Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

Sunum yükleniyor. Lütfen bekleyiniz

KARBONHİDRATLAR CTF Biyokimya Anabilim Dalı Doç.Dr. S.C KARBONHİDRATLAR.

Benzer bir sunumlar


... konulu sunumlar: "KARBONHİDRATLAR CTF Biyokimya Anabilim Dalı Doç.Dr. S.C KARBONHİDRATLAR."— Sunum transkripti:

1 KARBONHİDRATLAR CTF Biyokimya Anabilim Dalı Doç.Dr. S.C KARBONHİDRATLAR

2 En çok bulunan makromoleküllerden 100 milyar ton CO 2 ve H 2 O fotosentez ile seluloz ve diğer bitki ürünlerine çevrilir Başlıca enerji kaynağı ve diyetin temel gıdası Çözünür olmayan karbonhidrat polimerleri,bakteri,bitkilerin hücre duvarlarında  Hayvanların Bağ dokusu yapısal ve koruyucu olarak

3  Diğer K hidrat polimerleri iskelet eklemlerini yağlayarak kayganlığı arttırır  Hücrelerarası tanıma ve yapışma işlemlerine Glikokonjugatlar: Kompleks khidratlar, protein ve lipitlerle kovalen olarak bağlanır ve bu hibrit moleküllerin metabolik durumunu belirleyen sinyaller olarak foksiyonel

4 KARBONHİDRATLAR Polihidroksi aldehid veya polihidroksi ketonlar veya hidrolizle bu bileşikleri verirler Karbonun hidratları : ( C H 2 O) n N, P, S içeren karbonhidratlar da var! Sakkarit, sakkharon (yunanca): şeker Monosakkarid, disakkarid,oligosakkarid ve polisakkaridler (glikanlar) -oz: yaygın monosakkarit ve disakkaritlerin

5 Khidratlar polihidrik alkollerin, aldehit veya keton türevleridir Khidr,Monosakkarit,disakkarit,oligosakkarit polisakkaritler olarak sınıflandırılır Monosakkaritler,daha basit şekerlere hidroliz edilmezler Tek aldehit veya keton içerirler Doğada ençok bulunan monosakk 6 C lu D- Glıkoz

6 Sahip oldukları C sayısına göre trioz tetroz, pentoz, hekzos,heptoz,oktoz olarak Aldehit ve keto grubu içermelerine göre Aldoz ve ketoz olarak sınıflandırılır Aldoz ketoz Trioz Gliseroz DHAP Tetroz Eritroz Eritruloz Pentoz Riboz ribuloz Heksoz Glukoz fruktoz

7 Disakkaritler hidroliz olduklarında 2 molekul monosakkarit Örn; sakkaroz →glc+fruk Maltoz →2 mol Glc Laktoz→Glc+Galak Oligosakkaritler hidroliz olduklarında monosakkarit Polisakkaritler hidroliz olduğunda 10 dan fazla monosakkarit Düz ve dallanmış psakk----Nişasta, glikojen, seluloz Seluloz,düz zincirli Nişasta, glikojen dallı zincirli psak

8 Monosakkaridler Renksiz, kristalize, suda çözünen, apolar çözücülerde çözünmeyen katı maddeler Çoğunlukla tatlı -C=O ve -OH gruplu Aldoz : gliseraldehid (trioz) Ketoz : dihidroksiaseton (trioz) Tetroz, pentoz, heksoz,heptoz:(aldotetroz,ketotetroz) Asimetrik C atomu içerirler 2 n stereoizomer

9 Monosakkaritler Açık zincirde C atomlarından biri O atomuna çift bağla bağlanır: karbonil grubu Diğer her C, -OH grubuna sahiptir Aldoz: Karbonil grup zincir sonunda ise (aldehit) Keton: Diğer herhangi bir konumda (ketoz)

10 Monosakkaritlerin Asimetrik merkezleri vardır DHAP dışında tüm monosak ler bir veya daha fazla Asimetrik C atomu içerirler Asimetrik C atomu varlığı moleküle optikçe aktivite kazandırır Düz polarize ışın demeti optikçe aktif bir çözelti içinden geçirildiğinde sağa (+ )(D) dekstrorotatuar veya sola(-) (L) levorotatuar sapar

11 Yapısal formülü aynı olup uzaysal konfigürasyonu farklı olan bileşikler sterioizomer olarak bilinir Asimetrik C atomlarının varlığı izomerlerin oluşmasını sağlar C atomuna 4 farklı atom grubu bağlı İzomer sayısı asimetrik C atomu sayısına(n) bağlı Ve 2 n e eşit 4 asimetrik C atomu olan Glc 16 izomeri

12 Asimetrik merkez Monosakkaritlerde D- ve L-izomerlerin ayrımı için, karbonil grubundan en uzak olan asimetrik (siral) karbon atomu referans alınır. Referans karbon atomu üzerindeki hidroksil grubu projeksiyon formülünde sağda ise, monosakkarit D-izomerdir; solda ise L- izomerdir. Dihidroksi aseton hariç hepsi asimetrik C içerir

13 D-Aldozlar  2n stereoizomer

14 D-Ketozlar

15 D-L izomerizm Memelilerde monosakkaritlerin çoğu D şeker. Metab dan sorumlu enzimler bu konfigurasyona spesifik. Asimetrik karbon atomu bileşiğe optikçe aktiflik verir Polarize ışık solüsyona göderildiğinde: ışığı sağa çeviriyorsa deksrorotatuar (+), sola levorotatuar (-). D(-), D(+), L(-), L(+). Çözeltide glukoz dekstrorototuvar: dekstroz Fruk doğada( D - ) izomeri

