Biyokimya-5: Karbonhidratlar ve Mekanizmaları

Biyokimya-5: Karbonhidratlar ve Mekanizmaları

• Karbonhidratlar, şekerler veya sakkaritler olarak da bilinir. Enerji kaynağıdırlar.
• Genel formülleri (CH₂O)n'dir.
• Glikoz, en sık rastlanan monosakkarittir ve canlılar için temel bir enerji kaynağıdır. Nişasta ve selüloz gibi polisakkaritlerin yapı taşlarıdır.
• Nükleik asitler, peptidoglikanlar ve glikolipidlerin yapısına katılırlar.
• Hayvansal organizmalar bir kısmını yağ ve proteinlerden sentezleyebilseler de, bitkisel kaynaklar esas karbonhidrat kaynağıdır.
• Karbonhidratlar, fotosentez yoluyla güneş enerjisinin karbon bağları aracılığıyla depolandığı depo şekilleridir.

Karbonhidratların Sınıflandırılması (1- Karbon Atomu Sayısına Göre)

• İki karbonlular (diozlar)
• Üç karbonlular (triozlar)
• Dört karbonlular (tetrozlar)
• Beş karbonlular (pentozlar): Nükleik asit şekerleri
• Altı karbonlular (heksozlar): Glikoz, galaktoz, fruktoz

Karbonhidratların Sınıflandırılması (2- Moleküldeki Basit Şeker Ünitesi Sayısına Göre)

• Monosakkaridler: Tek bir şeker ünitesi taşırlar (glikoz, galaktoz, fruktoz, deoksiriboz)
• Disakkaridler: İki monosakkaridin glikozidik bağla bağlanmasıyla oluşurlar
  • Sakkaroz (Çay şekeri): Glikoz + Fruktoz
  • Maltoz: Glikoz + Glikoz
  • Laktoz (Süt şekeri): Glikoz + Galaktoz
• Oligosakkaridler: Birkaç monosakkaridin birleşmesiyle oluşurlar
• Polisakkaridler: Çok sayıda monosakkaritten oluşurlar
  • Nişasta: Bitkisel depo polisakkarid
  • Glikojen: Hayvansal depo polisakkarid
  • İnülin: Bazı sebzelerde bulunur
  • Dekstranlar: Maya ve bakterilerde bulunur
  • Selüloz: Bitki hücre duvarlarında bulunur
  • Peptidoglikanlar: Bakteri ve bazı mikroorganizmaların hücre duvarlarında bulunur

Karbonhidratların Vücuda Alınması

• Gelişmiş ülkelerde yetişkin bir insan, günlük kalori gereksiniminin yaklaşık %40-50'sini karbonhidratlardan sağlar.
• Günde yaklaşık 300 gram karbonhidrat alınır; bunun büyük bir kısmı nişasta (yaklaşık 160 gram)ve sakkaroz (yaklaşık 120 gram)dır.
• Ayrıca bir miktar laktoz ve glikoz/fruktoz da alınır.
• Bitkisel besinlerden bol miktarda selüloz, nişasta ve sakkaroz, hayvansal besinlerden ise glikojen ve laktoz alınır.
• Diyetle alınması zorunlu spesifik bir şeker bulunmamaktadır.

Glikojenin Depolanması

• Glikojen, kasta ve karaciğerde farklı fonksiyonlar için depolanır.
• Kasta bulunan glikojen ATP üretiminde yakıt kaynağı olarak görev alır.
• Karaciğerdeki glikojen, kan glukoz seviyesini düzenlemede görev yapar.

Karbonhidrat Metabolizması

• Polisakkaritlerin sindirimi, tükrükteki alfa amilaz ile başlar, midede hidroklorik asit etkisiyle devam eder ve ince bağırsaklarda tamamlanır.
• İnce bağırsaklarda Maltaz, Sakkaraz ve Laktaz enzimleri aracılığıyla parçalanmalar gerçekleşir.
• Laktaz enzimi laktozu parçalar; laktöz intoleransı olanlarda bu enzim yetersiz olduğunda sorunlar ortaya çıkar.

Serum Glikoz Düzeyi Regülasyonu

• Kan şeker ölçümü, genellikle kan glukoz düzeyi olarak ifade edilir.
• Kan glukoz düzeyi, vücuttaki çeşitli olaylar tarafından hem yükseltilir hem de düşürülür.
• Sağlıklı erişkinlerde açlık sonrası enzimatik yöntemlerle ölçülen kan glukoz değeri 60-100mg/dL (2.5-5.3 mmol/L) arasında değişir.

Hipoglisemi-Hiperglisemi

• Kan şekeri düzeyinin normalin altında veya üstünde olması olarak tanımlanır. İnsülin ve glukagon gibi farklı hormonlar regülasyonunda rol oynar.
• Diğer faktörler arasında karaciğer ve barsak mukozası da yer almaktadır.

İnsülin

• Pankreasın beta hücrelerinden salgılanır.
• Glikozun hücrelere girmesini artırır,
• Dokularda glikojen sentezini artırır,
• Karaciğerde glikoz sentezini inhibe eder,
• Karaciğer ve yağ dokularında yağ asidi ve trigliserit sentezini artırır,
• Kaslarda amino asit alımını ve protein sentezini artırırken protein katabolizmasını yavaşlatır.

Glukagon

• Pankreasın alfa hücrelerinden salgılanır.
• İnsüline zıt etkiye sahiptir.
• Glikojen sentezini inhibe eder,
• Glikojenin yıkımını artırır ve kana glikoz salınımını sağlar,
• Yağ asidi sentezini inhibe eder,
• Glikoneogenezis (karbonhidrat olmayan moleküllerden glikoz sentezi) ile glikoz sentezini hızlandırır.
• Karaciğer ve yağ dokularında glikojen ve yağ yıkımlarını artırır.

Glikoz Metabolizması

• Hücrelerdeki glikoz metabolizması, organizmanın durumuna ve stimülasyonlara bağlı olarak farklı yollar izler (örn: glikoliz, glikogenez, glikogenoliz, glikoneogenezis).
• Glikolizis, glikozdan enerji elde edilmesi için pirüvik asitin yıkım sürecidir ve iki ana yolla (anaerobik ve aerobik) gerçekleşir.

Diğer önemli noktalar

• Kan şekeri düzeyi, kullanılmakta olan kan örneği tipine göre farklılık gösterebilir (örneğin kapiller vs. venöz).
• Kan şekeri düzeyinde fizyolojik sapmalar beslenme gibi faktörlere bağlı olarak değişebilir.

Bu quiz, biyokimya dersinin 5. bölümünde karbonhidratların temel özelliklerini, yapısını ve sınıflandırılmasını incelemektedir. Karbonhidratların enerji kaynağı olarak önemi, genel formülleri ve farklı türleri hakkında bilgi sağlar.