KARBONHİDRATLAR. Doç.Dr. Emine DIRAMAN

KARBONHİDRATLAR

Doç.Dr. Emine DIRAMAN

• Makromoleküllerin en yoğun olanıdır

• Polihidroksi-alkollerin veya onların hidroliz ürünlerinin aldehit veya keton türevleridir

• Karbon, hidrojen ve oksijen içerir: 1:2:1(CH

O)n

• Suda kolayca çözünür

Hücreler KH’ları;

–Yapısal materyaller –Taşınabilir enerji

–Enerjinin depolanabilir şekli olarak kullanırlar

Karbonhidratlar denildiğinde şekerlerden bahsedilir.

Şekerler genel olarak ‘’oz’’ eki ile tanımlanan bileşiklerdir.

Glukoz, ksiloz, laktoz, fruktoz ……vs gibi.

Şekerler, yakıt ve karbon kaynağı olarak hizmet ederler

Karbonhidratlar, şekerleri ve polimerleri kapsar.

• Basit karbonhidratlar, monosakkaritler ya da basit şekerlerdir.

• Disakkaritler, bir kondenzasyon reaksiyonuyla iki monosakkaritden oluşurlar.

• Polisakkaritler, monosakkaritlerin polimerleridir

Karbonhidratlar içerdiği

kimyasal içeriğe göre,

konfigürasyonlarına göre çeşitli şekillerde sınıflandırılırlar.

Karbonhidratları oluşturan monomerler, monosakkaritler olarak adlandırılırlar. İki monosakkaritin birleşmesiyle oluşan bileşiklere disakkaritler, 3’lü gruba trisakkaritler (triozlar), monsakkaritlerin polimer halindeki şekline de polisakkaritler denir.

Karbonhidratlar yapılarındaki C sayısına göre de triozlar, tetrozlar, pentozlar, heksozlaar olarak isimlendirilirler.

Karbonhidrat türevleri de vardır. Örneğin C vitamini,

siyatik asit(bakteri duvarında yer alır ) bakterilerle mücadelede kullanılan sitrositibisin, şeker asitlerinden glukolinik asit vb.

MONOSAKKARİTLER

Daha küçük birimlere hidroliz edilemeyen karbonhidrat birimleridir. Bunlar ya 1.C atomunda bir aldehit grubu

taşırlar ya da 2.C atomlarında bir keto grubu bulundururlar.

Genel olarak CH

O’nun katları şeklinde bir molekül formüle sahiptirler.

Monosakkaridler bir karbonil grubuna ve çok sayıda hidroksil gruplarına sahiptirler.

karbonil grubu sonda ise şeker bir aldozdur,

değilse şeker bir ketozdur.

Aldehit grubu

Keton grubu

Monosakkaridler basit karbonhidratlardır

- Monosakkaridler tek başlarına bir şeker birimidirler

- Her molekül hidroksil grupları ile bir karbonil grubu içerir - Monosakkaridler 3-7 karbon atomlu basit şekerlerdir

- Ortak tipler 5-6 karbon içerirler: glikoz, galaktoz, riboz, deoksiriboz

- Monosakkaridler hücresel işler için en önemli yakıttırlar

- Monosakkaridler, ayrıca diğer monomerlerin (amino asitler, yağ asitleri) sentezi için ham madde olarak da görev alırlar.

Trioz şekerler Pentoz şekerler Heksoz şekerler

Aldozlar Ketozlar

Örnek: kanda glikoz; meyvelerde fruktoz

Bazı monosakkaritler (uzun zincirliler) aşağıda glikoz için verilende görüldüğü gibi sulu çözeltilerde halkasal yapıda olabilirler

• Monosakkaridlerden glikoz ve fruktoz izomerdirler – Glukoz, bir aldoz ve fruktoz bir ketoz olup yapısal

izomerdirler.

