KARBONHDRATLAR CTF Biyokimya Anabilim Dal Do Dr S

KARBONHİDRATLAR CTF Biyokimya Anabilim Dalı Doç. Dr. S. C

KARBONHİDRATLAR �En çok bulunan makromoleküllerden � 100 milyar ton CO 2 ve H 2 O fotosentez ile seluloz ve diğer bitki ürünlerine çevrilir �Başlıca enerji kaynağı ve diyetin temel gıdası �Çözünür olmayan karbonhidrat polimerleri, bakteri, bitkilerin hücre duvarlarında Ø Hayvanların Bağ dokusu yapısal ve koruyucu olarak

ØDiğer K hidrat polimerleri iskelet eklemlerini yağlayarak kayganlığı arttırır Ø Hücrelerarası tanıma ve yapışma işlemlerine Glikokonjugatlar: Kompleks khidratlar, protein ve lipitlerle kovalen olarak bağlanır ve bu hibrit moleküllerin metabolik durumunu belirleyen sinyaller olarak foksiyonel

KARBONHİDRATLAR �Polihidroksi aldehid veya polihidroksi ketonlar veya hidrolizle bu bileşikleri verirler �Karbonun hidratları : ( C H 2 O)n �N, P, S içeren karbonhidratlar da var! �Sakkarit, sakkharon (yunanca): şeker �Monosakkarid, disakkarid, oligosakkarid ve polisakkaridler (glikanlar) �-oz: yaygın monosakkarit ve disakkaritlerin

Khidratlar polihidrik alkollerin, aldehit veya keton türevleridir Khidr, Monosakkarit, disakkarit, oligosakkarit polisakkaritler olarak sınıflandırılır Monosakkaritler , daha basit şekerlere hidroliz edilmezler Tek aldehit veya keton içerirler Doğada ençok bulunan monosakk 6 C lu D- Glıkoz

Sahip oldukları C sayısına göre trioz tetroz, pentoz, hekzos, heptoz, oktoz olarak Aldehit ve keto grubu içermelerine göre Aldoz ve ketoz olarak sınıflandırılır Aldoz ketoz Trioz Gliseroz DHAP Tetroz Eritruloz Pentoz Riboz ribuloz Heksoz Glukoz fruktoz

Disakkaritler hidroliz olduklarında 2 molekul monosakkarit Örn; sakkaroz→glc+fruk Maltoz → 2 mol Glc Laktoz→Glc+Galak Oligosakkaritler hidroliz olduklarında 2 -10 monosakkarit Polisakkaritler hidroliz olduğunda 10 dan fazla monosakkarit Düz ve dallanmış psakk----Nişasta, glikojen, seluloz Seluloz, düz zincirli Nişasta, glikojen dallı zincirli psak

Monosakkaridler � Renksiz, kristalize , suda çözünen, apolar çözücülerde çözünmeyen katı maddeler � Çoğunlukla tatlı � -C=O ve -OH gruplu � Aldoz : gliseraldehid (trioz) � Ketoz : dihidroksiaseton (trioz) � Tetroz, pentoz, heksoz, heptoz: (aldotetroz, ketotetroz) � Asimetrik C atomu içerirler � 2 n stereoizomer

Monosakkaritler �Açık zincirde C atomlarından biri O atomuna çift bağlanır: karbonil grubu �Diğer her C, -OH grubuna sahiptir �Aldoz: Karbonil grup zincir sonunda ise (aldehit) �Keton: Diğer herhangi bir konumda (ketoz)

Monosakkaritlerin Asimetrik merkezleri vardır DHAP dışında tüm monosak ler bir veya daha fazla � Asimetrik C atomu içerirler � Asimetrik C atomu varlığı moleküle optikçe aktivite kazandırır � Düz polarize ışın demeti optikçe aktif bir çözelti içinden geçirildiğinde sağa (+ )(D) dekstrorotatuar veya sola(-) (L) levorotatuar sapar

�Yapısal formülü aynı olup uzaysal konfigürasyonu farklı olan bileşikler sterioizomer olarak bilinir �Asimetrik C atomlarının varlığı izomerlerin oluşmasını sağlar �C atomuna 4 farklı atom grubu bağlı �İzomer sayısı asimetrik C atomu sayısına(n) bağlı �Ve 2 n e eşit 4 asimetrik C atomu olan Glc 16 izomeri

Asimetrik merkez • Monosakkaritlerde D- ve L-izomerlerin ayrımı için, karbonil grubundan en uzak olan asimetrik (siral) karbon atomu referans alınır. • Referans karbon atomu üzerindeki hidroksil grubu projeksiyon formülünde sağda ise, monosakkarit D-izomerdir; solda ise Lizomerdir. • Dihidroksi aseton hariç hepsi asimetrik C içerir

D-Aldozlar Ø 2 n stereoizomer

D-Ketozlar

D-L izomerizm �Memelilerde monosakkaritlerin çoğu D şeker. �Metab dan sorumlu enzimler bu konfigurasyona spesifik. �Asimetrik karbon atomu bileşiğe optikçe aktiflik verir �Polarize ışık solüsyona göderildiğinde: ışığı sağa çeviriyorsa deksrorotatuar (+), sola levorotatuar (-). �D(-), D(+), L(-), L(+). �Çözeltide glukoz dekstrorototuvar: dekstroz �Fruk doğada( D - ) izomeri

�D ve L izomerleri ortamda eşit miktarda bulunuyorsa optik etkinlik göstermez. (rasemik karışım, DL)

Epimerler Sadece bir karbon atomununun konfigürasyonu farklı

�Alfa (α) ve Beta(β) anomerler �Aldozun halka yapısı aldehit ve alkol grubu içerdiğinden hemiasetaldir �Ketozun halka yapısı hemiketal �Karbonhidratlar sulu çözeltide (aldotetroz, 5 ve 5 den fazla C atomu bulunanlar) düz zincir yapıda bulunmazlar � -C=O grubu ile –OH grubu arasında kovalent bağ oluşumu ile halkasal yapı kazanırlar.

