KARBONHİDRATLARIN YAPISI Uzm. Dr. Kadir Okhan Akın

Major enerji kaynağıdır Membranın esas elemanıdır Metabolik ara üründür Nükleotidlerin yapı taşıdır Hücresel iletişim ve immünitede görevlidir

Karbonhidratlar (kh) karbon sayılarına göre: Monosakkaridler Disakkaridler Oligosakkaridler Polisakkaridler olarak sınıflanır.

3 C’lu  triozlar  Gliseraldehit Dihidroksi aseton Monosakkaridler: Daha basit bileşenlere hidrolize edilemeyen şekerlerdir. İçerdikleri karbon sayılarına göre: Aldoz Ketoz 3 C’lu  triozlar  Gliseraldehit Dihidroksi aseton 4 C’lu  tetroz  Eritroz Eritruloz 5 C’lu  pentoz  Riboz Ribuloz 6 C’lu  heksoz  Glikoz Fruktoz 7 C’lu  heptoz  Sedoheptiloz 9 C’lu  nonoz  Nöraminik asid

–C=O (çift bağlı oksijen) aldehit grubu keton grubu CH2OH C H- C - OH C O CH2OH CH2OH Dihidroksiaseton Gliseraldehit

Glukoz ve diğer monosakkaridle indirgen özellikteki şekerlerdir. Disakkaridler: Hidrolizlendikleri zaman aynı yada farklı iki monosakkarid oluşur. Laktoz  Glukoz 1-4 Galaktoz, süt şekeri olup indirgen şekerdir. Sukroz  Glukoz 1-2 Fruktoz, indirgen şeker değildir. Maltoz  Glukoz 1-4 Glukoz, nişasta sinidirimi ile oluşur, indirgen şekerdir. İzomaltoz Glukoz 1-6 Glukoz Trehaloz  Glukoz 1-1 glukoz. İndirgen özellikte değildir. Cellabioz  Glukoz 1-4 Glukoz Laktuloz  Galaktoz 1-4 fruktoz Glukoz ve diğer monosakkaridle indirgen özellikteki şekerlerdir.

Glikozid bağı: Bir monosakkarid veya türevinin aktif grubu olan aldehit veya keton grubunun monosakkarid olan veya olmayan başka bir bileşiğin OH grubu ile oluşturduğu bağdır. Bu bir asetal bağıdır. Glikozidik bağ OH CH2OH O H

homopolisakkarid heteropolisakkarid glükozan veya glukan Fruktozan Oligosakkaridler: 3-12 monosakkaridden meydana gelir. Polisakkaridler: Hidrolize edildikleri zaman 12’den fazla monosakkarit oluşur homopolisakkarid heteropolisakkarid glükozan veya glukan Fruktozan İnülin Nişasta Amiloz Amilopektin Glikojen sellüloz

Hangisi glukoz içermez? Nisan 2001 Nişasta Laktoz İnülin Glikojen Maltoz

İzomer Asimetrik karbon atomu 2n Epimer Enantiomer Optik izomerler

ENANTİOMER H H C C COO- COO- H3N+ H3N+ R R L-aminoasid D-aminoasid Ayna

C4 EPİMERİ

UDP-GLUKOZ UDP-HEKSOZ 4 EPİMERAZ UDP-GALAKTOZ

5 veya daha fazla C içeren monosakkaridlerin %99’u hemiasetal veya hemiketal halkasını oluşturur. Şekerlerin düşük enerjili ve kararlı halleri halkasal formlarıdır. Eğer halkanın 6 üyesi varsa (5 C ve 1 O2) piranoz halkası, eğer 5 üyesi varsa (4 C ve 1 O2) furanoz halkası adı verilir.

Bu durumda halkanın birleşme noktasındaki önceden asimetrik özellik taşımayan C atomu asimetrik özellik kazanır. Bu C atomuna anomer C atomu denir. Anomer C atomuna bağlı OH grubu düzlemin üstünde ise , düzlemin altında ise  şekli söz konusudur.  ve  anomer şekilleri sulu çözeltilerde sürekli birbirlerine dönüşerek bir denge konumuna gelirler. Bu dönüşme olayına mutorotasyon denilir

Galaktozdan Galaktitol Monosakkarid türevleri: Şeker alkolleri: Monosakkaridin karbonil grubunun hidroksil grubuna redükte edilmesiyle yani aldehit veya keton gruplarının indirgenmesi ile oluşurlar. Glukozdan Sorbitol Galaktozdan Galaktitol Gliseraldehit veya Dihidroksiasetondan  Gliserol Fruktozdan Sorbitol Fruktoz ve mannozdan  Mannitol Xylozdan  Xylitol

Şeker asidleri: Kh’ların 1. Anomerik C atomu okside olmuş ise Glukonik asid, sadece 6. C atomu okside olmuş ise Glukronik asid (uronik asid) ve 1. ve 6. C atomu okside olmuş ise sakkarid asit (glukozdan alderik, galaktozdan muzik asid) meydana gelir. Asit şekerler insanda aktif olarak glukoz aminoglikan sentezinde kullanılırlar. Ayrıca glukronik asid özellikle toksik moleküllerin veya suda çözünemeyen moleküllerin çözünür hale getirilmesinde (steroid hormonlar, bilirubin v.b.) ve vücuttan uzaklaştırılmasında kullanılır.