– Bunlar aynı atomlara sahipler fakat bu atomların düzenlenişleri farklıdır

Glukoz Fruktoz

ALDOŞEKERLER

KETOŞEKERLER

Stereoizomerizm

Stereoizomerizm gösteren maddeler boşlukta birbirinin ayna hayali durumda yer alan maddelerdir. Bunların sahip oldukları atom veya atom grupları birbirine benzerler. Fakat bunlar aynı maddeler değildir. Atomların boşluktaki durumlarına göre bir molekül iki çeşit izomerizm gösterebilir.

Buna

stereoizomerizm, optik izomerizm veya

geometrik izomerizm denir.

Aldehit grubu taşırlar. Kapalı formülleri aynıdır. Fakat bu

monosakkaritler birbirlerinden farklı aldohekzozlardır. Bunun nedeni molekülü kuran grupların konfigürasyonundan

kaynaklanmaktadır.

Kapalı formülleri aynı olan fakat taşıdıkları asimetrik C atomundan dolayı farklı olan bu bileşiklere geometrik

izomerler, stereoizomerler veya enantiomorflar denir.

Şekerlerin yalnız bir C atomuna bağlı gruplarının

konfigürasyonları farklı olan optik izomerlere de epimerler denir. Yani iki bileşik birbirinden 1 C atomu konfigürasyon- larına göre ayrılıyor ise bunlar birbirinin EPİMERİ ‘dir

Şekerlerin diğer C atomlarındaki grupları tamamen aynıdır.

Böyle şekerlere epimer şeker denir. Bu şekerler hayvanların karaciğerindeki epimeraz adlı enzim tarafından kolayca

birbirlerine çevrilir. Bu olaya da epimerizasyon denir.

Glukoz ile galaktoz ve

glukoz ile mannoz birer epimer şekerdir.

• Eğer iki bileşik birbirinin epimeri ise örneğin glukoz ve galaktoz 4.C atomu etrafındaki konfigürasyona göre belirlenir. Eğer 4.C atomuna bağlı olan OH grubu solda olursa galaktoz, sağda olursa glukozdur.

Böylece Glukoz ve galaktoz 4. C atomuna göre birbirinin epimeridir.

• Eğer 2.C atomundaki -OH grubu solda ise mannoz, sağda ise glukozdur. Glukoz ve mannoz 2.C atomuna göre birbirinin epimeridir.

Asimetrik C atomuna n dersek :

optik izomeri sayısı = 2ⁿ dir.

Bir aldotetrozda iki asimetrik karbon atomu,

bir aldopentozda ise üç asimetrik karbon atomu bir aldohekzozda ise 4 asimetrik karbon atomu vardır.

Bir bileşikte n kadar asimetrik C atomu varsa bu bileşiğin 2ⁿ kadar stereoizomeri vardır. Buna göre bir

aldohekzoz olan glikozun 4 asimetrik karbon atomu olduğuna göre 2⁴ yani 2x2x2x2=16 stereoizomeri vardır.

Optik izomer sayısı= 2⁴ =16

Optik izomer sayısı= 2³ =8

değil

OPTİKÇE AKTİFLİK

Polarize ışık sadece tek bir düzlem üzerinde dalgalanan ışıktır. Asimetrik C atomu ihtiva eden maddeler polarize ışığı sağa veya sola çevirme özelliğine sahiptirler. Bu nedenle bu maddelere optikçe aktif maddeler de denir. Polarize ışık

düzlemini sağa saptıranlara dekstrorotatör(D), sola saptıranlara da levorotatör (L) denir.

D ve L’nin kullanılması monosakkaridler arasındaki konfigürasyona ait farklılıklara dayandığını daha önce

belirtmiştik. Fakat, eğer spesifik bir monosakkaridin optik rotasyon işareti bileşiğinin isimlendirilmesine dahil

ediliyorsa, bu takdirde rotasyon “d” ve “l” italik harflerle, veya (+) ve (-) işaretiyle gösterilir.

Optikçe aktif olmalarından dolayı glikoz, galaktoz ve mannoz aynı zamanda optik izomerlerdir.

Şekerlerin bu özelliklerinden yararlanılarak

polarimetre adı verilen özel aletlerde şeker miktarı

tayini yapılabilmektedir. Optik izomerler arasında tek

fizikokimyasal fark polarize ışık düzlemini aksi yöne

çevirmeleridir.