16 D ve L izomerleri ortamda eşit miktarda bulunuyorsa optik etkinlik göstermez. (rasemik karışım,DL)

17 Epimerler Sadece bir karbon atomununun konfigürasyonu farklı

18 Alfa (α) ve Beta(β) anomerler Aldozun halka yapısı aldehit ve alkol grubu içerdiğinden hemiasetaldir Ketozun halka yapısı hemiketal Karbonhidratlar sulu çözeltide (aldotetroz, 5 ve 5den fazla C atomu bulunanlar) düz zincir yapıda bulunmazlar -C=O grubu ile –OH grubu arasında kovalent bağ oluşumu ile halkasal yapı kazanırlar.

19  Piranoz (altılı halka) ve furanoz (beşli halka)  -C=O grubu C atomu asimetrik özellik kazanır.  Anomerik C ; α- ve ß- konfigürasyonları (stereoizomerleri)

20

21 1.C ile 5.C arasında oluşan hemiasetal bağlama ile a ve βanomerler oluşur 1.C atomu asimetrik C atomu haline gelmiştir

22 Mutarotasyon a ve β anomerler polarılmış ışın aynı tarafa çevirirler çevirme açıları farklıdır a ve β anomerler sıvı çözeltide biribirine dönüşebilirlerMutorotasyon (1.C daki H ve OH yer değişimi) Keto hekzoslar da a ve β anomerik form gösterebilir 2.C da keto grubu ile 5.C veya 6.C OH arasında hemiketal bağlanma ile furanoz veya piranoz oluşur Frukt ile Glukoz arasında aldoz –ketoz izomeri vardır

23 Fizyolojik önemi olan pentozlar Riboz : Nükleik asit, ATP ve koenzim (NAD,FAD) yapılarında, riboz fosf,pentoz fosf yolunun ara maddesi Ribüloz : Pentoz fosfat yolu metaboliti D-Arabinoz ve D-Ksiloz : Bitkilerde, glikoproteinlerde L-Ksiluloz : Uronik asit yolunda ara metabolit, esansiyel pentozüride idrarda Metab da önemli keton; DHAP, Ksiluloz,Ribuloz, Fruk,sedohep

24 Fizyolojik önemi olan heksozlar D-Glukoz : Metabolik yakıt, kan şekeri,dokular tarafından kullanılır. D-Fruktoz : Glukoz üzerinden veya doğrudan metabolize olur. D-Galaktoz : Glukoza metabolize olur, laktoz sentezinde, glikolipid ve glikoproteinlerde D-Mannoz : Glikoproteinlerde

25 Haworth perspektif formülleri (düzlemsel)

26 D-Glukozun kristallendirilmesi sulu çözeltiden α- D glukoz ( °) piridinli çözeltiden ß- D glukoz ( °) Kristal glukoz: α- D glukopiranoz, sulu çözeltide, (α : ß = 1 : 2) ( °) [α D 20 ]

27 Kayık –Sandalye konformasyonları Piranoz halkasının kayık sandalye formu

28 Sandalye : stabil konformasyon

29 Şekerlerde izomeri tiple ri D ve L izomerisi Piranoz ve furanoz halka yapıları α ve ß anomerler Epimerler Aldoz-ketoz izomerisi

30 Çeşitli şeker türevleri Amino şekerler Şeker fosfatları Deoksi şekerler Şeker asitleri Şeker alkolleri

31 Amino şekerler C-2 ‘de OH yerine NH 2 grubu  Glukozamin, N-asetil glukozamin  Galaktozamin, N-asetil galaktozamin  Mannozamin, N-asetil mannozamin NH 2 ‘de H yerine CH 3 CO (asetil) grubu Glikolipidler ( gangliozid ), glikoprotein, ve glikozaminoglikanlarda Amino şekerler,yapısal polisakk lerin ve membran glikosfingositlerin bileşenleridir

32 N-asetil glukozamin gibiGlc türevleri birçok ypısal polimerin parçasıdır. Bakteri hücre duvarı N-asetil muraminik asid (Glc amin türevi)içerir,burada,laktik asid,N asetıl glc aminin 3. C’ u oksijene eter bağı ile bağlı L-galak,L-mannoz 6.C da H yerine OH gelir sırasıyla L-fukoz,Lramnoz oluşur

33 Glikozid bağ β(1-4) bağlı n asetil nuraminik asit ve N-asetil glukozamin kalıntıları muramidaz( lizozomal enz) hidroliz edilir

34

35 N-asetil muramik asit ve N-asetil glukozamin ß (1 → 4) glikozid bağını lizozim (muramidaz) yıkar Bakteri hücre duvarı

36 Glukozun karbonil karbonu karboksil grubuna oksitlenmesi ile glukonik asit oluşur Glc,galekt,mannozun 6.C oksitlenmesi ile uronik asitler oluşur Onik ve uronik asitler lakton adı verilen kararlı molekül içi esterler oluşturur

37 2 C da Oh yerine sadece H bulunur.d RNA ların takrarlayan birimi olan deosi ribonukleotidlerin yapı taşı Hücre membran glikolipid bileşeni olan L fukoz deoksi şekerdir Gram – bakteri dış membranında bulunan lipopolisak bileşeni olan L- ramnoz mannozun deoksi izomeri

