Karbonhidratlar. Dr. Serkan SAYINER

Transkript

1 Karbonhidratlar Dr. Serkan SAYINER

2 Genel Bakış Karbonhidratlar (K), canlı materyalde bulunan proteinler ve lipidlerle birlike üç büyük organik madde grubundan, doğada en yaygın olarak bulunandır. Şekerler adı verilen K ler büyük molekül halinde iken tatlı değildir. Bitki ve hayvanların tamamında bulunur. Sindirim sisteminde kendini kuran en basit şekerlere parçalandıktan sonra emilirler. Metabolizma için gerekli enerji başlıca Glikoz parçalanmasından sağlanır.

3 Tanımı Karbonhidratlar, genel olarak, ve O elementlerinden oluşmuştur. n 2n O n n ( 2 O) n 2 4 O O 5 Asetik asit Ramnoz O O O O Aldehit grubu Keton grubu 2.cil alkol grubu 1.il alkol grubu

4 Tanımı K ler; polihidroksilli alkollerin aldehit veya keton türevleri (monosakkaritler), bunların polimerleri (di, oligo ve polisakkaritler), oksidasyon ürünleri (şeker asitleri), redüksiyon ürünleri (şeker alkolleri), substitüsyon ürünleri (amino şekerler) ile sülfatlı ve fosfatlı esterleri olarak tarif edilir.

5 Karbonhidratların Sınıflandırılması Monosakkaritler veya basit şekerler Di-oligosakkaritler: 2-10 monosakkarit ünitesinden kurululur. 2 ise Di, 3-10 ise oligosakkarit denir. Polisakkaritler: Çok sayıda monosakkaritin polimerize olması ile oluşurlar. Basit zincirli olabileceği gibi, dallı kompleks şekillere kadar değişik yapılar gösterirler. omopolisakkaritler eteropolisakkaritler

6 Monosakkaritler Polihidroksi alkollerin aldehit veya ketonlu türevleridir ve hidrolize edildiklerinde daha basit moleküllere ayrılması mümkün değildir. Aldoz ve Ketoz? Aldehit grubu içeren monosakkaritlere Aldoz, keton grubu içerenlere Ketoz ismi veril -oz? Monosakkaritleri latince olarak isimlendiriken adının sonuna oz eki getirilir. Monosakkaritler içerdikleri karbon atomu sayısına göre de isimlendirilirler. Örneğin 3 atomu içeriyorsa tiroz. 3 lu aldehit grubu içeren bir monosakkarit ise Aldotrioz denir.

7 Monosakkaritler Doğada ve organizmada en yaygın olarak bulunan monosakkaritler 3, 5 ve 6 karbonlardır. 4 ve 7 karbonlu olanlar ise ara metabolizmada sentez edilir, seyrek rastlanır. sayısı Aldoz Ketoz 3 Trioz Gliseraldehit Dihidroksiaseton 4 Tetroz Eritroz Eritruloz 5 Pentoz Riboz Ribuloz Ksiloz Ksiluloz 5 eksoz Glikoz Fruktoz 7 eptoz Mannoz Galaktoz Sedoheptuloz

8 Monosakkaritlerin formüle edilişleri Kapalı Formülleri 6 12 O 6 2 O-(O) 4 -O Bu formüle göre 6 karbonlu olduğu için karbonhidratın sadece bir eksoz olduğunu söyleyebiliriz. Bu formüle göre 6 karbonun 4 ünün ikincil alkol grubu, 1 inin birincil alkol grubu olduğu, 1 ininde aldehit grubu olduğunu (-O) olduğunu anlayabiliriz. Yani bir Aldoheksozdur.

9 Monosakkaritlerin formüle edilişleri Yapı Formülleri Kapsadıkları grupların uzayda diziliş sırlarını gösteren formüldür. Aldehit grubunu taşına atomu 1. atomu, birincil alkol grubunu taşıyan atomu ise 6. atomu olarak tanımlanır. Bu formülünde hangi K tanımladığı belli değildir. Sadece Aldoheksoz diyebiliriz.

10 Monosakkaritlerin formüle edilişleri O Konfigürasyon Formülleri Yapıda yer alan atomlarının taşıdıkları ve O gruplarının uzaydaki konumlarını gösteren şeklidir. ve O gruplarının uzaydaki dizilişine göre bir çok K oluşabilir. Glikoz, mannoz, galaktoz gibi. Bir hidroksil (O) grubunun uzaydaki durumunun farklılığından kaynaklanarak diğerinden ayrılan monosakkaride EPİMER denir. O O O O 2 O Glikoz Fruktoz

11 Fischer formülasyonu Monosakkaritlerin formüle edilişleri O O O O O O O O O O O O O O O 2 O Glikoz 2 O Mannoz 2 O Galaktoz

