Karbohidratların Biyokimyasal Özellikleri

KARBOHİDRATLARIN BİYOKİMYASI Doç. Dr. Ertan Küçüksayan  Hücrenin İç Yaşamı https://www.youtube.com/watch?v=yKW4F0Nu-UY  Ders Planı Karbohidratidrat tanımı Karbohidratların fonksiyonları Karbohidratların sınıflandırmaları Asimetrik karbon atomu ve Stereoizomer...

KARBOHİDRATLARIN BİYOKİMYASI Doç. Dr. Ertan Küçüksayan  Hücrenin İç Yaşamı https://www.youtube.com/watch?v=yKW4F0Nu-UY  Ders Planı Karbohidratidrat tanımı Karbohidratların fonksiyonları Karbohidratların sınıflandırmaları Asimetrik karbon atomu ve Stereoizomerizm Mutarotasyon kavramı Monosakkaritler Oligosakkaritler Polisakkaritler Karbohidrat mı? Karbonhidrat mı?  Karbohidratlar karbon hidrojen ve oksijenden oluşurlar. Genel bir kural olarak bir karbohidrat kendi karbon atom sayısı kadar su molekülüne sahiptir. Zaten karbohidrat sözcüğü de buradan gelmektedir. O halde karbohidrat formülünü Cn(H2O)n şeklinde yazabiliriz. Bu formül monosakkaridler için geçerli olmakla birlikte oligo ve polisakkaridlerde molekül oluşurken bir molekül suyun çıkması nedeniyle bu düzen kaybolur.  Cn(H2O)n n=1 Formaldehit n=2 Asetik Asit Ancak aynı oranlamaya sahip fakat karbohidrat olmayan maddeler de vardır. Örneğin;Formaldehit, asetik asit, gibi. Bu nedenle Karbohidratları başka özelliklerini de belirterek tanımlamamız gerekir. Karbohidratlar, aktif aldehid veya keton grubuna sahip polialkollerin oluşturduğu maddelerdir.  O Aldehid H grubu C H H C OH C O Keton H C OH grubu HO C H HO C H H C OH H C OH Sekonder H C OH H C OH alkol grubu H C OH Primer alkol H C OH grubu H H GLUKOZ FRUKTOZ  Karbohidratlar dünyada en çok bulunan maddelerden biridir. Genellikle basit şekerler (monosakkaridler) veya bunların bir araya gelmesiyle ortaya çıkan oligo ve polisakkaridler halinde bulunurlar. Glukoz, fruktoz, galaktoz birer monosakkarid’tir. Çay şekeri olan sükroz oligosakkarid, nişasta ise polisakkarid tir. Mono ve oligo sakkaridler beyaz renkli,suda kolay çözünen ve tatlı olan maddelerdir. Şeker olarak isimlendirilmeleri bu özelliklerinden kaynaklanır. Maddenin İsmi Tatlılık Derecesi Laktoz 16 Galaktoz 32 Maltoz 32 Ksiloz 40 Sorbitol 54 Mannitol 57 Glukoz 74 Sükroz 100 Gliserol 108 İnvert şeker (glukoz+fruktoz) 130 Fruktoz 173 Sakkarin 55000  Sınıflandırma Karbohidratlar yapısal özelliklerine göre 3 gruba ayrılırlar: 1) Monosakkaridler: Basit şekerler diye bilinir. Temel karbohidrat üniteleridir. 2) Oligosakkaridler: 2-20 monosakkarid ten meydana gelirler. 3) Polisakkaridler: 20 den fazla monosakkaridin oluşturduğu büyük moleküllü maddelerdir.  MONOSAKKARİDLER Basit şekerler olarak bilinirler. Genel formülleri (CH2O)n dir. Yapılarında aldehid veya keton grubu taşımalarına göre aldo şekerler(aldoz) ve keto şekerler (ketoz) olmak üzere 2 gruba ayrılırlar. Ayrıca her bir grupta karbon sayısı 3 ila 7 arasında değişen şekerler bulunur. Keto grubu içeren monosakkaridin isminin sonuna “üloz” eki eklenir. Karbon sayısı: n Formülü: CnH2nOn Trioz C3H6O3 Tetroz C4H8O4 Pentoz C5H10O5 Heksoz C6H12O6 Heptoz C7H14O7 Aldoz Ketoz Gliseraldehid Dihidroksiasetonfosfat Eritroz Eritrüloz Riboz Ribüloz Ksiloz Ksilüloz Glukoz Fruktoz Sedoheptüloz  Üç karbonu olan en basit şekerler gliseraldehid ve dihidroksiasetondur. Öte yandan en büyük moleküllü basit şeker sedoheptülozdur ve 7 karbonludur. Bu maddeler gıdalarımızda bulunmaz, ancak monosakkaridlerin ara metabolizmaları sırasında meydana çıkarlar.  H H C OH O H C O C H H C OH HO C H H C OH C O H C OH H C OH H C OH H C OH H H Gliseraldehid Dihidroksiaseton H C OH H C OH H Sedoheptüloz  Glukoz, en önemli monosakkariddir. Metabolik olaylarda Karbohidratlar glukoza çevrilmek suretiyle kullanılır. Bu nedenle anlattıklarımız glukoz üzerine odaklanacak ve yeri geldikçe diğer bileşiklerle ilişki kurulacaktır Glukoz bir aldoz dur. Altı karbonludur. Fischer ve Haworth düzenlemesine göre formülü aşağıda gösterildiği gibidir. Fischer formülüne göre glukoz un 1.karbon atomu aldehid grubu, 2.,3.,4. ve 5. karbon atomları sekonder alkol grubu, 6. karbon atomu primer alkol grubu şeklindedir.  O C H 1 H C OH 2 6 CH2OH HO C H 3 5 O H H H 4 1 H C OH 4 OH H OH 3 2 OH H C OH 5 H OH H C OH 6 Glukoz H (Haworth formülü) Glukoz (Fischer formülü)  Asimetrik Karbon (Anomerik karbon) Glukoz yapı bakımından 4 asimetrik karbon atomuna sahiptir. Bunlar 2.,3.,4., ve 5. karbonlardır. Bu nedenle 24=16 izomeri vardır.  İzomerizm D ve L izomerleri: Bu tip izomerler monosakkaridlerin ana karbohidrat olan gliseraldehid’e benzerlikleri nedeni ile ortaya çıkar. Bir monosakkarid örneğin glukoz, aldehid grubundan en uzakta ve primer alkol grubuna komşu olan karbon atomundaki H ve OH gruplarının konumu açısından D- gliseraldehide benziyorsa (yani OH grubu sağda, H atomu solda ise) D izomeri, L-gliseraldehide benziyorsa (OH grubu solda, H atomu sağda ise) L-izomeri’dir.  