En basit monosakkaritler gliseraldehid(GAL) ve Dihidroksiasetondur(DHA). Hemen hemen bütün

basit şekerler bu iki ana yapıdan türetilmiştir

Bir karbonhidratın kimyasal aktifliği içerdiği asimetrik C atomuna bağlıdır. ‘’C’’ 4 bağ yapar, valansı 4 tür. ‘C’ atomunun bağlarının herbirine farklı grup bağlanmışsa bu ‘C’ atomu asimetriktir.

a

b

c

DHAP dışındaki tüm monosakkaritler asimetrik C atomu içerirler.

Bundan dolayı optikçe aktiflikleri farklıdır. Bunu belirlemek için en basit başvuru bileşiği GAL’tir. GAL 1 tane asimetrik C atomu içerir.

Bu C atomuna bağlı -H ve -OH’in uzaydaki ayna görüntüsüne göre dizilişi iki şekilde olur.

Bu dizilişlere göre de D- GAL ve L-GAL olarak adlandırılır.

Herhangi bir monosakkaridin konfigürasyonunun

D- ve L- ile gösterilmesinde, aldozlar için molekülün aldehid grubundan en uzakta bulunan asimetrik

C atomuna bağlı –OH grubuna bakılır.

Bu C atomu, heksozlarda 5’ karbon atomudur. Bu C atomundaki konfigürasyon, D-GAL’deki

asimetrik C atomunun konfigürasyonuna benziyorsa o monosakkarid D serisine, L-GAL’deki asimetrik C

atomuna benzerse L-serisine dahil edilir.

5’ C’una bağlı -OH grubu, D-gliseraldehit ile aynı

yönde olan basit şekerlere D-, L-gliseraldehit ile aynı

yönde olanlara da L- takısı eklenir.

GAL, tüm stereoizomerik bileşiklerin D- ve L-formlarının belirlenmesinde referans bileşik olarak kabul edilir.

Gliseraldehit (GAL) ve dihidroksiaseton (DHA) üç C’lu monosakkaridlerdir. Bunlara trioz’lar denir. Trioz şeker olan GAL (D veya L) aynı zamanda bir aldozdur. Dolayısı ile buna kısaca aldotrioz’da denir. DHA ise bir ketotrioz’dur. İsimler sadece önemli fonksiyonel grupları ve aynı zamanda karbon atomu sayılarını gösterirler.

Aldozların sınıflandırmadaki isimleri moleküldeki C atomu

sayısını gösterir. Buna göre tetrozlar, pentozlar, heksozlar, heptozlar, oktozlar ve nanozlar sırası ile 4, 5, 6, 7, 8 ve 9 C atomu içerirler.

Ketozların sınıflandırma isimleri, ketoza tekabül eden aldozların isimleri içerisine “ul” hecesi koymak suretiyle kurulur. Mesela,

pentuloz, heksuloz ve heptuloz gibi.

Monosakkaritler iki şekilde gösterilebilirler:

1- Fischer projeksiyonu (çizgisel formu )

2- Haworth projeksiyonu (halkasal formu )

• Glukoz  Aldoz (Aldoheksoz)

• FruktozKetoz (Ketoheksoz)

Emil Fischer Walter Norman Haworth

Aldoz ve Ketozların Halka Yapıları

Aldehit bir alkol molekülü ile birleşirse meydana gelen ürün bir

“hemiasetaldir”. Hemiasetaller gibi “hemiketaller”de vardır. Bu defa reaksiyon keton grubu ile alkol grubu arasında meydana getirilmektedir.

Şekerlerin oluşturdukları hemiasetallerde aldehidi şekerin aldehit grubu, alkolü ise molekülün geri kalan kısmı oluşturur. Bu molekül içi bir hemiasetaldir.

