Karbonhidratlar (Şekerler)

8/7/2019 Karbonhidratlar (ekerler)

1/32

KARBONHDRATLAR (EKERLER)

Tan

m ve karbonhidratlar

n fonksiyonlar

Karbonhidratlar, kimyasal olarak polihidroksi aldehit veya ketondurlar veya hidrolizedildiklerinde byle bileikler veren maddelerdir. Bu snftaki ou madde iin C :H :Ooran, 1:2: 1 eklindedir; genel formlleri (CH2O)neklinde yazlabilir. Bazkarbonhidratlar, (CH2O)n genel formlne uymazlar; ayn zamanda azot, fosfor veya kkrtde ierirler; bu nedenle karbonhidrat yerine karbohidratkelimesini kullanma eilimi devardr.

Karbonhidratlarn yaplarnda ya aldehit ya da keton bir karbonil grubu; hem primer alkolyapsnda hem sekonder alkol yapsnda iki veya daha fazla sayda hidroksilgruplar bulunur.

Aldehit grubu Keton grubu Primer alkol grubu Sekonder alkol grubuKarbonil gruplar Alkol gruplar

Karbonhidratlar, dnyada en yaygn olarak bulunan biyomolekllerdir; yeil bitkiler ve alglertarafndan fotosentez ile srekli olarak CO2 ve H2Odan sellloz ve dier bitkisel rnleryaplmaktadr.

Karbonhidratlarn organizmada birok fonksiyonu vardr: 1) Sofra ekeri ve niasta gibibaz karbonhidratlar, dnyann nemli bir blmnde insan diyetinin en nemli ksmdr. 2)Karbonhidratlarn oksidasyonu, ou nonfotosentetik hcrede temel enerji salayc yoldur.Kan ekeri olarak bilinen ve vcudun en nemli karbonhidrat olan glukoz, memelidokularnn en nemli yaktdr. 3) nsolubl (suda znmeyen) karbonhidrat polimerleri,bakteri ve bitkilerin hcre duvarlarnda ve hayvanlarn ba dokularnda yapsal ve koruyucuelemanlar olarak ilev grrler. 4) Baz karbonhidrat polimerleri, iskelet eklemlerinikayganlatrrlar ve hcreler aras yapmay salarlar. 5) Karbonhidratlar, vcutta lipidlerin,baz amino asitlerin, glikolipidlerin, glikoproteinlerin ve proteoglikanlarn n maddesidir.Proteinlere ve lipidlere kovalent olarak bal baz kompleks karbonhidrat polimerleri,molekln intraselller yerini veya metabolik akibetini belirleyen sinyal olarak etki

gsterirler.

Karbonhidratlar, genellikle byk snfa ayrlarak incelenirler: 1) Monosakkaritler. 2)Disakkaritler. 3) Polisakkaritler.

Monosakkaritler (basitekerler)

Monosakkaritler, bir veya daha fazla hidroksil gruplu ya aldehit ya da keton yapsnda enbasit karbonhidratlardr. Monosakkaritler, hidroliz yoluyla daha kk molekll basitkarbonhidratlara ayrmazlar; oligosakkaritlerin ve polisakkaritlerin alt niteleriniolutururlar. Oligosakkaritler, 2-10 arasnda ayn ya da farkl monosakkaritlerinbirlemesiyle oluurlar; iki mono sakkaritin birlemesiyle olumu olan disakkaritler dnda

serbest olarak bulunmazlar. Polisakkaritler, monosakkarit polimerleridirler; 10 ve daha fazlamonosakkarit ierirler.

1


2/32

Monosakkaritler, renksiz, kristalli katlardr; suda znrler, fakat nonpolar zclerdeznmezler. Monosakkaritlerin ou tatldr.

Monosakkaritlerin snflandrlmalar

Monosakkarit molekllerinin omurgas, tm karbon atomlarnn tek balarla baland

dallanmam bir karbon zinciridir. Karbon atomlarndan biri, bir karbonil grubu oluturmakiin bir oksijen atomuna ift baldr; dier karbon atomlarndan her biri bir hidroksil grubuierir. Karbonil grubu karbon zincirin bir ucunda ise, monosakkarit bir aldehittir ve aldozolarak isimlendirilir; karbonil grubu karbon zincirin bir ucunda deilse monosakkarit birketondur ve ketozolarak isimlendirilir.

Monosakkaritler, molekllerindeki toplam karbon saylarna gre de snflandrlrlar vekarbon saysnn Latince adnn sonuna oz hecesi getirilerek adlandrlrlar;monosakkaritlerin molekldeki toplam karbon says 3 olanlartriozlar, 4 olanlartetrozlar, 5olanlarpentozlar, 6 olanlarheksozlar, 7 olanlarheptozlardr:

Karbonil grubunun cinsine gre

Karbon saysna gre Aldoz KetozTrioz(3 karbonlu)

Gliseraldehit Dihidroksi asetonTetroz(4 karbonlu)

Eritroz EritrlozPentoz(5 karbonlu)

Riboz

Ksiloz Ribloz Ksilloz

Heksoz(6 karbonlu)

Glukoz

Mannoz Galak-toz

Fruktoz

Sorboz

Doada ve organizmada en yayg

n bulunan monosakkaritler, trioz, pentoz ve heksozlard

r.Heksozlardan en fazla bulunanlar da glukoz, fruktoz, galaktoz ve mannozdur. Kan ekeri

2


3/32

deyince, biraldoheksozolan glukoz anlalr. Aldopentozolan riboz ve 2-deoksiriboz,nkleotitlerin ve nkleik asitlerin komponentleridirler.

Monosakkaritlerin izomerleri

Organik kimya bilgilerimizden biliyoruz ki, karbon atomlarnn evresindeki tek balarn

tetrahedral dzenlenmesi, baz organik bileiklere nemli zellikler verir. Bir organikmolekldeki bir karbon atomuna drt farkl atom veya fonksiyonel grup balanmsa, karbonatomunun asimetrik (iral, kiral) olduu ifade edilir. Asimetrik karbon atomu ieren molekl,uzayda farkl konfigrasyonlara sahip iki farkl formda bulunabilir ve bu formlar, moleklnstereoizomerleri olarak tanmlanrlar. Genel olarak, n sayda asimetrik karbon atomu ierenbir molekln 2n sayda stereoizomeri vardr.

Stereoizomerlerin zel bir snf, enantiyomerlerolarak adlandrlrlar ki bunlar, birbirininayn dzlemde st ste gelmeyen ayna grntleridirler. Bir bileiin iki enantiyomeri, aynkimyasal zelliklere sahiptirler, fakat polarize n dzlemini evirme yetenei gibikarakteristik fiziksel zellikleri farkldr; enantiyomerlerden birinin zeltisi polarize n

dzlemini saa (+) evirir, dierinin zeltisi ise ayn

derecede sola (-) evirir. Polarizen dzlemini saa veya sola eviren maddelere optike aktif maddelerveya optik aktifmaddelerdendiini biliyoruz.

