KARBONHDRATLAR Do Dr Glnur Andican CTF Biyokimya Anabilim

KARBONHİDRATLAR Doç. Dr. Gülnur Andican CTF Biyokimya Anabilim Dalı

KARBONHİDRATLAR l l Ø Ø Ø l En çok bulunan biyomoleküller Her yıl 100 X 109 ton CO 2 ve H 2 O fotosentez ile. . . Başlıca enerji kaynağı ve diyetin temel gıdası Çözünür olmayan karbonhidrat polimerleri (yapısal, koruyucu eleman) Bağ dokusu ve hücre örtüsü Eklem sıvısı kayganlığı Hücrelerarası sıvı Glikokonjugatlar: protein ve lipitlerle

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

Karbonhidratların sınıflandırılmaları l l Oligosakkarit: glikozit bağlar ile Polisakkarit: 20 monosakkarit, binlerce. Dallı dallanmamış

Monosakkaridler (aldoz, ketoz) l Dallanmamış C iskeleti

Asimetrik merkez

D-Aldozlar Ø 2 n stereoizomer, n= asimetrik C atomu

D-Ketozlar

Epimerler

Mutarotasyon

Haworth perspektif formülleri (düzlemsel) Kalın çizgi daha yakın

Kayık –Sandalye konformasyonları

Sandalye : stabil konformasyon

Deoksi şekerler

Deoksi şekerler

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

Asidik şekerler

Polihidrik alkoller

Şeker fosfatları

Serbest -CO gruplu şekerler indirgendir l D-Glukoz + O 2 D-Glukonat + H 2 O 2

Disakkarid oluşumu :

l Böceklerde bulunur

Sellobioz: Glc( 1 4)Glc, selüloz polisakkaritinin disakkarit birimidir. İnsanda (1 4) endoglukozidaz yok. α-amilaz: sellobiozu, sindiremez

Glikozidler

Ouabain : Na K ATPaz inhibitörü

l Ø Glikasyon GHb İleri glikasyon AGE

Polisakkaritler, Glikozaminoglikanlar ve Glikokonjugatlar: Proteoglikanlar Glikoproteinler ve Glikolipidler Doç. Dr. Gülnur Andican C. T. F. Tıbbi Biyokimya Anabilim Dalı

Polisakkaritler, tekrarlayan monosakkarit birimleri, zincir uzunluğu, birimleri bağlayan bağların tipi ve dallanma derecesi bakımından farklıdır.

Nişasta

Nişasta, amiloz ve amilopektin olmak üzere iki tip glukoz polimeri içerir.

Amilopektin, ( 1 4) bağları ile zincir yapmış glukoz birimlerinin her 24 -30 glukoz kalıntısında bir dallanan glukoz polimeridir. Dallanma noktalarındaki bağ, ( 1 6) bağıdır.

Glikojen • Hayvan hücrelerinin temel depo homopolisakkariti. özellikle karaciğerde ve kasta. Hayvansal nişasta. • KC’in %7’si, Kas’ın %1 -2 • ( 1 4) bağları ile birbirine bağlanmış glukoz birimlerinin uzun zincirlerinin, ( 1 6) bağları ile dallanmış bir glukoz (amilopektin gibi) polimeridir. • Dallanma ortalama 8 -12 şekerde bir olur • molekülde bir indirgeyici uç vardır. Dallar kadar indirgen olmayan uç vardır.

l l Amilopektine benzer. G: glikojenin. Glikojen sentezi için primer

İnülin, ( 1 2) bağları ile birbirine bağlanmış fruktoz birimlerinin dallanmamış uzun zincirlerinden oluşan fruktoz polimeri.

Heteropolisakkaritler, tekrarlayan iki veya daha fazla farklı tip monomerik birim içeren polisakkaritler. tüm organizmalar için ekstrasellüler destek sağlar.

l Penisilin, çapraz bağların sentezini önler, duvar ozmotik parçalanmaya karşı zayıflar, bakteriyi öldürür.

Glikozaminoglikanlar (mukopolisakkaritler) l l Heteropolisakkarittir. tekrarlayan disakkarit ünitelerinin düz polimerlerinden oluşmuş bileşiklerdir. Ekstraselüler matriksin bileşenidir (hücre dışı alanda, hücreleri bir arada tutan ve oksijen besin difüzyonu için gözenekli jel yapısında madde). EM: heteropolisakkaritler ve kollajen, elastin, fibrinojen, fibronektin ve laminin gibi fibröz proteinlerin ağ şeklinde yapısı. GAG ekstraselüler proteinlere bağlanarak proteoglikanları oluşturur.

Glikozaminoglikanlar Tekrarlayan disakkarit birimlerinden biri daima ya N -asetil glukozamin (Glc. NAc) ya da. N-asetil galaktozamin (Gal. NAc)’dir. Diğer monosakkarit uronik asit genellikle glukuronik asit (Glc. UA) veya L-iduronik asit (Id. UA). Sülfat grubu içerir. Çok sayıda – yük: itme yaratır kh. zincirler uzaklaşır su tutar, kayganlaşma olur.

