Transcript KARBOHİDRATLARIN YAPISAL VE İŞLEVSEL ÖZELLİKLERİ II Doç.Dr. Mustafa ALTINIŞIK ADÜTF Biyokimya AD1 Organizmadaki önemli monosakkarit türevleri Glukoz, galaktoz ve mannoz gibi basit heksozların türevlerinde, ana bileşikteki bir.

KARBOHİDRATLARIN
YAPISAL VE İŞLEVSEL
ÖZELLİKLERİ II
Doç.Dr. Mustafa ALTINIŞIK
ADÜTF Biyokimya AD
2006
1
Organizmadaki önemli
monosakkarit türevleri
Glukoz, galaktoz ve mannoz gibi basit heksozların
türevlerinde, ana bileşikteki bir hidroksil grubu, bir
başka yapı ile yer değiştirmiştir veya bir karbon atomu
karboksilik asite okside olmuştur.
2
3
Şeker fosfatları, bir monosakkaritin hidroksil gruplarından biri ile
fosforik asidin kondensasyonu sonucu oluşmuş bileşiklerdir.
Şekerlerin fosforik asitle oluşturdukları fosfat esterleri, biyolojik
yönden çok önemli maddelerdir. Gliseraldehit fosfat ve dihidroksi
aseton fosfat da önemli ara metabolizma maddeleridirler.
Hücre içinde şeker
fosforilasyonunun bir
etkisi, şekerin hücre
dışına diffüzyonunun
önlenmesidir; bir
başka etkisi,
şekerlerin sonraki
kimyasal değişmeler
için aktive olmasını
sağlamaktır.
4
Amino şekerler, bir monosakkaritteki bir hidroksil
grubunun bir amino grubu ile yer değiştirmesi sonucu
oluşmuş bileşiklerdir.
5
Amino şekerlerin amino gruplarının asetik asit ile
kondense olmasıyla bunların da türevleri oluşabilir.
6
Deoksi şekerler, bir monosakkaritteki bir hidroksil
grubunun bir hidrojen ile yer değiştirmesi sonucu oluşmuş
bileşiklerdir.
7
Aldonik, üronik, sakkarik asitler, monosakkaritin
aldehit ve/veya alkol gruplarının asit grubuna
yükseltgenmesiyle oluşurlar.
8
Aldonik ve üronik asitler, laktonlar diye isimlendirilen
stabil intramoleküler esterler oluştururlar.
9
Hafif alkali ortamda serbest yarı asetal hidroksili
içeren monosakkaritlerin anomerik karbonunun
karboksilik aside yükseltgenmesi sırasında şeker,
indirgen olarak etki gösterir; Cu2+, Ag2+, Hg2+, Bi3+
gibi iyonları indirger; böyle şekerler, indirgeyici şeker
olarak tanımlanırlar.
10
Fehling reaktifi ve
Benedict
reaktifleri,
indirgeyici
şekerlerin
tanınmasında
kullanılırlar.
11
Glukoz oksidaz da glukozu glukonik aside ve hidrojen
perokside dönüştürür.
Glukoz oksidaz reaksiyonundan, kan glukoz düzeyinin
belirlenmesinde yararlanılmaktadır.
12
Şeker alkolleri, serbest yarı asetal hidroksili içeren
monosakkaritlerin anomerik karbonunun alkol gruplarına
indirgenmesiyle oluşan bileşiklerdir. Glukozdan sorbitol,
mannozdan mannitol, galaktozdan dulsitol oluşması
önemlidir.
13
Monosakkarit molekülünde bir karbon atomundan
komşu karbonil grubunun oksijenine bir protonun göç
etmesi ile doymamış bir alkol yani enol oluşması olayı,
enolizasyon olarak tanımlanır.
Glukoz, mannoz ve fruktoz, hafif alkali ortamda enol
biçimleri üzerinden birbirlerine dönüşürler
14
Glikozidler, bir monosakkarit
molekülünün yarı asetal OH
grupları (anomerik karbondaki
hidroksil grubu) ile bir başka
molekülün OH veya >NH
grubu arasında bir molekül su
çıkışı sonucu oluşan glikozidik
bağ (O-glikozidik ve Nglikozidik) ile bağlanmaları
sonucunda meydana gelirler.
15
Glikozidler hidroliz olabilirler ve kendilerini oluşturan
ürünler meydana gelir.
16
Bir glikozidde karbohidrat
olmayan kısma aglikan
denir.
Metanol, gliserol, fenol,
sterol, pirimidin ya da
pürin bazları, aglikan
örnekleridirler.
17
Epimerizasyon olayı, epimer şekerlerin birbirine
dönüşümü olayıdır.
Glukoz ve mannozun yalnızca 2. karbonlarındaki
konfigürasyon farklıdır; bu şekerler, epimer şekerler
olarak da bilinirler; epimerizasyon olayı ile birbirlerine
dönüşürler.
18
Monosakkarit çözeltileri yoğun alkali ortamda iyice
karıştırıldıktan sonra kaynatılırsa, sarı kırmızı
kahverengi biçiminde bir renk değişmesi görülür ve
karamel kokusu hissedilir.