Dihidroksi aseton hari btn monosakkaritler, bir veya daha fazla asimetrik karbon atomuierirler; bu nedenle optike aktif izomerleri vardr. En basit aldoz olan gliseraldehit, birasimetrik karbon atomu ierir; bu nedenle de iki farkl enantiyomeri vardr. Gliseraldehitin ikifarkl formu, det zerine D-gliseraldehit ve L-gliseraldehit olarak adlandrlrlar:

D-Gliseraldehit L-Gliseraldehit

Monosakkaritlerin optike aktif izomerlerinin bir snf D- ve L-izomerlerdir. Monosakkaritlerde D- ve L-izomerlerin ayrm iin, karbonil grubundan en uzak olan

3


4/32

asimetrik karbon atomu referans alnr. Referans karbon atomu zerindeki hidroksil grubuprojeksiyon formlnde sada ise, monosakkarit D- izomerdir; solda ise L- izomerdir:

Canl organizmada bulunan heksozlarn ou D-izomerlerdir; rnein kandaki glukoz, D-

glukozdur:

4


5/32

D-fruktoz, polarize k dzlemini 92o sola evirir; D-glukoz ise polarize k dzlemini

+52,7

o

saa evirir. Glukoz zeltilerine dekstroz denmesinin nedeni bununla ilgilidir.Bir maddenin D- ve L- izomerlerini eit miktarlarda ieren karmn optik aktivitesi yoktur;byle karmlara rasemik karm veya rasematdenir.

ki monosakkarit yalnzca bir asimetrik karbon atomu etrafndaki konfigrasyonbakmndan farkl ise bunlar birbirinin epimerleri olarak isimlendirilirler.Monosakkaritlerdeki karbon atomlar karbonil grubuna en yakn utan balanaraknumaralandnda D-Glukoz ve D-Mannoz, yalnzca 2.karbondaki (C-2) stereokimyabakmndan farkldrlar; D-glukoz ve D-Galaktoz da yalnzca 4.karbondaki (C-4) stereokimyabakmndan farkldrlar. Bu nedenle glukozun C-2 de epimeri mannozdur, C-4de epimeri degalaktozdur denir:

D-Mannoz

(C-2de epimer)

D-Glukoz D-Galaktoz

(C-4de epimer)

Glukoz, mannoz ve fruktozun 1. ve 2. karbonlarndaki yaplar farkl dier karbonlarndakiyaplar ayndr. Glukoz, mannoz ve fruktoz, enolleme (enolizasyon) ara basamandangeerek birbirlerine dnebilirler; bu nedenle enolekerler olarak da bilinirler.

5


6/32

Aldoz ve ketozlarn 5 ve daha fazla karbonlularnn yaplarndaki karbonil gruplar ile aynmolekldeki bir hidroksil grubu, sulu zeltilerde birbiriyle tepkimeye girer ve bylecehalkal yaplar meydana getirirler:

Halkal yaplarda, karbonil gruplar, molekldeki hidroksil gruplarndan birinin oksijeni ilekovalent baoluturmutur.

6


7/32

Monosakkaritlerin halka formlarn gstermek iin, genellikle Haworth perspektif formllerikullanlr:

Piranoz halkas, gerekte dzlemsel deil, sandalye eklini alma eilimindedir:

D-Glukoz, piran halkasna benzeyen halkal yapda, hafife farkl optik zellikleri olan, -D-Glukopiranoz ve -D-Glukopiranoz diye adlandrlan iki farkl forma sahiptir:

Piran -D-Glukopiranoz -D-Glukopiranoz

D-Fruktoz, furan halkasna benzeyen halkal yapda, hafife farkl optik zellikleri olan, -D-Fruktofuranoz ve -D-Fruktofuranoz diye adlandrlan iki farkl forma sahiptir:

Furan -D-Fruktofuranoz -D-Fruktofuranoz

7


8/32

Monosakkaritlerde - ve - formlarnn olumas, aldehitler ile alkoller arasnda yar asetalleroluturan veya ketonlar ile alkoller arasnda yar ketaller oluturan bir genel reaksiyonunsonucudur:

Aldehit Alkol Yar asetal Asetal

Keton Alkol Yar ketal Ketal

Monosakkaritlerde halkal yap olumakla fazladan bir asimetrik karbon atomu ortaya km

olmaktadr; bu asimetrik karbon atomlar, anomerik karbon diye adlandrlrlar kimonosakkaritlerin indirgeyici zellikleri iin nemlidirler. Birbirlerinden yalnzca anomerikkarbondaki konfigrasyon bakmndan farkl- ve - formlar da anomerlerdiyeadlandrlrlar.

Halkal yapda 1. karbon atomlarnn da asimetrik olmas sonucu bir aldoheksozun toplam 5asimetrik karbon atomu ve dolaysyla 2

n = 25 = 32 stereoizomeri vardr.

D-Glukozun - ve - formlar, polarize n dzlemini ayn yne fakat farkl derecelerdeevirirler. Optik aktif maddelerin polarize n dzlemini evirme derecesi, polarimetredenen aletlerle llr. Her optik aktif maddenin polarize n dzlemini evirme derecesibellidir; rnein -D-Glukoz 112o saa (+) evirir; -D-Glukoz ise 19o saa (+) evirir.

D-Glukozun - ve - formlar, sulu zeltide mutarotasyon denen bir srete birbirlerinednrler. Bir-D-Glukoz zeltisi ve bir-D-Glukoz zeltisi, en sonunda belirli optikzellie sahip ayn denge karmn olutururlar. Bu karm, yaklak 1/3 orannda -D-Glukoz ve 2/3 orannda -D-Glukoz, ok kk miktarda da dz zincir formu ierir; budurumdaki zelti polarize k dzlemini 52o saa (+) evirir:

D-Fruktozun iki anomer formundan -D-fruktoz, daha yaygndr.

Organizmadaki nemli heksoz trevleri

Glukoz, galaktoz ve mannoz gibi basit heksozlarn trevlerinde, ana bileikteki bir hidroksilgrubu, bir baka yap ile yer deitirmitir veya bir karbon atomu karboksilik asite oksideolmutur.

8


9/32

1) eker fosfatlar:Karbonhidratlarn sentezlerinde ve metabolizmalarnda ara rnler, oksk olarak monosakkaritlerin kendileri deil, fosforillenmi trevleridirler. Bir monosakkaritinhidroksil gruplarndan biri ile fosforik asidin kondensasyonu, bir fosfat esteri oluturur:

eker fosfatlar, bir monosakkaritin hidroksil gruplarndan biri ile fosforik asidinkondensasyonu sonucu olumu bileiklerdir:

Fruktoz-1-P (F-1-P) Fruktoz-6-P (F-6-P)

Fruktoz-1,6-bisfosfat

9


10/32

Hcre iinde eker fosforilasyonunun bir etkisi, ekerin hcre dna diffzyonununnlenmesidir. eker fosfatlar, ntral pHda nispeten stabildir ve negatif yk tarlar; yksekderecede ykl molekller de biyolojik membranlar, spesifik transport sistemi olmakszngeemezler. eker fosforilasyonun bir baka etkisi, ekerlerin sonraki kimyasal deimeleriin aktive olmasn salamaktr. eker fosfatlar, karbonhidratlarn aktifekilleridirler; sentez

ve metabolizma olaylarnda kimyasal deiime urarlar.2) Amino ekerler:Bir monosakkaritteki bir hidroksil grubunun bir amino grubu ile yerdeitirmesi sonucu olumu bileiklerdir. Glukozamin, galaktozamin ve mannozaminde anabileikteki C-2na bal hidroksil, amino grubu ile yer deitirmitir:

Amino ekerler, eritromisin, karbomisin gibi birok antibiyotiin yapsnda bulunur; vcuttaglikozaminoglikanlarn, glikoproteinlerin ve glikolipidlerin yap talardrlar.

Amino ekerlerin amino gruplarnn asetik asit ile kondense olmasyla bunlarn da trevlerioluabilir:

N-asetil glukozaminin C-3nuna laktik asidin bir eter ba ile balanmas sonucu N-asetil

muramik asitoluur:

3) Deoksi ekerler:Bir monosakkaritteki bir hidroksil grubunun bir hidrojen ile yerdeitirmesi sonucu olumu bileiklerdir; ilerindeki oksijen says karbon saysndan azdr.

10


11/32

Galaktozun C-6nundaki hidroksil grubunun yerine bir hidrojen gemesiyle fukozoluur; -L-Fukoz, hcre membran glikoproteinlerinde bulunur. Mannozun C-6nundaki hidroksilgrubunun yerine bir hidrojen gemesiyle ramnozoluur; -L-Ramnoz, bakterilerin dmembranlarnn yap ta olan lipopolisakkaritlerde bulunur:

Ribozdan oluan 2-deoksi-riboz, deoksiribonkleik asitlerde (DNA) bulunur:

4) Aldonik asitler: Bir monosakkaritin aldehit karbonunun karboksilik asideykseltgenmesiyle oluan organik asitlerdir; glukozdan oluan glukonik asitnemli birrnektir:

5) ronik asitler:Bir monosakkaritin aldehit karbonundan uzaktaki primer alkol grubununkarboksilik aside ykseltgenmesiyle oluan organik asitlerdir; glukozdan oluan glukuronikasitnemli bir rnektir:

D-glukuronik asit, konjuge bilirubinin oluumunda ve karacierde detoksifikasyon(zehirsizletirme) olaylarnda grev alan en nemli eker asididir. D-glukuronik asit, ayrcabaz glikozaminoglikanlarn ve proteoglikanlarn yap tadr.