Ø Piranoz (altılı halka) ve furanoz (beşli halka) Ø -C=O grubu C atomu asimetrik özellik kazanır. Ø Anomerik C ; α- ve ß- konfigürasyonları (stereoizomerleri)

1. C ile 5. C arasında oluşan hemiasetal bağlama ile a ve βanomerler oluşur 1. C atomu asimetrik C atomu haline gelmiştir

Mutarotasyon a veβ anomerler polarılmış ışın aynı tarafa çevirirler çevirme açıları farklıdır a veβ anomerler sıvı çözeltide birine dönüşebilirler. Mutorotasyon (1. C daki H ve OH yer değişimi) Keto hekzoslar da a veβ anomerik form gösterebilir 2. C da keto grubu ile 5. C veya 6. C OH arasında hemiketal bağlanma ile furanoz veya piranoz oluşur Frukt ile Glukoz arasında aldoz –ketoz izomeri vardır

Fizyolojik önemi olan pentozlar �Riboz : Nükleik asit , ATP ve koenzim (NAD, FAD) yapılarında, riboz fosf, pentoz fosf yolunun ara maddesi �Ribüloz : Pentoz fosfat yolu metaboliti �D-Arabinoz ve D-Ksiloz : Bitkilerde, glikoproteinlerde �L-Ksiluloz : Uronik asit yolunda ara metabolit, esansiyel pentozüride idrarda Metab da önemli keton; DHAP, Ksiluloz, Ribuloz, Fruk, sedohep

Fizyolojik önemi olan heksozlar �D-Glukoz : Metabolik yakıt, kan şekeri , dokular tarafından kullanılır. �D-Fruktoz : Glukoz üzerinden veya doğrudan metabolize olur. �D-Galaktoz : Glukoza metabolize olur, laktoz sentezinde, glikolipid ve glikoproteinlerde �D-Mannoz : Glikoproteinlerde

Haworth perspektif formülleri (düzlemsel)

�D-Glukozun kristallendirilmesi �sulu çözeltiden α- D glukoz (+ 112. 2°) �piridinli çözeltiden ß- D glukoz (+ 18. 7 °) �Kristal glukoz: α- D glukopiranoz, sulu çözeltide, (α : ß = 1 : 2) (+ 52. 7 °) �[αD 20]

Kayık –Sandalye konformasyonları Piranoz halkasının kayık sandalye formu

Sandalye : stabil konformasyon

Şekerlerde izomeri tipleri �D ve L izomerisi �Piranoz ve furanoz halka yapıları �α ve ß anomerler �Epimerler �Aldoz-ketoz izomerisi

Çeşitli şeker türevleri �Amino şekerler �Şeker fosfatları �Deoksi şekerler �Şeker asitleri �Şeker alkolleri

Amino şekerler � C-2 ‘de OH yerine NH 2 grubu Ø Glukozamin , N-asetil glukozamin Ø Galaktozamin , N-asetil galaktozamin Ø Mannozamin , N-asetil mannozamin � NH 2 ‘de H yerine CH 3 CO (asetil) grubu � Glikolipidler ( gangliozid ), glikoprotein, ve glikozaminoglikanlarda � Amino şekerler , yapısal polisakk lerin ve membran glikosfingositlerin bileşenleridir

N-asetil glukozamin gibi. Glc türevleri birçok ypısal polimerin parçasıdır. Bakteri hücre duvarı N-asetil muraminik asid (Glc amin türevi)içerir, burada, laktik asid, N asetıl glc aminin 3. C’ u oksijene eter bağı ile bağlı L-galak, L-mannoz 6. C da H yerine OH gelir sırasıyla L-fukoz, Lramnoz oluşur

Glikozid bağ β(1 -4) bağlı n asetil nuraminik asit ve N-asetil glukozamin kalıntıları muramidaz( lizozomal enz) hidroliz edilir

N-asetil muramik asit ve N-asetil glukozamin ß (1→ 4) glikozid bağını • lizozim (muramidaz) yıkar • Bakteri hücre duvarı

Glukozun karbonil karbonu karboksil grubuna oksitlenmesi ile glukonik asit oluşur Glc, galekt, mannozun 6. C oksitlenmesi ile uronik asitler oluşur Onik ve uronik asitler lakton adı verilen kararlı molekül içi esterler oluşturur

2 C da Oh yerine sadece H bulunur. d RNA ların takrarlayan birimi olan deosi ribonukleotidlerin yapı taşı Hücre membran glikolipid bileşeni olan L fukoz deoksi şekerdir Gram – bakteri dış membranında bulunan lipopolisak bileşeni olan Lramnoz mannozun deoksi izomeri

Deoksi şekerler L-Fukoz : Glikoproteinler ve glikolipitlerde • 2 -Deoksiglukoz : Glukoz metabolizmasının inhibitörü

