KARBONHIDRATLAR (SEKERLER)

1
KARBONHIDRATLAR(SEKERLER)

• Yrd.Doç.Dr. Mustafa ALTINISIK
• ADÜ TIP FAKÜLTESI
• Biyokimya AD

2
Karbonhidratlardaki fonksiyonel gruplar
3
Karbonhidratlarin fonksiyonlari
1) insan diyetinin en önemli kismini
olustururlar 2) çogu nonfotosentetik hücrede
temel enerji saglayicidirlar 3) yapisal ve
koruyucu elemanlar olarak fonksiyon görürler 4)
iskelet eklemlerini kayganlastirirlar ve hücreler
arasi yapismayi saglarlar 5) vücutta lipidlerin,
bazi amino asitlerin, glikolipidlerin,
glikoproteinlerin ve proteoglikanlarin ön
maddesidirler
4
Karbonhidratlarin siniflandirilmalari
5
Monosakkaritler(basit sekerler)
Karbonhidratlarin monomerik birimidirler
6
Monosakkaritlerin siniflandirilmalari
7
Monosakkaritlerin izomerik formlari
D- ve L-izomerler (enantiomerler) epimer
sekerler enol sekerler ?- ve ?- formlari
(anomerler)
8
Glukozun zincir ve halka yapisi
9
Glukoz gibi monosakkaritlerin taninmasi
deneyleri Trommer ve Fehling deneyleri Serbest
yari asetal hidroksili içeren monosakkaritlerin,
Cu2i Cua indirgemeleri özelligine
dayanir. sari renkli çökelti CuOH kirmizi renkli
çökelti Cu2O
10
Organizmadaki önemli heksoz türevleri

• Seker fosfatlari
• Amino sekerler
• Deoksi sekerler
• Seker asitleri
• Seker alkolleri

11
Disakkaritler
O-glikozidik bag vasitasiyla birbirine baglanmis
iki monosakkarit molekülünden olusmus
bilesiklerdir
Iki glukoz molekülünün Glc(?1?4)Glc biçiminde
kondensasyonu ile olusmus molekül yapisina sahip
Maltoz Laktoz Sukroz (Sakkaroz) Trehaloz
Sellobioz
Bir galaktoz molekülü ile bir glukoz molekülünün
Gal(?1?4)Glc biçiminde kondensasyonu ile olusmus
molekül yapisina sahip
Bir glukoz molekülü ile bir fruktoz molekülünün
Glc(?1?2)Fru biçiminde kondensasyonu ile olusmus
molekül yapisina sahip
Iki glukoz molekülünün Glc(?1??1)Glc biçiminde
kondensasyonu ile olusmus molekül yapisina sahip
Iki glukoz molekülünün Glc(?1??4)Glc biçiminde
kondensasyonu ile olusmus molekül yapisina sahip
12
Polisakkaritler (Glikanlar)

• depo homopolisakkaritler
• Nisasta
• Glikojen

• yapisal homopolisakkaritler
• Sellüloz
• Kitin
• Inulin

• Diger homopolisakkaritler
• Agar-agar
• Dekstranlar
• Mannanlar

• Heteropolisakkaritler

13
Nisasta
Bitki hücrelerinin temel depo homopolisakkaritidir
.
14
Glikojen
Hayvan hücrelerinin temel depo homopolisakkaritidi
r. özellikle karacigerde ve kasta boldur
15
Heteropolisakkaritler (heteroglikanlar)

• Peptidoglikanlar
• Glikozaminoglikanlar (mukopolisakkaritler)
• Glikoproteinler
• Glikolipidler
• Proteoglikanlar