12 Monosakkaritlerin formüle edilişleri alka Formülleri Bu formülasyon şekli sadece pentoz ve heksozlar için söz konusudur. Asimetrik Karbon Atomu: atomunun 4 valansına dört farklı atom bağlanırsa bunlara asimetrik karbon atomu denir. Monosakkaritlerin 1. ve 6. atomlarının asimetrik olmadığı, 2.cil alkol gruplarından oluşan geri kalan 4 atomunun da asimetrik olduğu görülür. Asimetrik karbon atomuna sahip maddeler Stereoizomerizm gösterir. 2 n = Stereoizomer sayısı Asimetrik karbon atomuna sahip maddeler, polarize ışığı sağa yada sola çeviriler. Buna spesifik rotasyon denir. Mutorotasyon nedir?? Toz glikoz oda ısısında çözeldikten sonra polarimetrede spesifik rotasyonu +112º bulunur. Aynı glikoz 90º de çözülürse spesifik rotasyonunun +19º olduğu saptanır. er iki çözeltide bir süre sonra + 52,5º de dengeyi bulur. Bu olaya mutorotasyon denir.

13 O O Monosakkaritlerin formüle edilişleri O O 2 O β-glikoz + 19 º O O O O O O 2 O Glikoz + 52,5 º O O O O 2 O α-glikoz º O

14 Monosakkaritlerin formüle edilişleri alka şekilleri oluşurken 5. bir asimetrik karbon atomu oluşur. Buda aldehit grububunun yarı-asetal yapıya dönüşmesi ile mümkündür. Asimetrikleşen atomu 1. atomudur. 1. atomunun 4 valansında 4 farklı grup bağlanırken, bunlardan biride O grubudur. 1. atomuna bağlı O grubunun uzaydaki konumu sağda ise ALFA, solda ise BETA heksoz yada pentozlar meydan gelir. Şekerlerin ALFA ve BETA biçimlerine anomer, bu formların oluşumunu sağlayan atomuna anomerik atomu adı verilir. 1. atomuna bağlı O grubuna ise serbest hidroksil grubu denir ki, bu grup aynı zamanda şekerlere indirgen özelliğini de veren gruptur. Serbest O grubuna sahip şekerler indirgen özellik gösterirler.

15 Monosakkaritlerin formüle edilişleri β-glikoz owarth Formülasyonu α-glikoz

16 Monosakkaritlerin formüle edilişleri

17 Optik İzomerizm Asimetrik karbon atomuna ya da atomlarına sahip olan maddeler, taşıdıkları grupların farklı dizilişlerinden dolayı çoğu zaman birbirilerinin aynada ki hayalleri gibidir. Böyle iki bileşiğe geometrik izomerler veya stereoizomerler yada enentiomorflar adı verilir. Böyle bileşiklerin ilişkileri de stereoizomerizm olarak ifade edilir. Stereoizomer maddeler aynı zamanda optik aktif maddelerdir. Optik aktif maddeler polarize ışığı sağa yada sola çevirebilen maddelerdir. Stereoizomeri olan iki optik madde polarize ışığı aynı derecede, fakat zıt yönlerde (sağa ve sola) çevirirler.

18 Optik İzomerizm Işığı sağa çevirene D- gliseraldehit, sola çevirene L- gliseraldehit denir. Yani bunlar özelliklerden dolayı dekstrarotator ve levarotatordur. O O 2 O O O 2 O D (+) Gliseraldehit L (-) Gliseraldehit D ve L harflerinden sonra gelen (+) ve (-) işaretleri ışığı sağa ve sola çevirme özelliğini belirtir.

19 Monosakkaritlerin Çözünürlükleri Su ve sulu ortamlarda rahatlıkla çözünürler. Çözündükleri sulu ortamların nötralliği, alkaliliği ve asitliğine göre değişik özellikler gösterirler ve farklı reaksiyonlar verirler. Suda ve nötral sulu ortamlarda, yavaş bir mutorotasyon gösterirler. Çok hafif alkali ortamda, mutorotasyon hızlanır. afif alkali ortamda (0,05 N düzeyinde) belirli monosakkaritler enol biçimleri üzerinden birbirilerine dönüşürler. Bu olaya enolizasyon denir. Enolizasyon, aldehit ve ketonların genel bir fenomenedir. Bir atomundan, komşu karbonil grubunun (aldehit veya keton grubu) oksijenine bir protonun göç etmesi ile doymamış alkol, yani bir enol oluşturması olayına enolizasyon denir. Bu olay sonrası meydana gelen ürünlerede enodiol denir.