Şeker asitleri �Aldonik asitler: 1. C oksitlenir (COOH) �Uronik asitler: 6. C (COOH) • Askorbik asit : Glukuronik asit türevi • UDP-glukuronat: steroid hormon, bilirubin, bazı ilaçlar

Glukozun karbonil karbonun karboksil grubuna oksitlenmesi ile glukonik asit oluşur Glc, galekt, mannozun 6. C oksitlenmesi ile uronik asitler oluşur Onik ve uronik asitler lakton adı verilen kararlımolekül içi esterler oluşturur Askorbik asit C vit antiskorbitik vit adı verilir Suda çözünür Taze sebze ve meyvede , doğada yaygın İnsam, maymun ve kobay dışında D –glukuronattan sentezlenir Yapıda ene-diol grup içerir güçlü indirgen Askorbik asit→dehidr askp asit enz: Askorbik asit oksidaz kofakt: Cu

Asidik şekerler �Nöraminik asit : Mannozamin + Pirüvat �N- , O- asetil nöraminik asit türevleri Ø Siyalik asitler : glikoprotein ve glikolipitlerde.

Şeker alkolleri (polioller) Monosakkaritin aldehit grubu OH indirgenerek oluşan (polihidroksilik) alkoller Şeker alkollerini indirgeme özelliği yoktur. Şeker gibi hızlı metabolize edilemezler Düz zincir şeklindedir, halkasal formları yoktur Gliserol, DHAP ve gliseraldehitin indirgenmesiyle oluşur Glc----sorbitole indirgenir D-fruktozun indirgenmesi ile D-sorbitol ve D- mannoz karışımı elde edilir

Sorbitol sakkaroza göre%35 -60 daha tatlı, tatlandırıcı olarak Hidroskopik özelliğinden nemlendirici Şeker alkolleri, lens, siyatik sinir ve bazı durumlarda renal papillada birikir, patolojik sonuç Şeker alkolleri şekerler kadar hızlı metabolize olmazlar mannitol, doğada en yaygın. klinikte akut renal yetmezliği olan hastalarda ozmatik diüretik olarak intravenöz kullanılmakta Metabolize edilmez, glomerüllerden filtre edilir, tubullerden reabs edilmez, idr ile atılır

Şeker fosfatları • Şekeri hücre içinde tutar.

Monosakkaritlerin fosforik asit esterleri(şeker fosfatlar) Khid met da ara ürün olarak mey gelmekte 1 - Riboz fosf ve deoksiriboz fosf(nukl asit ve nukleotıd yapısında) 2 - 1. C u fosf diğinde GLC 1 fosf oluşur 6. C fosf diğinde GLC 6 fosf oluşur UDP-glukoz: polisak ile glikozidlerin sentezinde ve şekerlerin birine dönüşümünde

Serbest -CO gruplu şekerler indirgendir (indirgeyici şekerler) �D-Glukoz + O 2 D-Glukonat + H 2 O 2

Disakkarid oluşumu : O-glikozid bağı, asetal bağı Maltoz , laktoz, sakkaroz O-glikozid bağ---şeker OH ile diğerinin anomerik C atomu ile oluşur Anomerik C atomu glikozidik bağa katıldığında oksitlenmez Ald grub bağlı ise indirgeme özelliği yoktur Glikozid bağ asitlerle hidroliz olur, bazlara dirençli N-glikozid bağ şeker anomerik C ile Gprot N atomu arasında

Hidroliz ile Glc, galak Sütte bulunur, Ald grubu serbes indirgeyici Gal(β 1— 4)Glc Sükroz Glc+ fruk bitkilerde üretilir Gelişmiş canlılarda yok. Keto grubu bağlı indirgeme özelliğ i yok Glc(a 1 ---2 B)fruk İndirgeyici olmayan şekerler glikozid olarak adlandırılır

Trehaloz, Glukozdan oluşur, sukroz gibi indirgeyici değildir Böceklerde dolaşım sıvısının esas maddesi Enerji depolama bileşiği İzomaltoz; Nışasta ve glikojenin dallanma noktalarında bulunur, 2 mol Glc nin (1 -6 )glkozid bağ ile oluşur

Fizyolojik önemi olan disakkaridler �Sukroz : Kalıtımsal sukraz eksikliği �Laktoz : Kalıtımsal laktaz eksikliği, gebelik �Maltoz ve izomaltoz �Laktüloz : ısıtılmış sütde; bağırsak enzimleri ile hidrolize uğramaz, osmotik laksatif

Glikokonjügatların oligosakkaridleri �Polarite ve çözünürlük �Proteinin katlanma şeklini etkileme (sterik etki) �Proteinin doğru yere gitmesini sağlayan etiket �Proteolitik enzimlere karşı koruma �Özgün biyolojik özellik

Glikozidler Bir monosak veya monosak kalıntısının anomerik C un OH ı ile bir başka monosak olan veya olmayan (aglikon) 2. bir bileşik arasında kondanse olmasıyla glikozidler oluşur 2. Grup OH ise O-glıkozid bağı Hemiasetalgrubu (bir aldehitve OH grup içerir), diğer OH arasındakı reaks sonucu oluşan bağ asetal bağ 2. Grup amin ise N-glikozid bağıoluşur (örn; ATP, nukleotidlerdeki Adenin ve riboz bağı)

