil CoA ayrılmasıyla:
FADH2 2 ATP
NADH+H+
3 ATP
+
5 ATP sentezlenir.

20. 20
 Yağ asit oksid.1.safhası:
Palmitoil-S-CoA+7CoA-SH+7O2+3Pi+35ADP
8 AsetilCoA+35ATP+ 42 H2O
 Yağ asit oksid. 2.safhası:
Her Asetil CoA CO2+H2O+12 ATP
8 Asetil CoA’dan → 8 x 12 = 96 ATP sentez
edilmiş olur.
β-oksidasyon
Krebs Döngüsünde

21. 21
 Toplam enerji bilançosu:
Palmitoil-S-CoA+23 O2+131 Pi+ 131 ADP
CoA-SH+131 ATP+16 CO2+146 H2O
Standart şartlarda: ATP ADP+Pi
ΔG0
’:-7.3 kcal/mol
131 ATP=131 x 7.3= 956.3 kcal/mol enerji elde
hidroliz

22. 22
II)-Doymamış YA’nin oksidasyonu:
(Mono ve Polienoik YA’lerinin
oksidasyonu):
 1- İzomeraz (enoil-CoA izomeraz)
 2-Redüktaz (2,4- dienoil redüktaz,NADPH
bağımlı)

23. 23
 Doymamış YA cis konfigürasyonunda.
 Enoil-CoA hidrataz trans-Δ2
enoilCoA
(substrat)
cis-Δ3
enoil CoA

24. 24
Örnek:1)Oleik Asit (C18:1,Δ9
),monounsatüre
Oleik asit 3 Asetil-CoA+cisΔ3
enoilCoA
(C12:1Δ3
)
2)Linoleik asit(C18:2,Δ9,12
) poliunsatüre
3 kez normal βoksidasyon izomeraz gerekir

25. 25
2)Linoleik asit(C18:2,Δ9,12
) poliunsatüre
 Linoleik asit
↓
3 kez normal β oksidasyon döngüsü
↓ (1,2,3.döngüler)
4.β oksidasyon döngüsünde
‘‘sis-Δ3
-sis Δ6
-enoil-CoA izomeraz’’
5.β oksidasyon döngüsünde
‘‘NADPH bağımlı 2,4-dienoil redüktaz’’
‘‘Enoil-CoA izomeraz’’

26. 26
 3 kez daha normal β-oksidasyon döngüsü
(6.7. ve 8. döngüler)

27. 27

28. 28
2)Linoeil-CoA’nın β oksidasyonu:
(C18:2,Δ9,12
)
Linoleil-CoA
3 AsetilCoA
4.β oksidasyon döngüsü
sis-Δ3
-sis-Δ6
-dienoil-CoA(C12:2,Δ3,6
)
‘‘sis-Δ3
-sis-Δ6
Enoil-CoA izomeraz’’
trans-Δ2
-sis-Δ6
-dienoil-CoA (C12:2,Δ2,6)
β oksid.da enoil-CoA hidratazın substratı
β-oksid.
(1,2,3.döngüler)

29. 29
trans-Δ2
-sis-Δ6
-dienoil-CoA(C12:2,Δ2,6
)
Asetil CoA
5.β-oksidasyon döngüsü:
sis-Δ4
-enoil-CoA (C10:1,Δ4
)
Asil-CoA dehidrogenaz
(β-oksid.da 1.enzim)
trans-Δ2
-sis-Δ4
-dienoil-CoA(C10:2,Δ2,4
)
‘‘2,4-dienoil redüktaz’’
trans-Δ3
-enoil-CoA (C10:1,Δ3
)
‘‘Enoil- CoA izomeraz’’
trans-Δ2
-enoil-CoA (C ,Δ2
)
NADPH+H+
NADP+

30. 30
trans-Δ2
-enoil-CoA (C10:1,Δ2
)
Enoil-CoA hidrataz’la
normal β-oksid.devam eder
Asetil-CoA + Yağ asil CoA (C8)
3 kez daha β oksidasyon
4 Asetil-CoA +CoA SH

31. 31
2 kez ‘‘enoil-CoA izomeraz’’
1 kez ‘‘2,4-dienoil-CoA redüktaz’’
NADPH 3 ATP sentezi
(kadar az enerji eldesi)
ETS’de

32. 32

33. 33
O

34. 34
III.TEK SAYIDA C ATOMU İÇEREN YAĞ
ASİTLERİNİN OKSİDASYONU:
 Başlangıç: β oksidasyon
 Sonuçta: Propiyonil-CoA +Asetil CoA
Krebs
döngüsü