bakteriyel hücre duvarlarinin rijid
komponentidirler
Hiyaluronik asit, Kondroitin sülfatlar, Dermatan
sülfat, Keratan sülfatlar, Heparan sülfat, Heparin
Karbonhidrat ve protein birimlerinin birbirlerine
kovalent baglanmasiyla olusmus bilesiklerdir
hücreler arasi iletimden sorumludurlar.
makromoleküller
16
Karbonhidratlarin vücuda alinmasi
Günde yaklasik 300 g karbonhidrat nisasta (?160
g) sakkaroz (?120 g) laktoz (?30 g) glukoz
ile fruktoz (?10 g)
17
Karbonhidratlarin sindirimi ve emilimi
Ince bagirsak lümeni içindeki glukoz ve galaktoz
aktif transportla, fruktoz ise kolaylastirilmis
diffüzyonla ince bagirsak epitel hücresi içine
alinirlar ve oradan kana geçerler
18
Kan sekeri düzeyi
Kan sekeri deyince siklikla kan glukoz düzeyi
anlasilir Saglikli bir eriskinde 8-12 saatlik
açliktan sonra enzimatik yöntemlerle ölçüldügünde
kan glukoz düzeyi 60-100 mg (60-100 mg/dL)
kadardir. vücutta bazi olaylar kan glukoz
düzeyini düsürücü yönde etkili olurken bazi
olaylar kan glukoz düzeyini yükseltici yönde
etkili olur ve bu olaylar arasindaki denge ile
kan glukoz düzeyi ayarlanmaktadir. Bu ayarlamada
insülin, glukagon ve epinefrin (adrenalin) gibi
hormonlar önemli rol oynamaktadir.
19
Kan glukoz düzeyini düsürücü yönde etkili olaylar
1) Glukozun indirekt oksidasyonu glukozun
aerobik kosullarda glikoliz ve sitrik asit
döngüsüyle yikilimi. 2) Glukozun direkt
oksidasyonu glukozun pentoz fosfat yolunda
yikilimi. 3) Glikojenez glukozun glikojene
dönüsümü. 4) Liponeojenez glukozun yag
asitlerine ve yaga dönüsümü. 5) Glukozun
glukuronik asit yolunda yikilimi. 6) Glukozdan
diger monosakkaritlerin ve kompleks
karbonhidratlarin olusumu.
20
Glikoliz
Hücrenin sitoplazmasinda alti karbonlu glukozun,
on basamakta iki molekül üç karbonlu pirüvata
yikilmasi olayidir. anaerobik kosullarda
pirüvattan laktat olusur. Glikolize ugrayan her
glukoz molekülü için net 2 molekül ATP
olusmaktadir.
21
Sitrik asit döngüsü (TCA döngüsü)
aerobik kosullarda glukoz metabolizmasinda
pirüvattan, pirüvat dehidrojenaz enzim kompleksi
etkisiyle asetil-CoA olusur. asetil-CoAnin
asetil gruplari da mitokondride oksitlenir. Bir
tek glukoz molekülünün tamamen CO2 ve H2Oya
oksitlenmesi suretiyle net 38 adet ATP kazanci
oldugu hesaplanabilir
22
glukozun pentoz fosfat yolunda yikilimi
Memeli hücrelerinde sitozolde gerçeklesir, NADPH
ve riboz-5-fosfat olusturur. Özellikle yag doku,
karaciger adrenal korteks ve süt veren meme
bezlerinde ...
23
Glikojenez (Glikojen biyosentezi)
var olan bir glikojen molekülüne glukoz katilir
ve glikojendeki glukoz kalintisi sayisi 1 artmis
olur
24
Glukozun yag asitlerine ve yaga dönüsümü
Karbonhidratlarin fazla miktarda alinmasi
durumunda...
25
Kan glukoz düzeyini yükseltici yönde etkili
olaylar
1) Diyetle karbonhidrat alinmasi. 2)
Glikojenoliz glikojenin yikilimi. 3)
Glikoneojenez karbonhidrat olmayan maddelerden
glukoz yapilimi.
26
Glikojenoliz
Glikojen fosforilaz enzimi, glikojenden bir
glukoz molekülünü glukoz-1-fosfat seklinde
ayirir glukoz-1-fosfat, fosfoglukomutaz etkisiyle
glukoz-6-fosfata dönüstürülür glukoz-6-fosfat,
karaciger hücrelerinin endoplazmik retikulumunda
bulunan Mg2-bagimli glukoz-6-fosfataz enzimi
tarafindan parçalanir ve glukoz serbestlesebilir.
Karacigerde böylece olusan serbest glukoz kana
geçerek kan glukozunu artirabilir
27
Glukoneojenez
karbonhidrat olmayan prekürsörlerden hücre
içinde glukoz biyosentezi Yüksek hayvanlarda
büyük oranda karacigerde olur.
28
Kan glukozu düzeyinde patolojik degisiklikler
Hiperglisemi 8-12 saatlik açliktan sonra serum
glukoz düzeyinin 110 mgdan yüksek olmasi durumu
Hipoglisemi Serum glukoz düzeyinin 40 mgdan
düsük olmasi durumu. Santral sinir sistemini
etkilediginden tehlikelidir. Hipoglisemi
durumunda bas agrisi, bas dönmesi, bayginlik
hissi, bulanti, mental fonksiyonlarda yavaslama
29
Karbonhidrat metabolizmasi bozukluklari

• Emilim bozukluklari
• Dönüsüm bozukluklari
• Depolanma bozukluklari
• Kullanim bozukluklari

30
Karbonhidrat metabolizmasinda emilim bozukluklari
Laktaz eksikligi (süt intoleransi), sakkaraz
eksikligi, izomaltaz eksikligi, maltaz
eksikligi. Pankreatik amilaz eksikligi, bagirsak
mukozasi ve bagirsak motilitesi ile ilgili
emilim bozukluklari
31
Karbonhidrat metabolizmasinda dönüsüm bozukluklari
Herediter fruktoz intoleransi Galaktozemi
32
Karbonhidrat metabolizmasinda depolanma
bozukluklari
Glikojen depo hastaliklari (glikojenozlar)
33
Karbonhidrat metabolizmasinda kullanim bozuklugu
Diabetes mellitus Genetik kökenli kronik
hiperglisemi durumu primer diyabet Genetik
kökenli olmayan, çesitli nedenlerle ortaya çikan
hiperglisemi durumu sekonder diyabet Tip I
diabetes mellitus Insülin sentez ve saliminin
yetersizligi ile olusur, ani baslar ve çok
siddetli seyreder Tip II diabetes mellitus
Insülin yapisi bozuklugu nedeniyle olusur, sinsi
baslangiçlidir ve hastaliga ait çesitli evreler
saptanabilir