Glikozidler birçok ilaç baharat ve hayvan dokularının yapıtaşlarında bulunur Aglikonlar; Metanol Ø Ø Gliserol Sterol ( kardiyak glikozidler, ouabain) Fenol Adenin, guanin, sitozin, urasil, timin dir ØBazı glikozidlerin kalp üzerine etkileri vardır(kalp glikozidleri) Ø aglikon yapı taşı olrak steroid içerir ØDijitalis ve hücre zarı Na. K ATPazın inhibitörü olan Quabain ØDiğer glikozidler ise streptomisin gibi antibiyotikleri kapsar

Oligosakkaritlar İkiden fazla monosakkaritin glikozidik bağı ile (3 -6) bağlanmasından oluşur Monosak yaklaşık 10 adet Oligosakk bazısı doğal , bazısı ise polisak lerden asidik enzimatik hidrolizle oluşur Rafinoz bitkilerde sakk dan sonra en çok bulunur Glc, galak ve fruk dan mey gelir

Polisakkaritler, çok sayıda monosak biriminin glikozid bağlanmasından oluşur fizyolojik olarak önemli olan 6 C lu manosak bırımınden oluşan polısak genel formül C 6 H 10 O 5 Polisakk=Glikanlar Tekrarlayan monosakk birimleri, zinciruzunluğu, bağlanma tiplerine göre farklılık 1. Homopolisak ; yapılarında aynı türden monosak glikozid bağ ile bağlanması oluşur , homojen 2. heteropolisak ; 2 ve daha çok farklı tip monosak glikozid bağ ile

Homopolisakkaritler: glikojen, nışasta (depo kh) Seluloz, kitin; bitki hücre duvarlarında ve hayvanların dış iskeletinde yapısal eleman Heteropolisak ler, tüm hayvanlar aleminde hücre dışı desteği sağlar, örn, bakteri hücre duvarının sert tabakası(peptido glikan) Hayvan dokularında hucre dışı boşluklar birkaç tip hetepolisak tarafından doldurulur Böylece hücreleri birarada tutarak , koruma ve şekil verir Hücre doku ve organlara destek oluşturur Heteropolisakkarit; GAG(mukopolısakkaritler), proteoglıkanlar, peptido glikanlar, glıkolipid glikoprot

Nışasta; bitkilerin depo homopolisak Yumrulu bitkilerde, meyve ve tohumlarda çok , bitkilerin tüm kısımlarında bulunur İnsanların besinlerile aldığı kh çoğu nışasta Bir merkez etrafında düzenli tabaka oluşturan tanecıkler halinde Amiloz ve amilopektinden oluşur

Amiloz, suda heliks şekli oluşturur. İyot, bu heliksin ortasına girerek karakteristik mavi renk görünmesine neden olur n sayıda α glikoz , 1 -4 glikozid bağı ile bağlanmıştır. düz zincir halindedir dallanma yapmaz. zincirde birkaç bin glukoz kalıntısı bulunabilir ve bir ucu indirgeyicidir.

Amilopektin amilozdaki düz zincirli yapıya ilaveten a 1 -6 bağlı dallanmış zincirler içerir 20 -30 glc de bir dallanma olur , dallardaki glc ler a 1 -4 bağlı Mol ağırlığı çok yüksek molekülde bir indirgeyici uç fakat dal sayısı kadar çok sayıda indirgeyici olmayan uç vardır.

Glikojen Hayvansal kaynaklı depo polisakka İnsan vücudunda en çok KC ve kaslarda (iskelet)bulunur Amilopektin gibi dallanmış glc zincirlerinden Glc molekülleri düz zincir şeklınde a 1 -4 glikozid bağlı, dallanma bölgeler a 1 -6 bağlı Amilopektinden farkı dallanmanın daha fazla olması Dallanma 11 -18 glc de bir olur Glikojen hepatositlerde küçük granüllerin bulunduğu buyük granüllerde bulunur İyot ile mavi renk

Glikojen hepatositlerde küçük granül kümeleri içeren bulunduğu buyük granüllerde bulunur. Bu sıkı bağlı glikojen granülleri glikojenin sentezi ve yıkımında sorumlu enzimleri içerir İyot ile mavi renk

Glikojen molekülünde birdal, indirgen olmayan şekerle sonlanır, molekülde indirgen olmayan uç kadar dal vardır, sadece tek indirgen uç içerir Glıkojen enerji kaynağı olarak kullanıldığında yapıdan Glukoz birimi indirgen olmayan uçlardan her defa bır kez azalır. Parçalayıcı enzler indirgen olmayan uçta etkin

Dekstrinler; nısastanın yıkımında oluşan ara ürün Sındırım tükrük amilazı ve pankreas amilazı ile gerçekleşir. a amilaz a 1 -4 bağlarını yıkar, maltoz, maltotrioz ve sınırdekstrinleri oluşur İnulin; 30 fruk kalıntısının 1 -2 gikozid bağı ile bağlanmasından oluşan küçük mölekül Klinikte klırens tayininde kullanılır

İnulin, doğada çeşitli bitkilerin köklerinde, enginar, soğan, sarımsak gibi bitkilerin yumrularında bol miktarda bulunur; besinsel değeri yoktur Dekstran; maya bakteri depo polisakk Monosak; glc nışasta glıkojenden farklı olarak düz zincirdeki bağlar a 1 -6, dallanmalarda ise a 1 -4 veya a 1 -6 Molekül ağırlığı çok yüksek, enz ler le hidroliz edilir, mol ağırlığı azaltılır ve sonra klnikte şok tedavisinde kullanılır

Yapı polisak; Seluloz organik bileşiklerde bulunur. Sert ve suda çözünmeyen bileşiktir Bitkılerin destek maddesini oluşturan yapısal homopolsak tir Sellüloz, odun kütlesinin çoğunu oluşturur; pamuk, hemen saf sellülozdur. Sellülozun insanlar için besinsel değeri yoktur.

