Organik Bileşikler: Yağlar

Yağların Yapısı

Yağlar karbonhidratlardan farklı olarak polimer özelliği taşımayan moleküllerdir. Burada polimer kavramını hatırlatma ihtiyacı hissediyorum. 

Polimer: Monomer adı verilen görece daha küçük ve basit moleküllerin birbirine tekrarlı bir şekilde eklenmesiyle oluşan molekül.

Yağlar neden polimer değildir? Çünkü yağlar birbirini tekrar eden monomerlerden oluşmaz. Yağların monomerleri yoktur. Bir yağ molekülü basitçe 1 gliserol molekülüne 3 adet yağ asidi molekülünün bağlanmasıyla meydana gelir. Gliserol adının sonundaki -ol ekinden de anlayabileceğiniz gibi bir çeşit alkoldür. Yağ asitleri ise genellikle 16 veya 18 karbon atomu ve onlara bağlı hidrojen atomlarından oluşan uzun, zincir şeklinde moleküllerdir. Her yağ asidi 1 adet karboksil grubu bulundurur. Yağ molekülünün oluşumu sırasında gliserol molekülünde bulunan karboksil grupları ile gliserol molekülünün OH grupları arasında ester bağları kurulur, bu sırada 3 molekül su açığa çıkar. Şu şekilde göstermeye çalıştım. Şekilde kırmızı renkle gösterdiğim bağlar ester bağları oluyor. Örnekte öyle çizdim ama aslında yağ asitleri birbiriyle aynı uzunlukta olmak zorunda değil, farklı da olabiliyor.

Çevremizde yağ olarak adlandırdığımız besinleri düşündüğünüzde, bu besinlerin kiminin sıvı kimininse katı olduğunu farkedeceksiniz. Yağların oda sıcaklığında katı veya sıvı olup olmadıkları yapılarında bulunan yağ asitleri ile çok yakından ilişkilidir. Yukarıda bahsetmedik belki ama yağ asitleri yapılarına göre iki çeşittir. Bunlardan doymuş yağ asidi dediklerimizde (örneğin yukarıdaki şekilde gördükleriniz bu gruba girer), karbon atomları birbirine tek bir bağ ile bağlıdır. Bunun nedeni de karbon atomlarının tamamen hidrojene doymuş olmasıdır. Bunu biraz açalım, kimya dersinizden de hatırlayacağınız gibi elementler en dış orbitallerinde bulundurdukları elektron sayısına bağlı olarak diğer elementler ile belirli sayıda bağlar kurabilirler. Karbon elementi, yapısından dolayı etrafındaki elementler ile 4 bağ kurar. Yukarıdaki tepkimedeki yağ asitlerini incelerseniz bu yağ asitlerindeki karbon atomlarının da bağ sayılarının 4 olduğunu farkedeceksiniz. İşte, doymuş yağ asitlerinde karbon atomları bir bağ ile yanındaki karbona bağlanmış, geri kalan bağların tamamını ise hidrojenlerle kurmuştur, yani istese de 1 tane daha hidrojen bağlayamaz, hidrojene doymuştur. İşte bu nedenden dolayı da doymuş yağ asidi olarak adlandırılır. Bu çeşit yağ asitleri içeren yağlar doymuş yağlar olarak adlandırılır. Doymuş yağlar genellikle hayvansal yağlar olup (balık yağını hariç tutuyoruz), oda sıcaklığında katıdır. Tereyağı, margarin, kuyruk yağı doymuş yağlara örnek olarak verilebilir.

Yağ asitlerinin diğer çeşidinde karbon atomları karbon dışındaki tüm bağlarını hidrojen ile yapmaz, aralarından en az bir tanesi hidrojen yerine yanındaki karbon ile bir bağ daha yapar. Bu çeşit yağ asitlerine uygun koşullarda uygulanan tepkimeler ile hidrojen eklenerek doymuş yağ asitlerine dönüştürülebilir. Aşağıda doymuş ve doymamış yağ asitlerini gösterdim, mavi okla gösterdiğim yere dikkat; iki karbon atomu arasında çift bağ var, yandaki karbona iltimas geçilmiş. :)

Artık tahmin edebileceğiniz gibi yapısında doymamış yağ asitlerini bulunduran yağlara da doymamış yağlar denir. Bu çeşit yağlar genellikle bitkisel yağlar olup oda sıcaklığında sıvıdır. Ayçiçek yağı, fındık yağı, zeytinyağı doymamış yağlara örnektir.

