Name: carbohydrate structures and types
Uploaded: 2020-11-23T11:47:33.000Z
Duration: 3 min 25 s
Channel: JoVE

Karbonhidratlar;karbon, hidrojen ve oksijenden oluşan bileşiklerdir. Bu moleküller isimlerini, her karbon için iki hidrojen atomu ve bir oksijen atomu içeren birçok monosakkaridin deneysel formülünden alır. Basit karbonhidratlar, monosakkaritler adı verilen monomerler ve disakkaritler adı verilen dimerlerdir.Karmaşık karbonhidratlar, polisakkaritler adı verilen polimerlerdir. Bir monosakkarit, fonksiyonel grubuna göre bir aldoz veya bir ketoz olarak sınıflandırılabilir. Aldehit grubuna sahip olanlar aldozlar, keton grubuna sahip olanlar ise ketozlar olarak adlandırılır.Monosakkaritler genellikle zincirlerinde üç ila yedi karbon atomu içerir. Karbonil karbona en yakın uçtan başlayarak karbonların her biri numaralandırılabilir. Şekerler düzlemsel olmayan halka yapıları oluşturabilir ve doğada çoğunlukla bu döngüsel formda bulunur.Halka yapıları, karbonil grubu, bir yoğunlaşma reaksiyonu yoluyla molekülün karşı ucundaki bir hidroksil grubu ile reaksiyona girdiğinde oluşur. Reaktif aldehite veya ketona bağlı karbon aynı zamanda anomerik karbon olarak da bilinir. Bu karbon-oksijen halka yapıları iki anomer olarak var olabilir:alfa ve beta.Anomerler, karbonil karbondaki konfigürasyonda farklılık gösteren yapısal izomerlerdir. Alfa formunda anomerik karbon üzerindeki hidroksil grubu halka içerisinde bulunan son karbondaki CH2OH grubu halkanın zıt taraflarında, beta formunda ise aynı tarafta yer alırlar. Monosakkaritleri diğer moleküllere bağlayan bağlar için benzer bir adlandırma kuralı kullanılır.Halka yapısının altında oluşan bağlar alfa bağları olarak bilinirken, halkanın üstündeki bağlar beta bağları olarak bilinir. Glikosidik bağlantılar adındaki sayılar, bağlantılarda yer alan monosakkaritlerden gelen karbon sayılarını gösterir. İki monosakkarit, glikosidik bağlantılar yoluyla birbirine bağlandığında, disakkaritler oluştururlar.Glikosidik bağlantılar, bir monosakkaridin hidroksil grubu, bir su molekülünün ortadan kaldırılmasıyla başka bir monosakkaridin anomerik karbonu ile reaksiyona girdiğinde oluşan kovalent bağlardır. Polisakkaritler veya kompleks karbonhidratlar, kovalent bağlarla bir arada tutulan bir monosakkarit zinciridir. Bu moleküllerde bulunan glikosidik bağlardaki varyasyon, aynı monosakkaritten farklı tipte polisakkaritlere neden olabilir.Β-1, 4-glikosidik bağlarla bağlanan glikoz molekülleri, suda çözünmeyen bir polisakkarit olan selülozu oluşturur. Α-1, 4-glikosidik bağlarla bağlanan glikoz molekülleri, suda çözünür bir polimer ve bir nişasta bileşeni olan amiloz oluşturdu. Nişasta ve selüloz bitkilerde bulunan polisakkaritlerdir.Glikojen, α-1, 4-glikosidik bağlarla ve α-1, 6-glikosidik bağlarla aralıklı dallanmalarla bağlanan glikozdan oluşan suda çözünmeyen bir moleküldür. Glikojen, hayvanlarda bir depolama polisakkaridi görevi görür.