O C H O H C OH C H HO C H H C OH H C OH H C OH H H C OH D-Gliseraldehid H C OH H D-Glukoz (dekstro,glukoz)  O C H O HO C H C H H C OH HO C H HO C H H C OH H HO C H L-Gliseraldehid H C OH H L-Glukoz (levo,glukoz)  O O C H C H H C OH H C HO HO C H OH C H H C OH H C HO H C OH HO C H H C OH H C OH H H D-Glukoz L-Glukoz (dekstro,glukoz) (levo,glukoz)  Monosakkaridlerde asimetrik karbon atomunun varlığı, bu bileşiklerin polarize ışığı sağa veya sola çevirmelerine yol açar. Monosakkaridlerin isimlerinin başındaki D veya L harfleri her ne kadar dekstro (sağa çevirme), levo(sola çevirme) anlamına geliyorsa da, bazı monosakkaridlerin D formunda olmalarına rağmen polarize ışığı sola çevirdiği görülür. Örneğin D-fruktoz polarize ışığı sola çevirir. İsimlendirmede bu durum monosakkaridin isminin başına konmak üzere polarize ışığın sağa çevrilmesi halinde (+), sola çevrilmesinde (−) işaretleriyle belirtilir, D(−)- fruktoz gibi  O H C H H C OH H C OH C O HO C H HO C H H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H H D(+)-Glukoz D(-)-Fruktoz  Mutarotasyon Glukoz suda çözülür ve gelişmeler bir polarimetre ile izlenirse polarize ışığın önce sağa döndüğü, daha sonra rotasyonun değiştiği ve sonunda sabitleştiği görülür. Bu olaya mutarotasyon denir.  Mutarotasyon Mutarotasyon, aldehid grubuna sahip bileşiklerin hemiasetal oluşturma özellikleri nedeniyle ortaya çıkan bir durumdur ve kelime anlamı olarak değişen rotasyon demektir.Hemiasetaller, aldehidlerin alkollerle birleşmesi sonucu ortaya çıkar.  Mutarotasyon Glukoz ilk kez suda çözündüğü zaman tek bir formdadır, fakat zamanla diğer bir form oluştuğu için polarize ışığın rotasyon yönü yavaş yavaş artan bir değişim gösterir. Çözeltide mevcut her iki form arasında bir denge oluşunca da rotasyon sabitleşir. Glukoz bünyesinde hemiasetal, 1. karbondaki aldehid grubu ile çoğu kez 5. karbon bünyesindeki sekonder alkol grubu arasında endojen olarak bağlanır. 6 elemanlı bir halka oluşur ki bu Bazan hemiasetal formasyonu 4. karbon yapıya piranoz halkası denir. OH ile gerçekleşir. Beş elemanlı bu yapıya ise furanoz halkası ismi verilir.  Hemiasetal H OH hidroksili C O R2 R1 H O R3 O H α-anomer C C O R2 + HO R2 + HO R3 R1 R1 Alkol Alkol Asetal Aldehid HO H C O R2 R1 β-anomer Hemiasetal (Semiasetal,Yarı asetal)  O H H OH H OH C C C H C OH H C OH H C OH O HO C H HO C H O HO C H H C OH H C OH H C H C OH H C H C OH H C OH H C OH H C OH H H H D-glukoz α-D-glukopiranoz α-D-glukofuranoz  H OH C CH2OH H C OH O O H H HO C H H H C OH OH H O H OH OH H C C Rotasyon: +1120 H C OH H OH H C OH H α-D-glukoz α-D-glukoz α-D-glukopiranoz (Haworth formülü) HO C H H C OH HO H CH2OH Rotasyon: +19 0 H C OH C O H C OH H OH H C OH H O H HO C H OH H D-Glukoz H C OH OH H Özgül H C H OH rotasyon:+52.70 β-D-glukoz H C OH β-D-glukoz β-D-glukopiranoz (Haworth formülü)  Altı elemanlı piranoz halkası beş elemanlı furanoz halkasına göre daha dayanıklıdır. Hemiasetal oluşumu ile glukozun 1. karbonu da asimetrik duruma geçer. Anomerik karbon atomu denilen bu karbona bağlı H ve OH gruplarının konumu nedeniyle yeni iki glukoz izomeri oluşur. Bunlara glukozun  ve  anomerleri denir. α anomerinde OH grubu Fischer formülüne göre sağda Haworth formülüne göre aşağıda yazılır.  anomerinde ise OH grubu Fischer formülüne göre solda, Haworth formülüne göre yukarıda yazılır  Glukozun Mutarotasyonu Glukozun sudaki çözeltisinde  ve  anomerleri ile aldehid formu belirli bir denge içinde bulunur. Denge durumundaki glukoz solüsyonunun özgül rotasyonu + 52.7O dir ve çözeltideki glukozun % 64 ü  anomeri, % 36 sı  anomeri ve çok ufak bir kısmı da (%0.5) aldehid formu halindedir. -D-glukoz β-D-glukoz [] = 1120 [] = 190 mp = 1460C mp = 1500C  Bir keto heksoz olan fruktoz suda çözününce hemiketal oluşturur. Hemiketallerde bir keton grubu ile bir alkol grubu arasında oluşur. Oluşum mekanizması açısından aynen hemiasetallere benzediği için IUB (International Union of Biochemistry) hemiketal yerine de hemiasetal teriminin kullanılmasını önermiştir. Fruktozun sudaki çözeltisinde çoklukla -fruktofuranoz ve daha az oranda -fruktofuranoz meydana gelir.  