Seluloz da Glc β konfigurasyonda , ancak , amiloz, amilopektin ve glykojende a konfigurasyonda Selulozda glc ler β 1 -4 bağlı Polısak OH grubu içerdiğinden H bağları yapıda önemli İnsanda selulozun β 1 -4 bağını hidroliz edecek enz yoktur O nedenle seluloz enerji olarak kullanılamaz 300 -3000 Glc bulunur

Sellüloz, ( 1 4) bağları vasıtasıyla birbirine bağlanmış glukoz ünitelerinin dallanmamış uzun zincirlerinden oluşmuş bir glukoz polimeridir.

Kitin; β bağlarıyla bağlı N asetil glc aminler tarafın olşturulur Doğrusal homopolysak tir. Seluloz yapısına benzer genişletilmiş lif oluşturur, omurgalılar tarafından sindirılemez. Selulozdan farkı 2. C OH yerine asetillenmiş NH 2 grubu gelir

Diğer homopolisakkaritler: Agar-agar: Galaktoz ünitelerinden kurulu bir homopolisakkarit yani bir galaktandır; doğada deniz yosunlarından elde edilmektedir; bakteriyolojide kültür vasatlarının hazırlanmasında kullanılır. Mannanlar: Keçi boynuzunda, hindistan cevizinde, mayada, mantarlarda ve bakterilerde bulunur. Pektinler: Galakturonik asit ünitelerinin 1 6 glikozidik bağlarının en az 200 defa tekrarlamasıyla oluşmuşlardır. Pektinler, kısmen etil alkol ile esterleştikten sonra ortamı jelleştirdiklerinden, meyve konserveciliğinde yaygın olarak kullanılırlar.

Heteropolisakkaritler (heteroglikanlar) Peptidoglikanlar Bakteriyal hücre duvarının rijit komponenti Glikozaminoglikanlar (mukopolisakkaritler) Hiyaluronik asit, Kondroitin sülfatlar, Dermatan sülfat, Keratan sülfatlar, Heparan sülfat, Heparin Glikoproteinler Karbonhidrat ve protein birimlerinin birbirlerine kovalent bağlanmasıyla oluşmuş bileşiklerdir Glikolipidler hücreler arası iletimden sorumludurlar. Proteoglikanlar makromoleküller

. Heteropolisakkaritler; tekrarlayan iki veya daha fazla farklı tip monomerik ünite içeren polisakkaritlerdir Mol ağırlı yüksektir Heteropolisakkaritler, tüm organizmalar için ekstrasellüler destek sağlarlar

Glikozaminoglikanlar (mukopolisakkaritler), Glikozaminoglikanlarda tekrarlayan disakkarit ünitelerinde iki monosakkarit türevinden biri daima ya N-asetil glukozamin (Glc. NAc) ya da N-asetil galaktozamin (Gal. NAc)’dir. Diğer monosakkarit türevi, çoğu durumda genellikle glukuronik asit (Glc. UA) olan bir üronik asittir. Uronik asit GAG lara – yük kazandırır Hyalunorik asit dışındakiler S 04 içerirtekrarlayan disakkarit ünitelerinin düz polimerlerinden oluşmuş bileşiklerdir

Hiyaluronik asit: Fizyolojik p. H’da hiyaluronat halindedir. Hayvansal dokuların ekstrasellüler matriksinin glikozaminoglikanıdır. Hiyaluronik asit prot ile kovalan bağ yapmaz Yapıda GU, Glikozamin. asetikasıt eşit miktarda bulunur GAG ların en büyüğüdür ve SO 4 içermez Eklemlerarası sıvıda, göbek kordonunda, gözün camsı kısmında , bağ dokusunda kıkırdakta bulunur Bağ dokusu fibriller arası boşluğunu oluşturduğu jel ile doldurur

Hiyalunarik asit ovumların üzerine zar oluşturarak sperm girişini engeller Hiyalüronidaz enzimi(Testis ve spermde bulunur) hiyalunorik asidi yıkar spermin ovuma girişini sağlar ve kısırlığı önler Bazı patolojik bakteriler, hiyaluronidaz enzimi salgılarlar; bu enzim de hiyaluronik asitlerin glikozidik bağlarını hidroliz eder ve böylece dokular, bakterilerin yayılmasına daha uygun hale gelirler

Kondroitin sülfatlar: (yunanca Chhondros) Art arda gelen glukuronik asit (Glc. UA) ve N-asetil-galaktozamin sülfat (Gal. NAc. SO 4 ) ünitelerinden oluşmuşlardır. Sülfat grubu (SO 4), kondroitin sülfat A’da 4. karbona bağlanmıştır; kondritin sülfat C’de ise 6. karbona bağlanmıştır Kıkırdağın, tendonların, ligamentlerin ve aort duvarının sağlamlığına katkıda bulunur.