38 Deoksi şekerler L-Fukoz : Glikoproteinler ve glikolipitlerde 2-Deoksiglukoz : Glukoz metabolizmasının inhibitörü

39 Şeker asitleri Aldonik asitler: 1.C oksitlenir (COOH) Uronik asitler: 6.C (COOH) Askorbik asit : Glukuronik asit türevi UDP-glukuronat: steroid hormon, bilirubin, bazı ilaçlar

40 Glukozun karbonil karbonun karboksil grubuna oksitlenmesi ile glukonik asit oluşur Glc,galekt,mannozun 6.C oksitlenmesi ile uronik asitler oluşur Onik ve uronik asitler lakton adı verilen kararlımolekül içi esterler oluşturur Askorbik asit C vit antiskorbitik vit adı verilir Suda çözünür Taze sebze ve meyvede,doğada yaygın İnsam,maymun ve kobay dışında D –glukuronattan sentezlenir Yapıda ene-diol grup içerir güçlü indirgen Askorbik asit →dehidr askp asit enz: Askorbik asit oksidaz kofakt: Cu

41 Asidik şekerler Nöraminik asit : Mannozamin + Pirüvat N-, O- asetil nöraminik asit türevleri  Siyalik asitler : glikoprotein ve glikolipitlerde.

42 Şeker alkolleri (polioller) Monosakkaritin aldehit grubu OH indirgenerek oluşan (polihidroksilik) alkoller Şeker alkollerini indirgeme özelliği yoktur. Şeker gibi hızlı metabolize edilemezler Düz zincir şeklindedir,halkasal formları yoktur Gliserol,DHAP ve gliseraldehitin indirgenmesiyle oluşur Glc----sorbitole indirgenir D-fruktozun indirgenmesi ile D-sorbitol ve D- mannoz karışımı elde edilir

43 Sorbitol sakkaroza göre%35-60 daha tatlı,tatlandırıcı olarak Hidroskopik özelliğinden nemlendirici Şeker alkolleri,lens,siyatik sinir ve bazı durumlarda renal papillada birikir,patolojik sonuç Şeker alkolleri şekerler kadar hızlı metabolize olmazlar mannitol,doğada en yaygın.klinikte akut renal yetmezliği olan hastalarda ozmatik diüretik olarak intravenöz kullanılmakta Metabolize edilmez,glomerüllerden filtre edilir,tubullerden reabs edilmez, idr ile atılır

44 Şeker fosfatları Şekeri hücre içinde tutar.

45 Monosakkaritlerin fosforik asit esterleri(şeker fosfatlar) Khid met da ara ürün olarak mey gelmekte 1- Riboz fosf ve deoksiriboz fosf(nukl asit ve nukleotıd yapısında) 2- 1.C u fosf diğinde GLC1 fosf oluşur 6.C fosf diğinde GLC 6 fosf oluşur UDP-glukoz: polisak ile glikozidlerin sentezinde ve şekerlerin biribirine dönüşümünde

46 Serbest -CO gruplu şekerler indirgendir (indirgeyici şekerler) D-Glukoz + O 2 D-Glukonat + H 2 O 2

47 Disakkarid oluşumu : O-glikozid bağı, asetal bağı Maltoz,laktoz,sakkaroz O-glikozid bağ---şeker OH ile diğerinin anomerik C atomu ile oluşur Anomerik C atomu glikozidik bağa katıldığında oksitlenmez Ald grub bağlı ise indirgeme özelliği yoktur Glikozid bağ asitlerle hidroliz olur,bazlara dirençli N-glikozid bağ şeker anomerik C ile Gprot N atomu arasında

48 Hidroliz ile Glc,galak Sütte bulunur, Ald grubu serbes indirgeyici Gal(β1—4)Glc Sükroz Glc+ fruk bitkilerde üretilir Gelişmiş canlılarda yok. Keto grubu bağlı indirgeme özelliğ i yok Glc(a1---2B)fruk İndirgeyici olmayan şekerler glikozid olarak adlandırılır

49 Trehaloz,Glukozdan oluşur,sukroz gibi indirgeyici değildir Böceklerde dolaşım sıvısının esas maddesi Enerji depolama bileşiği İzomaltoz;Nışasta ve glikojenin dallanma noktalarında bulunur,2 mol Glc nin (1-6 )glkozid bağ ile oluşur

50 Fizyolojik önemi olan disakkaridler Sukroz : Kalıtımsal sukraz eksikliği Laktoz : Kalıtımsal laktaz eksikliği, gebelik Maltoz ve izomaltoz Laktüloz : ısıtılmış sütde; bağırsak enzimleri ile hidrolize uğramaz,osmotik laksatif

51 Glikokonjügatların oligosakkaridleri Polarite ve çözünürlük Proteinin katlanma şeklini etkileme (sterik etki) Proteinin doğru yere gitmesini sağlayan etiket Proteolitik enzimlere karşı koruma Özgün biyolojik özellik

52 Glikozidler Bir monosak veya monosak kalıntısının anomerik C un OH ı ile bir başka monosak olan veya olmayan ( aglikon ) 2. bir bileşik arasında kondanse olmasıyla glikozidler oluşur 2. Grup OH ise O-glıkozid bağı Hemiasetalgrubu (bir aldehitve OH grup içerir), diğer OH arasındakı reaks sonucu oluşan bağ asetal bağ 2.Grup amin ise N-glikozid bağıoluşur (örn;ATP,nukleotidlerdeki Adenin ve riboz bağı)

