Karbonhidratlar, yapısında Karbon (C), Hidrojen (H) ve Oksijen (O) elementleri bulunan şekerlerin (glikoz) bir araya gelmesiyle oluşmuş organik moleküllerdir. Bütün canlı hücrelerinde karbonhidrat bulunur ve doğada genellikle büyük moleküller halindedir. Vücuda alınan büyük moleküllü karbonhidratların hücrelere iletilmesi için canlı tarafından sindirilmesi ve uygun büyüklüğe kadar parçalanması gerekir.
Karbonhidratlar hızlı sindirilebilme özelliğinden dolayı vücutta birinci dereceden enerji kaynağı olarak kullanılır. En çok karbonhidrat, ekmek, makarna, fasulye, patates, kepek, pirinç ve tahıl ürünlerinde bulunur. Karbonhidratlar vücudumuzda en çok bulunan üçüncü besin maddesidir. Ototrof(üretici) canlılar karbonhidratların yapıtaşı olan glikozu sentezleyerek heterotrof(tüketici) canlıların glikozu dışarıdan hazır olarak almasına olanak sağlar. Karbonhidratlar hayvanlarda glikojen(yağ) olarak bitkilerde ise nişasta olarak depolanır. Karbonhidratların kimyasal sindirimi ağızda başlar. DNA, RNA ve ATP‘nin yapısına katılır.
Fazla tüketilen karbonhidrat insanda yağa dönüştürülerek karaciğer ve kas hücreleri tarafından depo edilir. Bu sebeple aşırı karbonhidrat tüketimi şişmanlığa sebep olur. Ayrıca insülin direncine sebep olarak şeker hastalığının gelişmesine zemin hazırlar. Vücut enerji ihtiyacını karşılamada birinci sırada olduğundan az karbonhidrat tüketildiğinde hâlsizlik, yorgunluk ve baş dönmesi meydana gelebilir.
Karbonhidratların sınıflandırılması
Karbonhidratlar yapısındaki basit şeker sayısına göre; monosakkarit(tek şekerli), disakkarit(iki şekerli) ve polisakkaritler(çok şekerliler) olmak üzere üç şekilde sınıflandırılır.
Monosakkaritler (Tek şekerliler)
Tek şekerliler karbonhidratların en küçük birimidir, bu sebeple sindirilmezler. Tek şekerliler içerdikleri karbon(C) sayısına göre; içeriğinde 3 adet karbon bulunduranlar trioz, 5 adet bulunduranlar pentoz, 6 adet karbon bulunduranlara ise 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 yoluyla su ve karbondiokside kadar parçalanarak enerji meydana getirir. Burada meydana gelen enerji canlıların yaşamını devam ettirebilmesi için gereken enerjinin kaynağıdır. Bu sebeple ihtiyaç halinde ve yeterli alınamaması durumuyla karşı karşıya kalınma ihtimaline karşı vücut tarafından yağa dönüştürülüp depolanır, çok fazlası obeziteye neden olur.
Disakkaritler (Çift Şekerliler)
Çift şekerliler iki tek şekerlinin bileşmesiyle oluşur. Bu birleşim esnasında ortama su çıkışı olur ve bu olay dehidrasyon tepkimesi olarak adlandırılır. Dehidrasyon tepkimesi anabolik(yapım) reaksiyonudur ve genel olarak aşağıdaki gibi gösterilir;
Çift şekerlilerden maltoz ve sükroz bitki, laktoz ise hayvan hücrelerinde sentezlenir. Çift şekerlilerin molekülleri tek şekerlilere oranla daha büyük moleküllüdür ve bu moleküller parçalanırken su kullanılır, bu olay hidroliz olarak adlandırılır. Yani çift şekerlilerin yapı taşlarına ayrılabilmesi için su gerekir. Bu olay resimdeki denklemlerde de görüldüğü üzere dehidrasyon sentezinin tam tersidir. Çift şekerlilerin hidroliz tepkimesiyle şekerlerine ayrılması bir katabolik(yıkım) reaksiyonudur.
Polisakkaritler (Çok şekerliler)
Çok şekerliler adından da anlaşılacağı üzere ikiden fazla glikozun bir araya gelmesiyle oluşur ve burada glikozlar glikozit bağı ile birbirine bağlanır. Bu tepkime gerçekleşirken, tepkimeye giren glikoz sayısından bir eksiği kadar su molekülü ortaya çıkar(resimdeki denklemde görebilirsiniz).
Nişasta, selüloz, glikojen ve kitin olmak üzere toplamda dört çeşit polisakkarit vardır. Bunlardan nişasta ve selüloz bitkisel, glikojen ve kitin hayvansal polisakkaritlerdir. Ancak selüloz ve kitin hücre yapısına katılırken, nişasta ve glikojen hücrede depo edilir.
Nişasta
- Bitkiler ürettikleri glikozun fazlasını daha sonra ihtiyaç halinde kullanabilmek için nişastaya dönüştürerek kök, gövde, yaprak, meyve ve tohum gibi organlarında depolar. Patates, pirinç, arpa, buğday ve yulaf gibi besinlerde bol miktarda nişasta bulunur.
Selüloz
Bitkisel ve yapısal bir polisakkarit olan selüloz, bitki hücrelerini çevreleyen hücre duvarının temel bileşenidir. Çok sayıda glikozun bir araya gelmesiyle oluşan selüloz suda çözünmez. Otçul hayvanlar, bağırsaklarında yaşayan mutualist bakteriler sayesinde selülozu sindirebilirken insanlar selülozu sindiremez. Ancak selülozu sindiremese de sindirim kanalından geçen sülüloz, mukus(mukus hücreleri tarafından salgılanan koyu kovamdaki yapışkan sıvı) salgılanmasını uyararak besinlerin kolayca ilerlemesini sağladığından bolca tüketilmelidir. Taze meyve ve sebzeler, tahıllar selüloz açısından zengin besinlerdir.
Glikojen
Çok sayıda glikozun birleşmesiyle oluşan glikojen hayvansal kaynaklı polisakkarittir. Fazlası mantar, bakteri ve hayvan hücrelerinde glikojen olarak depolanır. İnsan vücudunda glikozun fazlası glikojene dönüştürülerek karaciğer ve kas hücrelerinde depolanır.
Kitin
Arı, hamam böceği gibi eklem bacaklıların kabuk denilen dış iskeletinde ve yapısında azot bulunduran bir polisakkarittir. Kitin suda çözünmez. Oldukça sağlam bir yapıya sahip olan kitinden ameliyatlarda kullanılan dikiş iplikleri üretilir ve doku içerisinde çözündüğünden dikişi aldırmak gerekmez.
Ayrıca bakın;
- Protein
- Yağ
- Canlıların Yapısında Bulunan Bileşikler Nelerdir? (Organik ve İnorganik Bileşiklerin Özellikleri) – Ogreniyo.com
- Canlı ve Canlılık Nedir? (Canlı Sınıfları ve Canlıların Ortak Özellikleri) – Ogreniyo.com
Dış bağlantılar;