Moor testi olarak bilinen bu reaksiyonda renk
değişikliği, serbest hale geçen aldehitlerin
polimerizasyonu ile reçine özelliğinde maddeler
oluşmasından ileri gelir.
19
Monosakkaritlerin dehidrasyonu yani yoğun asit
ortamlarda kaynatılmakla monosakkarit molekülünün üç
molekül su kaybetmesi olayı sonucunda pentozlardan
furfural, heksozlardan 5-hidroksi metil furfural
meydana gelir
20
Monosakkaritin 1.ve 2.karbon atomlarına fenil hidrazinin
bağlanmasıyla karakteristik kristalli osazonlar oluşur.
21
Glukoz, fruktoz ve mannoz, sarı renkli ekin demeti
görünümünde aynı osazon kristallerini oluşturur.
Galaktozun oluşturduğu osazon kristalleri koyu sarı
renkte at kestanesi görünümündedir
22
Monosakkaritleri tanıma
deneyleri
• Monosakkaritlerin indirgeyici özellikleri ile ilgili deneyler
Trommer deneyi
Fehling deneyi
Nylander deneyi
Tollens deneyi
• Monosakkaritlerin renk tepkimeleri ile ilgili deneyler
Molisch deneyi
Anilin asetat deneyi
Bialin orcin deneyi
Seliwanoff deneyi
• Monosakkaritlerin osazon oluşturmalarıyla ilgili deney
23
Trommer deneyi
Serbest yarı asetal hidroksili içeren
monosakkaritlerin, indirgeyici özellikleriyle
Cu2+’ı Cu+’a indirgemeleri prensibine dayanır
2NaOH + CuSO4  Na2SO4 + Cu(OH)2
glukoz, Cu(OH)2’i CuOH haline indirger ve kendisi de aldonik
asidine (glukonik asit) yükseltgenir
Oluşan CuOH, suda çözünmez ve sarı renkli çökelti halinde çöker
Isıtma sırasında CuOH su kaybederek Cu2O haline dönüşür
Oluşan Cu2O, suda çözünmez ve kırmızı renkli çökelti halinde çöker
24
Fehling deneyi
Prensibi, Trommer deneyininkiyle aynıdır.
Serbest yarı asetal hidroksili içeren monosakkaritlerin,
indirgeyici özellikleriyle
Cu2+’ı Cu+’a indirgemeleri prensibine dayanır
25
26
Nylander deneyi
Serbest yarı asetal hidroksili içeren
monosakkaritlerin, indirgeyici özellikleriyle
bizmut tuzu Bi(OH)2NO3’ı siyah renkli bizmut
oksite veya metalik bizmuta indirgemeleri
prensibine dayanır
27
Tollens deneyi
Serbest yarı asetal hidroksili içeren
monosakkaritlerin, indirgeyici özellikleriyle
amonyaklı gümüş nitratı metalik gümüşe
indirgemeleri prensibine dayanır
28
Molisch deneyi
H2SO4 etkisiyle pentozlardan furfural
heksozlardan 5-hidroksi metil
furfural oluşması,
furfural ve 5-hidroksi metil furfuralin -naftol
ile
mor renkli trifenil metan
oluşturması prensibine dayanır
29
30
Anilin asetat deneyi
H2SO4 etkisiyle pentozlardan furfural
heksozlardan 5-hidroksi metil furfural
oluşması,
furfuralin, anilin asetat ile koyu kırmızı renk
maddesi oluşturması,
5-hidroksi metil furfuralin ise anilin asetat ile
koyu kırmızı renk maddesi oluşturmaması
prensibine dayanır.
31
Bialin orcin deneyi
Kaynatma ve asit etkisiyle pentozlardan furfural
heksozlardan 5-hidroksi metil furfural oluşması,
furfuralin, orcin ile mavi renkli madde
oluşturması,
5-hidroksi metil furfuralin ise orcin ile sarıkahverengi bir kompleks oluşturması prensibine
dayanır
32
Seliwanoff deneyi
Kaynatma ve asit etkisiyle pentozlardan furfural
heksozlardan 5-hidroksi metil furfural oluşması,
furfuralin, rezorcin ile mavi-yeşil renkli bir kompleks
oluşturması,
5-hidroksi metil furfuralin ise rezorcin ile kırmızı renkli
bir kompleks oluşturması,
fruktoz gibi ketoheksozlarla koyu kırmızı
renk
glukoz gibi aldoheksozlarla ise açık kırmızı
renk oluşması prensibine dayanır
33
Monosakkaritlerin osazon
oluşturmalarıyla ilgili deney
Monosakkaritlerin, fenil hidrazin ile 1. ve 2.
karbonlarının katıldığı bir tepkimeye girerek
karakteristik osazon kristalleri oluşturmaları
prensibine dayanır.
Glukoz, mannoz ve fruktozun osazon kristalleri ince uzun
iğneler şeklinde ve ekin demeti görünümünde
kristallerdir
Galaktozun osazon kristalleri kirli sarı ve at kestanesi
görünümünde kristallerdir
34