Canlıların Yapısında Bulunan Karbonhidratlar

Karbonhidratlar, şekerlerin (glikoz) bir araya gelmesi ile oluşmuş moleküllerdir. Karbonhidratların bileşiminde Karbon(C), Hidrojen(H) ve Oksijen(O) elementleri bulunur. Karbonhidratlar enerji elde etmek için en hızlı şekilde kullanılan organik moleküldür. Ototrof (üretici) canlılar karbonhidratların yapı taşı olan glikozu sentezler. Heterotrof (tüketici) canlılar glikoz sentezleyemez, dışarıdan hazır olarak alır.

Karbonhidratlar; hücrenin birinci derecede enerji kaynağıdır. Bir başka ifadeyle hücre enerji ihtiyacını karşılamak için lipit ve proteinlerden önce karbonhidratları kullanır.

Karbonhidratlar içerdikleri şeker sayısına göre üçe ayrılır. a. Monosakkaritler (Tek şekerler) b. Disakkaritler (İkili şekerler) c. Polisakkaritler (Çoklu şekerler)

Ekmek, makarna, pirinç, patates ve tahıllar karbonhidrat yönünden zengin besinlerdir.

Karbonhidrat Çeşitleri

Monosakkaritler

Karbonhidratların en küçük birimidir. Bu yüzden sindirilmezler. Monosakkaritler içerdikleri karbon(C) sayısına göre sınıflandırılır. İçeriğinde 3 adet C bulunduran monosakkaritlere trioz, 5 adet C bulunduranlara pentoz, 6 adet C bulunduranlara heksoz denir.

Triozlara örnek; gliseraldehit. Pentozlara örnek; riboz ve deoksiriboz. Heksozlara örnek; glikoz (üzüm şekeri), früktoz (meyve şekeri) ve galaktoz (süt şekeri).

Glikoz biyolojik olarak en önemli monosakkarittir. Hücre zarının yapısında bulunur, solunumla su ve karbondiokside kadar parçalanır. Bu sırada enerji meydana gelir. Bu enerji canlıların kullandığı enerjinin kaynağıdır. Fazla glikoz yağa dönüştürülüp depolanarak şişmanlığa (obezite) neden olur.

Disakkaritler

İki monosakkaritin birleşmesi ile disakkaritler oluşur. Bu sırada su çıkışı olur. Bu yüzden bu olay dehidrasyon tepkimesi olarak adlandırılır. Dehidrasyon bir anabolik (yapım) reaksiyondur.Bu reaksiyon genel olarak aşağıdaki gibi gösterilir:

Monosakkarit + Monosakkarit –> Disakkarit + Su

Maltoz, Sükroz ve Laktoz oluşum tepkimeleri

Maltoz ve sükroz bitki hücrelerinde, laktoz ise bazı hayvan hücrelerinde sentezlenir.

Büyük moleküllü maddeler yapı taşlarına ayrılırken su kullanılır. Bu olaya hidroliz denir. Hidroliz olayı denklemlerde de görüldüğü gibi dehidrasyon sentezinin tam tersidir. Disakkaritlerin hidroliz tepkimesiyle monosakkaritlere kadar yıkılması katabolik (yıkım) bir reaksiyondur.

Polisakkaritler

Çok sayıda glikozun birleşmesi ile oluşur. Glikozlar birbirine glikozit bağı ile bağlanır. Bu sırada monosakkarit sayısının bir eksiği kadar su molekülü açığa çıkar. Bu durum aşağıda verilen denklemdeki gibi gösterilir:

(n) Monosakkarit à Polisakkarit + (n-1) Su

Nişasta, selüloz, glikojen ve kitin olmak üzere dört çeşit polisakkarit vardır. Nişasta ve selüloz bitkisel, glikojen ve kitin hayvansal polisakkarittir. Selüloz ve kitin hücre yapısına katılırken, nişasta ve glikojen hücrede depo edilir.

Yapıya Katılan: Bitkisel Selüloz, Hayvansal Kitin

Depo Edilen: Bitkisel Nişasta, Hayvansal Glikojen

Nişasta

Bitkiler ürettikleri glikozun fazlasını nişastaya dönüştürerek kök, gövde, yaprak, meyve, tohum gibi organlarında depolar. Patates, pirinç, arpa, buğday, yulaf gibi besinlerde bol miktarda nişasta vardır. Hayvanlar nişasta üretemez ancak nişasta açısından zengin bitkileri yiyerek nişasta alır.

Patates nişasta yönünden zengin bir bitkidir.

Selüloz

Bitkisel ve yapısal bir polisakkarit olan selüloz bitki hücrelerini çevreleyen duvarın temel bileşenidir. Çok sayıda glikozun birleşmesiyle oluşur. Selüloz suda çözünmez. Otçul hayvanlar, bağırsaklarında yaşayan bakteriler sayesinde selülozu sindirebilirken insanlar, selülozu sindiremez. İnsanlar selülozu sindiremese de sindirim kanalından geçen selüloz mukus salgılanmasını uyararak besinlerin kolayca ilerlemesini sağladığı için bolca tüketilmelidir. Taze meyve, sebze ve tahıllar selüloz açısından zengin besinlerdir.

Mukus hücreleri tarafından salgılanan koyu kıvamda yapışkan sıvıya mukus denir.

Glikojen

Hayvansal polisakkarittir. Glikozun fazlası bakteri, mantar ve hayvan hücrelerinde glikojen olarak depo edilir. Glikojen çok sayıda glikozun birleşmesiyle oluşur. İnsanlarda glikozun fazlası glikojene dönüştürülerek kas ve karaciğer hücrelerinde depolanır. Yağ ve proteinlerin fazlası da karaciğerde glikojene dönüştürülerek depolanır.

Kitin

Yapısında azot bulunan polisakkarittir. Suda çözünmez. Arı, hamam böceği gibi eklem bacaklıların kabuk denilen dış iskeletinde bulunur. Ayrıca mantarların hücre duvarında da kitin vardır. Sağlam bir yapıya sahip olan kitinden ameliyatlarda kullanılan dikiş iplikleri üretilir. Kitin doku içerisinde çözündüğünden dikişi aldırmak gerekmez.

Karbonhidratların fazlası insanda yağa dönüştürülerek depolandığından çok tüketilmesi şişmanlığa neden olur. Ayrıca insülin direncine sebep olarak diyabetin (şeker hastalığı) gelişmesine zemin hazırlar. Vücut enerji ihtiyacını öncelikle karbonhidratlardan karşıladığından, az karbonhidrat tüketildiğinde hâlsizlik, yorgunluk ve baş dönmesi meydana gelir.