Hemiketallerde ise aldehit grubu yerine keton grubu bulunmaktadır

Monosakkaritler suda çözününce hemiasetal yapı

oluşturmak üzere reaksiyona giren gruplar (karbonil grupları ile alkol grupları) aynı molekül içerisinde bulunduklarından dolayı halkalı bir yapı oluştururlar. Bir ve beş numaralı karbon atomları bir oksijen köprüsü ile birleşirlerse altı atomlu halka şeklinde görünürler. Böyle bir halkaya sahip şekerlere

piranoz’lar denir. Bu ismin verilmesine sebep bunların piran halkasına benzemesidir. Bu tip halkaya sahip aldozlara

aldopiranozlar denir.

Buna göre α-D-glukoz ve β-D glukoz sırasıyla α-D-glukopiranoz ve β-D-glukopiranoz diye gösterilebilir.

Eğer beşgen bir halka yapısı meydana gelmiş ise bu halkaya da furan halkası ve furan halka yapısında olan şekerlere de furanozlar denilmektedir.

Ayrıca aldozlar büyük ölçüde furan benzeri, dayanıklı, 5 atomlu bir halka şeklinde de bulunurlar ve aldofuranozlar olarak kabul edilirler. Beş atomlu halkalar aldopentozlar arasında yaygındır ve oligosakkaridlerde bu şekilde

bulunurlar.

Böylece β-D-arabinoz, β-D-arabino furanoz olarak ve β-D-riboz, β-D-ribofuranoz olarak isimlendirilebilir.

Ketoheksozlar da dayanıklı 5 atomlu halkalar teşkil ederler.

Bunun için β -D-fruktoz β -D fruktofuranoz’dur

1- Fischer projeksiyonu (çizgisel formu )

2- Haworth projeksiyonu (halkasal formu )

Monosakkaritler fonksiyonel gruplarına bağlı olarak halkasal yapı oluştururlar.

Aldoz şekerlerinde bu halkasal yapı moleküldeki 5’ C atomuna (fonksiyonel -aldehit- gruba en uzak asimetrik C

atomu) bağlı OH grubu ile moleküldeki 1’C atomu(aldehitin C atomu) arasında oksijen köprüsü kurulmasıyla olur.

Aldozlarda bu oksijen köprüsü bağına ‘’Hemiasetal Bağ‘’

denir.

Bu şekilde moleküldeki 1. C atomu asimetrik bir yapı kazanmaktadır. Bu C atomu ‘’anomerik C atomu ‘’ olarak adlandırılır.

Glukoz

Anomerik C atomu

(fonksiyonel -aldehit- gruba en uzak asimetrik C atomu) bağlı -OH grubu ile 2’C atomuna (ketonun C atomu) bağlı karbonil grubu arasında yer alan bir oksijen köprüsü oluşmasıyla olur.

Ketozlardaki bu oksijen köprüsü bağına ‘’Hemiketal Bağ‘’

denir,.

Böylece 2.C atomu asimetrik bir yapı kazanmaktadır.

Bu C atomuna anomerik C atomu denir.

Fruktoz

Anomerik C atomu

• Çizgisel formda glukozun asimetrik C atomu sayısı 4 tane iken halkasal formda 5 tane olur.

Optik izomeri sayısı ise (2⁵) = 32 olur.

•  Çizgisel formda fruktoz asimetrik C atomu sayısı ,3 tane iken halkasal formda 4 tane olur.

Optik izomeri sayısı ise (2⁴) = 16 olur.

Mutarotasyon

Monosakkaritler sulu çözeltilerinde α, β şekillerinin

karışımı şeklinde bulunurlar. Açık zincir formunda, hem

α

β

Bu davranışı fruktoz ve diğer şekerler de göstermektedir.

Glukoz molekülü suda çözündüğünde çözeltinin optiksel

çevrimi yavaş yavaş değişir denge konumuna erişir. Bu tamamen glukozun kimyasal karekteridir^.

Optiksel çevrimindeki bu değişim Mutorotasyon yani rotasyon değişimi adını alır.

Örneğin: Glukoz içinde yapılan ölçümlerde glukozun çözeltilerinde β şeklinin %60 ; α şeklinin %36 , çizgisel formunun %1 olduğu görülür.