OH CH2 OH C OH-CH2 O CH2-OH HO C H O H H C OH H OH H OH H C OH H C C O H C OH OH H H α-D-fruktoz α-D-fruktoz HO C H (α-D-fruktofuranoz) α-D-fruktofuranoz H C OH OH CH2 OH H C OH C OH-CH2 O OH H C OH HO C H O H H OH H C OH D-fruktoz H CH2-OH (keton formu) H C H C OH OH H β-D-fruktoz H β-D-fruktoz (β-D-fruktofuranoz) β-D-fruktofuranoz Altı elemanlı glukopiranoz halkası nın tüm elemanları aynı düzlem üzerinde bulunmaz, yani glukopiranoz halkası tek düzlemli bir yapıya sahip değildir. Bunun nedeni karbon atomuna bağlı grupların birbirlerini itmeleri veya çekmeleridir. Sonuçta glukopüranoz halkasının iki konformasyonu ortaya çıkar. Bunlar sandalye(chair) ve kayık(boat)) konformasyonlarıdır. 6 CH2OH O H H6 HO H HO H 5 H 6 CH2OH 4 1 4 CH2OH OH H 5 O 4 1 5 O H H 2 H OH H 3 3 2 OH 3 2 OH HO HO HO H HO H H 1 HO H H OH -D-glukoz -D-glukoz -D-glukoz (-D-glukopiranoz) (-D-glukopiranoz) (-D-glukopiranoz) kayık formu sandalye formu Sandalye yapısı grupların geçimli olması nedeniyle daha dayanıklıdır.  Epimer Nedir? Glukoz molekülündeki 2,3 ve 4 nolu asimetrik karbon atomlarına bağlı H ve OH gruplarının konumu ile ortaya çıkan izomerlere glukoz epimerleri denir. Glukozun iki epimeri vardır. Bunlar mannoz ve galaktozdur.  GLUKOZ EPİMERLERİ O H O H O H C C C H C OH HO C H H C OH HO C H HO C H HO C H H C OH H C OH HO C H H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H H H D-Glukoz D-Mannoz D-Galaktoz  Aldoz ve ketoz izomerleri: Biri aldoheksoz olan glukoz ile ketoheksoz olan fruktoz arasındaki izomerizm türüdür O H H C H C OH H C OH C O HO C H HO C H H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H H D-Glukoz D-Fruktoz Monosakkaridlerin Reaksiyonları  Monosakkaritleri Tanıma Deneyleri Monosakkaritlerin kimyasal özelliklerini göstermek veya doğrulamak için yapılan deneylerdir Monosakkaritlerin indirgeyici özellikleri ile ilgili deneyler Benedict deneyi Fehling deneyi Monosakkaritlerin osazon oluşturmalarıyla ilgili deney  Monosakkaridlerin Reaksiyonları Redüksiyon özelliği: Monosakkaridler indirgeme özelliği olan maddelerdir. Bu özellik alkali ortamda ve sıcakta ortaya çıkar. Monosakkaridlerin yapısındaki karbonil grubu bakır, demir, bizmut, pikrat gibi iyonları indirger, bu arada monosakkaridin kendisi de oksitlenir ve aldonik asit(1. karbon atomundaki aldehid grubu karboksil grubuna dönüşür) meydana gelir. Glukoz, alkalen ortamda hazırlanmış Cu2+ içeren bir ayraçla ısıtılırsa bakır Cu1+ haline indirgenir, glukoz da glukonik aside dönüşür. Bu sırada ortamın rengi maviden sarı-kırmızıya döner. Bu reaksiyon Benedict testinin esasını oluşturur.  Karbohidratların Reaksiyonları HO H H O Aldehid C C grubu COOH H C OH H C OH H C OH 2Cu+2 O HO C H HO C H HO C H 2Cu+1 H C OH H C OH H C OH H C H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H H H β-D-glukoz D-Glukoz Glukonik asid (β-D-glukopiranoz) (aldonik asid) Benedict Ayracı, glukoz ölçümüne ilişkin ençok kullanılan bir ayraçtır. Bu ayraç; CuSO4 , sodyum karbonat ve sodyum sitrat kullanılarak hazırlanır. Benedict ayracında bakır iki değerlikli CuO halinde ve çökelmemiş olarak bulunur. Bakırın çökelmesini engelleyen sodyum sitrattır. Benedict deneyi az miktarda glukoz çözeltisi ile ve kaynatma sağlanarak gerçekleştirilir. Olayın reaksiyon aşamaları aşağıda gösterilmiştir. H O C COOH + 2CuO + CuOH + H2O H C OH mavi H C OH sarı renkli HO C H HO C H H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H H β-D-Glukoz Glukonik asid 2CuOH Cu2O + H2O sarı kırmızı Benedict Ayıracı; CuSO4, sodyum karbonat ve sodyum sitrat kullanılarak hazırlanır.  Monosakkaridlerin İndirgeme Özelliği Glukoz içeren bir çözelti, alkalen ortamda hazırlanmış Cu2 içeren bir ayıraçla ısıtılırsa bakır Cu+ haline indirgenir, glukoz ise glukonik aside dönüşür. Alkali şartlarda oluşan kupröz (Cu+) iyonu, sarı renkli bakır hidroksit (CuOH) veya kırmızı renkli bir bakır oksit (Cu2O) çökeltisi oluşumuna neden olur. Bu çökeltinin rengi, oluşma süresi ve miktarı incelenerek idrardaki redüktan madde +1,+4 şeklinde değerlendirilir.  Monosakkaridlerin İndirgeme Özelliği Glukoz dışında idrarda redüktan madde testinde pozitif reaksiyon veren maddeler galaktoz, laktoz, fruktoz, pentoz gibi karbohidratlardır. Bu yüzden testin pozitif çıkması durumunda idrardaki indirgen maddenin glukoz olup olmadığı araştırılmalıdır. Glukoz dışı indirgen maddelerden galaktoz; galaktozemi hastalığında, pentozlar; pentozüride, laktoz; gebelikte veya süt veren kadınlarda idrarda çıkmaktadır.  Osazon oluşumu Serbest aldehid veya keton grubuna sahip tüm monosakkaridler, fenilhidrazinle ısıtıldıkları zaman, suda daha az eriyen, özel ergime sıcaklıkları ve şekilleri olan sarı renkli kristaller oluştururlar. Bunlara osazon denir. Osazonlar, aralarında çok ufak yapısal farklılıklar olan şekerlerin birbirlerinden ayrılmasında son derece yararlıdır.  