Amino şekerler: Deoksi şekerler: Bir monosakkaridin OH grubunun amino grubu ile değişmesi sonucunda oluşurlar. En sık karşılaşılan amino şekerler D-glukozamin ve D-galaktozamin’dir. Amino şekerler insanda glukozaminoglikan, glikoprotein ve glikolipid sentezinde aktif olarak kullanılamktadır. Halka yapısına bağlı 1 OH grubu yerine bir H atomunun geçtiği şekerlerdier. Örnek nükleik asitlerdeki deoksiriboz.

Anomerik C’daki oksijen herhangi bir yapıya bağlı değilse o şeker indirgeyici şekerdir. İndirgeyici şeker kimyasal ayıraçlarla reaksiyona girer ve onu indirger (Benedict solüsyonu) ve anomerik C okside olur.

Kh’lar kh olmayan yapılara glikozid bağı ile birleşerek kompleks kh’ları meydana getirirler. Kh olmayan kısma aglikan, tüm yapıya glikozid denir. Eğer şekerlerin aglikanla birleştikleri grup OH grubu ise O-glikozid, NH2 grubu ise N-glikozid bağı adı verilir. Tüm şeker şeker glikozid bağları O-tipidir.

BİRAZ KARBONHİDRAT OLSADA PARÇALASAM -AMİLAZ  1-4 GLİKOZİDİK BAĞI PARÇALAR BENDEN BAŞKA SİNDİRİM ENZİMİNİ AĞIZDA BARINDIRMAM!!!!!!!

ASLA KOPARAMAZ ENDOGLİKOZİDAZ  1-6 glikozidik bağ  1-4 glikozidik bağ G G G Maltotrioz ( 1-4 bağlı 3 glukoz) G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G G İzomaltoz ( 1-6 bağlı 2 glukoz) G Maltoz ( 1-4 bağlı 2 glukoz) G G G G G G G G G G G G G G G G G G G ASLA KOPARAMAZ ENDOGLİKOZİDAZ G G G G

- sınır Dekstrinler Isomaltoz Mukozal hücre membranına bağlı enzimler Laktoz Sukroz Sellüloz - sınır Dekstrinler Isomaltoz Maltoz Laktoz Sukroz Selluloz Nişasta Laktoz Sukroz Selluloz Pankreatik -amilaz -amilaz ağızda Mukozal hücre membranına bağlı enzimler İsomaltaz Sükraz Maltaz Laktaz Dekstrinaz -glikozidaz Glukoz, fruktoz, galaktoz, sellüloz Portal dolaşım

Tablo: İnce barsaklarda yer alan sakkaridazlar Enzim Spesifite Substrat Ürün Glukoamilaz  1 4 glukoz Amiloz Glukoz İzomaltaz  1  6 glukoz İzomaltaz ve -dekstrin Maltaz Maltoz, maltotrioz Sükraz  12 Glukoz Sükroz Glukoz ve fruktoz Trehalaz 11 glukoz Trehaloz -galaktozidaz (laktaz) -galaktoz Laktoz Glukoz, galaktoz

Aşağıdakilerden hangisi nişasta sindirimi sonucu oluşur? (nisan 2004) Laktoz Maltoz Sükroz Trehaloz Fruktoz

ATP GLUT-2 SGLT-1 Galaktoz Glukoz Na++ Na++ ADP K+ GLUT-5 Fruktoz Kapiller Enterosit İnce barsak lümeni

Duodenum ve jejenumda şekerlerin çoğu emilir. Fruktoz, galaktoz ve glukoza göre biraz daha yavaş emilir. Emilim hızın a göre sıralanınca galaktoz > glukoz > fruktoz > mannoz > ksiloz >arabinoz sıralaması izlenir. Glukozun aktif transportu Ouabain (Na-K ATPaz inhibitörü) ve filorhizin (glukozun renal tübüler reabsorbsiyonunu inhibe eder) ile engellenir. Fruktoz ise GLUT-5 ler aracılığı ile konsantrasyon farkına göre emilmektedir. GLUT-5 özellikle fruktozun emiliminde önemlidir ve sitokalazin B ile inhibe edilir. Glukoz, fruktoz ve galaktoz mukoza hücrelerini kolaylaştırılmış (GLUT-2’ler aracılığı ile) veya basit difüzyonla geçerek portal dolaşıma katılır.