Formların birbirine çevrilmesi gittikçe azalır ve sabit bir denge haline gelir.

OH

α

OH

β

• Altı elemanlı glukopiranoz halkasının tüm elemanları aynı düzlem üzerinde bulunmaz, yani glukopiranoz halkası planar(düzlemsel) bir yapıya sahip değildir.

• Bunun nedeni

karbon atomuna bağlı grupların

birbirlerini itmeleri veya çekmeleridir .

• Sonuçta

• glukopiranoz halkasının iki konformasyonu ortaya çıkar. Bunlar sandalye(chair) ve kayık(boat))

konformasyonlarıdır.

• Sandalye yapısı grupların geçimli olması nedeniyle

daha dayanıklıdır.

Monosakkaritler çok –OH’li bileşiklerdir. Bu grubun konumundaki değişiklik bileşiğin farklı moleküllerle bağlantı kurmasının sağlar. Yani değişik kimyasal fonksiyon kazandırır.

Karbonhidratların kimyasal reaksiyonları metabolizma için önemlidir.

1- Hemiasetal ve hemiketal bağlarının oluşumu

2- Glikozit oluşumu

Şeker-şeker, şeker-protein, şeker-lipit, arasındaki bağlantı glikozit bağlantıdır. Bu bağlantı ile oluşan bileşiklere

glikoprotein, glikolipit adı verilir.

Şeker-şeker bağlantısı genel olarak aynı monosakkaritlerin polimeri şeklindedir. Doğadaki k.h. polimerleri genellikle

aynı cins monosakkarit polimerleridir.

• İki şeker molekülü arasındaki glikozit bağı şeker tipine göre ifade edilir.

İki tane glikoz molekülü :

1.C ile 4.C arasında bağ oluşumu en uygun alandır. Oluşan bu bağa α 1-4 glikozit bağı denir. -OH grubu yukarıda

olsaydı β 1-4 glikozit bağı olacaktı.

Basit şekerler kovalent glikozidik bağlarla birleşirler

İki monosakkarid bir glikozidik bağ ile birleşerek (su çıkışı ile) disakkarid oluşturabilir

–Maltoz, malt şeker, iki glikoz molekülünün birleşmesiyle oluşur.

Glukoz Glukoz Maltoz

Sukroz ya da sakkaroz (kesme şeker), glikoz ve fruktoz moleküllerinin birleşmesiyle oluşur ve bitkilerde şekerin en büyük taşınma şeklidir.

Glukoz Fruktoz Sukroz

-Disakkaridler iki monosakkaridin su kaybetmesi ile oluşur (dehidrasyon sentez)

-Disakkaridler hidroliz ile parçalanırlar.

3- Mineral asitleriyle dehidrasyon

Sıcak sulu mineral asitleriyle şekerler tepkimeye sokulursa şekerlerin dayanıklı olduğu gözlenir. Derişik asitler şekerlerin dehidrasyonuna (su kaybına ) neden olurlar. Böylece furfural adı verilen bileşikler oluşur.

Örneğin : D-glukoz, derişik HCI ile ısıtılırsa 5-hidroksimetil furfural oluşur. Bu canlılar için toksiktir.

KH’ların nitel ve nicel analiz- lerinde bu yöntem kullanılır. Fur- fural renksizdir. Bunlar renk verici maddelerle (örn.// α-naftol) tepki- meye sokulur. Her monosakkaritin furfuralı farklıdır.

4- Monosakkaritlerin Bazlarla Reaksiyonları

Seyreltik baz çözeltileri, oda ısısında momosakkaritlerin anomerik C atomu ve ona komşu C atomu çevresinde yeni düzenlemelere sebep olurlar. Enodiol ara yapı oluşur. D-glukoz seyreltik alkalilerle muamele edilirse D-glukoz, D-Fruktoz ve D-mannozun denge karışımı oluşur. Bu dönüşüme “Lobry de Bruyn-Alberta van Eckenstein” dönüşümü denir.