Osazon oluşumu Osazon oluşumu iki aşamada olur. Önce bir molekül fenilhidrazin monosakkaridin aldehid grubuna bağlanır ve fenilhidrazon meydana gelir. İkinci aşamada, iki molekül fenilhidrazinden biri monosakkaridin 2. karbonuna bağlanır ve osazon oluşumu tamamlanır. Osazon yapısı monosakkaridin 1 ve 2. karbon atomlarını içine almaktadır. Bu nedenle 3, 4,ve 5. karbon atomlarına bağlı grupların konumları birbirinden farklı olan şekerler farklı özellikte osazon oluşturacaklarından birbirlerinden kolayca ayrılabilirler.  H H C O + H2N-NHC6H5 C N NHC6H5 + H2O H C OH H C OH HO C H HO C H H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H H glukoz glukoz-fenilhidrazon H H C N NHC6H5 + H2O C N NHC6H5 + H2O H C OH + 2H2N-NHC6H5 C N NHC6H5 + NH2C6H5 + NH3 HO C H HO C H H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H H glukoz-fenilhidrazon glukoz-fenilosazon  CH2OH HC NNHC6H5 C O C NNHC6H5 HO C H HO C H + 3 H2NNH + H2N + NH3 + H2O H C OH H C OH H C OH H C OH CH2OH CH2OH Fruktoz-fenilosazon D-Fruktoz H C N NHC6H5 + H2O C N NHC6H5 + NH2C6H5 + NH3 HO C H H C OH H C OH H C OH H glukoz-fenilosazon 1 ve 2. karbonlara bağlı yapıları farklı, 3,4,5 karbon yapıları benzer olanlar, örneğin glukoz, mannoz ve fruktoz osazon deneyi ile ayırt edilemezler, çünkü hepsi aynı tip osazon oluştururlar.  GLUKOZ-FENİLHİDRAZİN REAKSİYONU GLUKOSAZON KRİSTALLERİ EKİN DEMETİ GALAKTOZ-FENİLHİDRAZİN REAKSİYONU GALAKTOSAZON KRİSTALLERİ AT KESTANESİ  H H H H H C O H C OH C O C O C O H C OH C O HO C H H C OH H C H HO C H HO C H HO C H HO C H H C OH H C OH H C OH H C OH HO C H H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H H H H H Glukoz Fruktoz Mannoz Galaktoz Deoksiriboz FENİLHİDRAZON OLUŞUMU 1- Maltoz 2- Galaktoz 3- Glukoz 4- Laktoz 5- Mannoz 6- Deoksiriboz  O H C H H C OH H C OH C O HO C H HO C H D-Glukoz D-Fruktoz Zayıf alkalilerin etkisi: H C OH Glukoz çözeltisi üzerine 0.05N alkali çözeltisi eklenirse ortamda aynı C OH oranda mannoz, glukoz ve fruktozun HO C H oluştuğu görülür. enediol formu Bu olaya Lobry de Bruyn-Alberda van Eckenstein dönüşümü denir. 1,2 ve 3 karbon bağlantıları farklı 4, 5 ve 6. karbon bağlantıları benzer olan O bu üç monosakkaridin aynı enediol C H yapısı üzerinde birbirlerine dönüşmeleri mümkündür. HO C H HO C H D-mannoz  Kuvvetli alkalilerin etkisi İndirgeme özelliği olan monosakkaridler 0.5 N NaOH veya KOH ile ısıtılırsa önce sarı bir renk oluşur. Bu renk daha sonra koyulaşarak koyu kahverengine döner. Karamelizasyona benzeyen bu olay monosakkaridlerdeki aldehid gruplarının polimerizasyonundan ileri gelmektedir. İndirgen olmayan şekerler serbest aldehid veya keton grubu içermedikleri için bu reaksiyonu vermezler.  O O C H C H 3H2O H C OH H C H C OH H C Asitlerin monosakkaridler O üzerine etkisi: H C OH H C H C OH H C Monosakkaridler zayıf H asitlere karşı dayanıklıdırlar. Riboz furfural fürfüral + organik fenol = renkli bileşik Ancak konsantre asitlerle ısıtılırsa su kaybederek O O renkli fürfüral bileşikleri C H C H meydana gelir. H C OH H C 3H2O HO C H H C Bu reaksiyonla ribozlardan O furfural, glukozdan H C OH H C hidroksimetilfurfural oluşur. H C OH C H C OH H C OH H H Glukoz hidroksimetilfurfural  Monosakkaridlerin indirgenmesi H H O O C H H C OH C H H C OH H C OH H C OH HO C H HO C H 2H+ 2H+ HO C H HO C H HO C H HO C H H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H H H H D-glukoz D-sorbitol D-mannoz D-mannitol Monosakkaridler, metal katalizör eşliğinde hidrojen ile veya enzimatik olarak indirgendikleri zaman bünyelerindeki karbonil grubunun hidroksil grubuna dönüşmesi ile şeker alkolleri oluşur. Böylece glukozdan sorbitol, mannozdan mannitol, galaktozdan dulsitol, fruktozdan mannitol ve sorbitol meydana gelir.  H Şeker alkolleri, glukoz, fruktoz ve galaktoz birikimi ile H C OH beraber giden hastalıklarda organizmamızda özelllikle göz merceğinde toplanarak bozukluklara yol açar. C O HO C H H H C OH O C H H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH 2H+ HO C H HO C H H D-Fruktoz HO C H HO C H 2H+ 2H+ H H H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH HO C H H H HO C H HO C H D-galaktoz D-galaktitol (D-dulsitol) H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H H D-sorbitol D-mannitol  Monosakkaridlerin yükseltgenmesi Monosakkaridlerde yükseltgenmeye elverişli gruplar 1. karbondaki aldehid ve 6. karbondaki alkol gruplarıdır. Aldehid grubunun yükseltgenmesi ile aldonik, alkol grubunun yükseltgenmesi ile üronik, her iki grubun beraberce yükseltgenmesi ile sakkarik asitler meydana gelir.Aşağıda glukozun yükseltgenme ürünleri görülmektedir. H H C O COOH COOH C O C O H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH HO C H H2O HO C H HNO3 HO C H H2O HO C H O Na,Hg HO C H Br H H C OH H C OH H C OH C H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH H C OH COOH COOH COOH H H glukoz Glukonik asid Sakkarik asid Sakkarolakton Glukuronik asid (aldonik asid) (uronik asid)  Monosakkaridlerin yükseltgenmesi Glukoz oksidaz stribi Glukometre ve şeriti  Çünkü kanda ve idrarda glukoz ölçümü için, glukoz oksidaz ve hekzokinaz gibi enzimler kullanılarak daha sensitif ölçümler yapılmaktadır.  