Karbohidratlar. Karbohidratların sınıflandırılması. Monosakkaritler

Transkript

1 Karbohidratlar Yeryüzünde en çok bulunan organik molekül grubudur, (CH 2 O) n genel formülüyle ifade edilebilirler. Genelde suda çözünürler, Güneş ışığının fotosentez yapan organizmalar tarafından tutulmasıyla sentezlenirler, Diğer organik maddelerin hemen hemen tamamı karbohidratların metabolize edilmesiyle sentezlenir Gıda Biyokimyası-Mart'13 1 Karbohidratların sınıflandırılması İçerdikleri basit şeker ünitesi sayısına göre Monosakkaritler Disakkaritler Oligosakkaritler ve Polisakkaritler şeklinde sınıflandırmak mümkündür Karbon sayısına göre Triozlar Tetrozlar Pentozlar Heksozlar vs Gıda Biyokimyası-Mart'13 2 Monosakkaritler 3-7 karbon atomuna sahiptirler Aldehit veya keton yapısındadırlar Aldehit yapısında olanlara aldozlar Keton yapısında olanlar ketozlar denir En basit yapılı iki trioz Gıda Biyokimyası-Mart'13 3 1

2 Monosakkaritler En önemli monosakkaritler glukoz ve fruktozdur. İnsan beslenmesinde önemli yer tutarlar Glukoz canlılar için evrensel enerji kaynağıdır Diğer önemli bazı monosakkaritler; eritroz, riboz, ksiloz, arabinoz, mannoz, galaktoz dur Gıda Biyokimyası-Mart'13 4 Aldozlar Gıda Biyokimyası-Mart'13 5 Ketozlar Gıda Biyokimyası-Mart'13 6 2

3 Stero izomerizm Hidroksimetil grubuna en yakın kiral karbona bağlı OH grubunun sağda veya solda oluşuna göre, monosakkaritler D veya L olarak adlandırılırlar. D ve L formları birbirinin ayna görüntüsüdür Doğada genelde D formlar bulunur Herhangi bir monosakkarit için 2 n tane stero izomer söz konusudur (n=kiral karbon atomu sayısı) Gıda Biyokimyası-Mart'13 7 Şekerlerin Optikçe aktifliği Monosakkaritler kiral karbon atom içerdiklerinden polarize ışığın düzlemini değiştirirler Bu çevirme D ve L izomerizmiyle karıştırılmamalıdır Sözgelimi polarize ışığı sağa çeviren ve OH grubu solda olan glukoz molekülü D(+)glukoz olarak adlandırılır Gıda Biyokimyası-Mart'13 8 Monosakkaritlerin halka yapıları Monosakkaritler çözelti içerisinde çoğunlukla halka formunda bulunurlar Gıda Biyokimyası-Mart'13 9 3

4 Monosakkaritlerin halka yapıları Gıda Biyokimyası-Mart'13 10 Monosakkaritlerin halka yapıları Gıda Biyokimyası-Mart'13 11 Monosakkaritler indirgen bileşiklerdir Anomerik karbon atomundan okside olan şekerler indirgen özellik gösterirler Gıda Biyokimyası-Mart'

5 Monosakkarit türevleri Serbest anomerik karbonu bulunan şekerler indirgen özelliktedir ve bu reaksiyonlar sırasında kendileri şeker asitlerine okside olurlar Bu yolla belli bir örnekteki indirgen şeker miktarı belirlenebilir Gıda Biyokimyası-Mart'13 13 Şeker asitleri Gıda Biyokimyası-Mart'13 14 Şeker alkolleri Aldehit veya keton grubunun indirgenmesiyle oluşurlar Şekersiz gıdalarda tatlandırıcı olarak yoğun olarak kullanılmaktadırlar Gıda Biyokimyası-Mart'

6 Deoksi şekerler ve şeker esterleri DNA nın yapısına giren deoksiriboz deoksi şekerlere en önemli örnektir Şeker esterlerine en önemli örnekler ise glukoz fosfat ve ATP yapısıdır Gıda Biyokimyası-Mart'13 16 Amino şekerler OH grubu yerine bir amino grubu gelmesiyle amino glukozidler oluşur Gıda Biyokimyası-Mart'13 17 Disakkaritler İki monosakkaritin birbirine glikozidik bağla bağlanmasıyla oluşurlar. En önemli disakkaritler; sakkaroz (glukoz+fruktoz), laktoz (glukoz+galaktoz) ve maltoz dur (glukoz+glukoz) Heterodisakkarit Homodisakkarit Gıda Biyokimyası-Mart'

