Enerji kaynağı olan glikozun fazlası karaciğerde glikojen olarak depolanır. Glikojen depolarının sınırlı olmasından dolayı artan glikoz, yağ asidi şeklinde tekrardan depolanır. Bu sebepten dolayı trigliseritlerin yapısındaki yağ asitleri temel enerji kaynağıdır. İnsanlarda ve diğer tüm canlılarda uyku sırasında bile enerjiye ihtiyaç vardır. Bunun sebebi kalbin çalışmaya devam etmesi ve vücudun yapması gereken metabolik reaksiyonları gerçekleştirmeye devam etmesidir.
Beta oksidasyonu birçok organizma ve dokuda uzun zincirli yağ asitlerinin asetil KoA’ya oksidasyonu sırasında enerji elde edilmesinde kullanılan bir yoldur. Oksidasyon sırasında yağ asitlerinden ayrılan elektronlar ATP (adenozin trifosfat) sentezi için solunum zincirine taşınır ve yağ asitlerinin yıkımı ile üretilen asetil KoA daha fazla enerji üretmesi için krebs döngüsünde CO2’ye kadar yükseltgenir. Yağ asitlerinin beta oksidasyonunun biyolojik rolü organizmadan organizmaya farklılık gösterse de mekanizması genel olarak aynıdır. Yağ asitlerinin beta oksidasyonu ökaryotlarda mitokondride gerçekleşir.[1]
Peki bu yağların beta oksidasyonu kış uykusuna yatan ayılarda nasıl gerçekleşir?
Ayılar enerji için yağ depolarına bağımlıdırlar. Vücut kitleleri oldukça büyük olduğundan dolayı yağ depolama kapasiteleri de oldukça yüksektir. Ayıların yağ metabolizmasının en belirgin ayarlamalarından biri kış uykusunda görülür. Bu hayvanlar yaklaşık 8 ay boyunca sürekli uykuda kalırlar. Beslenmezler. Su içmezler, idrar ve dışkı oluşturmazlar. Beslendikleri dönemde depoladıkları yağlar bu sekiz aylık sürede enerji üretmeleri için yeterlidir. Kış uykusuna hazırlık aşamasında ergin bir ayı günde 20 saat beslenir.
Deneysel çalışmalar kış uykusundaki bozayıların tek yakıt kaynağı olarak vücut yağlarını kullandıklarını göstermiştir. Yağ oksidasyonu; vücut sıcaklıklarının sürdürülebilmesi, amino asit ve proteinlerin aktif olarak sentezi ve zardan madde taşınması gibi diğer enerji gerektiren etkinlikler için yeterli enerjiyi üretir. Triaçilgliserollerin parçalanması ile tamamen serbest kalan gliserol, glukoneogenez ile kan glukozuna çevrilir. Amino asitlerin parçalanması ile oluşan üre ise böbreklerde emilir ve tekrardan dolaşıma katılır. Ayıların günde 20 saat beslenmesinden dolayı oluşan şişmanlama karbonhidratların fazla miktarda alınmasından dolayı triaçilgliserol miktarını artırır. Sonuç olarak ayılır vücutlarında çok fazla yağ depolayabildiklerinden dolayı kış uykusu boyunca beslenmemelerine rağmen enerji üretebilirler.[1]
Beta oksidasyonu şeması aşağıdaki gibidir:[2]
Referanslar
[1] Nelson, D., & Cox, M. M. (2016). Lehninger Biyokimyanın İlkeleri, 5. Baskı. Çeviri Editörü, Y. Murat Elçin, Palme Yayınevi.
[2] İstanbul Gelişim Üniversitesi
Fotoğraf: Daniele Levis Pelusi, Unsplash.