karbonhidratların kimyası

Chemistry of Carbohydrates

Karbonhidratlar insanlarda ve hayvanlarda diyetin önemli bir parçasıdır. Tahıllar, meyveler ve sebzeler, özellikle nişastanın ve birçok temel gıdanın bir bileşeni olan basit bir şeker formu olan glikoz yoluyla vücuda enerji sağlayan doğal karbonhidrat kaynaklarıdır. Stokiyometrik formül (CH2O)n karbonhidratları temsil eder (burada n moleküldeki karbon sayısıdır). Başka bir deyişle, karbonhidrat moleküllerinde karbonun hidrojene ve oksijene oranı 1:2:1'dir. Bu formül aynı zamanda "karbonhidrat" teriminin kökenini de açıklar: bileşenler karbon ("karbon") ve sudur ("hidrat"). Karbonhidratlar basit ve kompleks olarak sınıflandırılabilir. Monosakkaritler ve disakkaritler basit karbonhidratlardır. Polisakkaritler kompleks karbonhidratlardır.
 
 Monosakkaritler
 
 Monosakkaritler, en yaygınları glikoz olan basit şekerlerdir. Monosakkaritlerde karbon sayısı genellikle üç ila yedi arasında değişir. Şeker bir aldehit grubuna (R-CHO yapısına sahip fonksiyonel grup) sahipse, aldozdur ve bir keton grubuna (RC(=O)R' yapısına sahip fonksiyonel grup) sahipse, ketozdur. Şekerdeki karbon sayısına bağlı olarak triozlar (üç karbon), pentozlar (beş karbon) ve/veya heksozlar (altı karbon) olabilirler.
 
 Galaktoz ve fruktoz diğer yaygın monosakkaritlerdir. Glikoz, galaktoz ve fruktoz izomerik monosakkaritlerdir (heksozlar), yani aynı kimyasal formüle sahiptirler, ancak biraz farklı yapılara sahiptirler. Glikoz ve galaktoz aldozdur ve fruktoz ketozdur.
 
 Monosakkaritler doğrusal veya halka şeklinde moleküller olarak bulunabilirler. Sulu solüsyonda genellikle halka formundadırlar. Bir halka formundaki glikoz, anomerik karbon (halka oluşum sürecinde asimetrik hale gelen karbon 1) etrafında iki farklı hidroksil grubu düzenine (OH) sahip olabilir. Hidroksil grubu şekerdeki 1 numaralı karbonun altındaysa, alfa (α) pozisyonundadır ve eğer düzlemin üzerindeyse, beta (β) pozisyonundadır.
 
 <h4>Disakkaritler</h4>
 
 Disakkaritler, iki monosakkarit bir dehidrasyon reaksiyonuna (veya bir kondenzasyon reaksiyonuna veya dehidrasyon sentezine) maruz kaldığında oluşur. Bu işlem sırasında, bir monosakkarit hidroksil grubu başka bir monosakkarit hidrojen ile birleşir, bir su molekülünü serbest bırakır ve bir kovalent bağ oluşturur. Buna glikozidik bağ denir. Glikozidik bağlar alfa veya beta tipi olabilir. Birinci glikozun karbon-1 üzerindeki OH grubu halka düzleminin altında olduğunda bir alfa bağı oluşur ve karbon-1 üzerindeki OH grubu halka düzleminin üzerinde olduğunda bir beta bağı oluşur. En yaygın disakkarit, glikoz ve fruktoz monomerlerinden oluşan sukroz veya sofra şekeridir.
 
 <h4>Polisakkaritler</h4>
 
 Glikozidik bağlarla bağlanmış uzun bir monosakkarit zinciri bir polisakkarittir. Zincir dallanmış veya dallanmamış olabilir ve farklı tipte monosakkaritler içerebilir. Molekül ağırlığı, birleştirilmiş monomerlerin sayısına bağlı olarak 100.000 dalton veya daha fazla olabilir. Nişasta, glikojen, selüloz ve kitin polisakkaritlere örneklerdir.
 
