BİYOKİMYA-5 Karbonhidratlar ve Mekanizmaları PDF

Biyokimya-5 Karbonhidratlar ve Mekanizmaları Karbonhidratlar Şekerler veya sakkaritler olarak da isimlendirilir. Enerji kaynağıdırlar. (CH2O)n genel formülleridir. Glikoz en sık rastlanılan monosakkarittir. Canlılar için ana enerji kaynağı olmasının yanı sıra nişasta ve selüloz gibi pol...

Biyokimya-5 Karbonhidratlar ve Mekanizmaları Karbonhidratlar Şekerler veya sakkaritler olarak da isimlendirilir. Enerji kaynağıdırlar. (CH2O)n genel formülleridir. Glikoz en sık rastlanılan monosakkarittir. Canlılar için ana enerji kaynağı olmasının yanı sıra nişasta ve selüloz gibi polisakkaritlerin temel ünitesidir. Nükleik asitlerin, peptidoglikanların, glikolipidlerin yapısına katılırlar. Hayvansal organizmalar bir kısım karbonhidratları yağ ve proteinlerden sentezlese de esas kaynak bitkisel karbonhidratlardır.  Karbonhidratlar güneş enerjisinin karbon bağları aracılığı ile depo şeklidir. Fotosentez aracılığı ile olur. Karbonhidratların Sınıflandırılması 1- Karbon Atomu Sayısına Göre; - a) İki Karbonlular (diozlar) - b) Üç Karbonlular (triozlar) - c) Dört Karbonluar (tetrozlar) - d) Beş Karbonlular (pentozlar); Nükleik asit şekerleri - e) Altı Karbonlular (heksozlar); Glikoz, galaktoz, fruktoz Karbonhidratların Sınıflandırılması 2-) Moleküldeki Basite Şeker Ünitesi Sayısına Göre; -a) Monosakkaridler; Tek bir şeker ünitesi taşırlar. Glikoz, galaktoz, fruktoz, deoksiriboz -b) Disakkaridler; Glikozidik bağla bağlanmış iki monosakkaridden oluşurlar. Sakkaroz; Çay Şekeri, Glikoz+Fruktoz’dan oluşur Maltoz; Nişastalı ürünlerde sıklıkla, Glikoz+Glikoz Laktoz; Süt Şekeri, Glikoz+Galaktoz  -c) Oligosakkaridler; Birkaç monosakkaridin biraraya gelmesi ile oluşurlar. -d) Polisakkaridler; Çok sayıda monosakkarid birimlerinden oluşur. Nişasta; Bitkisel depo polisakkariddir. Glikojen; Hayvansal depo polisakkariddir. İnüllin; Bazı sebzelerin yapısında bulunur. Dekstranlar; Maya ve bakterilerde bulunur. Selüloz; Bitkilerin hücre duvarının dış kısmında bulunur. Peptidoglikanlar; Bakteri ve bazı mikroorganizmaların hücre duvarında bulunur. Karbonhidratların Vücuda Alınması Gelişmiş ülkelerde yetişkin bir insan, günlük kalori gereksiniminin yaklaşık %40-50 gibi büyük bir kısmını karbonhidratlardan sağlamaktadır. Karbonhidratlar günlük diyetin büyük bir kısmını oluştururlar. Günde yaklaşık 300 g karbonhidrat alınır ki bunun büyük bir bölümünü nişasta (∼160 g) ve sakkaroz (∼120 g) oluşturmaktadır. Ayrıca bir miktar laktoz (∼30 g) ve glukoz ile fruktoz (∼10 g) da alınır. Bitkisel besinlerle bol miktarda selüloz, nişasta ve sakkaroz alınır; hayvansal besinlerle ise glikojen ve laktoz alınır. Diyetle alınması zorunlu olan spesifik bir şeker yoktur.  Glikojenin kasta ve karaciğerde depolanması farklı fonksiyonlar içindir. Kasta ve diğer hücre tiplerinin çoğunda depolanmış olan glikojen, ATP’nin oluşumu için bir yakıt kaynağı olarak işlev görür. Karaciğerde depolanmış olan glikojen ise kan glukozu için bir kaynak olarak işlev görür Karbonhidrat Metabolizması Polisakkaridlerin sırasıyla oligo, di ve monosakkaridlere kadar yıkımlanmasıdır. Sindirim tükrükteki alfa amilaz ile başlar, midede hidroklorik asit etkisiyle devam eder. Tam sindirim ince bağırsaklarda son bulur. İnce bağırsaklarda Maltaz, Sakkaraz ve Laktaz enzimleri aracılığı ile parçalanma gerçekleşir. Laktaz enzimi laktozun parçalanması için gerekli olup çocuklar ve zenciler başta olmak üzere bazı insanlarda kalıtsal olarak noksanlığından (Laktoz İntolerans) dolayı süt içmeyi takiben diare, karın ağrısı, kramp ve gaz benzeri semptomlar ile ortaya çıkar. Serum