Kondriyotin sulfat A galaktozaminin 4. C daki OH ile O SO 4 esteri içerir Kondriyotin C de ester bağı Galaktozun 6. C ile yapar Kondriyotin sulfat A kemikte, Kondriyotin sülfat C kıkırdak ve kemikte bulunur

DERMATAN SULFAT Dermatan Sulfat; (Yunanca Derma ) Art arda gelen iduronik asit (Id. UA) ve N-asetil-galaktozamin-4 - sülfat (Gal. NAc. SO 4 ) ünitelerinden oluşmuştur. Başlıca deride bulunur, kemik ve kıkırdakta da saptanmıştır Derinin esnek ve yumuşklığına katkıda bulunur. Kan damarlarında ve kalp kapakçıklarında da bulunur

Keratan sülfatlar: (Yunanca Keras boynuz)ard arda gelen galaktoz (Gal) ve N-asetil-glukozamin-6 -sülfat (Glc. NAc. SO 4 ) ünitelerinden oluşmuşlardır. Uronık asit içermez , SO 4 içeriği değişkendir Keratan sülfat I, N-glikozid bağıyla proteine bağlanmıştır; korneada bulunur. Keratan sülfat II, O-glikozid bağıyla proteine bağlanmıştır; kıkırdakta ve kemikte bulunur.

Heparin ve heparan sülfat: (Yunanca Hepar; )Yapıları en karmaşık ve en tartışmalı glikozaminoglikanlardır. Heparin, karaciğer, akciğer, timus, dalak, geniş çeperli damarların duvarında ve kanda bulunur; birçok hücrenin yüzeyindedir, fakat mast hücrelerinin hücre içi bileşiğidir. Heparin, antikoagulandır yani kanın pıhtılaşmasını önleyici doğal antikoagülan; kalp ve damar hastalıklarında pıhtılaşmayı önleyici olarak kullanılır.

Heparin protrombini trombine , fibrinojeni fibrine dönüşümünü engelleyerek antikoagülan etkisini sürdürür

Glikolipidler; vucutta her dokuda özellikle beyin ve sinir dokusunda çok bulunmakta Hayvan dokularında bulunan en temel glikolipid glikosfingolipidlerdir yapılarında gliserol ve fosfat bulunmaz. Yapısında seramide bağlı glikoz ve galaktoz birimlerinden bir veya daha fazlasını içeren lipitler glikolipidlerdir. Seramid=sifingozin+yağ asidi Sifingozin bir amino alkoldür Seramide tek monosak bağlanırsa (Glc veya Galak) serebrozid Glc bağlanırsa glukozilseramid, galakt bağlanırsa galaktozil seramid oluşur. Bu glikolipidler beyin ve periferik sinir sisteminde özellikle myelin kılıfta bulunur, sinir iletisinde fonksiyonel Galaktozilseramidin OH larından birine SO 4 bağlanmasıyla sülfatid oluşur. Beyinde bulunur

Gangliyozidler bir veya daha fazla sayıda sialik asit içeren glikozilseramidden türeyen glikosfingolipidlerdir. Sinir dokusunda fazla miktarda bulunurlar Dokuda bulunan en basit gangliyozid , seramid+1 molekül GLC+1 molekül gal+ +1 molekül nöraminikasit içeren GM 3 tür

Proteoglikanlar ve glkozaminoglikanlar Proteoglikanlarda bulunan GAG lar yinelenen disakkarit birimlerinden oluşmuşlardır Proteoglikanlar kovalan bağlı GAG içeren proteinlerdir. vücuda esneklik, eğilip bükülme özellikleri veren bileşiklerdir. Sindekan, beta glikan, serglisin aggrekan versikan, fibromodilin vs gibi isimler almıştır GAG lara kovalan bağlı proteinlere (core) öz protein denir Mol ağırlığı çok büyüktür, proteoglikandaki Khidrat miktarı glikoproteinde bulunandan daha yüksektir (%95 den fazla KH içerir) Kıkırdakta büyük miktarda bulunan proteoglikan aggrekandır

Bu polimerler anyon karakteri taşırlar (Moleküldeki seker kalıntılarında ki COOH ı ve sulfattan dolayı), hidrofilik GAG, vizkoz yapışkan özelliklidir Bir GAG dallanmış polisakkarit olup yinelenen disakk lerden oluşmuştur, Bunun biri D-glkoz amin veya galaktozamin Yinelenen disakkaritin diğer elemanı ise ya Lglukuronik asit veya epimer iduronik asittir

Aggrekan şişe fırçasına benzer. Proteine nonkovalan bağlı hiyaluronik asit (GAG)içerir Çekirdek prot kondriotin SO 4 ve keratan. SO 4 znciri içerir. Bunlar tri sakka bağlayıcısı ile proteine serin amino asidi ile bağlanır. Aggrekan kıkırdağın ekstrasellular matriksinde kollajen ile etkileşir, gelişim ve ypısal sağlamlığa katkıda bulunur Çekirdek proteine kovalan bağlı kısa zincirli çok sayıda GAGlar bağlantı prot aracı ile bir glikozaminoglikan olan hiyalüronatın çok uzun ipliklerine yaklaşık 40 nm aralıklarla nonkovalent olarak bağlanarak oluşur

İntegral zar proteinin proteo glikan yapısı Pl zarının çekirdek prot i olan Sindekan Ekstrasellular taraftaki NH 2 ucu üç tane heparan so 4 zincirine ve 2 tane kondriyotin so 4 zincirine kovalan bağlı Sindekan prot transmemb zincir, 3 heparan s 04 zinciri 2 kondrıyotin so 4 içeren ekstrasellular zincir içerir bunlar serin aa bağlıdır Zarın ekstr sell tarafında amıno ucu 3 heparan so 4 e 2 kond so 4 e kovalan bağlı Heparanso 4 ekstrasellular ligantlara bağlanır özgün reseptorler ile etkileşimi düzenler