20 Monosakkaritlerin Çözünürlükleri Kuvvetli alkali ortamlarda, enediol formların tepkime yetenekleri çok yükselir. Yoğun alkali ortamlarda, monosakkarit çözeltiler, iyice karıştırıldıktan sonra kaynatılırsa, sarı kırmızı kahverengi biçimde renk değişmesi görülür. Renk değişimi sonunda reçine özelliğinde maddeler oluşur. Bu sırada da karamel kokusu duyulur. MOORE Deneyi Ası T. Tablolarla Biyokimya ilt I

21 Monosakkaritlerin Çözünürlükleri Asit ortamlarda, ilk görülen reaksiyon mutorotasyon hızlanmasıdır. Şiddetli asit ortamlarda ısı da kaynar dereceye yükseltilirse monosakkaritler kömürleşirler. Yoğun asit ortamlarda, kaynatılmakla monosakkarit molekülü 3 M su kaybaderek dehidratasyona uğrar. Bunun sonucunda pentozlardan furfural, heksozlardan 5-hidroksi-metil furfural meydana gelir. Bunların en önemli özelliği orsin, floroglusin, rezorsin, alfa-naftol gibi bazı aromatik bileşiklerle kondanse olarak renk reaksiyonları vermesidir. Aromatik bileşiklerin bazıları monosakkaritlerle verdikleri renk reaksiyonları özeldir ve bu şekilde o monosakkaritlerin tanınmasında kullanılır.

22 Monosakkaritlerin Tatlılığı Tatlı maddelerdir. Tatları taşıdıkları alkol gruplarından alırlar. Sakkarozun tadı 100 olarak kabul edilir ve diğer şekerlerin tatları derecelendirilir. Monosakkaritlerin Tatlılığı Fruktoz 173,3 Sakkaroz 100,0 Glikoz 74,3 Ksiloz 40,0 Maltoz 32,5 Galaktoz 31,1 Laktoz 16,0

23 Monosakkaritlerin İndirgenliği Monosakkaritler ve bazı disakkaritler özellikle yüksek p da yani alkali ortamlarda güçlü indirgen maddelerdir. Bu özellikleri taşıdıkları serbest aldehit ve keton gruplarından ileri gelir. Ag +, g +++, Bi +++, u ++ gibi iyonları kolayca indirger, bu arada kendileride oksitlenir ve asit karışımları meydana getirirler. Bu reaksiyonlar, renkli oksitleyici madde katılarak yapılırsa, monosakkaritler tarafından redüklenince renk değişikliği olacağından, indirgenmede görülür hale gelir.

24 Monosakkaritlerin O Gruplarına ilişkin özellikleri Glikozid Oluşumu: Monosakkaritlerin halka yapıları katalizör olarak l kullanılarak, alkol yada fenol gruplarıyla birleşirse glikozid ler meydana gelir. Monosakkaridin aldehit grubu ile glikozidin oluşmasını sağlayacak alkol grubu arasında oluşan bağa glikozid bağ denir. Çoğu doğal glikozidler bitkilerde bulunur. Eter Oluşumu: O gruplarında bulunan nin alkil grupları ile yer değiştirmesi sonucu oluşurlar. Ester Oluşumu: O gruplarının asitlerle esterleşmesi sonucu şeker esterleri oluşur. Fosforik asitle oluşturdukları fosfat esterleri biyolojik yönden önemlidir. K Metabolizması ve nükleik asit bileşiminde yer alırlar. (G-1-P, G-6-P, F-1,6-diP)

25 Biyolojik Yönden Önemli Şeker Türevleri Amino Şekerler: Monosakkaritlerdeki, çoğunlukla ikinci atomuna alkolik O grubu yerinen N 2 grubunun girmesiyle meydana gelirler. angi monosakkarit e amin grubu bağlanmışsa ona göre isimlendirilir. Örn. Glikoz ise glukozamin, galaktoz ise galaktozamin. Amino şekerler Katıldığı yerler Bulunduğu yerler Glikozamin Galaktozamin yalüronik Asit, eparin, Mukoproteinler, kan grubu maddeleri Kondroitin sülfatlar Kitin, mantarlarda hücre duvarı Kıkırdak, kemik, tendo, kornea

26 Biyolojik Yönden Önemli Şeker Türevleri Amino Şeker Asitler: Fizyolojik olarak önemli olan amino şeker asitleri nöyraminik asit, sialik asit ve mumarik asittir. Nöyraminik asit, 3 lı pirüvik asit ile 6 lu mannozamin in kondenzasyonu ile oluşmuş 9 lı bir şeker asididir. Amino şeker asitleri Katıldığı yerler Bulunduğu yerler Nöyraminik Asit Mukopolisakkaritler, glikoproteinler İnsan sütü N-asetil-Nöyraminik Asit Bakteri enzimleri Bakteri Sialik Asit Bazı lipid, polisakkarit ve mukoproteinlerde Dokularda Mumarik Asit eteropolisakkariter Bakteri zarları

27 Biyolojik Yönden Önemli Şeker Türevleri Deoksi Şekerler: Genellikle 2. veya 6. karbon atomlarında Oksijen bulunmayan şekerlerdir. Deoksi şekerler Katıldığı yerler Bulunduğu yerler Deoksi-riboz Nükleik asitler ücrelerde Ramnoz Bazı oligosakkaritlerde, kan grubu maddeleri, mukopolisakkaritlerde Süt, bakteri zarı Fukoz Değişik bileşiklerde Bitkiler