35. 35
 Propiyonil-CoA Kaynakları:
a)İnsanda: →tek sayıda C atomlu YA
→izolösin,valin,methionin,treonin aa met.
→kolesterol yan zinciri (9 C) yıkımı
b)Geviş getiren hayvanlarda:
Nişasta,selüloz propiyonik asitbakteri

36. 36
Propiyonil CoA’nın
metabolizması:

37. 37

CH3-CH2-C-S-CoA
‘‘Propiyonil CoA
Karboksilaz’’
COO-
H-C-CH3
C-S-CoA
‘‘Metilmalonil CoA epimeraz’’
COO-
CH2
‘‘MetilmalonilCoA CH2
mutaz’’ B12 C-S-CoA
COO-
H3C-C-H
C-S-CoA
HCO3-
→
(Deoksiadenozilkobalamin)
Propiyonil-CoA
D-Metilmalonil-CoA
O
O O
1
2
3
Süksinil-CoA
←ATP
→AMP+PPi+H+
L-Metilmalonil-CoA

38. 38
Süksinil-CoA’nın Gittiği Yollar:
1-Kreps döngüsünde oksidasyon
2-OAA ve pirüvat üzerinden → GLUKOZ
(glukoneogenez)
3-Porfirin biyosentezi
(glisin+süksinil CoA→ δ-Aminolevulonik asit )
ΔALA

39. 39
Metil Malonik Asidemi
(propiyonik asidemi hastalığı):
 Metilmalonil CoA mutaz →→→ bozuk
- Koenzimde bozukluk:↑ doz B12 vit.ile
düzelir.
- Proteinde bozukluk: Ölüm !!!

40. 40
IV) α-OKSİDASYON:
 Dallı zincirli YA’nin yıkımında
önemli.

41. 41
1.Reaksiyon:
R-CH2-CH2-COOH+İndirgenmiş +O2
kofaktör
R-CH2-CH-COOH+oksitlenmiş kofaktör+H2O
monooksijenaz
α
OH
α

42. 42
2. Reaksiyon:
R-CH2-CH-COOH+oksitlenmiş kofaktör+H2O
R-CH2-C-COOH
Kofaktörler:
 Fe 2+
 Askorbik asit indirgeyici ajanlar
 Tetrahidropteridin
NAD
NADH+H
Dehidrojenaz
OH
α
α
O
α-hidroksi YA

43. 43
3.reaksiyon:
R-CH2-C=O-COOH
CO2 Oksidatif dekarboksilasyon
R-CH2-C-OH (Eğer çift sayıda C
atomu m.gelmişse

normal β oksidasyon)
YAĞ ASİDİ
O

44. 44
Refsum Hastalığı:
‘‘Fitanik asit depo hastalığı’’
 Doğuştan ,
 Otozomal resesif geçişli,
 metabolik hast.

45. 45
Klinik Bulgular:
- Gece körlüğü
- Periferal nöropati(duyu ve motor)
- Ataksi
- Retinitis pigmentoza
- Sağırlık
- Deri ve iskelet anomalileri

46. 46
 Biyokimyasal Patoloji:
Fitanat dokularda birikir.
(C20:0,dallı,zincirli)
→ 3,7,11,15 - tetrametilhekzadekanoik asit
α-Hidroksilasyonu bozuk
(fitanat α-hidroksilaz enzimi eksiktir.)

47. 47
Tedavi:
Fitanik asitten fakir diyet.
Klorofil fitol’ünden → fitanik asit türer.
+ sütsüz gıdalar önerilir
+ geviş getiren hayvan etleri diyette
kısıtlanır.

48. 48
V) ω-OKSİDASYON:
 Karboksile en uzak C atomunun
oksidasyonu

49. 49
1) Monooksijenaz reaksiyonu:
ω-hidroksi YA’nin oluşumu
H3C - (CH2)n- COOH + O2 + NADPH + H+
HO - CH2- (CH2)n- COOH + NADP+
+ H2O
ω-karbonu
ω-hidroksi YA

50. 50
 NADPH
O2 gerekli
Sitokrom P-450

51. 51
 2)İleri oksidasyon: Dikarboksilik asit
oluşumu
HO-CH2-(CH2)n-COOH
HOOC-CH2-(CH2)n-COOH
3)Herhangi bir uçtan=β-Oksidasyon
Dikarboksilik YA

52. 52
VI) Peroksizomal YA Oksidasyonu
(ÇUZDYA oksidasyonu) ve
Adrenolökodistrofi (ALD)
Hastalığı:

53. 53
 SSS işlevlerinin
 Adrenal Korteks bozulması
 SSS’de Demiyelinizasyon
 Adrenallerde Atrofi