İntegrinler bazı ekstrasellular makromoleküller için bağlanma yerlerine sahip. Hücre –matriks etkileşimi görülmekte Etkileşim sadece hücreleri ekstra sell lar matrikse sabitlemez, hücreleri gelişen dokuya migrasyonunun yönlendirir. Bilgi integriler aracılığ ile pl zarının her iki tarafına iletilir Hücreler ve ekstrasellular matriks proteoglikanı arasındaki bağlantı integrin prot ile, ve integrin ve proteo glikanın herikisi için bağlantı yeri içereren ekstrasell prot olan fibronektin ile saglanır Kollajen lifleri fibronektin ve proteoglikanla yakın ilşkili

Peptidoglikan, bakteriyel hücre duvarlarının rijid komponentidir. N-asetil glukozamin (Glc. NAc) ve N-asetil muramik asit (Mur. NAc) ünitelerinin art arda ( 1 4) bağları vasıtasıyla birbirine kovalen bağlanmasıyla oluşmuş heteropolisakkarittir. Bakteriyel hücre duvarında çapraz bağlı peptidoglikan, lizozim enzimi vasıtasıyla yıkılır. Bu olay, Glc. NAc ve Mur. NAc arasındaki glikozidik bağların hidrolizidir. Lizozim göz yaşında bulunur , gözü enf. dan korur. Penisilin gibi bazı antibiyotikler, bakteriyi , çapraz bağ sentezini önleyip hücre duvarını ozmotik parçalanmaya karşı zyıflatarak öldürür

Hücre içine alınan ptoteoglikanlar, gliko protler ve glikolipidler lizozomal enzimler ile yıkılmakta GAG ların yıkımı Lizozomal hidrolaz ile gerçekleştirilir. Grup içinde bazı endoglikozidazlar, ekzoglıkozidazlar ve sulfatazlar vardır Endoglıkozidazlar kısa zincirli olıgosakleri parçalar, Ekzoglıkozidaz ile şeker kalıntıları, indirgen olmayan uçtan uzaklaştırırlar GAG ları yıkan enzimlerdeki eksiklikler mukopolısakkaroidoz ile sonuçlanır Hurler ve Hunter en çok çalışılan otozomal resss Lab analizi; drar GAG yüksek, akyuvar fibroblast lar ve bazen serumda sorunlu enzime bakılır

Mukopolisakkaroidozlarda görülen enzim eksiklileri Hastalık Hunter Hurler+Scheie Maroteaux Mukolipidozvıı Sanfilippo A Sanfilippo. B Sanfilippo. D Eksik olan enzim Biriken ürün İduranat sülfataz heparan SO 4, derm SO 4 a-L-İdurinaz heparan SO 4, derm SO 4 N-asetilgalaktozaminsulfataz derm SO 4 B-glukoronidaz heparan SO 4, derm SO 4 heparan sulfamidaz heparan SO 4 N-asetilgalaktozami-6 sulfataz heparin SO 4 Lizozomal enz ler mukopolısakkaridoz, sfingolipidoz, va gangliyozidoz gibi depo hast lıklara naden olurlar Tay-sachs, Febry, Gaucher hastlıkları Gangliodaz grub hastalığıdır beyin deri RES etkilenmektedir(Seramid birikmekte)

Gangliozidozlarda görülen enzim eksiklikleri Hastalık Eksik olan enzim Fukozid Tay-sachs Febry Gauchers Nieman pick Faber’s α-fukozidaz Hekzosaminidaz α-galaktozidaz B-glikozidaz Sfingomyelinaz seramidaz

Glikoproteinler, polipeptid iskeletine kovalan bağlı oligosakkarit zincirleri içeren proteinlerdir. Bunlar glukokonjugat veya kompleks karbohidratın bir sınıfıdır Yapıdaki KH, GAG yapısındaki Khidrata göre daha kısadır , yapısal olarak çeşitlidir. Pl membranı dış yüzeyinde , ekstrasellular matriks ve kanda bulunur. Hücre içinde ise Golgi aygıtında, salgı granüllerinde , lizozomla rda bulunurlar. Gproteinlerde olıgosakkarit bimleri, proteoglikanların GAG zincirinden daha tekdüze. Bilgi açısından zengindirler Diğer protler le bağlanma ve tanınmada yüksek özgüllük gösterir

Glikoproteinlerde karbohidrat kısmının anomerik C, proteindeki serin veya treonin amino asidinin OH ına , O-glikozit bağ ile veya asparajinin NH 2 ile N-glikozit bağ ile bağlanmıştır Bazı Glikoprotler tek bazıları ise birden fazla oligosak içerir

Glikoproteinler ribozomlarda sentezlenen polipeptidlere KH blok, ER’da ilave edilir ve Golgide karmaşık işlenme yapılır. Glikoproteinlerin (müsin) O-glikozid bağlanma: nükleotid (UDP) şekerlerle tek glikozil transferazlarla (golgi) Glikoproteinlerin (membrana bağlı ve dolaşımdaki (plazma) proteinleri) N-glikozid bağlanma: oligosakkarit-P-P-dolikoldan blok halinde aktarılır, sonra tek nükleotid şekerle işlenir (Tranferaz ve glikozidazlarla Glikoproteinlerin (enzimi bağlanması) GPI (glikozilfosfoinozitol) bağlı: GPI(membrana bağlı)-glikan zincir-fosforil etanolamin-protein. Dolikol : 17 -2 o yinelenmiş izopren biriminden oluşmuştur