28 Biyolojik Yönden Önemli Şeker Türevleri Şeker Alkolleri: Monosakkaritlerin, aldehit yada keton gruplarının alkol gruplarına indirgenmesiyle oluşurlar. Glikozdan sorbitol, mannozdan mannitol, gliseraldehitden gliserol oluşur. Şeker alkolleri Katıldığı yerler Bulunduğu yerler Sorbitol - Karaciğer, Testis Mannitol - Karaciğer, Testis Dulsitol - Karaciğer, Testis Ribitol Riboflavin Değişik organlar

29 Biyolojik Yönden Önemli Şeker Türevleri Şeker Asitleri: Monosakkaritlerin oksidasyon ürünleridir. Biyolojik yönden çok önemli üyeleri vardır. 3 çeşit şeker asidi meydana gelir. Aldonik, Sakkarik ve Üronik Asitler. Şeker asitleri Katıldığı yerler Bulunduğu yerler Gluküronik asit eksonik Asitler Sakkarik asitler Mukopolisakkaritler,kon droitin sülfatlar, heparin, hyalüronik asit İdrar ve vücut sıvıları, karaciğer, dalak, kemik, kırıkdak, kornea, bakter ve bitkiler Pentoz yapımında ara madde olarak kullanılır. vitamini heksonik asidin laktonlaşmış şekline benzer. İnsan ve hayvan organizması ile ilgisi saptanmamıştır.

30 Disakkaritler İki monosakkarit molekülünün, bir molekül suyun çıkması ile meydana getirdikleri karbonhidratlara disakkaritler denir. Genel formülleri n ( 2 O) n-1 dir. Disakakrit oluşurken, monosakkaritlerin bağlanması glikozid bağı ile olur. Monosakkarit molekülü birbiri ile glikozid oluşturmak üzere iki şekilde birleşir. Maltoz Tipi Bağ: Bir monosakkaritin karbonil grubunun (aldehit veya keton grubu) diğer bir monosakkaritin alkol grubu ile bağlanması ile olur. Ör. Maltoz ve laktoz. Trehaloz Tip Bağ: Bir monosakkarit molekülün karbonil grubunun (aldehit veya keton grubu) diğer bir monosakkarit molekülünün karbonil grubu ile bağlanması ile olur. Ör. sakkaroz.

31 Disakkaritler Maltoz tip bağlanmada monosakkaritlerin en az nirinin aldehit veya keton grubu serbest olduğundan, bu tipli bağlantıya sahip disakkaritler indirgen özelliğide sahip olurlar. Trehaloz tipli bağlantıya sahip disakkaritlerde ise her iki monosakkaritin karbonil grupları bağlantı için kullanıldıklarından dolayı indirgeyici özellik bulunmaz. İki monosakkaritin birleşmesi ile oluşan oksijen köprüsüne glikozid bağ denir. α-glikozid bağ ve β-glikozid bağ

32 Disakkaritler Disakkarit Oluşturan monosakkaritler Glikozid bağı α Maltoz α Glikoz + α Glikoz α ; 1 4 β Maltoz α Glikoz + β Glikoz α ; 1 4 Sellobioz α Glikoz + β Glikoz β ; 1 4 α Laktoz α Glikoz + β Galaktoz β ; 1 4 β Laktoz β Glikoz + β Galaktoz β ; 1 4 Sakkaroz α Glikoz + β Fruktoz α ; 1 2

33 Disakkaritler MALTOZ: Malt şekeri adı da verilir. İki glikoz molekülünün α; 1 4 glikoz bağı ile bağlanmalarıyla oluşur. Glikoz moleküllerinin her ikiside α-glikoz olabileceği gibi birisi α-glikoz, diğeri β-glikoz da olabilir. Sonuç olarakda α- ve β-maltoz olmak üzere iki şekli oluşur. α-maltoz: İki molekül α-glikoz un birleşmesiyle meydana gelir. β-maltoz: Bir molekül α-glikoz ile bir molekül β-glikoz un birleşmesiyle meydana gelir. α-maltoz ve β-maltoz da glikoz bağ 1 ve 4. karbonlar arasında olur. Bağlantı α;1 4 glikoz bağ şeklindedir. Aldehit gruplarından biri serbest kaldığı için indirgen özelliğe sahiptir. Doğada serbest bulunmaz. Nişasta ve glikojenin disakkarit birimidir. Tatlıdır ve suda kolay erir.

34 Disakkaritler O O O O O O O O O O 2 O α-glikoz α-maltoz 2 O α-glikoz

35 Disakkaritler α-maltoz 1 4 O α; 1 4 Glikozid bağı α-glikoz α-glikoz

36 Disakkaritler α O β O O O O O O O O O 2 O α-glikoz β-maltoz 2 O β-glikoz

37 Disakkaritler β-maltoz 1 4 O α; 1 4 Glikozid bağı α-glikoz β-glikoz

38 Disakkaritler Sellobioz: İki glikoz molekülün β; 1 4 glikoz bağı ile bağlanmalarıyla oluşmuş bir disakkarittir. Bir α-glikoz ile bir β- Glikoz dan oluşmuştur. Bitkisel kaynaklı olup, doğada serbest halde bulunmaz. Sellüloz polisakkaritinin disakkarit birimidir. Yapısındaki α-glikoz un serbest aldehit grubu olduğu için indirgen özellik gösterir.