5- Monosakkaridlerin indirgenmesi:

Monosakkaridler, metal katalizör eşliğinde H⁺ ile veya enzimatik olarak indirgendikleri zaman bünyelerindeki karbonil grubunun hidroksil grubuna dönüşmesi ile şeker alkolleri oluşur. Böylece Kh’lardan şeker alkoller oluşur.

Glukoz Sorbitol

Böylece

• glukozdan... sorbitol,

• mannozdan... mannitol,

• galaktozdan... dulsitol,

• fruktozdan... mannitol ve sorbitol meydana gelir.

2H⁺

Bu tepkime enzimatik olarak gerçekleştirilir.

6- Monosakkaridlerin yükseltgenmesi:

• Aldehid grubunun yükseltgenmesi ile aldonik,

• alkol grubunun yükseltgenmesi ile üronik,

• her iki grubun beraberce yükseltgenmesi ile sakkarik asitler meydana gelir.

Aldehit grubunun C atomu üzerinde, bazı yükseltgen ajanlar veya özgül enzimler kullanılarak aldozlar ilgili oldukları

karboksilli asitleri verirler .

Bu tepkime aldozlar için ayırıcıdır.

Monosakkaridlerde yükseltgenmeye elverişli gruplar;

1.C’daki aldehid ve

6.C’daki alkol gruplarıdır.

glukozun yükseltgenme ürünleri

D-Glukoz D-Glukonik asit D- Fruktoz Tepkime olmaz

OHBr OHBr

6- Monosakkaridlerin fosforik asit esterleri

Monosakkaridler organizmadaki metabolik reaksiyonlara tek başlarına giremezler. Bu nedenle evvela aktifleşmeleri gerekir.

Monosakkaridlerin aktif formu, fosforik asitle yaptığı esterlerdir.

Bu nedenle metabolizmada monosakkaritlerin esterifikasyonu çok önemlidir.

Monosakkaritler normal diffüzyon ile emilir ve dışarı

çıkabilirler. Yüklü bileşiklerin dışarı çıkışı durur. Bunlar fosfat

esterleri şeklinde bulunurlar. Böylece monosakkaritler hücre içinde tutulmuş, korunmuş olurlar. Fosforlaşma sayesinde enzimler

substratları ile daha kolay ilişki kurarlar.

P grupları tanıyıcı olarak işlev görürler .

Ayrıca P esterlerinin oluşumu triozlar, tetrozlar, pentozlar içinde geçerlidir.

Bu sayede

monosakkaridler hem reaksiyonlara katılma yeteneği kazanır hem de hücre içinde tutulabilir konuma geçerler.

Monosakkaridlerin fosforik asitle yaptıkları önemli esterler aşağıda gösterilmiştir.

7- Osazon oluşumu

Serbest aldehid veya keton grubuna sahip tüm

monosakkaridler, fenilhidrazin ile ısıtıldıkları zaman fenil osazon adı sarı renkli kristaller oluştururlar. Bu oluşan

yapılara osazon denir ve suda çözünmezler. Kolaylıkla kristalleşirler.

Fenil osazonlar aldehit ve keto gruplarının özelliğidir.

Bunlar da daha sonra mikroskobik olarak ayrılırlar.

Osazon;

tepkimeleri türediği şekeri tanımlamada kullanılır.

Osazon oluşumu iki aşamada olur.

*1. Bir molekül fenilhidrazin monosakkaridin aldehid grubuna bağlanır ve fenilhidrazon meydana gelir.

*2. aşamada, iki molekül fenilhidrazinden biri monosakkaridin 2´C’a bağlanır ve osazon oluşumu tamamlanır.

Bu nedenle 3., 4. ve 5.C atomlarına bağlı grupların konumları birbirinden farklı olan şekerler farklı özellikte osazon oluşturacaklarından birbirlerinden kolayca

ayrılabilirler.