Aldonik asitler ve ronik asitler, laktonlar diye isimlendirilen stabil intramolekler esterler

olutururlar:

11


12/32

Lakton oluumunda, molekldeki karboksil grubu, ayn molekl iindeki bir hidroksilgrubuyla tepkimeye girmektedir.

6) Sakkarik asitler: Aldozlarn 1.karbonundaki aldehit gruplar ile 6.karbonlarndaki primeralkol gruplarnn oksitlenerek karboksil grubuna deimesiyle oluan dikarboksilik asitlerdir:

Galaktozun sakkarik asidinin admsik asittir.

7) N-asetil nraminik asit (NANA, sialik asit):Dokuz karbonlu asidikeker olan nraminikasidin asetillenmi trevidir:

N-asetil nraminik asit (NANA, sialik asit), glikoproteinlerin ya da glikolipidlerinoligosakkarit yan zincirindeki terminal karbonhidrattr.

8) eker alkolleri: Monosakkaritlerin aldehit veya keton gruplarnn alkol gruplarnaindirgenmesiyle oluan bileiklerdir; glukozdan sorbitol, mannozdan mannitol, galaktozdandulsitololuur:

Kontrolsuz diyabetes mellituslu hastalarda kanda glukoz konsantrasyonu ykselir;

hiperglisemi ortaya kar. Bu durumda retina, lens, bbrek ve sinir hcrelerine giren glukozmiktar artar. Bu hcrelerde artan glukoz, aldoz redktaz enziminin etkisiyle sorbitole

evrilir. Sorbitoln gl ozmotik etkisi sonucunda hcre iinde su retansiyonu olur ki bu,

olaslkla gzde katarakt olumasnn nedenlerindendir.

12


13/32

Monosakkaritlerin genel tepkimeleri

1) Glikozid oluumu: Monosakkaritlerin yar asetal OH gruplar (anomerik karbondakihidroksil grubu) ile bir baka bileiin OH veya >NH grubu arasnda bir molekl su kyla

oluan baa glikozidik badenir; oluan bileiklere de glikozidlerdenir. Glikozidik ba,monosakkaritlerin yar asetal OH gruplar ile alkollerin OH gruplar arasndakireaksiyonlama sonucu olutuysa O-glikozidik ba olarak tanmlanr; disakkaritlerde,oligosakkaritlerde ve polisakkaritlerde monosakkaritler birbirleriyle O-glikozidik balarlabalanrlar. Glikozidik ba, monosakkaritlerin yar asetal OH gruplar ile bir baka bileiin>NH grubu arasnda reaksiyonlama sonucu olutuysa N-glikozidik ba olarak tanmlanr; N-glikozidik balar nkleotidlerde bulunur:

Bir glikozidde karbonhidrat olmayan ksma aglikan denir; metanol, gliserol, fenol, sterol,pirimidin ya da prin bazlar, aglikon rnekleridirler.

Glikozidler, ilalarda, baharatlarda bulunurlar. Kalp zerine etkili olan glikozidler, kardiyak

glikozidleri olarak bilinirler; bunlarda aglikon ksm steroldr.

13


14/32

2) Ester oluumu: Monosakkaritlerin OH gruplarnn asitlerin OH gruplar ilereaksiyonlamasdr; ekerlerin zellikle fosforik asitle oluturduklarfosfat esterleri,biyolojik ynden ok nemli maddelerdir:

Gliseraldehit fosfat ve dihidroksi aseton fosfat da nemli ara metabolizma maddeleridirler:

3) Eter oluumu: Monosakkaritlerin OH gruplarnda bulunan Hnin alkil gruplar ile yerdeitirmesi reaksiyonudur.

4) Aldonik asitlerin olumas: Serbest yar asetal hidroksili ieren monosakkaritlerinanomerik karbonunun karboksilik aside ykseltgenmesi (oksidasyonu) reaksiyonudur. Bu

reaksiyon srasnda eker, indirgen olarak etki gsterir; Ag2+

, Hg2+

, Bi3+

, Cu2+

gibi iyonlarindirger; byle ekerler, indirgeyiciekerolarak tanmlanrlar:

Glukoz, glukoz oksidaz etkisiyle de enzimatik olarak glukonik asite dnr:

14


15/32

5) eker alkollerinin olumas: Serbest yar asetal hidroksili ieren monosakkaritlerinanomerik karbonunun alkole indirgenmesi reaksiyonudur; sonuta sorbitol, mannitol, dulsitolgibi eker alkolleri oluur.

6) Enolizasyon: Bir karbon atomundan komu karbonil grubunun oksijenine bir protonun getmesi ile doymam bir alkol yani enololumas olaydr; glukoz, mannoz ve fruktoz, hafifalkali ortamda enol biimleri zerinden birbirlerine dnrler. Hafif alkali ortamda glukoz,mannoz ve fruktozdan biri zlrse ortamda dierleri de bulunur; yalnzca 1.ve2.karbonlarndaki konfigrasyonlar farkl olan bu ekerlere enolekerlerdenir.

Glukoz ve mannozun yalnzca 2.karbonlarndaki konfigrasyon farkldr; bu ekerler, epimerekerler olarak da bilinirler; epimerizasyon olay ile birbirlerine dnrler.

Youn alkali ortamda monosakkarit zeltileri iyice kartrldktan sonra kaynatlrsa, sarkrmz kahverengi biiminde bir renk deimesi grlr ve karamel kokusu hissedilir.Moor testiolarak bilinen bu reaksiyonda renk deiiklii, serbest hale geen aldehitlerinpolimerizasyonu ile reine zelliinde maddeler olumasndan ileri gelir.

7) Dehidratasyon: Youn asit ortamlarda kaynatlmakla monosakkarit moleklnn

molekl su kaybetmesi olaydr. Bunun sonucunda pentozlardan furfural, heksozlardan 5-hidroksi metil furfuralmeydana gelir:

( )

(

Furfural ve 5-hidroksi metil furfurallerin nemli bir zellii, orcin, floroglusin, rezorsin, -naftol, antron, safra asitleri gibi baz bileiklerle kondense olarak renk reaksiyonlar

15


16/32

vermeleridir. Ad geen bileiklerin baz monosakkaritlerle verdikleri renk reaksiyonlarzeldir; o monosakkaritlerin tannmasnda kullanlr.

Monosakkaritler, zayf asitli ortamda sodyum amalgam ile yksek deerli alkollereindirgenebilirler.

Monosakkaritler, iddetli asit ortamda kaynar dereceye kadarstlrlarsa kmrleerekparalanrlar.

8) Osazon oluumu: Monosakkaritin 1.ve 2.karbon atomlarna fenil hidrazinin balanmasylakarakteristik kristalli osazonlar oluur. Glukoz, fruktoz ve mannoz, yalnzca 2.karbondakikonfigrasyon bakmndan farkldrlar; bu karbonlara fenil hidrazinin balanmasyla farkllkortadan kalkar; dolaysyla glukoz, fruktoz ve mannoz, sar renkli ekin demeti grnmndeayn osazon kristallerini olutururlar. Galaktozun 4.karbonundaki konfigrasyon farkldr;1.ve 2.karbon atomlarna fenil hidrazinin balanmasyla farkllk ortadan kalkmaz; dolaysylagalaktozun oluturduu osazon kristalleri, dierlerinkinden farkl olarak koyu sar renkte atkestanesi grnmndedir.Osazon kristallerinin incelenmesi, galaktozun tannmasndakullanlr.