39 Disakkaritler O O O O O O O O O O 2 O 2 O α-glikoz Sellobioz β-glikoz

40 Disakkaritler Sellobioz 1 4 O β; 1 4 Glikozid bağı β-glikoz α-glikoz

41 Disakkaritler Laktoz: Önemli miktarda yanlız sütte bulunduğu için süt şekeri adı da verilir. Glikoz ve galaktoz monosakkaritlerinin β; 1 4 glikozid bağı ile bağlanmalarıyla oluşmuş bir disakkarittir. α-laktoz ve β-laktoz olmak üzere iki şekli vardır. Galaktoz her iki laktozda da β- konumundadır. Glikozun α- veya β- konumunda olmasına göre α-laktoz ve β-laktoz meydana gelir. Yapısındaki glikozun serbest aldehit gruplarından dolayı indirgen özelliğe sahiptir. Sütte % 5 oranında bulunur. Sütte bulunan çeşitli mikroorganizmalar, laktozu laktik asite çevirebilir. Buda sütün ekşimesine, kaynatıldığında kesilmesine neden olur.

42 Disakkaritler O O O O O O O O O O 2 O β-galaktoz α-laktoz 2 O α-glikoz

43 Disakkaritler α-laktoz 1 4 O β; 1 4 Glikozid bağı β-galaktoz α-glikoz

44 Disakkaritler O O O O O O O O O O 2 O β-galaktoz β-laktoz 2 O β-glikoz

45 Disakkaritler β-laktoz 1 4 O β; 1 4 Glikozid bağı β-galaktoz β-glikoz

46 Disakkaritler Sakkaroz: Sofra şekeri de denir. Glikoz ve fruktoz monosakkaritlerinin α; 1 2 Glikozid bağı ile bağlanmalarıyla oluşmuş bir disakkarittir. Bitkisel kaynaklıdır. Doğada en çok şeker kamışı ve pancarda bulunur. Meyve ve şekerlerin çoğunda bulunur. Oldukça tatlı bir maddedir. Serbest aldehit ve keton grubuna sahip olmadığından dolayı indirgen özelliğe sahip değildir. Sakkaroz un asitlerle hidrolizi diğer bütün disakkaritlerden daha hızlı olarak gerçekleşir. 200º kadar ısıtılrsa, su kaybeder ve kahverengi amorf bir kütle halini alır. Buna karamel denir. Ancak ağız yolu ile verildiği zaman vücut tarafından kullanılabilir.

47 Disakkaritler O 2 O O O O O O O O O 2 O Sakkaroz 2 O α-glikoz β-fruktoz

48 Disakkaritler α; 1 2 Glikozid bağı 1 2 α-glikoz Sakkaroz β-fruktoz

49 Polisakkaritler En az ondan fazla monosakkari molekülünün glikozid bağıyla birbirilerine eklenmesi ile meydana getirdikleri karbonhidratlara polisakkaritler denir. Tatlı maddeler değildirler. Molekül ağırlıkları yüksektir. Şekilleri düz zincirli, dallı budaklı veya halka biçiminde olabilir. Polisakkaritlere glikanlar adı da verilir. İki grupta incelenirler. omopolisakkaritler veya homoglikanlar eteropolisakkaritler veya heteroglikanlar Yapısına türev monosakkaritlerde girebilir. Örneğin; kitin, hyalüronik asit

50 Polisakkaritler omopolisakkaritler Glikojen Nişasta Sellüloz İnulin Kitin eteropolisakkaritler Kan grubu maddeleri yalüronik Asit Kondroitin sülfat eparin Arap zamkı Pektik asit

51 omopolisakkaritler idrolize edildikleri zaman tek bir çeşit monosakkarit veya monosakkarit türevi veren polisakkaritlere homopolisakkarit veya homoglikan denir. İsimlendirmede -oz takısı yerine -an takısı kullanılır. Örneğin; tüm birimler glikoz ise homopolisakkaritine glikan denir. Pentozan, heksozan Biyolojik yönden önemli bazı homopolisakkaritlerin özel isimleri vardır. Nişasta, Glikojen, Sellüloz gibi.