53 Glikozidler birçok ilaç baharat ve hayvan dokularının yapıtaşlarında bulunur Aglikonlar; Metanol  Gliserol  Sterol ( kardiyak glikozidler, ouabain)  Fenol  Adenin, guanin, sitozin, urasil, timin dir  Bazı glikozidlerin kalp üzerine etkileri vardır(kalp glikozidleri)  aglikon yapı taşı olrak steroid içerir  Dijitalis ve hücre zarı NaK ATPazın inhibitörü olan Quabain  Diğer glikozidler ise streptomisin gibi antibiyotikleri kapsar

54 Oligosakkaritlar İkiden fazla monosakkaritin glikozidik bağı ile (3-6) bağlanmasından oluşur Monosak yaklaşık 10 adet Oligosakk bazısı doğal,bazısı ise polisak lerden asidik enzimatik hidrolizle oluşur Rafinoz bitkilerde sakk dan sonra en çok bulunur Glc, galak ve fruk dan mey gelir

55 Polisakkaritler Polisakkaritler, çok sayıda monosak biriminin glikozid bağla bağlanmasından oluşur fizyolojik olarak önemli olan 6 C lu manosak bırımınden oluşan polısak genel formül C 6 H 10 O 5 Polisakk=Glikanlar Tekrarlayan monosakk birimleri,zinciruzunluğu,bağlanma tiplerine göre farklılık 1.Homopolisak ;yapılarında aynı türden monosak glikozid bağ ile bağlanması oluşur,homojen 2.heteropolisak ;2 ve daha çok farklı tip monosak glikozid bağ ile

56 Homopolisakkaritler:glikojen,nışasta (depo kh) Seluloz, kitin;bitki hücre duvarlarında ve hayvanların dış iskeletinde yapısal eleman Heteropolisak ler,tüm hayvanlar aleminde hücre dışı desteği sağlar, örn,bakteri hücre duvarının sert tabakası(peptido glikan) Hayvan dokularında hucre dışı boşluklar birkaç tip hetepolisak tarafından doldurulur Böylece hücreleri birarada tutarak,koruma ve şekil verir Hücre doku ve organlara destek oluşturur Heteropolisakkarit; GAG(mukopolısakkaritler), proteoglıkanlar,peptido glikanlar, glıkolipid glikoprot

57 Nışasta;bitkilerin depo homopolisak Yumrulu bitkilerde,meyve ve tohumlarda çok,bitkilerin tüm kısımlarında bulunur İnsanların besinlerile aldığı kh çoğu nışasta Bir merkez etrafında düzenli tabaka oluşturan tanecıkler halinde Amiloz ve amilopektinden oluşur

58 Amiloz, suda heliks şekli oluşturur. İyot, bu heliksin ortasına girerek karakteristik mavi renk görünmesine neden olur n sayıda α glikoz,1-4 glikozid bağı ile bağlanmıştır.düz zincir halindedir dallanma yapmaz. zincirde birkaç bin glukoz kalıntısı bulunabilir ve bir ucu indirgeyicidir.

59 Amilopektin amilozdaki düz zincirli yapıya ilaveten a1-6 bağlı dallanmış zincirler içerir glc de bir dallanma olur,dallardaki glc ler a1-4 bağlı Mol ağırlığı çok yüksek molekülde bir indirgeyici uç fakat dal sayısı kadar çok sayıda indirgeyici olmayan uç vardır.

60 Glikojen Hayvansal kaynaklı depo polisakka İnsan vücudunda en çok KC ve kaslarda (iskelet)bulunur Amilopektin gibi dallanmış glc zincirlerinden Glc molekülleri düz zincir şeklınde a1-4 glikozid bağlı,dallanma bölgeler a1-6 bağlı Amilopektinden farkı dallanmanın daha fazla olması Dallanma glc de bir olur Glikojen hepatositlerde küçük granüllerin bulunduğu buyük granüllerde bulunur İyot ile mavi renk

61 Glikojen hepatositlerde küçük granül kümeleri içeren bulunduğu buyük granüllerde bulunur.Bu sıkı bağlı glikojen granülleri glikojenin sentezi ve yıkımında sorumlu enzimleri içerir İyot ile mavi renk

62 Glikojen molekülünde birdal, indirgen olmayan şekerle sonlanır,molekülde indirgen olmayan uç kadar dal vardır,sadece tek indirgen uç içerir Glıkojen enerji kaynağı olarak kullanıldığında yapıdan Glukoz birimi indirgen olmayan uçlardan her defa bır kez azalır. Parçalayıcı enzler indirgen olmayan uçta etkin

63 Dekstrinler;nısastanın yıkımında oluşan ara ürün Sındırım tükrük amilazı ve pankreas amilazı ile gerçekleşir. a amilaz a1-4 bağlarını yıkar,maltoz,maltotrioz ve sınırdekstrinleri oluşur İnulin; 30 fruk kalıntısının  1-2 gikozid bağı ile bağlanmasından oluşan küçük mölekül Klinikte klırens tayininde kullanılır

64 Dekstran; maya bakteri depo polisakk Monosak; glc nışasta glıkojenden farklı olarak düz zincirdeki bağlar a1-6,dallanmalarda ise a1-4 veya a1-6 Molekül ağırlığı çok yüksek,enz ler le hidroliz edilir, mol ağırlığı azaltılır ve sonra klnikte şok tedavisinde kullanılır İnulin, doğada çeşitli bitkilerin köklerinde, enginar, soğan, sarımsak gibi bitkilerin yumrularında bol miktarda bulunur; besinsel değeri yoktur

65 Yapı polisak;Seluloz organik bileşiklerde bulunur.Sert ve suda çözünmeyen bileşiktir Bitkılerin destek maddesini oluşturan yapısal homopolsak tir Sellüloz, odun kütlesinin çoğunu oluşturur; pamuk, hemen hemen saf sellülozdur. Sellülozun insanlar için besinsel değeri yoktur.