Monosakkaridlerin fosforik asit esterleri O O P OH H H OH OH C C H C OH H C OH O O HO C H HO C H H C OH H C OH H C H C O H C OH H C O P OH OH H H Glukoz-1-fosfat Glukoz-6-fosfat (Cori esteri) (Robison esteri) Monosakkaridler organizmadaki metabolik reaksiyonlara tek başlarına giremezler. Bu nedenle evvela aktifleşmeleri gerekir. Monosakkaridlerin aktif formu, fosforik asitle yaptığı esterlerdir. Bu sayede monosakkaridler hem reaksiyonlara katılma yeteneği kazanır, hem de, hücre içinde tutulabilir konuma geçerler. Monosakkaridlerin fosforik asitle yaptıkları önemli esterler aşağıda gösterilmiştir.  O CH2OH CH2 O P OH OH OH OH H C H C HO C H HO C H O O H C OH H C OH H C O H C O H C O P OH H C O P OH H OH H OH Fruktoz-6-fosfat Fruktoz-1,6-difosfat (Neuberg esteri) (Harden-Young esteri)  Ders Planı Karbohidratidrat tanımı Karbohidratların fonksiyonları Karbohidratların sınıflandırmaları Asimetrik karbon atomu ve Stereoizomerizm Mutarotasyon kavramı Monosakkaritler Oligosakkaritler Polisakkaritler  TIPTA ÖNEMLİ OLAN MONOSAKKARİDLER Glukoz: Suda çözündüğü zaman, -D-glukoz polarize ışığı 112osağa, -D- glukoz 19o sağa çevirir. Bu nedenle glukoza dekstroz ismi de verilir. Meyve ve sebzelerde serbest olarak bulunur. Üzüm şekeri veya mısır şekeri olarak da bilinir. Nişasta, glikojen ve selüllozda glikozid bağı yaparak, birleşik vaziyette bulunur. Kandaki en önemli monosakkariddir, düzeyi normal kişilerde % 100mg dır. Normalde idrarda bulunmaz. Kan düzeyinin % 160-180 mg’ı aşması halinde idrara geçer. Şeker hastalığı bir glukoz metabolizması bozukluğudur. Fruktoz: Meyva şekeri olarak bilinir. En tatlı monosakkariddir. Meyvalarda ve balda bulunur. Suda çok kolay çözünür. Polarize ışığı sola çevirir (-90o). Meyvalardan , baldan ve inülinin hidrolizi ile elde edilir. Organizmada, karaciğer ve barsakta glukoza çevrilerek kullanılır. Redüktiftir. Galaktoz: Tek başına nadiren bulunur. Laktozun hidrolizi ile elde edilir. Karaciğerde glukoza çevrilerek metabolize edilir. Glikolipid ve glikoproteinlerin yapısına katılır. Redüktiftir. Pentozlar: Tabiatta serbest olarak bulunmazlar. Riboz ve deoksiriboz, nükleik asitlerin yapısına katılır. Pentoz fosfat metabolik yolunda ara ürün olarak meydana gelirler. Pentozlar 5 karbonlu monosakkaridlerdir. Aldopentoz ve ketopentoz formları vardır. Asimetrik karbon atomlarının varlığından dolayı izomer oluşumunda heksozlara uygulanan kurallar pentozlar için de geçerlidir.  OLİGOSAKKARİDLER Yapılarında 2-20 monosakkarid bulunan moleküllerdir. Tabiatta çoklukla disakkaridlere rastlıyoruz. Bunlardan da 3 tanesi önemli olup isimleri sükroz, laktoz ve maltozdur. Disakkaridler, monosakkaridlerdeki reaktif aldehid veya keton gruplarıyla alkolik hidroksil grubunun birleşmesi ve bir molekül su çıkması ile oluşur. Bu şekliyle iki monosakkaridi bağlıyan bağ glikozidik bağdır. Disakkaridlerde aldehid veya keton gruplarının glikozidik bağa katılması veya serbest halde bulunuşu disakkaridin davranışını belirler. Şöyle ki bu gruplar bağa katılmışsa o disakkarid redüktif değildir ve osazon teşkil etmez. Buna karşılık, serbest aldehid veya keton grubuna sahip bir disakkarid redüktiftir ve osazon oluşturur. Disakkaridlerin isimlendirilmesi genellikle kısa isimleri ile yapılır, örneğin laktoz, sükroz gibi. Ancak kapsamlı bir isimlendirme için belirli kuralların uygulanması gerekir. Glikozidik bağa hemiasetal hidroksil grubunu veren monosakkaridin isminin sonuna “il” eki gelir. Bağın tipi, monosakkaridin piranoz veya furanoz formunda oluşu belirtilir. Örneğin laktoz, -D-galaktopiranozil-(1→4)-α-D-glukopiranoz olarak isimlendirilir. Bir monosakkaridin anomerik karbon atomuna bağlı OH grubu (semiasetal hidroksili), bir başka monosakkaridin veya karbohidrat olmayan bir başka maddenin hidroksil grubu ile birleşir, bir molekül su çıkar ve kovalan bağ oluşur. Yapıya katılan anomerik karbon atomuna ait OH grubunun konumuna göre glikozidik bağ α veya β özelliğini alır. Glikozidik bağa hemiasetal hidroksili ile katılan monosakkaridin piranoz veya füranoz formunun sonuna (il) takısı gelirken sekonder alkol grubu ile katılan ikinci monosakkaridde isim değişikliği olmaz. Aşağıdaki örnekte 2 -D-glukoz molekülü (1,4) glikozidik bağ yaparak maltoz disakkaridini oluşturmuşlardır. Maltoz molekülünde bir hemiasetal hidroksili serbesttir. Bu nedenle maltoz disakkaridi indirgeme özelliğine sahiptir. 