52 omopolisakkaritler; NİŞASTA NİŞASTA: K lerin bitkilerde depo edilmiş şeklidir. Doğada buğday, patatas, prinç, mısır, bakla, fındık, fıstık, meyve ve sebzelerde bol miktarda bulunur. Glikoz birimlerinden oluşur. Molekül yapısı bazı özellikleri yönünden farklılıklar gösteren iki kısımdan kurulmuştur. Amiloz ve Amilopektin. Amiloz: Düz zinci halindedir. Molekülün yaklaşık % unu oluşturur glikoz ünitesi içerir. Glikoz birimleri α; 1 4 glikozid bağlarıyla birbirine bağlanmıştır. Spiral oluşturmaya yatkın uzun zincirler halindedir.

53 omopolisakkaritler; NİŞASTA Amilopektin: İkinci molekül şeklidir ve dallanmış bir yapı gösterir. Nişasta nın % 70 ini oluşturur. Yapısında en az 1800 glikoz birimi bulunur. Glikoz birimleri α; 1 4 ve α; 1 6 glikozid bağları ile birbirilerine bağlanmıştır. Glikoz birimleri α; 1 4 glikozid bağı ile bağlanarak düz bir zincir oluşturduktan sonra her 24 ile 30 uncu glikoz biriminde α; 1 6 glikozid bağı ile yan zincir oluşturular. Böylece dallanmış bir yapı ortaya çıkar. Binlerce glikoz ünitesinin α; 1 4 ve α; 1 6 glikoz bağları ile birleşmeleriyle amilopektin molekülü ortaya çıkar.

54 omopolisakkaritler; NİŞASTA

55 omopolisakkaritler; NİŞASTA Amiloz Amilopektin Görseller: Eberly ollege of Science

56 omopolisakkaritler; NİŞASTA Nişastanın hidrolizini gerçekleştiren enzimlere amilaz lar denir. birimleri α-amilaz ve β-amilaz olmak üzere iki çeşit amilaz vardır. α-amilaz, pankreas salgısı ve tükürükte bulunur. Maltozun glikozid bağlantısı hariç, α; 1 4 glikozid bağlantıları rastgele koparır. Ortamda glikoz ve maltoz karışımı meydana gelir. β-amilaz, bitkilerde bulunur, polisakkarit zincirinin indirgeyici olmayan, yani zincirin serbest aldehit grubu olmayan birinci glikoz molekülünden başlamak üzere, nişasta molekülünü birbiri ardı sıra ikişer glikoz molekülünden bölmek üzere maltoz moleküllerine parçalar. Bu enzime maltoz-hidrolaz da denir. Bu iki enzim amilopektini etkilerler ancak düz zincirleri dallanma noktalarına kadar çözerler ve etkileri, α; 1 6 glikozid bağına gelince son bulur.

57 omopolisakkaritler; NİŞASTA Amiloz, α-amilaz ın etkisi altında kaldığı zaman amiloz zinciri gelişi güzel parçalanır. Son ürün olarak glikoz, maltoz karışımı kalır. Amiloz, β-amilaz ların etkisinde kalınca, son ürün olarak, hemen hemen sadece maltoz meydana gelir. Etkisini indirgeyici olmayan uçtan başlamak üzere gösterir. Amilopektin, β-amilaz ların etkisinde kalınca molekülün indirgeyici olmayan uçlarından başlamak üzere, bir biri arkasından parçalanarak maltoz moleküllerine ayrılır. Dallanma noktasına ulaşınca parçalanma durur. Çünkü α; 1 6 glikozid bağına etki etmez. β-amilaz ların etkisini gösteremediği için parçalanmadan kalan yani başka bir deyişle enzimin hidrolizdan sonra geri kalan nişasta kısmına Sınır Dekstrin adı verilir.

58 omopolisakkaritler; NİŞASTA Ası T. Tablolarla Biyokimya ilt I

59 omopolisakkaritler; NİŞASTA Bu dallanma noktaları ancak özel bir enzim tarafından çözülebilir. Bu enzimin adı dallanmayı bozan enzim yada α; 1 6 glikozidaz dır. Sınır dekstrinlere limit dekstrin adı da verilir. Yaklaşık 700 glikoz ünitesi taşırlar. Nişasta suda erimediği halde suda eriyebilir özellik gösterirler. Amilopektin, α-amilaz ın etkisi ile hidrolize olduğu zaman, zinri rasgele parçalanır. Son ürün olarak dallı veya dalsız, irili ufaklı moleküller karışımı oluşur. Bu karışımda, fazla miktarda α; 1 6 glikozid bağa sahip oligosakkaritler bulunur. Bunların yanı sıra maltoz molekülleride karışımda bulunur.

60 omopolisakkaritler; GLİKOJEN İnsan ve hayvanların yedek karbonhidrat deposudur. Tüm hücrelerde bulunsada daha çok karaciğer ve kasta bulunur. ücrelerde sitoplazmaya dağılmış tanecikler halinde bulunur. Glikojen, glikoz birimlerinden yapılmış bir homopolisakkarittir. idrolize edildiğinde sadece glikoz birimleri verir. Çok dallı ve büyük moleküllü bir amilopektine benzer. Moleküller arası bağlantılar amilopektine benzer. α; 1 4 glikozid bağlar ve dallanma noktalarında α; 1 6 glikozid bağları vardır. Sıcak alkalilere çok dayanıklıdır. Suda çözeltildiği zaman kolloidal çözeltiler verir. Seyreltik asitlerle hidrolize edildiğinde, glikoz birimlerine ayrılır. α- amilaz ve β-amilaz ın etkisi ile hidrolize olduğunda maltoz ve sınır dekstrinler karışımı ortaya çıkar.