Örneğin//

Glukosazon kristalleri ekin demeti,

galaktosazon kristalleri at kestanesi görüntüsü verir ve bu osazonların erime sıcaklıkları da farklıdır

Buna karşılık,

1. ve 2. C’a bağlı yapıları farklı,

3., 4., 5.C yapıları benzer olanlar osazon deneyi ile ayırt Edilemezler. Çünkü hepsi aynı tip osazon oluştururlar.

Örneğin// Glukoz, Mannoz ve Fruktoz

D- Fruktoz

Monosakkaridlerin türevleri:

ÖRNEKLER//

Aminoşekerler

:

şekerler denir.

Bunların en çok bulunduğu yerler bakteri duvarlarıdır.

Amino şekerlere örnek : N-asetil muramik asit (NAMA), N-asetil glukoz amin (NAGA)’ dir.

-D-glukozamine -NH2 grubu üzerinden asetil grubu bağlamasıyla da N-Asetil-  -D-glukozamin (NAGA) oluşur.

(NAGA)

Sialik asit: Söz edilmesi gereken bir diğer monosakkarit türevi de N-Asetilnöraminik asittir(sialik asit).

Nöraminik asit, 9 C’lu bir yapı olup mannozamin ve

pirüvattan türer ve asetil eklentisi ile N-Asetilnöraminik aside dönüşür.

Siyalik asit glikoprotein ve gangliosidlerin yapı taşıdır

C vitamini de bir monosakkarid türevi olup glukuronattan türer. Aşağıda C vitamini(askorbik asit) ve çeşitli formları görülmektedir.

DİSAKKARİTLER

Disakkaritler, iki monosakkaritin reaktif aldehit veya

keton gruplar ile alkolik hidroksil grubunun birleşmesi sonucu bir molekül H₂O çıkışıyla oluşur. Bu şekliyle iki

monosakkaridi bağlayan bağ glikozidik bağdır.

Serbest aldehid veya keton grubuna sahip bir disakkarit redüktiftir ve osazon oluşturur.

Buna karşılık disakkaritlerde aldehit veya keton gruplarının serbest halde bulunması ya da glikozidik bağa katılması

disakkaritin davranışını belirler.

Eğer bu gruplar bağa katılmışsa o disakkarit redüktif değildir ve osazon teşkil etmez.

Önemlileri Maltoz, Laktoz, Sükroz (sakkaroz) dur.

SUKROZ (-D-glukopiranozil(1-2) β -D- fruktofuranozid):

Glukoz ve Fruktoz arasında α 1-2 glikozit bağı ile

oluşan bir disakkarittir. Sakkaroz olarak ta bilinir. Doğa da en çok bulunan disakkarit olup özellikle bitkilerde

yaygındır.

Masamızda bulunan tatlı ve kolay eriyen bir şekerdir.

Şeker pancarı ve şeker kamışından elde edilir.

Serbest anomerik karbon atomu olmadığında dolayı mutorotasyon göstermez.

Fenil hidrazin ile tepkime vermez ve indirgen şeker olarak davranmaz.

Laktoz (β -D-galaktopiranozil-(1-4)-D-glukopiranoz):

Süt şekeri olarak ta isimlendirilir. Sadece memelilerin süt bezlerinde sentezlenir.

Glukoz ile Galaktoz arasında β 1-4 glikozit bağı ile oluşan bir disakkarittir.

Laktoz glikoz biriminde serbest anomerik C atomuna sahip olduğundan indirgen bir şekerdir ve osazon

oluşturur.

Glukoza ait hemiasetal hidroksili serbest olduğu için bu grubun konumuna göre laktozun  ve β formları ortaya çıkar.

Bu iki anomer, fizyolojik şartlarda 2/3 oranında bulunur. Ancak laktoz kristalleştiği zaman sadece -formundadır.

Laktoz diğer şekerler kadar tatlı değildir ve suda çözünürlüğü azdır.

OH

OH

MALTOZ (α-D-glukopiranozil-(1-4)-glukopiranoz):

Disakkaritlerin en basiti ve en önemlisidir. Nişastanın

asitle veya enzimatik olarak hidrolizi sırasında meydana gelir.