66 Seluloz da Glc β konfigurasyonda,ancak,amiloz, amilopektin ve glykojende a konfigurasyonda Selulozda glc ler β1-4 bağlı Polısak OH grubu içerdiğinden H bağları yapıda önemli İnsanda selulozun β1-4 bağını hidroliz edecek enz yoktur O nedenle seluloz enerji olarak kullanılamaz Glc bulunur

67 Sellüloz, (  1  4) bağları vasıtasıyla birbirine bağlanmış glukoz ünitelerinin dallanmamış uzun zincirlerinden oluşmuş bir glukoz polimeridir.

68 Kitin;β bağlarıyla bağlı N asetil glc aminler tarafın olşturulur Doğrusal homopolysak tir.Seluloz yapısına benzer genişletilmiş lif oluşturur,omurgalılar tarafından sindirılemez. Selulozdan farkı 2.C OH yerine asetillenmiş NH2 grubu gelir

69 Mannanlar: Keçi boynuzunda, hindistan cevizinde, mayada, mantarlarda ve bakterilerde bulunur. Pektinler: Galakturonik asit ünitelerinin  1  6 glikozidik bağlarının en az 200 defa tekrarlamasıyla oluşmuşlardır. Pektinler, kısmen etil alkol ile esterleştikten sonra ortamı jelleştirdiklerinden, meyve konserveciliğinde yaygın olarak kullanılırlar. Diğer homopolisakkaritler: Agar-agar: Galaktoz ünitelerinden kurulu bir homopolisakkarit yani bir galaktandır; doğada deniz yosunlarından elde edilmektedir; bakteriyolojide kültür vasatlarının hazırlanmasında kullanılır.

70 Heteropolisakkaritler (heteroglikanlar ) Peptidoglikanlar Bakteriyal hücre duvarının rijit komponenti Glikozaminoglikanlar Hiyaluronik asit, Kondroitin sülfatlar, Dermatan sülfat, Keratan sülfatlar, Heparan sülfat, Heparin (mukopolisakkaritler) Glikoproteinler Karbonhidrat ve protein birimlerinin birbirlerine kovalent bağlanmasıyla oluşmuş bileşiklerdir Glikolipidler hücreler arası iletimden sorumludurlar. Proteoglikanlar makromoleküller

71 Heteropolisakkaritler Heteropolisakkaritler;tekrarlayan iki veya daha fazla farklı tip monomerik ünite içeren polisakkaritlerdir Mol ağırlı yüksektir Heteropolisakkaritler, tüm organizmalar için ekstrasellüler destek sağlarlar.

72 Glikozaminoglikanlar (mukopolisakkaritler), Glikozaminoglikanlarda tekrarlayan disakkarit ünitelerinde iki monosakkarit türevinden biri daima ya N-asetil glukozamin (GlcNAc) ya da N-asetil galaktozamin (GalNAc)’dir. Diğer monosakkarit türevi, çoğu durumda genellikle glukuronik asit (GlcUA) olan bir üronik asittir. Uronik asit GAG lara – yük kazandırır Hyalunorik asit dışındakiler S0 4 içerirtekrarlayan disakkarit ünitelerinin düz polimerlerinden oluşmuş bileşiklerdir

73

74 Hiyaluronik asit: Fizyolojik pH’da hiyaluronat halindedir. Hayvansal dokuların ekstrasellüler matriksinin glikozaminoglikanıdır. Hiyaluronik asit prot ile kovalan bağ yapmaz Yapıda GU,Glikozamin.asetikasıt eşit miktarda bulunur GAG ların en büyüğüdür ve SO4 içermez Eklemlerarası sıvıda,göbek kordonunda, gözün camsı kısmında,bağ dokusunda kıkırdakta bulunur Bağ dokusu fibriller arası boşluğunu oluşturduğu jel ile doldurur

75 Hiyalunarik asit ovumların üzerine zar oluşturarak sperm girişini engeller Hiyalüronidaz enzimi(Testis ve spermde bulunur) hiyalunorik asidi yıkar spermin ovuma girişini sağlar ve kısırlığı önler Bazı patolojik bakteriler, hiyaluronidaz enzimi salgılarlar; bu enzim de hiyaluronik asitlerin glikozidik bağlarını hidroliz eder ve böylece dokular, bakterilerin yayılmasına daha uygun hale gelirler

76 Kondroitin sülfatlar: (yunanca Chhondros) Art arda gelen glukuronik asit (GlcUA) ve N-asetil-galaktozamin sülfat (GalNAcSO 4  ) ünitelerinden oluşmuşlardır. Sülfat grubu (SO 4 ), kondroitin sülfat A’da 4.karbona bağlanmıştır; kondritin sülfat C’de ise 6.karbona bağlanmıştır Kıkırdağın,tendonların,ligamentlerin ve aort duvarının sağlamlığına katkıda bulunur.