6 6 6 6 CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH 5 O H2O 5 O 5 O 5 O H H H H H H H H H H H H 4 1 4 1 4 1 4 1 H OH H O OH OH H OH OH OH OH OH -1,4 OH H OH 3 2 3 2 3 2 3 2 glikozidik bağ H OH hemiasetal H OH H OH H OH hidroksili -D-glukoz -D-glukoz Serbest hemiasetal hidroksili MALTOZ (-D-glukopiranozil-(1,4)- -D-glukopiranoz) Sukrozda, glikozid bağı -D- glukoz ve -D- fruktoz molekülleri arasında ve her iki monosakkaride ait hemiasetal hidroksillerinin katılmasıyla oluşmuştur. Serbest hemiasetalhidroksili kalmadığı için bu bileşiğin indirgeme özelliği yoktur. CH2OH O 6 CH2OH H H H O H 5 H OH H H OH 4 1 OH H OH 3 2 H OH H2O -D-glukoz OH H OH O OH 6 O HO CH2 HO CH2 O 5 2 OH H 1 HO CH2-OH H HO 4 3 HO CH2OH H OH OH H SÜKROZ β-D-fruktoz (-D-glukopiranozil-(1 2)- β-D-fruktofuranozid)  Süt şekeri olan laktoz (1,4) glikozidik bağ yapısı gösterir. CH2OH CH2OH O O OH H OH H H H H OH H H OH OH H OH H OH H OH H2O β-D-galaktoz -D-glukoz CH2OH CH2OH O O OH H H H H O H OH H H β(1,4) OH H OH glikozidik bağ H OH H OH LAKTOZ (β-D-galaktopiranozil-(1,4)- -D-glukopiranoz) Glikozidik bağ çok sayıda monosakkaridi birleştirir ve böylece polisakkaridler meydana gelir. Bu yapının en temel özelliği, bir ucunda hemiasetal hidroksili,diğer ucunda ise alkolik hidroksil grubu taşımasıdır. İşte bu nedenle disakkarid ve polisakkaridlerin indirgen ve indirgen olmayan uçları vardır. CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH O O O O H H H H H H H H H H H H H O O H O OH OH OH H OH -1,4 OH H OH -1,4 -1,4 H OH H OH H OH H OH indirgen indirgen olmayan uç uç Biyokimyasal bileşiklerde rastlanılan bir diğer glikozidik bağ tipi N-glikozil bağ tipidir. Bu bağ, bir nükleik asit bazı ile ribozun 1. karbon hidroksili arasında oluşur. NH2 NH2 C C N N N C N C CH CH HC C H 2O HC C N N H N N Adenin N-glikozidik bağ P O CH2 O P O CH2 O OH OH H OH H HO H HO H H OH H OH Riboz fosfat Adenozin monofosfat Monosakkaridlerin reaktif hidroksil grubu, karbohidrat olan veya olmayan bir molekülle de birleşebilir. Bu tip bileşiklere glikozid, yapının karbohidrat olmayan bölümüne de aglikon denir. Tıpta tedavi amacı ile kullanılan streptomisin ve ouabain birer glikozid tir. O O OH CH3 OH HO CH2 H O OH O OH CH3 aglikon H H H H OH OH OUABAİN  OLİGOSAKKARİDLER Tabiatta en çok bulunan Sükroz (-D-glukopiranozil(1→2) -D-früktofuranozid) disakkariddir. Bitkisel kaynaklıdır. Şeker pancarı ve 6 CH2OH şeker kamışından elde edilir. O Glukoz ve fruktozun ,(1→2) H 5 H glikozidik bağla bağlanması ile H meydana gelir. 4 1 OH H Bu bağ her iki monosakkaridin OH 3 2 reaktif hemiasetal hidroksil grupları arasında oluştuğu için H OH sükroz redüktif değildir O Sükroz un polarize ışığı 6 O çevirme derecesi (+66.5) tur. HO CH2 Zayıf asitlerle ısıtılarak veya invertaz la hidrolize edilen 5 2 sükroz çözeltisinde eş OH H 1 HO CH2-OH miktarda fruktoz ve glukoz 4 3 meydana gelir ve çözeltinin çevirme derecesi negatifleşir. H OH Bu olaya İnversiyon denilir. SÜKROZ  6 6 CH2OH CH2OH Laktoz(-D- galaktopiranozil-(1→4)-D- O O HO 5 H 5 H glukopiranoz): Süt şekeri olarak ta isimlendirilir. H H 4 1 O 4 1 OH H OH H Galaktoz ve glukozun H 3 2 H β-1,4 3 2 OH (1→4) glikozid bağıyla glikozidik bağ başlanmasıyla oluşur. H OH H OH Glukoza ait hemiasetal LAKTOZ ( formu) hidroksili serbest olduğu için bu grubun konumuna β-D-galaktopiranozil-(1 4)--D-glukopiranoz göre laktozun  ve  formları ortaya çıkar. CH2OH CH2OH Bu iki anomer fizyolojik şartlarda 2/3 oranında O O bulunur. HO 5 H 5 OH H H Ancak laktoz kristalleştiği 4 1 O 4 1 zaman sadece  OH H β-1,4 OH H formundadır. H 3 2 H 3 2 H glikozidik bağ Redüktiftir H OH H OH LAKTOZ (β formu) β-D-galaktopiranozil-(1 4)- β-D-glukopiranoz  6 6 CH2OH CH2OH O O Maltoz (-D- H 5 H H 5 H glukopiranozil-(1→4)- H H glukopiranoz): 4 1 4 1 Serbest bulunmaz. OH H OH H HO 3 2 O 3 2 OH -1,4 Nişastanın asitle veya glikozidik bağ enzimatik olarak hidrolizi ile H OH H OH oluşur. MALTOZ ( formu) Birbirine (1→4) glikozidik -D-glukopiranozil-(1 4)--D-glukopiranoz bağla bağlanmış iki glukoz molekülünden oluşmuştur. 6 6 CH2OH CH2OH Glukozlardan birinin O O hemiasetal hidroksili bağa 5 5 H H H OH katılır, diğer glukozun ki ise serbesttir. Bu nedenle  ve  4 H 1 4 H 1 formları vardır ve  formuna OH H OH H daha çok rastlanır. HO 3 2 O 3 2 H -1,4 Redüktif tir glikozidik bağ H OH H OH MALTOZ (β formu) -D-glukopiranozil-(1 4)- β-D-glukopiranoz  6 6 CH2OH CH2OH O O H 5 H 5 H Sellobioz insan H H 4 1 O 4 1 organizması için OH H OH H 2 β-1,4 önemi olmayan, HO 3 H 3 2 OH glikozidik bağ ancak bitkisel kaynaklı sellülozun H OH H OH hidrolizi sırasında SELLOBİOZ ( formu) meydana gelen bir β-D-glukopiranozil-(1 4)--D-glukopiranoz disakkariddir. 