Glikoproteinlerde bulunan karbohidratlar Hekzoslar -------mannoz, galaktoz Asetil hekzos aminler -----N ase glc amin Pentozlar --------------Arabinoz , ksiloz Metilpentoz-------------L-fukoz Sialik asitler------------ N-asetil nör asit

Glikopro bir kısmı hücre dışında bulunur Hücreden salınmadıkça etkı gösteremez. Bazı enzimler, hormonlar, kan pıhtılaşma faktörleri, pl protleri mukuslu salgıların glikoprotleri bu grupta yer alırlar Hücre membra glıkoprotleri 3 -5 monosakk kalıntısı taşıyan oligosakk zincirleri içerir. Glıkoprotler hücre memb dış tarafında yerleşir Glkoprotlerde oligo sakk zincirleri dallanmış yapıdadır Gliko prot içerdiği KH miktarı farklıdır , Kollajen ağırlığının %0. 5 i KH İmmunglobulınlerde %4, glikoforinde %60, kangr maddelerinde ise%80

Glikoproteinler, organizmada çeşitli fonksiyonlara sahiptirler Fonksiyon Yapı Örnek Kollajen Kayganlaştırma, koruma Epiteliyal musinler, sinovyal sıvı glikoproteinleri Transport Seruloplazmin, transferrin Endokrin regülasyon Tirotropin, koriyonik gonadotropin, eritropoietin Kataliz Proteazlar, nükleazlar, glikozidazlar, hidrolazlar Savunma İmmünoglobulinler, kompleman proteinleri, interferon Membran reseptörü Hormon, asetil kolin ve kolera toksini reseptörleri Antijenler Kan grubu maddeleri Hücre-hücre etkileşimi Fibronektin, laminin, kondronektin

Pl glikoproteinleri; mannoz, N-asetil Glcamin, galaktoz, sialikasit içeren çekirdeğe sahiptir. İmmunglobinlerde aynı bileşikler fakat farklı miktarlarda bulunur Birçok Pl glikoprot lerinin oligosakkarit zincir uç kısmında bulunan sialik asit protlerin KC tarafından alınıp yıkılmasını önler Cu taşıyan prot olan seruloplazmin sialik asit ile biten birkaç olıgosak zinciri içerir. Sialidaz enz sialik asidi yıkar ve bu durum yaşlı protler yıkımı ve yenilenmesi için bir işarettir. Hepatositler pl zarlarında, Lektin içerirler, lektinler sialik asit tarafından korunmayan galaktoza bağlanır.

Yeni sentezlenen eritrosit zarlarında sialik asitle biten oligosakkarit zincirli glikoprot ler vardır. Bazı hormonlar (peptid horm)oligosak zincirleri içerir, dolaşımda yaşam sürelerini etkiler Lektinler; Khidratlara yüksek afinite ile bağlanan protlerdir, Lektinler hücre-hücre tanınmasında ve adesyon işlemlerinde fonksiyonel Saflaştırılmış lektinler, lab şartlarında farklı olıgosak zıncır içern glikeprot saptanmasında kullanılır

Selektinler; çeşitli hücresel süreçlerde , hücre-hücre tanınmasında ve adesyona aracılık yapan pl zarlarında bulunan lektin Selektinin üç tipi vardır. L selektin (T hücresinde)----PNL, lenfler p selektin -----Endotel hüc, trombosit E selektin (epitelhücresinde) ----EC

Bazı mikrobik patojenler kendilerini konakçı hücrelere yapıştırmaya ve toksinlerin hücrelere girmesini sağlayan lektinlere sahiptir Helicobacter pylori gastrik epitel hüc oligosakleri ve kendi zarındaki lektinler arasında etkileşim ile mide iç yüzeyine bağlanır Grip virüsü dahil birçok hayvan virüsü konakçı hücrelerinde bulunan olıgosakkaritlerle etkileşerek onlara yapışır. Gripvirusunun lektini HA proteinidir HA prot virüsün hücreye girmesi ve enfeksiyon için şarttır (HA; hemağlutinasyon prot)

Kan grubu maddeleri; Erit yüzeyinde saptanan kan grubu maddeleri %80 i polisak geriye kalan ise polipept İnsanda erit. de birçok dokuda bulunan kan grub maddeleri, tükürük, mide salgısı, süt, sperm, idrarda saptanmıştır. Erit kan grub maddeleri glikolipid özelliğindedir Hücre membranındaki glikolipidler hücre dışına doğru yönelmişlerdir ve hücre tanınmasında rol alırlar Kan grubu maddelerinde 4 monosak birimi yer alır D-galaktoz, L-fukoz, D-galaktozamin, D-glikozamin Hekzosların amin grubu asetillenmiştir Kan grubunu, sakkaritlerin oranı ve dizilişi belirler (O, A, B, AB)

A grup anti B antikor B grup anti A antikor AB grup antikor içermez 0 grubunda ise hem anti A hem de anti B antikorları bulunur ABO maddeleri çoğu hücre zarında bulunan Glikosfingolipid ve glikopro oligsak bileşikleridir