Press "Enter" to skip to content

Karbonhidratlar; Tanım, Sınıflandırma ve Özellikleri

Last updated on March 20, 2023

Karbonhidratlar genel itibari ile karbon (C), hidrojen (H) ve oksijenden (O) oluşan organik moleküllerdir. Bitkiler fotosentez yolu ile karbondioksit ve suyu kullanarak karbonhidrat üretmektedirler.

Üretilen karbonhidratların bir kısmı protein, yağ ve diğer organik bileşiklere dönüştürülürken, bir kısmı ise depo edilmek üzere polisakkarit haline getirilmektedir.

Karbonhidratlar fotosentez yapamayan organizmalar tarafından ekseriyetle enerji elde etmek amacıyla tüketilmektedir.

Gıdalarda doğal bir bileşen olarak bulunmakla birlikte bazı karbonhidratlar jelleştirici, stabilizatör ve kıvam arttırıcı olarak gıdalara katılabilmektedir.

Yapıtaşları olan monosakkaritlerin genel yapı formülleri CnH2nOn şeklindedir, ancak bu formüle uymayan monosakkaritler de mevcuttur.

Karbonhidratlar için kullanılan bir diğer isim şekerlerdir. Bu isim, yunanca “tatlı” anlamına gelen “gluco” kelimesinden gelmektedir.

Karbonhidratların Sınıflandırılması

Karbonhidratlar boyutlarına göre;

1. Monosakkaritler,

2. Disakkaritler,

3. Polisakkaritler olmak üzere 3 gruba ayrılmaktadır.

Karbonhidratların en küçük yapıtaşları monosakkaritlerdir. Disakkaritler iki monosakkaritin birleşmesi sonucu oluşan karbonhidratlardır. Polisakkaritler daha yüksek sayıda monosakkaritin birleşmesi sonucu oluşan karbonhidratlardır.

Oligosakkarit terimi bazı kaynaklarda 2-10 adet monosakkaritten oluşan; bazı kaynaklarda ise 2-20 adet monosakkaritten oluşan karbonhidratlar için kullanılmaktadır.

1. Monosakkaritler

Monosakkaritler karbonhidratların en küçük yapıtaşlarıdır. Monosakkaritler parçalandığında daha küçük yapıda bir karbonhidrat oluşmamaktadır.

Genel olarak dallanmamış tek sıra karbon zincirinden oluşmaktadır. Zincir uzunlukları genellikle 2 ve 8 karbon arasında değişmektedir.

Zincirdeki karbonlardan birine oksijen çift bağ ile bağlanmaktadır (C=O). Diğer karbonlara ise –OH grubu bağlıdır.

Eğer, oksijene çift bağ ile bağlanmış olan karbon, zincirin uç kısmında ise bu tür monosakkaritlere “aldoz”; çift bağlı karbon zincirin uç kısımlarında bulunmayıp diğer sıralarda bulunuyor ise bu tür monosakkaritlere “ketoz” denilmektedir.

Örneğin, glukoz bir aldoz iken fruktoz bir ketozdur. Bundan dolayı, iki bileşiğin kapalı formülleri aynı iken (C6H12O6) yapıları, fiziksel ve kimyasal özellikleri birbirlerinden farklıdır.  

Bununla birlikte monosakkaritler zincir uzunluklarındaki karbon sayılarına göre de adlandırılmaktadır. Kısaca değinmek gerekirse;

  • 3 karbonlu monosakkaritler “trioz”; gliseraldehit ve dihidroksiaseton birer triozdur.
  • 4 karbonlu monosakkaritler “tetroz”; eritroz ve eritruloz birer tetrozdur.
  • 5 karbonlu monosakkaritler “pentoz”; riboz, ribüloz, arabinoz ve ksiloz birer pentozdur.
  • 6 karbonlu monosakkaritler “heksoz”; glukoz, fruktoz, galaktoz, mannoz ve sorboz birer heksozdur.
monosakkaritler – aldozlar (Fischer projeksiyon formülü)
monosakkaritler – ketozlar (Fischer projeksiyon formülü)

Bazı önemli monosakkaritler;

Riboz; Nükleotidler, nükleik asitler, B2 vitaminin ve enzimlerin yapısında yer almaktadırlar. Ribozun türevi 2-deoksiriboz, DNA’nın yapısında bulunmaktadır.

Arabinoz; Gıda katkı maddesi olarak kullanılan gamların yapıtaşlarındandır. Elma, incir, greyfurt ve bazı üzüm çeşitlerinde bulunmaktadır.

Glukoz (Dekstroz, kan şekeri, üzüm şekeri); Doğada en yaygın bulunan monosakkarittir. Serbest halde olgun meyvelerde, balda ve kanda bulunmaktadır. Bunun dışında ekseriyetle disakkaritlerin ve polisakkaritlerin yapısında bulunmaktadırlar.