7 Maltoz Nişastanın amilaz ile parçalanması sırasında ortaya çıkar Çimlenmekte olan tahıllarda bol bulunur, özellikle de arpada bol bulunur ve bira yapımında önemlidir. Mayalar tarafından kullanımı kolay olduğundan fermente içecek üretiminde kullanılır Gıda Biyokimyası-Mart'13 19 Laktoz Süt şekeri olarak da adlandırılır Yeni doğan canlılar için çok önemlidir Laktoz bağırsaklardan emilemez, laktaz enzimiyle monosakkaritlerine parçalanması gerekir Bu enzim bebeklerde bulunur ancak erişkinlerde miktarı çok azdır. Bu enzimden tamamen yoksun bireyler laktoz intolerans olarak adlandırılır Gıda Biyokimyası-Mart'13 20 Sakkaroz Çay şekeri olarak kullandığımız şekerin adıdır. İndirgen uç bulundurmaz Birçok bitki tarafından fotosentez yoluyla üretilir Enzimatik (invertaz) veya fiziksel işlemlerle kendini oluşturan fruktoz ve glukoza parçalanabilir ve invert şeker oluşur Gıda Biyokimyası-Mart'

8 Polisakkaritler (glikanlar) Doğada bulunan karbohidratların çoğu polisakkarit halinde bulunur, Monosakkarit ünitelerinin arka arkaya eklenmesiyle oluşurlar, Tek bir monosakkarit türünden oluşuyorlarsa homoglikan, değilse heteroglikan olarak adlandırılır, Meyve ve sebzelerde bulunan depo karbohidratı nişasta, hayvan ve insanlardaki glikojen ve bitki gövdelerinde bulunan selüloz en önemli polisakkaritlerdir Gıda Biyokimyası-Mart'13 22 Polisakkaritler (glikanlar) Gıda Biyokimyası-Mart'13 23 Depo polisakkaritleri: nişasta Beslenmemizde önemli yer tutan bir karbohidrattır Glukoz ünitelerinden oluşur Dallanmamış amiloz ve dallanmış amilopektin fraksiyonlarından oluşur Her bir zincirin bir ucu indirgendir. α-1,6 bağı α-1,4 bağı Gıda Biyokimyası-Mart'

9 Nişasta Nişasta suda çözünmez ancak miseller oluşturur Kaynatılıp soğutulan nişasta süspansiyonu, jelimsi bir yapı kazanır Bu özelliğinden dolayı nişasta, su tutucu olarak gıdalara katılır Su içinde şişmiş nişastanın sindirimi daha kolaydır Gıda Biyokimyası-Mart'13 25 Nişasta Bitkide belli yerlerde depolanan nişastadan, ihtiyaç duyulduğunda glukoz üniteleri koparılıp diğer dokulara taşınır Amilaz enzimleri tarafından yıkılırlar, Glukoz fosfat ünitelerini nişasta fosforilaz enzimi koparır Ancak dallanma noktaları ancak α-1,6-glukozidaz enzimi tarafından koparılabilir Gıda Biyokimyası-Mart'13 26 Depo polisakkaritleri: glikojen Hayvan ve insanların karaciğerinde ve az miktarda da kaslarda ve diğer dokularda bulunur Oldukça dallanmış bir yapıdadır Açlık durumunda ve hızlı enerji gereksinimi durumlarında glukoza parçalanarak kullanılır Nişasta gibi iyotla etkileştiğinde mavi renk verir Gıda Biyokimyası-Mart'

10 Yapısal karbohidratlar: selüloz Glukoz ünitelerinin β-1,4 bağıyla bağlanmasıyla oluşurlar Bitki dokularına sertlik ve direnç veren karbohidrattır Suda çözünmez İnsan sindirim sisteminde parçalanamazlar Hayvanların dört gözlü midesindeki bakteriler kısmi olarak parçalarlar Gıda Biyokimyası-Mart'13 28 Yapısal karbohidratlar: kitin Böcek kabukları gibi sert dokularda bulunur, N-asetil-D-glukozamin ünitelerinin β-1,4 bağıyla bağlanmasıyla oluşur. Deasetillenmesiyle kitozan denilen madde elde edilir Gıda Biyokimyası-Mart'13 29 Bakteri hücre duvarı Gıda Biyokimyası-Mart'

11 Peptidoglikan Gıda Biyokimyası-Mart'13 31 Peptidoglikan Gıda Biyokimyası-Mart'