61 omopolisakkaritler; GLİKOJEN Glikojenin glikoza parçalanması ve glikozun glikojen molekülüne eklenmesi organizmanın gereksinimlerine bağlı olarak sürekli yön değiştirerek devam eder. Bir çok polisakkaritte olduğu gibi molekül ağırlığı sabit değildir. Sürekli değişir. İyotla kırmızı-kahverengi bazen de mor-menekle renk verir.

62 omopolisakkaritler; SELLÜLOZ Bitkilerin en önemli maddelerinden olup, bitki dokuların destekleyici yapısını oluşturur. Doğada en yaygın bulunan organik bileşikdir. Oduni pamuk ve kağıtta bol miktarda bulunur. Glikoz birimlerinden oluşmuş düz zincirli bir polisakkarittir. Nişast ve glikojen den farklı olarak sellülozda glikoz molekülleri β; 1 4 glikozid bağları ile bağlanmışlardır. idrolize olduklarında dissakkarit birimi olark maltoz değil sellobioz disakkaritlerini verirler. İnsanlar için besinsel değeri yoktur. Sadece ruminantlar faydalanabilir. Suda çözünmez. Bakır tuzlarının amonyaklı çözeltilerinde, yoğun l, 2 S O 4 ve NO 3 de çözülürler. İyot ile karakteristik renk tepkimesini vermez.

63 omopolisakkaritler; SELLÜLOZ

64 omopolisakkaritler

65 omopolisakkaritler; İNULİN Fruktoz ünitelerinden kurulu bir homopolisakkarittir. Fruktoz birimleri düz bir zincir tarzında β; 1 2 glikozid bağ ile bağlanmışlardır. Doğada çeşitli bitkilerin köklerinde, enginar, soğan, sarımsak gibi bitkilerin yumrularında bol miktarda bulunur. Gıda sanayide çok kullanılır.

66 omopolisakkaritler; KİTİN N-asetil-glikozamin lerin birbirine α; 1 4 glikozid bağları ile bağlanmasıyla oluşmuş bir polisakkarittir. Kitin in hidrolizi sırasında açığa çıkan disakkarite kitobioz denir. Eklem bacaklılarda dış iskeletin yapı maddesidir. Yengeç, ıstakoz gibi kabukluların ve böceklerin dış iskeletlerinden başka göz merceklerinin, tendoların, sindirim, solunum ve boşaltım sistemlerinin önemli bir maddesini oluşturur. Sellüloz bitkiler için ne ise, kitin de omurgasızlar için odur.

67 omopolisakkaritler; DİĞER Galaktoz ünitelerinden oluşan galaktan lar, Mannoz ünitelerinden oluşan mannan lar, Pentoz ünitelerinden oluşan pentan lar, Galaktüronik ve mannüronik polimerlerini saymak mümkündür. Dekstranlar, mikroorganizmaların sakkaroz üzerine etkileri sonucu meydana gelen polisakkaritlerdir. Glikoz birimlerinden oluşur. Dekstranlar hekimlikte kan kayıplarından sonra plazma yerini tutan yada plazma hacmini genişleten maddeler olarak, özellikle şok gibi olaylarda şok giderici olarak önem taşırlar.

68 eteropolisakkaritler Çeşitli şekillerde hidrolize edildikleri zaman, birden fazla monosakkarit veya monosakkarit türevi çeşidi veren polisakkaritlere heteropolisakkaritler veye heteroglikanlar denir. Önemli gruplarından birinide mukopolisakkaritler oluşturur. Biyolojik yönden önemli maddeler olup, yapılarında temel maddeler olarak amino şekerler ve üronik asitler bulunur. Mukopolisakkaritler ait oldukları dokularda kısmende olsa proteine bağlı bir şekilde ve mukoprotein halinde bulunurlar. Yapılarında bulunan üronik asitler ve asit karakterleri dolayısıyla bunlara asit mukopolisakkarit de denir. Başlıca örnekleri hayvansal dokularda yaygın olarak bulunan, hyalüronik asit, heparin ve kondroitin sülfat dır. epsinin yapısında N-asetilheksozamin bulunmasıdır.