Monosakkaritleri tanma deneyleri

Monosakkaritlerin indirgeyici zellikleri ile ilgili deneyler

Trommer deneyiSerbest yar asetal hidroksili ieren monosakkaritlerin, indirgeyici zellikleriyle Cu2+ Cu+aindirgemeleri prensibine dayanr..Bir deney tpne 2 mL %5lik glukoz zeltisi konur.Tpteki zeltiye 1 mL %5lik NaOHzeltisi eklenir ve kartrlr. Tpteki karma 1 mL %5lik CuSO4 zeltisi eklenir vekartrlr. Tpteki son karm, su banyosunda veya bunzen beki alevinde dikkatlice stlr.Istlan karmn sar veya krmz renkli kelti haline dnt gzlenir.

Aklama: nce NaOH ile CuSO4 arasnda tepkime olur ve suda mavi renkli kaba keltihalinde Cu(OH)2 oluur.

16


17/32

2NaOH + CuSO4 Na2SO4 + Cu(OH)2Daha sonra , glukozun serbest yar asetal hidroksili ile Cu(OH)2 arasnda tepkime olur;

glukoz, Cu(OH)2i CuOH haline indirger ve kendisi de aldonik asidine (glukonik asit)ykseltgenir.

Oluan CuOH, suda znmez ve sar renkli kelti halinde ker.

Istma srasnda CuOH su kaybederek Cu2O haline dnr.s

2CuOH Cu2O + H2OOluan Cu2O, suda znmez ve krmz renkli kelti halinde ker.Tpteki kelti, ierdii CuOH ve Cu2O miktarlarna, bir bakma da indirgenen bakr

miktarna ve dolaysyla glukoz zeltisinin konsantrasyonuna bal olarak sardan krmzyakadar deien renkte olur.

Fehling deneyiPrensibi, Trommer deneyininkiyle ayndr; serbest yar asetal hidroksili ierenmonosakkaritlerin, indirgeyici zellikleriyle Cu2+ Cu+a indirgemeleri prensibine dayanr..

Bir deney tpne 1 mL Fehling A zeltisi (1000 mLde 35 g CuSO45H2O ve 5 mL konsantreH2SO4)ve 1 mL Fehling B zeltisi (1000 mLde 150 g Na-K Tartrat (Seignette tuzu) ve 300mL %33lk NaOH) konup kartrlarak taze Fehling reaktifi hazrlanr. Tpteki taze Fehlingreaktifi zerine 2 mL %5lik glukoz zeltisi eklenir ve kartrlr. Tpteki son karm, subanyosunda veya bunzen beki alevinde dikkatlice stlr. Istlan karmn sar veya krmzrenkli kelti haline dnt gzlenir.

Aklama: Trommer deneyindeki gibidir. Seignette tuzu, Cu(OH)2i znr hale getirerekglukoz ile daha kolay tepkimeye girmesini salar; H2SO4 de Fehling Adaki CuSO4nbozulmasn nler.

Nylander deneyiSerbest yar asetal hidroksili ieren monosakkaritlerin, indirgeyici zellikleriyle bizmut tuzuBi(OH)2NO3 siyah renkli bizmut oksite veya metalik bizmuta indirgemeleri prensibinedayanr.Tollens deneyi

Serbest yar asetal hidroksili ieren monosakkaritlerin, indirgeyici zellikleriyle amonyaklgm nitrat metalik gme indirgemeleri prensibine dayanr:

Monosakkaritlerin renk tepkimeleri ile ilgili deneylerMolisch deneyiH2SO4 etkisiyle pentozlardan furfuralheksozlardan 5-hidroksi metil furfuralolumas,

furfuralve 5-hidroksi metil furfuralin de -naftolile mor renkli trifenil metan oluturmasprensibine dayanr.

17


18/32

Bir deney tpne 2 mL %5lik glukoz zeltisi ve 1 mL -naftol zeltisi konup kartrlr.Tpteki karm zerine 4 mL konsantre H2SO4 , tabaka oluturacakekilde tp kenarndandikkatlice aktlarak eklenir. Tpte tabakalarn temas yerinde mor renkli halka olutuugzlenir.Aklama:Konsantre H2SO4 , monosakkaritlerden su ekerek onlar dehidre eder;

pentozlardan furfural oluur, heksozlardan ise 5-hidroksimetil furfural oluur.Furfural ve 5-hidroksimetil furfural da -naftol ile tepkimeye girerler ve mor renkli

trifenil metan olutururlar.Tpte tabakalarn temas yerinde gzlenen mor renkli halka, oluan trifenilmetandan

ileri gelmektedir.Anilin asetat deneyiH2SO4 etkisiyle pentozlardan furfuralheksozlardan 5-hidroksi metil furfuralolumas,furfuralin, anilin asetatile koyu krmz renkmaddesi oluturmas, 5-hidroksi metilfurfuralin ise anilin asetat ile koyu krmz renk maddesi oluturmamas prensibine dayanr.Bir deney tpne 2 mL %5lik ksiloz zeltisi ve 1 mL konsantre H2SO4 konup kartrlr.

Tpteki karm, bunzen beki alevinde dikkatlice stlr. Bu srada tp kenarndan ieriye,anilin asetat zeltisi ile slatlm filtre kadndan erit sarktlr. Tp iine sarktlan kateridin koyu krmz renk ald gzlenir.Aklama: Konsantre H2SO4, monosakkaritlerden su ekerek onlar dehidre eder;pentozlardan furfural oluur, heksozlardan ise 5-hidroksimetil furfural oluur.

Furfural, anilin asetat ile tepkimeye girer ve koyu krmz renkli bir madde oluturur.Tp iine sarktlan kat eridin koyu krmz renk almas, oluan koyu krmz renkli

maddeden ileri gelmektedir. Anilin asetat deneyi, monosakkaritin trn belirlemek yani pentoz mu yoksa heksozmu olduunu anlamak iin yararl bir deneydir. Bialin orcin deneyiKaynatma ve asit etkisiyle pentozlardan furfuralheksozlardan 5-hidroksi metil furfuralolumas, furfuralin, orcin ile mavi renkli madde oluturmas, 5-hidroksi metil furfuralinise orcin ile sar-kahverengibir kompleks oluturmas prensibine dayanr.Bir deney tpne 1 mL %5lik ksiloz zeltisi ve 4 mL Bial reaktifi (0,3 g orcin, 5 damla%10luk FeCl3 zeltisi ve 100 mL deriik HCl kartrlarak hazrlanr)

konup kartrlr.Tpteki karm, kaynar su banyosunda 2 dakika stlr. Tp akan eme suyu altndasoutulur. Tpteki karmn mavi renge dnt gzlenir.Aklama:Kaynatma ve asit etkisi, monosakkaritlerden su ekerek onlar dehidre eder;pentozlardan furfural oluur, heksozlardan ise 5-hidroksimetil furfural oluur.

Furfural, orcin ile tepkimeye girer ve mavi renkli bir madde oluturur.Tpteki karmn mavi renk almas, oluan mavi renkli maddeden ileri gelmektedir. Bialin orcin deneyi, monosakkaritin trn belirlemek yani pentoz mu yoksa heksozmu olduunu anlamak iin yararl bir deneydir. Seliwanoff deneyiKaynatma ve asit etkisiyle pentozlardan furfuralheksozlardan 5-hidroksi metil furfuralolumas, furfuralin, rezorcin ile mavi-yeilrenkli bir kompleks oluturmas, 5-hidroksimetil furfuralin ise rezorcin ile krmz renklibir kompleks oluturmas, fruktoz gibiketoheksozlarla koyu krmz renkglukoz gibi aldoheksozlarla ise ak krmz renkolumasprensibine dayanr.

Bir deney tpne 1 mL %5lik ksiloz zeltisi ve 5 mL Seliwanoff reaktifi ( 0,15 g rezorcin,100 mL deriik HCl ve 200 mL distile su kartrlarak hazrlanr)konup kartrlr. Tpteki

18


19/32

karm, kaynar su banyosunda 5 dakika stlr.Tp akan eme suyu altnda soutulur.Tpteki karmn mavi-yeil renge dnt gzlenir.Aklama:Kaynatma ve asit etkisi, monosakkaritlerden su ekerek onlar dehidre eder;pentozlardan furfural oluur, heksozlardan ise 5-hidroksi metil furfural oluur.