77 Kondriyotin sulfat A galaktozaminin 4. C daki OH ile O SO4 esteri içerir Kondriyotin C de ester bağı Galaktozun 6.C ile yapar Kondriyotin sulfat A kemikte, Kondriyotin sülfat C kıkırdak ve kemikte bulunur

78 DERMATAN SULFAT Dermatan Sulfat; (Yunanca Derma ) Art arda gelen iduronik asit (IdUA) ve N-asetil-galaktozamin-4- sülfat (GalNAcSO 4  ) ünitelerinden oluşmuştur. Başlıca deride bulunur,kemik ve kıkırdakta da saptanmıştır Derinin esnek ve yumuşklığına katkıda bulunur.Kan damarlarında ve kalp kapakçıklarında da bulunur

79 Keratan sülfatlar: (Yunanca Keras boynuz)ard arda gelen galaktoz (Gal) ve N-asetil-glukozamin-6-sülfat (GlcNAcSO 4  ) ünitelerinden oluşmuşlardır.Uronık asit içermez,SO4 içeriği değişkendir Keratan sülfat I, N-glikozid bağıyla proteine bağlanmıştır; korneada bulunur. Keratan sülfat II, O-glikozid bağıyla proteine bağlanmıştır; kıkırdakta ve kemikte bulunur.

80 Heparin ve heparan sülfat: (Yunanca Hepar;)Yapıları en karmaşık ve en tartışmalı glikozaminoglikanlardır. Heparin, karaciğer, akciğer, timus, dalak, geniş çeperli damarların duvarında ve kanda bulunur; birçok hücrenin yüzeyindedir, fakat mast hücrelerinin hücre içi bileşiğidir. Heparin, antikoagulandır yani kanın pıhtılaşmasını önleyici doğal antikoagülan; kalp ve damar hastalıklarında pıhtılaşmayı önleyici olarak kullanılır.

81 Heparin protrombini trombine, fibrinojeni fibrine dönüşümünü engelleyerek antikoagülan etkisini sürdürür

82 Glikolipidler;vucutta her dokuda özellikle beyin ve sinir dokusunda çok bulunmakta Hayvan dokularında bulunan en temel glikolipid glikosfingolipidlerdir yapılarında gliserol ve fosfat bulunmaz. Yapısında seramide bağlı glikoz ve galaktoz birimlerinden bir veya daha fazlasını içeren lipitler glikolipidlerdir. Seramid=sifingozin+yağ asidi Sifingozin bir amino alkoldür Seramide tek monosak bağlanırsa (Glc veya Galak) serebrozid Glc bağlanırsa glukozilseramid, galakt bağlanırsa galaktozil seramid oluşur. Bu glikolipidler beyin ve periferik sinir sisteminde özellikle myelin kılıfta bulunur,sinir iletisinde fonksiyonel Galaktozilseramidin OH larından birine SO4 bağlanmasıyla sülfatid oluşur.Beyinde bulunur

83 Gangliyozidler bir veya daha fazla sayıda sialik asit içeren glikozilseramidden türeyen glikosfingolipidlerdir.Sinir dokusunda fazla miktarda bulunurlar Dokuda bulunan en basit gangliyozid,seramid+1 molekül GLC+1molekül gal+ +1molekül nöraminikasit içeren GM3 tür

84 Proteoglikanlar ve glkozaminoglikanlar Proteoglikanlarda bulunan GAG lar yinelenen disakkarit birimlerinden oluşmuşlardır Proteoglikanlar kovalan bağlı GAG içeren proteinlerdir. vücuda esneklik,eğilip bükülme özellikleri veren bileşiklerdir. Sindekan,beta glikan,serglisin aggrekan versikan,fibromodilin vs gibi isimler almıştır GAG lara kovalan bağlı proteinlere (core) öz protein denir Mol ağırlığı çok büyüktür, proteoglikandaki Khidrat miktarı glikoproteinde bulunandan daha yüksektir (%95 den fazla fazla KH içerir) Kıkırdakta büyük miktarda bulunan proteoglikan aggrekandır

85 Bu polimerler anyon karakteri taşırlar (Moleküldeki seker kalıntılarında ki COOH ı ve sulfattan dolayı),hidrofilik GAG,vizkoz yapışkan özelliklidir Bir GAG dallanmış polisakkarit olup yinelenen disakk lerden oluşmuştur,Bunun biri D-glkoz amin veya galaktozamin Yinelenen disakkaritin diğer elemanı ise ya Lglukuronik asit veya epimer iduronik asittir

86 Aggrekan şişe fırçasına benzer.Proteine nonkovalan bağlı hiyaluronik asit (GAG)içerir Çekirdek prot kondriotin SO4 ve keratanSO4 znciri içerir.Bunlar tri sakka bağlayıcısı ile proteine serin amino asidi ile bağlanır.Aggrekan kıkırdağın ekstrasellular matriksinde kollajen ile etkileşir, gelişim ve ypısal sağlamlığa katkıda bulunur Çekirdek proteine kovalan bağlı kısa zincirli çok sayıda GAGlar bağlantı prot aracı ile bir glikozaminoglikan olan hiyalüronatın çok uzun ipliklerine yaklaşık 40 nm aralıklarla nonkovalent olarak bağlanarak oluşur

87 Sindekan prot transmemb zincir,3 heparan s04 zinciri 2kondrıyotin so4 içeren ekstrasellular zincir içerir bunlar serin aa bağlıdır Zarın ekstr sell tarafında amıno ucu 3 heparan so4 e 2 kond so4 e kovalan bağlı Heparanso4 ekstrasellular ligantlara bağlanır özgün reseptorler ile etkileşimi düzenler İntegral zar proteinin proteo glikan yapısı Pl zarının çekirdek prot i olan Sindekan Ekstrasellular taraftaki NH2 ucu üç tane heparan so4 zincirine ve 2 tane kondriyotin so4 zincirine kovalan bağlı