69 eteropolisakkaritler İYALURONİK ASİT Gliküronik asit ve N-asetil-glikozamin birimlerinin β;1 3 ve β;1 4 glikozid bağları ile birleşmeleriyle oluşan heteropolisakkarit lerdir. Eklem boşluğu sıvısı sinovia nın, korpus vitreum un, göbek kordununun yapısına katılır. Bağ doku ve başka dokuların jel benzeri ana maddesinin yapısına katılır. Sıvılarda hem serbest hemde proteinlere bağlı olarak bulunabilir. Dokularda metabolizma maddelerinin geçmesini sağlayan, ancak bakteriler ve başka enfeksiyon etkenlerinin geçmesini önleyici bir set oluşturur. iyaluronidaz adı verilen enzimle hidrolize edilerek parçalanır. Molekül ağırlığı 3-8 milyon arasındadır.

70 eteropolisakkaritler İYALURONİK ASİT

71 eteropolisakkaritler KONDROİTİN SULFATLAR iyalüronik asite benzerlik gösterirler. 3 çeşittirler. Kondroitin sülfat A, B ve. Kondroitin sülfat A ve Kondroitin sülfat yapı olarak birbirine benzer. Gliküronik asit ve N-asetil-galaktozamin ünitelerinin tekrarlanmasıyla oluşur. er ikisinde de N-asetil-galaktozamin ler sülfat taşırlar. Aralarındaki fark sülfatların bağlandıkları karbon atomunun farklılığından kaynaklanır. Monosakkarit birimleri birbirine bir β;1 3, bir β;1 4 glikozid bağlarının tekrarlanmasıyla bağlanırlar. Kondroitin sülfat B yi ise yapı olarak birbirinden ayıran gliküronik asit yerine idüronik asit taşımasıdır. ayvansal dokuların temel yapısıdır.

72 eteropolisakkaritler KONDROİTİN SULFATLAR Kondroitin sülfat A kıkırdaklarda, yetişkinlerin kemiklerinde ve korneda bulunur. Kondroitin sülfat B, ciltte, kalp kapakçıklarında ve tendolarında bulunur. Kondroitin sülfat ise kıkırdaklarda ve tendolarda bulunur.

73 eteropolisakkaritler KAN GRUBU MADDELERİ Eritrositlerde, tükürük ve mide müközü gibi salgılarda ayrıca kist sıvılarında ve yeni doğmuş yavruların dışkısında bulunan polisakkaritlerdir. Genellikle glikozamin veya galaktozamin den birisi ile basit şekerin tekrarlanır biçimda β;1 3 ve β;1 4 glikozid bağlarıyla birleşmesi sonucu oluşmuş heteropolisakkaritlerdir. Bazen glikozamin ve galaktozamin birlikte bulanabilir. Bu yapı içerisinde çoğunlukla sialik asit ve fukozda yer alır. Proteinlerle birleştiklerinde A, B, O, Rh vb. Gibi eritrosit antijenlerini oluştururlar ve kan gruplarının farklılaşmasını sağlarlar.

74 eteropolisakkaritler KAN GRUBU MADDELERİ Kaynak için resme tıklayınız.

75 eteropolisakkaritler EPARİN eparin glilüronik asit ve glikozamin-2,4-so 4 ın α;1 3 ve α;1 4 glikozid bağlarıyla birleşmesi sonucu oluşmuş bir heteropolisakkarittir. Gliküronik asidin, glikozamin-2,4-so 4 le α;1 3, glikozamin-2,4-so4 ün, glikoüronik asidle α;1 4 şeklindedir. Kanın pıhtılaşmasını önleyici bir maddedir, yani antikoagülandır. Karaciğer, akciğer, timus, dalak, geniş çeperli damarların duvarları ve kanda bulunur.

76 eteropolisakkaritler ARAP ZAMKI Bitkisel kaynaklı bir heteropolisakkarittir. idrolize edildiğinde galaktoz, arabinoz ya da ksiloz bazen de bunların bir karışımını verir. Bunların dışında ramnoz ve gliküronik asit te bulunur. Farmasötik maddelerin hazırlanmasında, şekercilikte ve ofset baskı tekniklerinde yaygın olarak kullanılır.

77 eteropolisakkaritler PEKTİNLER Doğada bitkilerde çok yaygın olarak bulunurlar. Özellikle turunçgillerin meyvalarında, elma, pancar ve havucun hücre duvarlarında sellüloz ile birleşmiş olarak yer alırlar. Sıcak seyreltik asitle hidroliza edildiğinde pektik asit ve metanole ayrılır.

78 Sorular Aşağıdaki monosakkaritlerden hangisi ketoheksozdur? a- Glikoz b- Fruktoz c- Mannoz d- Riboz e- Sedoheptuloz Aşağıdaki monosakkarit çiftlerinden hangisi maltoz disakkaritini meydana getirir? a- Glikoz+Fruktoz b- Glikoz+Galaktoz c- Glikoz+Glikoz d- Glikozamin+Glikozamin e- Galaktoz+Fruktoz Nişastanın hidrolizini gerçekleştiren enzimlere...lar denir. a- Glikozidaz b- Amilaz c- Lipaz d- Sükraz e- Pepsin evaplar: Sırası ile B,, B

79 Sorularınız?

80 Bir sonraki konu; Lipidler