Furfural, rezorcin ile tepkimeye girer ve mavi-yeil renkli bir madde oluturur.

Tpteki karmn mavi-yeil renk almas, oluan mavi-yeil renkli maddeden ilerigelmektedir. Seliwanoff deneyi, monosakkaritin trn belirlemek yani pentoz mu yoksa heksoz muolduunu anlamak ve hatta ketoheksoz mu yoksa aldoheksoz mu olduunu anlamak iinyararl bir deneydir. Monosakkaritle yaplan Seliwanoff deneyinde tpteki karmn mavi-yeil renk ald gzlenirse monosakkarit pentozdur; tpteki karmn koyu krmz renkald gzlenirse monosakkarit ketoheksozdur; tpteki karmn ak krmz renk aldgzlenirse monosakkarit aldoheksozdur.

Monosakkaritlerin osazon oluturmalaryla ilgili deney

Monosakkaritlerin, fenil hidrazin ile 1. ve 2. karbonlarnn katld bir tepkimeye girerekkarakteristik osazon kristalleri oluturmalar prensibine dayanr.Bir deney tpne 5 mL %5lik glukoz zeltisi, 5 damla %50lik asetik asit ve 5 damla fenilhidrazin konup kartrlr. Tpteki karm, kaynar su banyosunda 10-15 dakika tutulur ve busrada kristallenme olmas iin cam bagetle iten tp kenarna srtme hareketleri yaplr. Tpakan eme suyu altnda soutulur. Tpteki sar kristaller mikroskop altnda incelenir.Aklama:Monosakkaritler, fenil hidrazin ile 1. ve 2. karbonlarnn katld bir tepkimeyegirerek karakteristik osazon kristalleri olutururlar. Glukoz, mannoz ve fruktozun 1.ve2.karbonlarna bal gruplar farkl; fakat 3., 4., 5. ve 6. karbonlarna bal gruplar iseayndr. 1.ve 2.karbonlarna fenil hidrazinin balanmasyla glukoz, mannoz ve fruktozun tm

karbonlar

na bal

gruplar ayn

olmu

olur ve bylece oluan osazon kristalleri aras

nda dafark olmaz;ince uzun inelereklinde ve ekin demeti grnmnde kristallerdir. Galaktozun4.karbonuna bal hidroksil grubu glukozdakine gre ters taraftadr; osazon oluurken4.karbon tepkimeye katlmadndan oluan osazon kristalleri de farkl olur; kirli sar ve atkestanesi grnmnde kristallerdir.

Disakkaritler

Disakkaritler, bir monosakkarit molekl zerindeki anomerik karbon hidroksil grubunun birdier monosakkarit molekl zerindeki bir hidroksil grubu ile reaksiyonlamas sonucuoluturulan bir O-glikozidik ba vastasyla birbirine balanm iki monosakkaritmoleklnden olumu bileiklerdir:

19


20/32

O- glikozidik ba, bir yar asetal ve bir alkolden bir asetal oluumunu gsterir. Moleklndebir serbest anomerik karbon atomu bulunan disakkaritler, monosakkaritler gibi indirgeyicizellik gsterdikleri halde moleklnde bir serbest anomerik karbon atomu bulunmayandisakkaritler indirgeyici zellik gstermezler. Maltoz, laktoz ve sellobioz indirgeyicizelliktedirler; sukroz ve trehaloz ise indirgeyici zellikte deillerdir.

Glikozidik balar, asit vastasyla kolayca hidroliz edilebilirler, fakat baz vastasylayklmaya kar direnlidirler. Disakkaritler sulu asit ile kaynatma suretiyle ve enzimatikolarak hidroliz edildiklerinde kendilerini oluturan monosakkaritler ortaya kar. Sukrozunhidrolizi sonucunda ou kez eit miktarlarda glukoz ve fruktoz karm oluur; bu karmda invertekerolarak adlandrlr.

1) Maltoz:ki glukoz moleklnn Glc(14)Glc biiminde kondensasyonu ile olumumolekl yapsna sahip bir disakkarittir. Maltoz, Maltekeriolarak bilinir. Maltoz, serbestyar asetal hidroksili ierdiinden indirgeyici zelliktedir; Fehling zeltisindeki 2+ deerliklibakr (Cu2+), 1+ deerlikli bakra (Cu+) indirger; yani Fehling pozitif reaksiyon verir. Maltoz,doada serbest halde bulunmaz; bir polisakkarit olan niastann yapsnda yer alr; niastannenzimatik hidrolizinin balca rndr. Maltoz, olduka tatldr ve suda kolaylkla znr.

20


21/32

2) Laktoz:Bir galaktoz molekl ile bir glukozmoleklnn Gal(14)Glc biimindekondensasyonu ile olumu molekl yapsna sahip bir disakkarittir. Laktoz, Stekeriolarakbilinir; nemli miktarda yalnzca stte bulunur. Laktoz, serbest yar asetal hidroksiliierdiinden indirgeyici zelliktedir; Fehling zeltisindeki 2+ deerlikli bakr (Cu2+), 1+deerlikli bakra (Cu+) indirger; yani Fehling pozitif reaksiyon verir. Stte bulunan eitli

mikroorganizmalar, laktozu laktik asite evirebilirler; bu da stn ekimesine vekaynatldnda kesilmesine neden olur.

Laktoz, ancak az yoluyla verildii zaman vcut tarafndan kullanlabilir. Azdan alnanlaktoz, sindirim kanalnda laktaz enzimi etkisiyle paralanr. Laktaz noksanlnda,barsaklarda sindirilip emilemeyen laktoz, bakteriyel fermantasyon ile, asetik asit, laktikasit, propiyonik asit gibi ksa zincirli metabolitlere ve H2, CO2, CH4 gibi gazlara evrilir;ayrca laktoz ve laktik asidin oluturduu ozmotik etki ile diyare (ishal) ortaya kar.

3) Sukroz (Sakkaroz):Bir glukoz molekl ile bir fruktozmoleklnn Glc(12)Frubiiminde kondensasyonu ile olumu molekl yapsna sahip bir disakkarittir. Sakkaroz, ayekeriveya sofra ekeriolarak bilinir. Sakkaroz, serbest yar asetal hidroksili iermediinden

indirgeyici zellikte deildir; Fehling zeltisindeki 2+ deerlikli bakr (Cu2+), 1+ deerliklibakra (Cu+) indirgeyemez; yani Fehling negatif reaksiyon verir. Sakkaroz, doada balcaeker kam ve eker pancarndan elde edilir; meyve ve sebzelerin ounda da serbest olarakbulunur; olduka tatl bir maddedir. Sakkaroz 200oCye kadarstlrsa su kaybeder vekahverengi amorf bir ktle halini alr; buna karameldenir. Sakkaroz, ancak az yoluylaverildii zaman vcut tarafndan kullanlabilir; sakkaroz ve glukoz, besinlerimizdeki ennemli ekerlerdir.

4) Trehaloz:ki glukoz moleklnn Glc(11)Glc biiminde kondensasyonu ile olumumolekl yapsna sahip bir disakkarittir; indirgeyici zellikte deildir. Trehaloz, bceklerindolam svsnn byk ksmn oluturur; enerji depolayan bir bileik olarak ilev grr.

5) Sellobioz: ki glukoz moleklnn Glc(14)Glc biiminde kondensasyonu ile olumumolekl yapsna sahip bir disakkarittir; indirgeyici zelliktedir. Sellobioz, doada serbestolarak bulunmaz; sellloz polisakkaritinin disakkarit birimidir.