88 Hücreler ve ekstrasellular matriks proteoglikanı arasındaki bağlantı integrin prot ile, ve integrin ve proteo glikanın herikisi için bağlantı yeri içereren ekstrasell prot olan fibronektin ile saglanır Kollajen lifleri fibronektin ve proteoglikanla yakın ilşkili İntegrinler bazı ekstrasellular makromoleküller için bağlanma yerlerine sahip.Hücre –matriks etkileşimi görülmekte Etkileşim sadece hücreleri ekstra sell lar matrikse sabitlemez, hücreleri gelişen dokuya migrasyonunun yönlendirir.Bilgi integriler aracılığ ile pl zarının her iki tarafına iletilir

89 Peptidoglikan, bakteriyel hücre duvarlarının rijid komponentidir. N-asetil glukozamin (GlcNAc) ve N-asetil muramik asit (MurNAc) ünitelerinin art arda (  1  4) bağları vasıtasıyla birbirine kovalen bağlanmasıyla oluşmuş heteropolisakkarittir. Bakteriyel hücre duvarında çapraz bağlı peptidoglikan, lizozim enzimi vasıtasıyla yıkılır. Bu olay, GlcNAc ve MurNAc arasındaki glikozidik bağların hidrolizidir. Lizozim göz yaşında bulunur,gözü enf.dan korur. Penisilin gibi bazı antibiyotikler, bakteriyi,çapraz bağ sentezini önleyip hücre duvarını ozmotik parçalanmaya karşı zyıflatarak öldürür

90 Hücre içine alınan ptoteoglikanlar, gliko protler ve glikolipidler lizozomal enzimler ile yıkılmakta GAG ların yıkımı Lizozomal hidrolaz ile gerçekleştirilir. Grup içinde bazı endoglikozidazlar, ekzoglıkozidazlar ve sulfatazlar vardır Endoglıkozidazlar kısa zincirli olıgosakleri parçalar, Ekzoglıkozidaz ile şeker kalıntıları,indirgen olmayan uçtan uzaklaştırırlar GAG ları yıkan enzimlerdeki eksiklikler mukopolısakkaroidoz ile sonuçlanır Hurler ve Hunter en çok çalışılan otozomal resss Lab analizi;drar GAG yüksek,akyuvar fibroblast lar ve bazen serumda sorunlu enzime bakılır

91 Mukopolisakkaroidozlarda görülen enzim eksiklileri Hastalık Eksik olan enzim Biriken ürün Hunter İduranat sülfataz heparan SO4,derm SO4 Hurler+Scheie a-L-İdurinaz heparan SO4,derm SO4 Maroteaux N-asetilgalaktozaminsulfataz derm SO4 Mukolipidozvıı B-glukoronidaz heparan SO4,derm SO4 Sanfilippo A heparan sulfamidaz heparan SO4 SanfilippoB N-asetilgalaktozamidaz heparan SO4 SanfilippoD N-asetilgalaktozami-6sulfataz heparin SO4 Lizozomal enz ler mukopolısakkaridoz,sfingolipidoz, va gangliyozidoz gibi depo hast lıklara naden olurlar Tay-sachs,Febry,Gaucher hastlıkları Gangliodaz grub hastalığıdır beyin deri RES etkilenmektedir(Seramid birikmekte)

92 Gangliozidozlarda görülen enzim eksiklikleri Hastalık Eksik olan enzim Fukozid α-fukozidaz Tay-sachs Hekzosaminidaz Febry α-galaktozidaz Gauchers B-glikozidaz Nieman pick Sfingomyelinaz Faber’s seramidaz

93 Glikoproteinler Glikoproteinler, polipeptid iskeletine kovalan bağlı oligosakkarit zincirleri içeren proteinlerdir.Bunlar glukokonjugat veya kompleks karbohidratın bir sınıfıdır Yapıdaki KH, GAG yapısındaki Khidrata göre daha kısadır,yapısal olarak çeşitlidir.Pl membranı dış yüzeyinde, ekstrasellular matriks ve kanda bulunur. Hücre içinde ise Golgi aygıtında,salgı granüllerinde, lizozomla rda bulunurlar. Gproteinlerde olıgosakkarit bimleri,proteoglikanların GAG zincirinden daha tekdüze.Bilgi açısından zengindirler Diğer protler le bağlanma ve tanınmada yüksek özgüllük gösterir

94 Glikoproteinlerde karbohidrat kısmının anomerik C,proteindeki serin veya treonin amino asidinin OH ına, O-glikozit bağ ile veya asparajinin NH2 ile N-glikozit bağ ile bağlanmıştır Bazı Glikoprotler tek bazıları ise birden fazla oligosak içerir

95 Glikoproteinler ribozomlarda sentezlenen polipeptidlere KH blok, ER’da ilave edilir ve Golgide karmaşık işlenme yapılır. Glikoproteinlerin (müsin) O-glikozid bağlanma: nükleotid (UDP) şekerlerle tek tek glikozil transferazlarla (golgi) Glikoproteinlerin (membrana bağlı ve dolaşımdaki (plazma) proteinleri) N-glikozid bağlanma: oligosakkarit-P-P-dolikoldan blok halinde aktarılır, sonra tek tek nükleotid şekerle işlenir (Tranferaz ve glikozidazlarla Glikoproteinlerin (enzimi bağlanması) GPI (glikozilfosfoinozitol) bağlı: GPI(membrana bağlı)-glikan zincir-fosforil etanolamin-protein. Dolikol :17-2o yinelenmiş izopren biriminden oluşmuştur