54. 54
Nedeni:
 ÇUZDYA birikimi
(ÇUZDYA:çok uzun zincirli doymuş yağ asiti)
(VLCSFA:Very long chain-saturated fatty acid)
Hexacosanoik Asit (C26:0) ↑↑
Tetracosanoik Asit (C24:0) ↑
(Lignoserik asit)

55. 55
Bazı ÇUZDYA’lar:
Capric n-Decanoic C10:0 erime noktası 31 0
C
Lauric n-Dodecanoic C12:0 " 44 0
C
Myristic n-Tetradecanoic C14:0 " 58 0
C
Palmitic n-Hexadecanoic C16:0 " 63 0
C
Stearic n-Octadecanoic C18:0 " 70 0
C
Arachidic n-Eikosanoic C20:0 " 76 0
C
Behenic n-Docosanoic C22:0 " 80 0
C
Lignoceric n-Tetracosanoic C24:0 " 84 0
C
Cerotic n-Hexacosanoic C26:0 " 88 0
C
Montanic n-Octacosanoic C28:0 " 92 C

56. 56
 Birikim sebebi:
1-Alımda artış (Diet-uptake)
2-Sentezde artış
√√ 3-Katabolizmada azalma √√
(oksidasyon normallerin %30’u kadar)

57. 57
Biyosentez:
 Asetil-CoA
 Palmitik asit (C16:0)
Elongasyon sistemi
 VLFA (ve C26:0)
(ÇUZDYA)

58. 58

59. 59
KATABOLİZMA(Oksidasyon):
 1.Peroksizomlar
 2.Mitokondri matriksi  β Oksidasyon

60. 60

61. 61
Genelde:
 C 26:O oksidasyonu
Peroksizomda
H2O2 + Asetil-CoA +Oktanoil-CoA
Mitokondri
H2O + CO2
C 26:0

62. 62
ALD’DE SAPTANAN
PATOLOJİLER:

63. 63
 1.Peroksizomal-asil CoA sentetaz BOZUK
(Lignoceryl-CoA ligaz) veya YOK
X-Kromozomu
XQ28 – Uzun kol,terminal segment

64. 64
2. ÇUZDYA ↑↑
Özellikle C26:0 ↑↑
3.TG, PL ve sfingolipidlerde
C26:0 oranı ↑↑

65. 65
 Bu Nedenle:
SSS’de → Miyelin yapısı bozulur.
NÖROLOJİK BOZUKLUKLAR

66. 66
Adrenal Hücrelerde:
 a) Zar yapısı bozulur
ACTH reseptörleri ↓
 b) Hücre içinde → İNKLÜZYONLAR
İNKLÜZYONLAR → Kolesterol esterleri
C26:0’nın esterleri ↑↑

67. 67
 Bu kol.esterleri → ACTH ile uyarılan
(C26:0 esterleri) ‘‘Kolest.ester hidrolaz’’a
daha dirençli
Aktif hormon sentezi ↓↓
Atrofi

68. 68
Lorenzo’nun Yağı:
 Gliseriltrierucicate
 Gliseriltrioleate

69. 69
OLEİK ASİT(C18:1)
Zeytinyağında ↑
1-Kolesterol oluşumunu ↑ ve ↓
Trigliserit oluşumunu ↑
ÇUZDYA ‘‘turnover’’ ı ↑
ÇUZDYA oksidasyon olasılığı ↑↑

70. 70
2.TG ve PL yapısında ve sfingomyelin’deki
oleik asit (C18:1),C26:0 yerine geçebilir.
(YARIŞMA)
3.C26:0 sentezini ↓
mekanizma ??

71. 71
 Oleik asit normal diette yeterince var.
 Total YA’lerinin ~ %35’ini oluşturur.

72. 72
 ERUCİC ASİT(C22:1)
Kolza tohumu ↑
Hardal tohumu ↑
1.C26:0 sentezinde inhibisyon
2.TG ve PL’lerde kendisi C26:0 yerine geçer.
TG ve PL yapısı düzelir.

73. 73
SONUÇ:
 1.ÇUZDYA sentezinde ↓
 2.TG ve PL turnover’ında ↑
oksidasyonunda ↑↑
C26:0 da ↓↓

74. 74
Plazma VLFA turnover hızı ↑↑
Adrenal VLFA turnover hızı ↑
Myelin VLFA turnover hızı YAVAŞ

75. 75
Bu nedenle:
 1.Nörolojik bulgular tedaviye oldukça inatçı
ve patoloji TERSİNMEZ gibi ?
Demiyelinizasyon → VLFA birikimi
→ immünolojik yanıt??
 2.Erken tanı
Erken tedavi gerekli