Disakkaritlerin tanmlanmas deneyleri

Sakkarozun asit ile hidrolizi deneyiFehling (-) olan sakkarozun, asit ile hidroliz olarak glukoz ve fruktoza paralanmas, glukozve fruktozun da Fehling (+) sonu vermesi prensibine dayanr.Bir deney tpne spatl ucuyla sakkaroz ve 5 mL distile su konup kartrlarak sakkarozzeltisi hazrlanr. Bu zelti ile Fehling deneyi yaplr ve Fehling (-) sonu gzlenir. Bir

baka deney tpne spatl ucuyla sakkaroz ve 1 mL konsantre HCl konur. Tpteki kar

m

nzerine 5 mL distile su eklenir ve kartrlr. Tpteki karm, kaynar su banyosunda veyabunzen beki alevinde dikkatlice stlr. Tpteki karma 2mL %20lik NaOH zeltisieklenir. Tpteki son karm ile Fehling deneyi yaplr ve Fehling (+) sonu gzlenir.Aklama:Sakkaroz, bir glukoz molekl ile bir fruktozmoleklnn Glc(12)Frubiiminde kondensasyonu ile olumu molekl yapsna sahip bir disakkarittir. Sakkaroz,serbest yar asetal hidroksili iermez ve bu nedenle indirgeyici deildir; Fehling (-) sonuverir. Sakkaroz, asit ile stma sonucunda hidroliz olarak glukoz ve fruktoz molekllerineparalanr. NaOH, hidrolizden sonra ortam ntrletirir. Son karmda bulunan glukoz vefruktoz, serbest yar asetal veya yar ketal hidroksilleri nedeniyle indirgeyici zellikteolduklarndan yaplan Fehling deneyinde (+) sonu gzlenir.

21


22/32

Sakkarozun enzim ile hidrolizi deneyiFehling (-) olan sakkarozun, enzim ile hidroliz olarak glukoz ve fruktoza paralanmas,glukoz ve fruktozun da Fehling (+) sonu vermesi prensibine dayanr.Bir deney tpne spatl ucuyla sakkaroz ve 5 mL distile su konup kartrlarak sakkarozzeltisi hazrlanr. Bu zelti ile Fehling deneyi yaplr ve Fehling (-) sonu gzlenir. Bir

porselen kapsle 1 mL sakkaroz zeltisi ve kk bir para maya konup ezilerek kartrlr.Kapsldeki karmda hidrolizin gereklemesi iin bir sre beklenir.Kapsldeki son karmile Fehling deneyi yaplr ve Fehling (+) sonu gzlenir.Aklama:Balangta Fehling (-) sonu veren sakkaroz, mayadaki enzimler etkisiyle hidrolizolarak glukoz ve fruktoz molekllerine paralanr. Son karmda bulunan glukoz ve fruktoz,serbest yar asetal veya yar ketal hidroksilleri nedeniyle indirgeyici zellikte olduklarndanyaplan Fehling deneyinde (+) sonu gzlenir.

Polisakkaritler (Glikanlar)

Polisakkaritler, pek ok sayda monosakkarit veya monosakkarit trevi molekln art arda O-

glikozid balar vastasyla balanmas suretiyle olumu molekl yapsndakikarbonhidratlardr. Doada bulunan karbonhidratlarn ou, yksek molekler arlklpolimerler olan polisakkaritler halindedirler.

Polisakkaritler birbirlerinden zincirleri boyunca tekrarlayan monosakkarit nitelerininbenzerlii, bu niteleri balayan balarn tipi ve dallanma derecesi bakmndan farkldrlar;buna gre homopolisakkaritler ve heteropolisakkaritler olmak zere iki grupta incelenirler.Homopolisakkaritler, tek tip monomerik nite ieren polisakkaritlerdir;heteropolisakkaritler,tekrarlayan iki veya daha fazla farkl tip monomerik nite ieren polisakkaritlerdir:

Homopolisakkaritler (homoglikanlar)

Homopolisakkaritler, tek tip monomerik nite ieren polisakkaritlerdir. Bunlarn bazlar,yakt olarak kullanlan monosakkaritlerin depo formlar olarak ilev grrler vedepohomopolisakkaritlerolarak adlandrlrlar; bazlar ise bitki hcre duvarlarnda ve hayvan dkabuklarnda yapsal elemanlar olarak ilev grrler ve yapsal homopolisakkaritlerolarakadlandrlrlar. Bu iki gruba girmeyen homopolisakkaritler de vardr.

Depo homopolisakkaritler

Depo homopolisakkaritler, organizmada yakt olarak kullanlan monosakkaritlerin depo

formlar

olarak ilev gren polisakkaritlerdir. Doadaki en nemli depo homopolisakkaritler,

22


23/32

bitki hcrelerinde niasta, hayvan hcrelerinde glikojendir; her iki polisakkarit de intraselllerolarak byk kmeler veya granller halinde meydana gelirler.

Niasta:Bitki hcrelerindeki depo homopolisakkarittir; amiloz ve amilopektin olmak zereiki tip glukoz polimeri ierir:

Amiloz, (14) balar vastasyla birbirine balanm glukoz nitelerinin dallanmam uzunzincirlerinden olumu bir glukoz polimeridir; zincirde birka bin glukoz kalnts bulunabilirve bir ucu indirgeyicidir.

Amilopektin, (14) balar vastasyla birbirine balanm glukoz nitelerinin uzunzincirlerinin her 24-30 glukoz kalntsnda bir dallanmas suretiyle olumu bir glukozpolimeridir; dallanma noktalarndaki ba, (16) badr ve dolaysyla moleklde birindirgeyici u fakat dal says kadar ok sayda indirgeyici olmayan u vardr:

Amilazlar denen enzimler, niastann hidrolizini gerekletirirler. Gerek niasta gerekseparalanma rnleri, iyot zeltisiyle karakteristik renkler verirler; bu renkler, zeltistlnca kaybolurlar soutulunca tekrar ortaya karlar.

Niastann zellikleriyle ilgili deneylerNiastann asit ile hidrolizi deneyi

Fehling (-) olan niastann, asit ile hidroliz olarak Fehling (+) glukoz molekllerineparalanmas olaynn incelenmesidir.

23


24/32

Bir deney tpne spatl ucuyla niasta ve 5 mL distile su konup kartrlarak niasta zeltisihazrlanr. Bu zelti ile Fehling deneyi yaplr ve Fehling (-) sonu gzlenir. Bir baka deneytpne spatl ucuyla niasta ve 1 mL konsantre HCl konur. Tpteki karmn zerine 5 mLdistile su eklenir ve kartrlr. Tpteki karm, kaynar su banyosunda veya bunzen bekialevinde dikkatlice stlr. Tpteki karma 2mL %20lik NaOH zeltisi eklenir. Tpteki

son karm ile Fehling deneyi yaplr ve Fehling (+) sonu gzlenir.Aklama:Niasta,amiloz ve amilopektin olmak zere iki tip glukoz polimeri ierir. Amiloz,(14) balar vastasyla birbirine balanm glukoz nitelerinin dallanmam uzunzincirlerinden olumu bir glukoz polimeridir; zincirde birka bin glukoz kalnts bulunabilirve bir ucu indirgeyicidir. Amilopektin, (14) balar vastasyla birbirine balanm glukoznitelerinin uzun zincirlerinin her 24-30 glukoz kalntsnda bir dallanmas suretiyle olumubir glukoz polimeridir; dallanma noktalarndaki ba, (16) badr ve dolaysylamoleklde bir indirgeyici u fakat dal says kadar ok sayda indirgeyici olmayan u vardr.Niastadaki az sayda indirgeyici u, indirgeyici olmayan ok sayda u tarafndan gizlenir; bunedenle niasta, Fehling (-) sonu verir. Niasta, asit ile stma sonucunda hidroliz olarakglukoz molekllerine paralanr. NaOH, hidrolizden sonra ortam ntrletirir. Son karmdabulunan glukoz da serbest yar asetal hidroksilleri nedeniyle indirgeyici zellikte olduundanyaplan Fehling deneyinde (+) sonu gzlenir.Niastann enzim ile hidrolizi deneyiyot ile mavi renk veren niastann tkrkteki -amilaz etkisiyle hidrolitik olarakparalanmasnn incelenmesidir.Bir deney tpne 5 mL niasta zeltisi konur. Tpteki niasta zeltisi zerine 1-2 damlaiyot zeltisi damlatlr; zeltide mavi bir renk olutuu gzlenir. Tpteki mavi renklizeltiye bir miktar tkrk eklenir ve tp 37oCde inkbe edilir; bir sre sonra zeltidekimavi rengin ald gzlenir.

