Medikal Biyoloji - Karbonhidratlar

      KARBOHİDRATLAR

n  Monomerler birleşerek polimerleri oluşturur.

n  Karbohidratlarda karbonla beraber daima hidrojen ve oksijen bulunur.

n  Hidrojen ile oksijenin birbirine oranı ½ olduğu (CH2O) için bu maddelere sulu karbon anlamına gelen karbohidrat adı verilmiştir. 

n  Bitki hücrelerinin duvarlarına giren yapı elemanları karbohidratlardır.

n  Bitki için bir destek yapısı görevini üstlenmişlerdir.

n  Bitki hücreleri su ve karbondioksitten, güneş ışığında çeşitli karbohidratların sentezini doğrudan doğruya yapabilme özelliğine sahiptir (Fotosentez Olayı)

n  Karbohidratların fonksiyonunu anlayabilmek için moleküler yapıları ve kimyasal özelliklerini gözden geçirmek gerekir

n  Monosakkaritler tatlıdır,şeker

n  Disakkaridler tatlıdır,şeker

n  Polisakkaridler

n  Monosakkarid ve disakkaridler su ve alkolde erirler

n  Polisakkaridler su ile ancak kolloid çözeltiler oluştururlar.

n  Kristalleşmezler, zardan geçemezler.

       MONOSAKKARİDLER

n  Karbohidratların monomer birimlerini oluştururlar.

n  Basit şekerlerdir.

n  Ampirik formülü (CH2O)n’ dir.

n  Karbon iskeleti dallanmamıştır.

n  Bir karbon hariç her karbona bir hidroksil grubu bağlanmıştır.

n  Aldozlar Serbest aldehit grubu bulundurup, aldehit fonksiyonu gören monosakkaridlerdir.

n  Ketozlar Keton grubu taşıyan monosakkaridlerdir.

n  Kapsadıkları karbon (C) atomunun sayısına göre sınıflandırılırlar.

n  En az 3 tane karbon bulunabilir (Trioz)

Gliseraldehit bir aldotriozdur.

Dihidroksiaseton bir ketotriozdur.

Beş tane C varsa, pentoz

Altı tane C varsa hegzoz

n  Monosakkaridler D ve L konfigurasyonunda bulunabilir.

n  Biyolojik olarak önemli monosakkaridler D konfigurasyonunda olurlar.

n  Molekülün dönme yönü (+) ve (-) işaretleri ile gösterilir.

n  D (+) veya L (-) şeklinde

n  Canlılar için en önemli monosakkaridler pentozlar ve hegzozlardır.

n  Pentozlardan en önemli ikisi

Riboz ve Deoksiriboz

Nükleik asitlerin yapısına girerler. Hem hayvan hem de bitkilerde bulunurlar.

Bitkilerde bulunan ribuloz fotosentez olayına katılır.

  GLÜKOZ

n  Hegzozlardan en önemlisi GLÜKOZDUR. Glükoz hücrelerdeki enerji transformasyonlarına girer.

n  Formülü C6H12O6

n  Disakkaridler ve polisakkaridler hidrolize olunca, yani sindirilince glükoza parçalanırlar.

n  Bir çok hayati olayların temel taşıdır.

  FRÜKTOZ

n  Meyva şekeridir.

n  Formülü C6H12O6

n  Ancak atomların dizilişi farklıdır.

  GALAKTOZ

n  Sütte bulunur

n  Formülü C6H12O6

  HEGZOZLAR

  DİSAKKARİDLER

n  Ampirik formülü C12H22O11

n  İki monosakkarid molekülünün birleşmesinden oluşan şekerlerdir.

n  Bu birleşme bir dehidrasyon sentezi şeklinde olur, bir su molekülü ayrılırken disakkarid oluşur

n  Monomerlerin serbest uçlarında bulunan OH grupları arasında bir molekül su ayrılarak

            –R-O-R- şeklinde olan glikosit bağı oluşur.

  LAKTOZ

n  Hayvan hücrelerinde bulunur

n  Süt şekeridir

n  Bir molekül glükoz+bir molekül galaktoz

  SÜKROZ (SAKKAROZ)

n  Şeker pancarında, şeker kamışında bulunur.

n  Glükoz + Früktoz

n  MALTOZ

n  Bitki hücrelerinde bulunur.

n  Glükoz + Glükoz

        POLİSAKKARİDLER

n  Çok sayıda monosakkarid monomerinin birleşmesiyle oluşmuş büyük zincirler halinde veya dallanmış dev biyopolimerlerdir.

n  n adet monosakkarid molekülünün n-1 adet su molekülü kaybederek birleşmesiyle meydana gelir.

n  Ampirik formülü (C6H10O5)n

n  Hidroliz ile basit şekerlere ayrılırlar.

n  Canlı organizmalar için önemli polisakkaridler

n  Hayvan hücrelerinde GLİKOJEN

n  Bitki hücrelerinde NİŞASTA ve SELÜLOZdur

  GLİKOJEN

n  Hayvan hücrelerinde depo maddesidir.