Hiyaluronik asit: • Fizyolojik p. H’da hiyaluronat halindedir. Sülfatlanmamış, dallanmamış. Proteinlerle kovalent bağ yapmaz.

Kondroitin sülfatlar: glukuronik asit (Glc. UA) ve N-asetil-galaktozamin sülfat (Gal. NAc. SO 4 ).

Dermatan sülfat: iduronik asit (Id. UA) ve Nasetil-galaktozamin-4 - sülfat (Gal. NAc. SO 4 ) kurulmuştur. Derma: deri Kondroitin sülfatın yapısına benzer. Hayvansal dokularda çok yaygın. Derinin esnekliği, yumuşaklığına katkı. Kan damarları, kalp kapakçığı.

Keratan sülfatlar: Galaktoz (Gal) ve N-asetilglukozamin-6 -sülfat (Glc. NAc. SO 4 ) kurulmuşlardır. Keras: boynuz. Uronik asit içermez.

Heparin ve heparan sülfat: Heparin: Uronik asit %90 Id. UA’tir. Amino grupları çoğu sülfatlanmıştır. Bağlandığı prot. Serin ve glisin çok fazla. HS: Glc. UA baskındır.

Proteoglikanlar l l l Hücre yüzey ve ekstrasellüler matriks makromolekülleri. Membran proteini veya salınan proteine kovalent bağlı bir veya fazla GAG vardır. Proteoglikandaki karbon hidrat miktarı glikoproteinden fazla. ağırlığının %95’i olabilir. Diğer proteoglikanlarla, proteinlerle kovalent olmayan etkileşimleri dokuya esnekli ve sağlamlık verir. (kollajen, elastin) GAG’lar polianyonlardır: Na+, K+ ‘u bağlar. Osmatik basınçla suyu hücre dışına çeker.

GAG’ Çekirdek protein bağlanma l l l ---GAG-Gal-Xyl-Ser (O-glikozid bağ) ---GAG-Gal. NAc-Ser(Thr) (O-glikozid bağ) ---GAG-Glc. NAc-Asn (N-glikozid bağ)

Proteoglikanlar, Ör: Kıkırdak proteoglikanı aggregan. Kollajenle etkileşimde.

Proteoglikanlar, Ör: İntegral membran proteininin proteoglikan yapısı

l Ekstraselüler matriks: membran proteini (integrin), proteoglikanlar, diğer matriks proteinleri (fibronektin, v. s) için bağlanma yerleri içerir

Glikoproteinler’in oligosakkaritlerin fonksiyonu l l l Fizikokimyasal özellikleri değişir: çözünürlük, akışkanlık, yük, denatürasyon Öncül proteinlerin daha küçük ürünlere proteolitik işlenmesini etkiler Hücre içi ve dışından gelen proteolize karşı koruma (sialidaz enzimi ile desiyale edilmiş plazma proteinin KC’de hızla metabolize edilir (asiyaloglikoprotein reseptörü tanır, seruloplazmin), yaşlı proteinlerin yıkımı ( Glc. NAc- LH), Membrana yerleşmeyi, hücre içine (lizozom) göçü etkiler (Man) Kanser hücre metastazı etkiler.

l l l Nükleotid şekerler ile Transferazlar ile sitozolde (UDP-Glc) UDP GDP CMP (Sialik asitler nukleusta) Nükleotid şekerler golgiden taşınması antiport ile

Glikoproteinler, Glikoproteinlerde karbohidrat kısmı proteindeki serin veya treonin amino asidine O-glikozit bağ ile veya asparajine N-glikozit bağ ile bağlanmıştır.

Lenfosit hareketinde lektin ligant etkileşimi: l l l Lektin trans membran prot’ler spesifik Kh. ligantları var. C, S, P, I-tipi ve sentetik üretilenler (asiyaloglikoprotein reseptörü) Selektin: lektin ailesinden. P-Selektin Tlenfositlerin oligosakkaritleriyle etkileşir, yavaşlar. Adezyon proteini ve Tlenfosit etkileşimi.

l l İnfluenza virus A: hemaglutinin (16) ile hücreye bağlanır, nöraminidaz (9) H 5 N 1 Helikobakter pylori midede amonyum salgılar, ülser Kolera, boğmaca toksini glikolipidlerle Spermdeki membran proteini, ovumdaki oligosakkarit ile etkileşir proteaz ve hyalüronidaz salınır.

l l l ABO maddeleri oligosakkarid yapısında Eritrosit membranında bulunan ABO maddeleri gligosfingolipid yapısında (R: seramid veya ser, thr) Aynı oligosakkaritler sekresyonlarda glikoprotein yapısında A grubu: Anti-B antikorları AB grubu: anti-A ve anti B antikoru yok