A

klama:Niasta, ierdii amilopektin nedeniyle gzenekli bir molekl yap

s

ndad

r.yot, niasta moleklnn boluklarna girerek zeltinin mavi renkli grnmesine nedenolur. Tkrkteki -amilaz, niastay hidrolitik olarak paralar; niasta moleklnnboluklarna girmi olan iyot molekllerinin serbestlemesine ve sonuta mavi renginkaybolmasna neden olur.

Glikojen: Hayvan hcrelerinin temel depo homopolisakkaritidir. Glikojen, amilopektin gibi,glukoz kalntlarnn (14) balar vastasyla birbirine balanmas suretiyle olumu bir-D- glukopiranoz polimeridir; fakat glukoz nitelerinin uzun zincirlerinin her 8-12 glukozkalntsnda bir dallanmas nedeniyle daha youn bir dallanma gzlenir; dallanmanoktalarndaki ba, (16) badr ve dolaysyla moleklde bir indirgeyici u fakat dalsays kadar ok sayda indirgeyici olmayan u vardr.

Glikojen, zellikle karacierde ve kasta boldur; karacierin ya arlnn %7sini oluturur.Karacierdeki glikojen miktar, karbonhidrattan zengin yemeklerin ardndan ykselir.Hepatositlerdeki glikojen, byk granller halinde bulunur; bu granller, ortalama birkamilyon molekler arlkl, yksek derecede dallanm daha kk granle bileimlerinkendiliklerinden kmelenmeleri ile olumulardr. Glikojen granlleri, ayn zamanda skcabalekilde glikojenin sentez ve yklmndan sorumlu enzimleri de ierirler. Karacierdekiglikojenin ilevi, yemek aralarnda kana glukoz vererek ya da yemeklerden sonra kandaykselen glukozu balayarak kan glukozunun belirli snrlar arasnda korunmasnsalamaktr. Glikojen bir enerji kayna olarak kullanlrken, glukoz niteleri, glikojenin

indirgeyici olmayan ularndan teker teker karlrlar.

24


25/32

Kas glikojeni de yemeklerin ardndan nadiren kasn ya arlnn %1ine kadar ykselir.Kas glikojeninin ilevi, ATP gereksiniminin artt kaslma olaylar srasnda anaerobikglikoliz iin gerekli olan glukoz-6-fosfatlar salamaktr.

Dier hcrelerde az miktarda bulunan glikojen, acil enerji kayna olarak kullanlr.

Yapsal homopolisakkaritler

Yapsal homopolisakkaritler, bitki hcre duvarlarnda ve hayvan d kabuklarnda yapsalelemanlar olarak ilev gren polisakkaritlerdir; bitkilerin hcre duvarlarnda sellloz, eklembacakllarn sert d iskeletlerinde kitin nemlidir.

Sellloz:(14) balar vastasyla birbirine balanm glukoz nitelerinin dallanmamuzun zincirlerinden olumu bir glukoz polimeridir:

Sellloz, fibrz, ok sert, suda znmeyen bir maddedir; bitkilerin hcre duvarlarnda,zellikle yaprak saplar, aa gvdeleri ve bitki dokularnn odun ksmlarnda bulunur.Sellloz, odun ktlesinin ounu oluturur; pamuk, hemen hemen saf selllozdur. Selllozuninsanlar iin besinsel deeri yoktur; sadece ruminantlar selllozdan faydalanabilirler.

Kitin:(14) balar vastasyla birbirine balanm N-asetil glukozamin nitelerinindallanmam uzun zincirlerinden olumu bir N-asetil glukozamin polimeridir:

Kitin, selllozunkine benzerekilde uzayabilen lifler oluturur; bir milyona yakn eklembacakl trnn sert d iskeletlerinin esas komponentidir ve olaslkla doada selllozdansonra en bol bulunan polisakkarittir.

nulin: (12) balar vastasyla birbirine balanm fruktoz nitelerinin dallanmam uzunzincirlerinden olumu bir fruktoz polimeridir:

25


26/32

nulin, doada eitli bitkilerin kklerinde, enginar, soan, sarmsak gibi bitkilerinyumrularnda bol miktarda bulunur; besinsel deeri yoktur.

Dier homopolisakkaritler

Galaktoz nitelerinden oluan galaktanlar, mannoz nitelerinden oluan mannanlar, pentoznitelerinde oluan pentanlarile galakturonik ve mannuronik asit polimerleride

homopolisakkaritlerdendirler.

Agar-agar: Galaktoz nitelerinden kurulu bir homopolisakkarit yani bir galaktandr; doadadeniz yosunlarndan elde edilmektedir; bakteriyolojide kltr vasatlarnn hazrlanmasndakullanlr.

Dekstranlar: Glukoz nitelerinden olumulardr; mikroorganizmalarn sakkaroz zerineetkileri sonucu meydana gelirler. Dekstranlar, hekimlikte kan kayplarndan sonra plazmayerini tutan ya da plazma hacmini genileten maddeler olarak, zellikle ok giderici etkileriylenemlidirler; molekl arlklar 25.000-75.000 kadar olanlar bu amalar iin kullanlrlar;viskoziteleri yksek, osmotik basnlar dktr, paralanmalar ve kullanlmalar yavaolduundan dolam kannda saatlerce kalabilirler.

Dekstranlar, eitli kimyasal tekniklerle ilenereksephadex ticari ismi altndalaboratuvarlarda kolon kromatografisi ve jel filtrasyon tekniklerinde ska kullanlrlar; ayrcayapay bbrek uygulamalarnda nemli yararlar salarlar.

Mannanlar: Kei boynuzunda, hindistan cevizinde, mayada, mantarlarda ve bakterilerdebulunur.

Pektinler: Galakturonik asit nitelerinin 16 glikozidik balarnn en az 200 defatekrarlamasyla olumulardr. Pektinler, ksmen etil alkol ile esterletikten sonra ortamjelletirdiklerinden, meyva konserveciliinde yaygn olarak kullanlrlar. Pektinler, zellikleturungillerin meyvalarnda, elma, pancar ve havucun hcre duvarlarnda sellloz ile

birlemi olarak yer alrlar. Pektin, scak seyreltik asitlerle hidroliz edildiinde pektik asit vemetanole ayrlr; heteropolisakkarit olarak da incelenir.

Heteropolisakkaritler (heteroglikanlar)

Heteropolisakkaritler, tekrarlayan iki veya daha fazla farkl tip monomerik nite ierenpolisakkaritlerdir. Heteropolisakkaritler, tm organizmalar iin ekstraselller destek salarlar.Hayvan dokularnda ekstraselller aralk, tek tek hcreleri bir arada tutan, hcre, doku veyaorganlara koruma, ekil ve destek salayan bir matriks oluturmak zere birka tipheteropolisakkarit tarafndan doldurulur. Baz heteropolisakkaritler, ekstraselller salglarnyksek viskozite ve kayganlatrc zelliklerinden sorumludurlar.

26


27/32

Peptidoglikan

Peptidoglikan,N-asetil glukozamin (GlcNAc) ve N-asetil muramik asit (MurNAc)nitelerinin art arda (14) balar vastasyla birbirine balanmasyla olumuheteropolisakkarittir:

Peptidoglikan, bakteriyel hcre duvarlarnn rijid komponentidir. Hcre duvarnda birok dzpolimer yan yana uzanr; bu zincirler, tam yaps bakteriyel tre bal ksa peptitler vastasylaapraz balanmlardr. apraz bal peptidoglikan, lizozim enzimi vastasyla yklr; bu olay,GlcNAc ve MurNAc arasndaki glikozidik balarn hidrolizidir:

Lizozim, baz bakteri virsleri tarafndan, virsn konak bakteriden kmasn salamak iinretilir; gzyanda da bulunan lizozim, gz bakteriyel enfeksiyonlara kar korur.