Glikoz Düzeyinin Regülasyonu Kan şekeri deyince sıklıkla kan glukoz düzeyi anlaşılır. Vücutta bazı olaylar kan glukoz düzeyini düşürücü yönde etkili olurken bazı olaylar kan glukoz düzeyini yükseltici yönde etkili olur ve bu olaylar arasındaki denge ile kan glukoz düzeyi ayarlanmaktadır. Kan şekeri düzeyi, ölçümde kullanılan yöntemlere göre farklılık gösterir. Günümüzde laboratuvarlarda sıklıkla enzimatik yöntemler kullanılmaktadır. Sağlıklı erişkin bir insanda 8- 12 saatlik açlıktan sonra enzimatik yöntemlerle ölçülen serum glukoz düzeyi %60-100 mg (60-100 mg/dL) veya 2,5-5,3 mmol/L kadardır. Hipoglisemi-Hiperglisemi Her canlıda kan şeker düzeyleri fizyolojik sınırlar içerisinde tutulmaya çalışılır. Kan şeker düzeyinin bu sınırın üstüne çıkmasına; hiperglisemi Altına düşmesine; hipoglisemi adı verilir. Bu düzeylerin regülasyonunda direkt veya indirekt etkili farklı sistemler mevcuttur. Ancak kan glikozu regülasyonunda temel hormonlar insülin ve glukagondur. Hormonal regülasyon dışında; - Karaciğer kan glikoz seviyesine göre seruma glikoz vererek ya da alarak, - Böbrekler hiperglisemi durumunda idrara glikoz geçmesine izin vererek, - Barsak mukozası hücreleri de sindirim ve emilimin ardından kana glikoz vererek seviyenin ayarlanmasında katkıda bulunurlar. İnsülin Pankreasın beta hücrelerinden salgılanır. Görevi; 1) Glikozun kullanım için hücrelere girişi artar, 2) Dokularda glikojen sentezi artar, 3) Karaciğerde glikoz sentezi inhibe edilir, 4) Karaciğerde yağ asidi ve trigliserit sentezi artar, 5) Yağ depolarında yağ asidi ve trigliserit sentezi ile depolanması artar, hidrolizi durur, 6) Kaslarda aminoasit alımı ve protein sentezi artar, protein katabolizması hızlanır. Glukagon Pankreasın alfa hücrelerinde üretilir, insüline zıt etkilidir. 1) Glikojen sentezi inhibe edilir, 2) Glikojenin hidrolizi ve kana glikoz salınımı artar, 3) Yağ asidi sentezi inhibe edlir, 4) Farklı mekanizmalar ile (glikoneogenetik) glikoz sentezi hızlanır, Temel olarak, karaciğerde glikojen, yağ depolarında yağ yıkımları yükselir. Glikoz Metabolizması Hücrelere alınan glikoz, organizmanın durumu ve stimülasyonlara göre değişik metabolizma yollarına girer; Bu yollardan biri glikozdan glikojen sentezlenmesi, yani glikogenezis’tir. Ancak glikojen depoları sınırlı olduğundan, fazla miktarları yağ asidi sentezinde kullanılır.*** oksidasyon Hipoglisemi durumlarında hormonal uyarılar ile depo glikojenden glikoz moleküllerinin açığa çıkarılmasına glikogenoliz denir. Yine hipoglisemi durumlarında enerji için diğer karbonhidrat olmayan maddelerden glikoz sentezlenmesine ise glikoneogenezis adı verilir. Glikozdan enerji temini için pirüvik asit üzerinden yıkımlanma işlemlerine genel olarak glikolizis denir. Anaerob ve aerob olmak üzere iki farklı yoldan işler.  Kan şekeri düzeyi, ölçümde kullanılan kan örneğinin tipine göre de farklılık gösterir. Kapiller kan glukozu venöz kan glukozundan yaklaşık %10 oranında yüksektir. Ancak diyabetlilerde arteriyel, kapiller ve venöz kan glukoz düzeyleri arasında fark yoktur. Kan şekeri düzeyi hematokrit değerinin düşük olduğu anemi ve hemodilüsyon durumlarında yüksek bulunur; polisitemi ve hemokonsantrasyon durumlarında ise düşük bulunur. Kan şekeri Düzeyinde Fizyolojik Sapma Nedenleri Beslenme: Kan glukozunun kaynakları beslenme, açlık ve uzamış açlık durumlarında farklılık gösterir. Yüksek karbonhidratlı bir yemekten sonra kan glukozu yükselir ve yemekten sonraki 30 dakika ile 1 saat arasında 120- 140 mg/dL düzeyine ulaşır. Daha sonra kan glukoz konsantrasyonu düşmeye başlar ve yemekten yaklaşık iki saat sonra açlık düzeyine döner.