 Bitkiler nişastayı şeker şeklinde depolar. Bitkilerde, bir amiloz ve amilopektin karışımı (her iki glikoz polimeri) bu şekerleri içerir. Nişasta, α 1-4 veya α 1-6 glikosidik bağlarla birleştirilen glikoz monomerlerini içerir. 1-4 ve 1-6 sayıları, bağı oluşturmak için birleştirilen iki rezidünün karbon sayısını ifade eder.
 
 Glikojen, insanlarda ve diğer omurgalılarda glikozun depo şeklidir ve glikoz monomerlerinden oluşur. Glikojen, nişastanın hayvansal eşdeğeridir ve genellikle karaciğer ve kas hücrelerinde depolanan oldukça dallı bir moleküldür. Kan şekeri seviyeleri düştüğünde, glikojen glikozu serbest bırakmak için parçalanır.
 Selüloz, en bol bulunan doğal biyopolimerdir. Selüloz çoğunlukla bitkinin hücre duvarında bulunur ve hücreye yapısal destek sağlar. Ahşap ve kağıt çoğunlukla selüloziktir. Glikoz monomerleri, β 1-4 glikosidik bağları birbirine bağlayan selüloz içerir.
 
 Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: <a href=""https://openstax.org/books/biology-2e/pages/3-2-carbohydrates"">Openstax, Biology 2e, Chapter 3.4: Carbohydrates.</a>

Karbonhidratların Kimyası

Karbonhidratlar, insanlarda ve hayvanlarda diyetin önemli bir parçasıdır. Tahıllar, meyveler ve sebzeler, karbonhidrat sağlayan doğal karbonhidrat kaynaklarıdır ...

Education

JoVE Core

Molecular Biology

Moleküler Biyoloji

Unit 1

Ünite 1

Biochemistry of the Cell

Hücre Biyokimyası

KEY TERMS AND CONCEPTS

TEMEL TERİMLER VE KAVRAMLAR

carbohydrate structures and types

Carbohydrates are biomolecules built from carbon, hydrogen, and oxygen. Their chemistry helps explain how simple sugars join together and how larger carbohydrate molecules form.

The smallest carbohydrates are monosaccharides, or single sugar units. These can link to make disaccharides, which contain two sugar units, and polysaccharides, which are long chains of many sugar units.

Carbohydrates play an important role in biology because they are part of the structures and processes found in living things. Understanding their basic chemistry makes it easier to identify how these molecules are grouped and how their forms differ.

Carbohydrate Structures and Types

the periodic table and organismal elements

the-periodic-table-and-organismal-elements

Element Groups in Living Things

Living things are built from elements found on the periodic table. This page focuses on the elements that make up organisms and how they are grouped in biology. These organismal elements are usually divided into major, minor, and trace categories. Major elements make up most of the mass of living matter. Minor elements are needed in smaller amounts. Trace elements are present in very small amounts but still play important roles. The periodic table helps show where these elements fit and how...

functional groups

Functional Groups in Organic Molecules

Functional groups are the parts of organic molecules that give them specific chemical behavior. They help determine how a compound reacts and what properties it has. In organic chemistry, these groups are used to classify molecules in a clear way. Hydrocarbons are one common class of organic compounds. They contain only carbon and hydrogen. Alcohols, aldehydes, and ketones are other classes that are identified by their functional groups. These groups make each class behave differently from the...

polymers

Polymer Structures and Uses

Polymers are large molecules built from repeating smaller units called monomers. Their long-chain structure gives them many different properties and makes them useful in everyday materials. Polymers can form in two main ways. In addition polymerization, monomers join together without losing any atoms. In condensation polymerization, monomers link while a small molecule is released. These two pathways help explain how many common plastics and related materials are made. The structure of a...

what are lipids?