6 6 (1→4) glikozidik CH2OH CH2OH bağla bağlanmış iki O O glukoz molekülünden H 5 H 5 OH oluşur. H H 4 1 O 4 1 OH H OH H ,  formları vardır. 3 2 β-1,4 2 HO H 3 H glikozidik bağ H OH H OH SELLOBİOZ ( formu) β-D-glukopiranozil-(1 4)--D-glukopiranoz  Monosakkaridlerin türevleri Monosakkaridlerdeki OH gruplarının bir başka yapıyla yer değiştirmesi sonucu monosakkarid türevleri meydana gelir. Glukoz, galaktoz ve mannoz da 2. karbona bağlı OH grubunun NH2 grubu ile yer değiştirmesi sonucu sırasıyla glukozamin, galaktozamin ve mannozamin meydana gelir. Bu bileşiklere aminoşekerler denir. -D-glukozamine NH2 grubu üzerinden asetil grubu bağlamasıyla da N-Asetil--D-glukozamin oluşur.  CH2OH CH2OH O O H OH OH OH H H OH H OH H OH H H H H NH2 H NH2 β-D-glukozamin β-D-galaktozamin CH2OH CH2OH O O H OH H OH H H OH NH2 OH H OH H OH H O H H H HN C CH3 β-D-mannozamin N-asetil-β-D-glukozamin Söz edilmesi gereken bir diğer monosakkarid türevi de N-Asetilnöraminik asittir(sialik asit). Nöraminik asit, dokuz karbonlu 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. Sonraki slaydda C vitamini(askorbik asit) ve çeşitli formları görülmektedir.  CH3 H H CHOH O C O O R = CHOH H2N COOH HN COOH R R CH2OH H H H H OH H OH H OH H OH H Nöraminik asit N-Asetilnöraminik asit (siyalik asit) CH2OH CH2OH O HO CH O HO CH -2H+ O O +2H+ H H HO OH O O Askorbik asit Dihidroaskorbik asit  POLİSAKKARİDLER Çok sayıda monosakkaridin oluşturduğu büyük yapılı moleküllerdir. Glikan adı da verilen bu yapılarda monosakkaridler glikozidik bağla birbirlerine bağlanır. Tekrarlanan ünitesi aynı tip monosakkaridden meydana gelmiş olan polisakkaridlere homopolisakkarid, farklı monosakkaridlerden oluşanlara heteropolisakkarid ismi verilir. HOMOPOLİSAKKARİDLER  HOMOPOLİSAKKARİDLER Monosakkaridlerin depolanmış formları (depo polisakkaridleri) olup başlıcaları şunlardır: 1. Nişasta: Bitkisel kaynaklıdır. Amiloz ve amilopektinden oluşur. CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH O O O O H H H H H H H H H H H H H O O H O OH OH OH H OH -1,4 OH H OH -1,4 -1,4 H OH H OH H OH H OH indirgen Amilozun halka yapısı indirgen olmayan uç uç Amiloz nişastanın % 20-30 unu meydana getirir.Eriyebilen nişasta ismini de alır. Granüler yapıdadır ve bu granüller birbirine -(1→4) glikozidik bağla bağlanmış glukoz rezidülerinden oluşmuştur. Genel formülü (C6H10 O5)n dir. n sayısı 100-1000 arasında değişir ve helikal bir yapıdadır. Nişastanın içeriğindeki ikinci yapı ise amilopektin’dir. Suda erimez. Nişastanın % 60-70 lik kısmını oluşturur ve birbirlerine -(1→4) ve -(1→6) bağlanmış glukoz rezidülerinden meydana gelir. Yapısında düz ve dallı zincirleri birarada içerir. Amilopektinde iki dallanma noktası arasında 25 glukoz rezidüsü bulunur. Amilopektin Amilopektin yapısı  Glikojen Hayvansal nişastadır. Ancak bazı maya ve mantarlarda bulunmuştur. İnsanda karaciğer ve kas dokusunda bulunur. Glukozun depo şeklidir. Dallı yapıdadır. Bu yapıyı birbirlerine (1→4) ve (1→6) glikozidik bağıyla bağlanmış glukoz üniteleri oluşturur. Dallanma noktaları arasında ortalama 12 glukoz ünitesi bulunur. Bu hali ile amilopektinin küçültülmüş bir modeline benzer. 21 nm çapında küresel bir molekül olup, molekül ağırlığı 107 Da civarındadır. Glikojenin sudaki çözeltisi opalesan bir görünümdedir. Etil alkol ile çöktürülebilir ve alkol uçurulduğunda beyaz bir toz halinde elde edilir. Sıcak alkali ilavesi ile yapısal bir değişikliğe uğramaz. İyot ile kırmızı renk verir. HOMOPOLİSAKKARİDLER Glikojen Dekstrin: Nişastanın hidrolizi sırasında açığa çıkar.Küçük yapılı glukoz polimerleridir. Eriyebilen nişasta da bu gruba dahildir. Dekstrinler alkol ile çöktürülür. İyot ile daha önce bildirilen renkleri verirler. Sindirimlerinin kolay olması nedeni ile bebeklerin beslenmesinde kullanılırlar. Dekstran: Birbirlerine (1→3), (1→4), (1→6), glikozidik bağları ile bağlanarak ağ şeklinde bir yapı oluşturan glukoz ünitelerinden meydana gelir. Bazı mikroorganizmalar tarafından sentezlenir (Leuconostoc mesenteroides). Sudaki çözeltileri viskoz olduğu için, kanamalarda damar boşluğunu doldurmak amacı ile kullanılır. Keza jel filtrasyon amacı ile kullanılan sephadex türleri de dekstran dan yapılmıştır. İnülin: Fruktoz ünitelerinden meydana gelmiş bir karbohidrat bileşiğidir. Suda çözünen ancak böbrek tubuluslarından geri emilmeyen