Yağların Gruplandırılması

Yağlar bu bahsettiğimizden farklı şekillerde de gruplandırılır. Burada fazla detaya inmeden birkaç çeşidinden bahsedelim. Yağlar temel olarak 2 grupta incelenir: basit yağlar (nötral yağlar) ve bileşik yağlar. Şimdiye kadar bahsettiğimiz yağlar basit yağlardır. Basit yağlar sadece gliserol ve ona bağlı yağ asitlerinden oluşmuştur. Basit yağlar canlılarda depo işlevi gören yağ çeşididir.

Bazı diğer yağlar ise yapısında gliserol ve yağ asitlerinden başka maddeler de bulundurur. Bunlara bileşik yağlar denmesinin sebebi budur. Bu bileşik yağların başlıcaları şunlar:

Fosfolipitler: Bunların yapısında bir gliserol, ancak üç yerine iki yağ asidi, bir de fazladan fosfat grubu bulunur. Fosfolipitler hücre zarının temel yapısını oluşturan yağlardır. Bu yağ çeşidi hakkında biraz daha fazla bilgiyi hücre zarı konusunu işlerken öğreneceğiz.

Glikolipitler: Bu yağların yapısında gliserol bulunmaz, fosfat da yoktur, bunlar yağ asitlerine ilave olarak glikoz veya galaktoz gibi karbonhidratları içerir. Bu yağlar da hücre zarının yapısında bolca bulunur, hücrelerin birbirlerini ve bazı molekülleri tanımasında işlev görür.

Bu saydığımız bileşik yağlar dışında iki yağ çeşidimiz daha var, onları da kısaca açıklayalım.

Mumlar: Gliserolden çok daha büyük yine alkol özellikli bir molekül ile bir yağ asidinden oluşmuşlardır. Mumlar yaprakların yüzeyini kaplar, arıların peteklerinde de bol bol bulunur. 

Steroitler: Yapıca yağlara pek benzememelerine karşın çözünürlük ve diğer pek çok özelliklerinin yağlara benzemesi nedeniyle yağlar içinde sınıflandırılmışlardır. Steroitler karbon atomlarının birbiriyle oluşturdukları dört halkadan ve bunlara bağlı çeşitli yan gruplardan oluşan karmaşık yapılı moleküllerdir. Yan grupların yapısının farklı olması farklı steroitlerin oluşmasını sağlar. Steroitler arasında belki de en bilineni kolesteroldür. Kolesterolün en önemli görevi hayvan hücrelerinde hücre zarının yapısına katılır. Pek çok hormon (erkeklik ve dişilik hormonları, yani östrojen ve testesteron, böbrek üstü bezinden salgılanan aldesteron) steroit yapılıdır. Bunun dışında D vitamini, ince bağırsakta yağların sindirimini sağlayan safra tuzları da steroit yapılı moleküllerdir.

Yağların özellik ve görevlerini maddeleyerek bitirelim:

• Yağlar suda çözünmeyen moleküllerdir.
• Vücutta enerji verici (nötral yağlar), yapıcı onarıcı (fosfolipitler, glikolipitler, steroitlerden kolesterol) ve düzenleyici (hormon özellikli steroitler) olarak görev yaparlar.
• Sıcakkanlı canlılarda deri altında bulunan yağlar izolasyon malzemesi gibi görev yaparak vücut sıcaklığının korunmasını sağlar.
• İç organların etrafında bulunan yağ tabakası bu organları olası darbelere karşı korur.
• Birçok vitamin molekülü ancak yağda çözünebilir, yağlar sayesinde bu vitaminler bağırsaklardan emilir.
• Yağların yanması sonucunda aynı miktardaki karbonhidratlara göre daha fazla enerji açığa çıkar.
• Bitkilere yeşil dışındaki renkleri veren karetinoidler de bir çeşit yağdır.