Glikozaminoglikanlar (mukopolisakkaritler)

Glikozaminoglikanlar,tekrarlayan disakkarit nitelerinin dz polimerlerinden olumubileiklerdir. Glikozaminoglikanlarda tekrarlayan disakkarit nitelerinde iki monosakkarittrevinden biri daima ya N-asetil glukozamin (GlcNAc) ya da N-asetil galaktozamin(GalNAc)dir; dier monosakkarit trevi, ou durumda genellikle glukuronik asit (GlcUA)

olan bir ronik asittir. Glikozaminoglikanlara, yaplarnda bulunan ronik asitler ve asitkarakterleri nedeniyle asit mukopolisakkaritlerde denir. Baz glikozaminoglikanlarda amino

27


28/32

ekerlerin hidroksillerinin biri veya daha fazlas slfat ile esterlemitir. Bazglikozaminoglikanlarda amino eker ve monosakkaritler bulunur; ronik asitler bulunmaz.

Glikozaminoglikanlar, ait olduklar dokularda ksmen de olsa proteine bal birekilde vemukoprotein halinde bulunurlar. Glikozaminoglikanlarda slfat gruplar ve ronik asitkalntlarnn karboksilat gruplar, molekle ok yksek bir negatif yk younluu verir. Bumolekller, zeltide, komu ykl gruplar arasndaki itme gcn en aza indirmek iinuzam bir yap alrlar; bunun sonucu olarak da bu uzun ve ince molekllerin zeltilerininviskozitesi ok yksektir.

Hiyaluronik asit:Fizyolojik pHda hiyaluronat halindedir; hayvansal dokularn ekstraselllermatriksinin glikozaminoglikandr. Hiyaluronik asit, glukuronik asit (GlcUA) ile N-asetil-glukozamin (GlcNAc) birimlerinin 13 ve 14 balar ile birlemeleriyle oluanheteropolisakkarittir:

Hiyaluronik asit, genel olarak sinoviyal svda, korpus vitreumda, gbek kordonunda bulunur,ba doku ve baka dokularn jel benzeri ana maddesinin yapsna katlr. Sinoviyal svdakihiyaluronik asit, eklem yzeylerinin slak ve kaypak kalmasn salar. Hiyaluronik asit,dokularda metabolizma maddelerinin gemesini salayan, bakteriler ve baka enfeksiyonetkenlerinin gemesini engelleyen bir set oluturduu iin biyolojik ynden byk nem tar.

Baz patolojik bakteriler, hiyaluronidazenzimi salglarlar; bu enzim de hiyaluronik asitleringlikozidik balarn hidroliz eder ve bylece dokular, bakterilerin yaylmasna daha uygunhale gelirler. Spermdeki benzer bir enzim de, birok organizma ovumunun d yzndekiglikozaminoglikan rty hidrolize eder; bylece sperm, ovuma girebilir.

Kondroitin slfatlar:Art arda gelen glukuronik asit (GlcUA) ve N-asetil-galaktozaminslfat (GalNAcSO4

) nitelerinden kurulmulardr:

28


29/32

Slfat grubu (SO4), kondroitin slfat Ada 4.karbona balanmtr; kondritin slfat Cde ise6.karbona balanmtr.

Kondritin slfatlar, hayvansal dokunun temel yap maddeleri arasnda yer alrlar; genellikleproteinlere bal olarak bulunurlar. Kondritin slfat A, kkrdaklarda, yetikinlerinkemiklerinde ve korneada bulunur; kondritin slfat C, kkrdaklarda ve tendonlarda bulunur.

Eskiden kondritin slfat B diye adlandrlan madde, bugn dermatan slfatolarak

bilinmektedir;

Dermatan slfat:Art arda gelen iduronik asit (IdUA) ve N-asetil-galaktozamin-4- slfat(GalNAcSO4) nitelerinden kurulmutur:

Iduronik asit, glukuronik asitin 5-epimeridir.Dermatan slfat, eskiden kondritin slfat B olarak adlandrlrd; balca deride, kalpkapakklarnda ve tendonlarda bulunur.

Keratan slfatlar:Art arda gelen galaktoz (Gal) ve N-asetil-glukozamin-6-slfat(GlcNAcSO4

) nitelerinden kurulmulardr:

Keratan slfatlar, proteine bal olarak bulunurlar. Keratan slfat I, N-glikozid baylaproteine balanmtr; korneada bulunur. Keratan slfat II, O-glikozid bayla proteinebalanmtr; kkrdakta ve kemikte bulunur.

Proteoglikanlar

Proteoglikanlar, ok byk, proteinli agregatlardr. Bir glikozaminoglikan olan hiyalronatn

ok uzun ipliklerine yaklak 40 nm aralklarla ve nonkovalent olarak i proteinmolekllerinin balanmas ve her i proteine de kondroitin slfat, keratan slfat, heparanslfat ve dermatan slfat gibi birok daha ksa glikozaminoglikan molekl balanmasylaProteoglikanlardiye bilinen makromolekller oluur:

29


30/32

Glikozaminoglikanlar ve i protein arasndaki kovalent balar, eker kalntlar veproteindeki serin kalntlarnn hidroksil gruplar arasndaki glikozidik balardr:

nsan kkrdandaki tipik bir proteoglikan, her i proteine yan zincir olarak kovalent bal,her biri 20.000 molekl arlnda yaklak 150 glikozaminoglikan ierir. Bu muazzamekstraselller proteoglikanlar ile kollajen ve elastin gibi fibrz proteinler, bir apraz baayapda rlrler; bylece ekstraselller matriksin dayankllk ve elastikiyeti salanr:

30


31/32

Ekstraselller matriks, ayn zamanda esas madde olarak da adlandrlr; hayvan dokularndaekstraselller aral dolduran jel gibi bir materyaldir. Ekstraselller matriks, bir dokunun

hcrelerini bir arada tutar, besin maddeleri ve oksijenin zel hcrelere diffzyonu iin porzbir yol salar. Proteoglikanlar, baz ekstraselller salglarn yksek viskozite vekayganlatrc zelliklerinden sorumludurlar.

Heparin ve heparan slfat:Yaplar en karmak ve en tartmal glikozaminoglikanlardr;Glukuronik asit (GlcUA), slfatlanm ve asetillenmi olabilen glukozamin (GlcN) veiduronik asit (IdUA) ierirler. Heparan slfat, daha ok glukuronik asit kalnts, daha az O-slfat esteri, daha ok N-asetil grubu ierir.

Heparin, karacier, akcier, timus, dalak, geni eperli damarlarn duvarnda ve kandabulunur; birok hcrenin yzeyindedir, fakat mast hcrelerinin hcre ii bileiidir. Heparin,antikoagulan yani kann phtlamasn nleyici bir maddedir; kalp ve damar hastalklarnda

phtlamay nleyici olarak kullanlr.Dier heteropolisakkaritler

Kan grubu polisakkaritleri: Genellikle glukozamin (GlcN) ya da galaktozaminden (GalN)birisi ile basit bir monosakkaritin tekrarlanr biimde 13 ve 14 glikozid balarylabirlemesi sonucu olumu heteropolisakkaritlerdir. Bazen glukozamin ve galaktozaminbirlikte de bulunabilir; bu yap iinde ounlukla fukoz ve sialik asit de yer alr.

Kan grubu polisakkaritleri, eritrositlerde, tkrk ve mide mukusu gibi salglarda, kistsvlarnda ve yeni doanlarn dksnda bulunurlar; az miktarda st, sperma ve idrarda dasaptanmlardr.

Kan grubu polisakkaritleri proteinlerle birleerek A, B, O, Rh gibi eritrosit antijenleriniolutururlar ve kan gruplarnn farkllamasn salarlar.

31


32/32

Arap zamk: Bitkisel kaynakl bir heteropolisakkarittir; hidroliz edildiinde galaktoz,arabinoz ya da ksiloz, bazen de bunlarn bir karmn verir; ramnoz ve glukuronik asit deierir. Arap zamk, eczaclkta, ekercilikte ve ofset bask tekniklerinde yaygn olarakkullanlr.

Glikoproteinler

Glikoproteinler, %50den daha fazla karbonhidrat ierebilen, fakat genelde protein ieriibaskn olan bileiklerdir:

Documents

Karbonhidratlar (Şekerler)