96 Glikoproteinlerde bulunan karbohidratlar Hekzoslar mannoz,galaktoz Asetil hekzos aminler N ase glc amin Pentozlar Arabinoz,ksiloz Metilpentoz L-fukoz Sialik asitler N-asetil nör asit

97 Glikopro bir kısmı hücre dışında bulunur Hücreden salınmadıkça etkı gösteremez. Bazı enzimler, hormonlar,kan pıhtılaşma faktörleri,pl protleri mukuslu salgıların glikoprotleri bu grupta yer alırlar Hücre membra glıkoprotleri 3-5 monosakk kalıntısı taşıyan oligosakk zincirleri içerir. Glıkoprotler hücre memb dış tarafında yerleşir Glkoprotlerde oligo sakk zincirleri dallanmış yapıdadır Gliko prot içerdiği KH miktarı farklıdır,Kollajen ağırlığının %0.5i KH İmmunglobulınlerde %4,glikoforinde %60,kangr maddelerinde ise %80

98 Fonksiyon Örnek Yapı Kollajen Kayganlaştırma, koruma Epiteliyal musinler, sinovyal sıvı glikoproteinleri Transport Seruloplazmin, transferrin Endokrin regülasyon Tirotropin, koriyonik gonadotropin, eritropoietin Kataliz Proteazlar, nükleazlar, glikozidazlar, hidrolazlar Savunma İmmünoglobulinler, kompleman proteinleri, interferon Membran reseptörü Hormon, asetil kolin ve kolera toksini reseptörleri Antijenler Kan grubu maddeleri Hücre-hücre etkileşimi Fibronektin, laminin, kondronektin Glikoproteinler, organizmada çeşitli fonksiyonlara sahiptirler

99 Pl glikoproteinleri;mannoz,N-asetil Glcamin,galaktoz,sialikasit içeren çekirdeğe sahiptir. İmmunglobinlerde aynı bileşikler fakat farklı miktarlarda bulunur Birçok Pl glikoprot lerinin oligosakkarit zincir uç kısmında bulunan sialik asit protlerin KC tarafından alınıp yıkılmasını önler Cu taşıyan prot olan seruloplazmin sialik asit ile biten birkaç olıgosak zinciri içerir. Sialidaz enz sialik asidi yıkar ve bu durum yaşlı protler yıkımı ve yenilenmesi için bir işarettir. Hepatositler pl zarlarında, Lektin içerirler,lektinler sialik asit tarafından korunmayan galaktoza bağlanır.

100 Yeni sentezlenen eritrositrosit zarlarında sialik asitle biten oligosakkarit zincirli glikoprot ler vardır. Bazı hormonlar (peptid horm)oligosak zincirleri içerir, dolaşımda yaşam sürelerini etkiler Lektinler;Khidratlara yüksek afinite ile bağlanan protlerdir, Lektinler hücre-hücre tanınmasında ve adesyon işlemlerinde fonksiyonel Saflaştırılmış lektinler,lab şartlarında farklı olıgosak zıncır içern glikeprot saptanmasında kullanılır

101 Selektinler;çeşitli hücresel süreçlerde,hücre-hücre tanınmasında ve adesyona aracılık yapan pl zarlarında bulunan lektin Selektinin üç tipi vardır. L selektin (T hücresinde) PNL,lenfler p selektin Endotel hüc,trombosit E selektin (epitelhücresinde) EC

102 Bazı mikrobik patojenler kendilerini konakçı hücrelere yapıştırmaya ve toksinlerin hücrelere girmesini sağlayan lektinlere sahiptir Helicobacter pylori gastrik epitel hüc oligosakleri ve kendi zarındaki lektinler arasında etkileşim ile mide iç yüzeyine bağlanır Grip virüsü dahil birçok hayvan virüsü konakçı hücrelerinde bulunan olıgosakkaritlerle etkileşerek onlara yapışır.Gripvirusunun lektini HA proteinidir HA prot virüsün hücreye girmesi ve enfeksiyon için şarttır (HA; hemağlutinasyon prot)

103 Kan grubu maddeleri;Erit yüzeyinde saptanan kan grubu maddeleri %80 i polisak geriye kalan ise polipept İnsanda erit.de birçok dokuda bulunan kan grub maddeleri,tükürük,mide salgısı,süt,sperm,idrarda saptanmıştır. Erit kan grub maddeleri glikolipid özelliğindedir Hücre membranındaki glikolipidler hücre dışına doğru yönelmişlerdir ve hücre hücre tanınmasında rol alırlar Kan grubu maddelerinde 4 monosak birimi yer alır D-galaktoz,L-fukoz,D-galaktozamin,D-glikozamin Hekzosların amin grubu asetillenmiştir Kan grubunu, sakkaritlerin oranı ve dizilişi belirler (O,A,B,AB)

104 A grup anti B antikor B grup anti A antikor AB grup antikor içermez 0 grubunda ise hem anti A hem de anti B antikorları bulunur ABO maddeleri çoğu hücre zarında bulunan Glikosfingolipid ve glikopro oligsak bileşikleridir


"KARBONHİDRATLAR CTF Biyokimya Anabilim Dalı Doç.Dr. S.C KARBONHİDRATLAR." indir ppt

Benzer bir sunumlar


Google Reklamları