Fruktoz (Levüloz, meyve şekeri); Tatlı meyvelerde ve balda serbest halde bulunmaktadır. Bütün karbonhidratlar arasında en yüksek tatlılık derecesine sahip karbonhidrattır. Fruktozun bağırsaklardan emilimi glukoza göre daha yavaştır.

Galaktoz: Doğada serbest halde bulunmamaktadır; disakkaritlerin ve polisakkaritlerin yapılarında bulunmaktadır. En önemli kaynağı laktoz içeren süt ve süt ürünleridir. Galaktoz, beyin ve sinir hücrelerinde bulunan galaktolipitlerin yapıtaşıdır.

Mannoz; Doğada serbest halde bulunmamaktadır. Hayvansal dokularda glikolipit, glikoprotein ve serum albuminlerinin yapıtaşıdır.

2. Disakkaritler

İki monosakkaritin glikozidik bağ kurması sonucu oluşan karbonhidratlardır. Vücutta doğrudan kullanılamazlar; sindirim sisteminde monomerlerine parçalanırlar ve oluşan monosakkaritler bağırsaklarda emilir.

Bazı önemli disakkaritler;

Sakkaroz (Çay şekeri); Sakkaroz bir glikoz ve bir fruktoz molekülünden oluşmaktadır. Sakkaroz bütün bitkilerde bulunmaktadır, ancak ticari amaçla kullanılmaya uygun miktar şeker pancarı ve şeker kamışında bulunmaktadır.

Çay şekeri ve sofralık olarak kullandığımız toz şeker şeker kamışı ve şeker pancarının rafine edilmesi sonucu elde edilen sakkaroz kristallerinden ibarettir.

Laktoz (Süt şekeri); Doğada sadece sütün yapısında bulunmaktadır. Bir molekül glikoz ve bir molekül galaktozun birleşmesi sonucu oluşmaktadır.

Laktoz, sindirim sisteminde laktaz enzimi tarafından parçalanarak glikoz ve galaktoza ayrılır. Sindirim sisteminde laktaz enziminin bulunmaması veya çok az bulunması laktozun sindirilememesine sebebiyet vermektedir.  

Bu durum “laktoz intoleransı” denilen ve karında şişkinlik, ağrı, kramp, gaz ve diare şeklinde kendini gösteren rahatsızlığa neden olmaktadır.

Maltoz: Doğada serbest halde pek bulunmayıp, genellikle nişastanın hidrolizi sonucu elde edilen bir disakkarittir. Yapısında iki glukoz molekülü bulunmaktadır.

3. Polisakkaritler

Çok sayıda monosakkaritin birleşmesi sonucu oluşan yapılara polisakkarit denilmektedir. 20 adet monosakkaritten oluşan polisakkaritler olduğu gibi, 15.000 adet monosakkaritin birleşmesi ile oluşan polisakkaritler de mevcuttur. Polisakkaritlerin geneli 200-3.000 adet monosakkarit içermektedir.

Bazı önemli polisakkaritler;

Nişasta; Bitkilerin enerji depolamak amacıyla ürettikleri nişasta genellikle tohum, meyve, kök gibi yapılarda yüksek oranda bulunmaktadır.

Nişasta önemli bir enerji kaynağı olmasının yanı sıra, gıda sanayinde jelleştirme ve kıvam artırıcı gibi özelliklerinden ötürü gıda katkı maddesi olarak da kullanılmaktadır.

Nişastanın içerisinde yapıtaşı olarak sadece glukoz bulunmakla birlikte, glukoz zincirleri düz zincir (amiloz) ve dallanmış zincir (amilopektin) olmak üzere 2 farklı şekilde bulunmaktadır.

Nişastanın yapısında bulunan glukoz sayısı hangi bitki tarafından üretildiğine göre değişiklik göstermektedir; 3 milyon glukoz içeren nişasta molekülü bulunabilmektedir.

Glikojen; Hayvansal dokularda ve insan dokusunda enerji depolamak amacıyla üretilen glukozdan oluşan polisakkaritlerdir. Bitkisel gıdalarda bulunmamaktadır. Tüketilen etlerde yok denecek seviyede iken karaciğerde yaklaşık %6 oranında bulunabilmektedir.

Selüloz; Bitkilerde hücre duvarlarının yapısında bulunan selüloz çok yüksek sayıda glukozdan oluşmaktadır. İnsan beslenmesindeki önemi selülozun sindirilememesi; ancak çok iyi bir diyet lifi olmasından ileri gelmektedir.

Diğer taraftan kağıdın hammaddesi olup sanayide çok yüksek kullanım oranına sahiptir.


Bu yazıyı da okumak isteyebilirsiniz;

Karbonhidratlar; Vücuttaki Görevleri, Önemi ve Günlük İhtiyaç