bir madde olduğu için glomerüler filtrasyon hızının ölçülmesinde kullanılır. Soğan ve sarımsakta bulunur. Beyaz renkli ve tatsızdır. İyotla renk vermez. Selüloz: Birbirlerine (1→4) glikozidik bağı ile bağlanmış glukoz ünitelerinden meydana gelir. Bitkilerin iskeletini oluşturur. Sekonder yapısında bulunan hidrojen bağları sayesinde fibriler bir yapıya sahip olan selülozdan oluşan her madde yapı dayanıklı bir karakter kazanır. CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH O O O O H H H H H H H H O O O OH H H β-1,4 OH H H β-1,4 OH H H β-1,4 OH H H HO glikozidik bağ glikozidik bağ glikozidik bağ H OH H OH H OH H OH İnsan barsağında selülozu parçalayabilen Selülazlar yoktur. Bundan dolayı selülozun besleyici değeri yoktur. Selüloz dünyada en çok bulunan bir organik maddedir. Suda çözünmez. Yüksek konsantrasyonlu asitlerle ısıtılırsa sellobioz ünitelerine parçalanır. İnsan barsağında selülozu parçalayabilen bir enzim yoktur. Bundan dolayı selülozun besleyici değeri yoktur. Ancak bazı mantar ve mikroorganizmalar selülozu parçalar. Bu organizmaları barsak floralarında taşıyan canlılar (otla beslenen hayvanlar, tahta kurtları) selülozdan yararlanabilirler. Kitin: (1→4) glikozidik bağı ile bağlanmış N-Asetil-D- glukozamin birimlerinden oluşur. Dünyada en çok bulunan polisakkaridlerdendir. Artropodların (böcek, midye, yengeç vb) iskeletlerini oluşturur. CH2OH CH2OH CH2OH O O O H H H H H H O O O OH H OH H OH H H H H O O O H HN C CH3 H HN C CH3 H HN C CH3 N-Asetil-D-glukozamin N-Asetil-D-glukozamin N-Asetil-D-glukozamin  HETEROPOLİSAKKARİDLER Bu moleküllerde tekrarlayan üniteler, birden fazla ve farklı yapıda monosakkarid içerirler. Örneğin A,B harfleri birbirinden farklı monosakkaridleri temsil ediyorsa, bir heteropolisakkarid aşağıdaki şekilde şematize edilebilir: 1. Glikozaminoglikanlar 2. Proteoglikanlar Hücrelere dışarıdan destek sağlarlar. Hücreler arası boşluğu doldururlar(substantia fundamentalis). Heteropolisakkaridlerde tekrarlıyan birimlerde amino şekerler bulunduğu için bunlara glikozaminoglikan (mukopolisakkarid) denir. Yapıya, ek olarak sülfat iyonu katılmıştır. Gerek sülfat ve gerekse uronik asitler bu moleküle aşırı negatif bir yük kazandırır. Bu nedenle glikozaminoglikanlar polianyonik birleşiklerdir. Bu nedenle yapıya katyon olarak sodyum ve su bağlanması gerçekleşir ve ortaya koyu kıvamlı kaygan bir madde çıkar. Glikozaminoglikanlar dokularda çekirdek protein (core protein) denilen proteinlere bağlanmış olarak bulunur ve böylece çoğunluğu karbohidrat, azınlığı proteinden meydana gelen büyük bir yapı oluşur ki buna da proteoglikan denir. Proteoglikanlarda karbohidrat-protein bağlanması kovalan olup; O-glikozidik (ksiloz-serin/treonin, N-Asetilglukozamin-serin/treonin) veya N-glikozidik(N-Asetilglukozamin-asparagin) tarzdadır. Heteropolisakkaritler, tekrarlayan iki veya daha fazla farklı tip monomerik ünite içeren polisakkaritlerdir. Heteropolisakkaritler, tüm organizmalar için ekstrasellüler destek sağlarlar Peptidoglikan, bakteriyel hücre duvarlarının rijid komponentidir. N-asetil glukozamin (GlcNAc) ve N-asetil muramik asit (MurNAc) ünitelerinin art arda (1→4) bağları vasıtasıyla birbirine bağlanmasıyla oluşmuş heteropolisakkarittir Bakteriyel hücre duvarında çapraz bağlı peptidoglikan, lizozim enzimi vasıtasıyla yıkılır. Bu olay, GlcNAc ve MurNAc arasındaki glikozidik bağların hidrolizidir Lizozim, muramidaz veya N-asetilmuramit glikanhidrolaz, tükürük, gözyaşı, ter ve mukus gibi vücut salgılarında bulunur. Bazı bakterileri yok edebilir. Glikozaminoglikanlar (mukopolisakkaritler), tekrarlayan disakkarit ünitelerinin düz polimerlerinden oluşmuş bileşiklerdir Glikozaminoglikanlarda tekrarlayan disakkarit ünitelerinde iki monosakkarit türevinden biri daima ya N-asetil glukozamin (GlcNAc) ya da N- asetil galaktozamin (GalNAc)’dir. Diğer monosakkarit türevi, çoğu durumda genellikle glukuronik asit (GlcUA) olan bir üronik asittir  Core protein Glukozaminoglikan Link trisakkarit N H B A Galaktoz Galaktoz O CH2 C H Serin Ksiloz O C Üronik asit N-asetilşeker Hem glikoproteinlerin hem de proteoglikanların karbohidrat kısmı proteindeki serin veya treonin amino asidine O-glikozit bağ ile veya asparajine N-glikozit bağ ile bağlanmıştır  Hyaluronik asit Keratan sülfat II Bağlama proteini Çekirdek protein Kondroitin sülfat Proteoglikanlar, çok büyük, proteinli agregatlardır. Bir glikozaminoglikan olan hiyalüronatın çok uzun ipliklerine yaklaşık 40 nm aralıklarla ve nonkovalent olarak iç protein moleküllerinin bağlanması ve her iç proteine de daha kısa glikozaminoglikan molekülü bağlanmasıyla oluşurlar