n  Çok sayıda glükoz moleküllerinden oluşur

n  Glükoz molekülleri dallanarak birleşmişlerdir

n  Molekül ağırlığı birkaç milyondur

n  Glükoz moleküllerinden oluştuğu için vücudun enerji kaynağıdır

n  Birçok doku ve organlarda bulunmakla beraber özellikle karaciğer ve kaslarda depo edilir

n  Histokimyasal olarak iyot reaksiyonu ile meydana getirdiği kızıl kahverengi ile tanınır

n  Karaciğer hücreleri glükoz moleküllerinden doğrudan glikojen sentezi yaparlar

n  Protein ve amino asitlerin fazlası karaciğerde glikojen olarak depo edilir

  NİŞASTA

n  Bitki hücrelerinde fotosentezle doğrudan sentezlenir ve depolanır.

n  İki uzun polimer molekülünden oluşmuş bir makromoleküldür

n  Bunlardan birisi hat şeklinde olan amilozdur.

n  AMİLOZ 200 D-glükoz moleküllerinden yapılmış bir polimer olup, nişastanın %20’sini oluşturur.

n  Diğeri AMİLOPEKTİN 200-500 D glükozdan yapılmıştır. Dallı bir polimerdir

n  Amiloz Lugol ayıracı ile mavi bir renk, amilopektin kırmızı bir renk verir.

n  Amilaz enzimi ile glukoz ve maltoza ayrılır

  SELULOZ

n  Lignin ile birlikte bitki hücrelerinin duvarında bulunur ve bitkinin iskeletini oluşturan diğer yapıları meydana getirir.

n  Seluloz disakkarid olan sellobiyoz (C12H22O11) birimlerinden oluşmuştur.

n  Sellulaz enzimi ile parçalanarak öncelikle sellobiyoz birimlerine daha sonra da glükoz monomerlerine ayrılır.

  KOMPLEKS POLİSAKKARİDLER

n  Amino (Azot) kapsayan çok kompleks polisakkaridlerdir.

n  Amino şekerlerdir

      (Glükozamin - glükoz+amino)

n  Glükozaminden başka sülfürik asit ve fosforik asit bulunabilir

n  Glükoz ayrıca asetillenmiş olabilir

  Asetilglükozamin

Özellikle hücreler arası maddede bulunurlar

Bu kompleks polisakkaridler hem serbest olarak hem de proteinlerle veya lipidlerle bağlı olarak bulunabilirler.

n  Nötr polisakkaridler sadece asetil glükozamin kapsarlar

n  Örn: Eklem bacaklıların kutikulasında bulunan ve destek maddesi olan kitin azot asetil glükozamin’den oluşmaktadır

n  Nötr mukopolisakkaridler çok kompleks olurlar. Galaktoz, ramnoz (6 karbonlu) ve diğer polisakkaridleri kapsar.

      *Bakterilerin hücre duvarının yapısını oluşturur

      *Kan gruplarının tayininde rol oynarlar

n  Asidik mukopolisakkaridler, molekül yapılarında sülfürik asit ve diğer asitleri kapsayabilirler.

n  Asit yapıları nedeniyle bu moleküller kuvvetli bir şekilde bazofildirler ve bazik boyalarla boyanırlar

n  Örn: Heparin

n  Hiyaluronik asit

n  Kondroitin sülfat

n  Heparin (glukozaminoglikan) antikoagülant bir maddedir. Yani kanın pıhtılaşmasını engeller

n  Kondroitin sülfat deri, kornea, kıkırdak ve göbek bağında bulunur

      Asetil galaktozamin, sülfürik asit ve glükuronik asit’ten oluşur

n  Hiyaluronik asit deride ve hayvan dokularında bulunur. Hiyaluronidaz enzimi ile hidrolize olur.

GLİKOPROTEİNLER

n  Bir protein ile bir karbohidrattan oluşurlar.

n  Yapıları çok karışıktır.

n  Galaktoz, mannoz (6 karbonlu), fükoz (6karbonlu) gibi monosakkaridler ile N-asetil-D-glukozamin ve siyalik asit kapsarlar.

n  Bir kısmı hücrenin yapı maddeleridir ve zar yapılarında bulunurlar.

n  Hücre zarlarında karbohidrat kısımları dışarı gelecek tarzda bulunurlar. Böylece zardaki interaksiyon ve tanıma olaylarında görev alırlar.

n  Bir kısmı salgı maddeleridir.

n  Çeşitli hücreler glikoprotein sentezler ve salgılarlar

n  Karaciğer, kan plazmasında bulunan glikoproteinleri  salgılar (serum albumini gibi)

n  Tiroit bezi tiroglobülinleri salgılar.

n  Pankreas ribonükleaz ve deoksiribonükleaz enzimlerini salgılar.

n  Tavuğun ovidüktü, yumurtasının akını oluşturan albumin olan ovalbumini salgılar.

n  Tükrük bezlerinin ve mukus bezlerinin salgıladığı mukoproteinler de glikoproteinlerdir.

n  Sindirim kanalının duvarlarındaki mukus hücrelerinin salgıladığı mukoprotein olan mukus sindirim kanalının duvarını cilalar

n  Glikoproteinlerin yapıları gibi görevleri de çok komplekstir.

n  Hücre zarında , Golgi kompleksinde, salgılama işlerinde çeşitli şekillerde görev alırlar.