Birbirine α(1-4) glikozidik bağ ile bağlanmış iki glukoz molekülünden oluşmuştur

Serbest anomerik C atomuna sahip olduğundan indirgen bir şekerdir ve osazon oluşturur.

Bu nedenle maltozun da laktozda olduğu gibi  ve β formları vardır ve β formuna daha çok rastlanır.

OH

OH

SELLOBİOZ :

Sellobioz, insan organizması için önemi olmayan ancak bitkilerde yaygın olarak bulunur.

Sellülozun hidrolizi sırasında meydana gelen bir

disakkariddir. Glukoz ve glukoz arasında β 1-4 glikozit bağının oluşmasıyla meydana gelen birimlerdir.

α ve β formları vardır.

OH

OH

CENTİOBİOZ :

Glukoz-glukoz arasındaki β 1-6 glikozit bağı ile oluşan birimlerdir. Yaygın olarak bitkilerde bulunur.

Sellobioz ve centiobioz şekerleri serbest anomerik C atomuna sahip oldukları için indirgen şekerlerdir

OLİGOSAKKARİTLER

İki veya daha fazla monosakkaritin birbirine glikozidik bağ ile bağlanmasıyla polimerize olmasından

oligosakkaritler meydana gelir. Genellikle 10 şeker

ünitesinden daha az monosakkaritlerin polimerleşmesiyle meydana gelen kısa zincirli karbonhidrat polimerlerine oligosakkarit adı verilmektedir.

Bu özellikle oligosakkaritleri polisakkaritlerden ayırır.

POLİSAKKARİTLER

Polisakkaritlere glikan da denilmektedir.

Aynı tip monosakkaritlerin glikozit bağlarla bağlanmasıyla meydana gelmiş olan polisakkaritlere homopolisakkaritler, farklı monosakkaritlerden oluşanlara heteropolisakkaritler adı verilir.

Polisakkaridlerin bir görevi enerji deposu makromolekül olmalarıdır ki hidroliz olması gerekir.

Diğer polisakkaridler hücre ya da organizma için yapı materyalleri olarak hizmet ederler.

Glikojen: Hayvanların depo polisakkaritidir.

Nişasta : Bitkilerde depo polisakkaritidir.

Selüloz : Dünyada en çok bulunan organik bileşik olup yapısal polisakkarittir.

• –Bitki hücre duvarında yoğun, odun

• –Sindirilemez, çünkü glikoz monomerlerine ulaşılamaz

Monosakkaridlerin depolanmış formları Depopolisakkaritler olarak adlandırılır. Başlıcaları şunlardır:

1. Nişasta: Bitkisel kaynaklıdır. Nişasta glikoz monomerlerinden oluşmuş bir depo polisakkarittir. Amiloz ve amilopektinden oluşur.

Amiloz, nişastanın dallanmamış şekli olup molekülün % 20-30 unu meydana getirir.

Nişastanın içeriğindeki ikinci yapı amilopektin dir.

Amilopektin dallanmış yapıda olup çok karmaşıktır ve molekülün % 70-80’idir. Yapısında düz ve dallı zincirleri birarada içerir. Birbirlerine -(1-4) ve  -(1-6) bağlanmış glukoz rezidülerinden meydana gelmiştir, suda erimez

Amilopektinde iki dallanma noktası arasında ortalama 25 glukoz rezidüsü bulunur.

Nişasta soğuk suda erimez. Sıcak su ile süspansiyon haline gelir ve ısıtılmaya devam edildiğinde giderek jel kıvamını kazanır.

Bitkiler kloroplastları kapsayan plastidler

içinde nişasta depolarlar.

Bitkiler glukoz fazlasını nişasta içinde depolar ve enerji ya da karbon

gerektiğinde geri döner.

2. Glikojen: Hayvanlar glikozu da glikojen denen bir polisakkaridde depolarlar.

• Glikojen yüksek oranda dallanmıştır, amilopektin gibi.

• İnsanlar ve diğer omurgalılar karaciğer ve kasta glikojen depolarlar fakat sadece bir günlük desteğe sahiptirler.