Lipids in Cells: Fats and Membranes

Lipids are a group of biomolecules found in living things. They are known for their role in energy storage and in building cell membranes. This makes them important in many parts of biology. Fats are one common type of lipid. Other lipids include phospholipids and steroids. Each group has a different structure and a different job in the body. Phospholipids are especially important because they help form cell membranes. Steroids also belong to the lipid group, and they have their own distinct...

structure of lipids

Types of Lipids and Their Structure

Lipids are a major group of biological molecules, and their structure helps explain their different forms. Many lipids are built from fatty acids, which are long hydrocarbon chains with a carboxyl group. The carbon chain is hydrophobic, meaning it does not mix well with water, while the carboxyl group is the acidic end. Triglycerides are one common lipid type. They consist of a glycerol molecule joined to three fatty acid chains. Saturated triglycerides have fatty acids with only single...

chemistry of carbohydrates

Carbohydrates are biomolecules built from carbon, hydrogen, and oxygen. Their chemistry helps explain how simple sugars join together and how larger carbohydrate molecules form. The smallest carbohydrates are monosaccharides, or single sugar units. These can link to make disaccharides, which contain two sugar units, and polysaccharides, which are long chains of many sugar units. Carbohydrates play an important role in biology because they are part of the structures and processes found in...

nucleic acids

Nucleic Acids and Genetic Information

Nucleic acids carry genetic information in cells. They include DNA and RNA, which are made from nucleotide building blocks. These molecules store, copy, and help use the instructions needed for life. DNA is the main long-term storage molecule for genetic information. RNA helps carry and use that information in cells. Together, these nucleic acids connect the code in a cell to the proteins it can make.

intermolecular forces

Forces Between Molecules

Forces between molecules help explain why matter behaves the way it does. These intermolecular attractions act between separate molecules, not within a single molecule. They are often much weaker than the bonds that hold atoms together inside a molecule, but they still affect many properties of liquids and solids. Several common types of intermolecular forces are covered in this topic. These include dipole-dipole forces, hydrogen bonding, ion-dipole forces, and van der Waals forces. Van der...

noncovalent attractions in biomolecules

How Biomolecules Hold Their Shape

Biomolecules hold their shape through noncovalent attractions. These interactions occur within and between molecules and help control the structure and stability of complexes. They are different from covalent bonds because they do not involve sharing electrons. Four main noncovalent interactions are important in biology: hydrogen bonds, van der Waals forces, ionic bonds, and hydrophobic interactions. Hydrogen bonds form when a hydrogen atom is covalently bonded to a strongly electronegative...

pH Scale and Acid-Base Balance

pH measures how acidic or basic an aqueous solution is. It is a key way to describe the balance between acids and bases in water-based solutions. The pH scale shows this balance with low values for acidic solutions and high values for basic solutions. Neutral solutions fall in the middle of the scale. Understanding pH helps explain how different substances behave in water. It also helps compare solutions that are more acidic, more basic, or neutral.

hydrolysis of atp

ATP Hydrolysis and Energy Release

ATP hydrolysis is a key chemical reaction in cells that releases energy. ATP, or adenosine triphosphate, is the molecule cells use to store and transfer energy for many processes. During hydrolysis, water breaks the bond in ATP’s terminal phosphate group. This reaction converts ATP into ADP, or adenosine diphosphate, and inorganic phosphate. The released energy can then be used to drive cellular work. High school biology students often see ATP hydrolysis as part of energy transfer in living...

key terms and concepts

Explore carbohydrate structures, from monosaccharides to polysaccharides, and learn how carbon, hydrogen, and oxygen form key biomolecules in living things.

Carbohydrate Structures and Types | JoVE K12

molecular biology

JoVE Core Moleküler Biyoloji, hücrenin moleküler süreçlerini açık ve özlü animasyonlu video dersleriyle sergiler. Buna ek olarak, bilim insanı-eylem videolarında, bu kavramların uygulaması modern laboratuvarlarda gerçek deneylerle gösterilmektedir.

Carbohydrate Structures and Types

Description

Transcript

Tags