Glikoz nedir?
Özellikleri
Glikoz beyaz-renksiz toz veya kristal şeklinde olup, mol ağırlığı 180 gramdır. Kokusuz, suda çözünen, oldukça tatlı bir maddedir. Spesifik gravitesi, 1,54 ve erime noktası 146°C’dir. Nişasta ve glikojen (hayvan nişastası) glikozun polimerleşmiş halidir. Glikoz, insan ve hayvan vücudu için vazgeçilmez bir maddedir. Enerji, canlılık ve bazı kimyevi maddelerin sentezi, glikozun parçalanmasıyla olur.
Bulunuşu
Üzümde ve hemen hemen bütün meyvelerde bulunur. Balda serbest haldedir. Kanda ve şeker hastalarının idrarlarında da glikoz çıkar.
Yapısı
Glikoz iki şekilde bulunabilir. Bunlardan biri düz, zincir şeklinde bir yapıdadır. Diğer şekli ise halkalı bir yapı gösterir. Halkalı yapıya sahip glikozda bir ve beş numaralı karbon atomları, aralarındaki oksijen atomuyla halkayı tamamlarlar. Bu durumda bir numaralı karbon asimetrik olur.
Elde edilişi
Glikoz ticari olarak mısır nişastasının hidroklorik asit ile hidrolizinden elde edilir.
Bileşikleri
Birinci karbondaki yarı asetal teşekkülü ile karbonil grubunda serbest kalmış hidroksil grubu, diğer bileşiğin hidroksil grubu ile reaksiyona girer ve iki bileşik (-C-O-C-) eterik bağlantısı ile birbirine bağlanırken su çıkar. Bu bileşiklere glikozit adı verilir. Eğer bu olay iki glikoz veya glikoz ile bir şeker molekülü arasında oluyorsa meydana gelen bileşiğe disakkarit denir. Eğer aynı şekilde olmak kaydıyla bu olay üç şeker arasında oluyorsa elde edilen bir trisakkarittir. Bu olay (n) tane şeker molekülü arasında olursa polisakkaritler (nişasta, selüloz ve glikojen gibi) meydana gelir. Mesela:
Glikozun altıncı karbonundaki hidroksil grubunun oksitlenmesi ile glukuronik asit elde edilir. Bu asidin vücuddaki rolü, alkol veya fenol hidroksil grubu taşıyan zehirli bileşikleri zararsız asetaller haline getirmektir. Bu asetaller suda çözündükleri için idrarla dışarı atılırlar. Glukuronik asidden vücutta heparin maddesi meydana gelir ki bu, kanın pıhtılaşmasını önler. Glukuronik asidin polimerleşmesi ile meyvelerde pektin maddesi husule gelir.
Kullanılışı
Glikoz, şekerleme ve diğer yiyeceklerin imalinde kullanılır. Glikoz çözeltisinin koruyucu özelliği vardır. Glikoz çözeltileri bakterilerin çoğalmalarını önler. % 5-% 10’luk çözeltileri ağızdan beslenemeyen hastalara damar yoluyla verilir.
Biyolojisi
D-Glikoz organizmaların birçoğunda başlıca enerji kaynağıdır. Nişasta, glikojen ve selüloz gibi en yaygın polisakkaritlerin temel yapı taşını teşkil eder. Nişasta, sakkaroz, laktoz sindirim ürünlerinden emilim sonucu kana geçen monosakkaridlerin büyük kısmı glikozdur. Az miktarda fruktoz, galaktoz, mannoz ve glukozamin de emilip karaciğer tarafından alınırlarsa da, burada bunlar da glikoza çevrilirler. Karaciğerde bir kısım glikoz molekülünden glikojen yapılır. Bir kısmının yükseltgenmesiyle enerji hasıl olur. Bir kısmından da yağ asidleri, amino asitler vs. birtakım maddeler yapılır. Normal bir insanda açlıkta kandaki glikoz miktarı, 100 mililitrede 70-110 mg arasındadır. Kan şekerinin normalden düşük olmasına tıp dilinde hipoglisemi, normalden daha yüksek olmasına ise hiperglisemi adı verilir.
Böbrekte glikoz ilkel idrardan tam olarak geri emilir ve son idrarda glikoz bulunmaz. Kan glikozu % 170-180 mg’ı geçince, idrarda glikoz çıkmaya başlar. İdrarda şeker çıkması olayına başta şeker hastalığı olmak üzere, böbrek hastalıklarında, iç salgı bezlerinin hastalıklarında, beyin hasarı yapan durumlarda, çeşitli zehirlenmelerde ve enfeksiyon hastalıklarında rastlanır.
Dokularda glikoz-oksijen metabolizması: Glikojen bitki hücrelerindeki nişastanın karşılığı olan hayvani hücrelerin glikoz depo şeklidir. Karaciğerin yaş ağırlığının % 10’una kadar olabilir. İkinci önemli depolanma yeri iskelet kaslarıdır. Kas dokusu karaciğerden daha az glikojen ihtiva etmekle birlikte, kas dokusunun vücutta bulunuş oranının fazla olması sebebiyle netice olarak vücuttaki glikojenin büyük kısmı kaslardadır.
Karaciğer glikojeni kan glikozunun normal seviyede tutulması için kana glikoz veren, kas glikojeni de kas kasılması için gerekli enerjiyi kolaylıkla sağlayan kaynaklardır. Kas çalışması neticesinde glikojenin yakılmasından meydana gelen laktik asid, karaciğere taşınır ve burada glikojene çevrilir. Kas hücreleri eksilen glikozlarını kandan alırlar. Karaciğer glikojeninden kan glikozunun, kan glikozundan kas glikojeninin, kas glikojeninden laktik asidin ve tekrar karaciğer glikojeninin teşekkülü bir siklus (devir) şeklindedir. Buna "cori siklusu" denir.
Glikojenez
Glikozun dokularda glikojen halinde depolanması esnasında glikoz, mevcut glikojen molekülündeki düz poliglikoz zincirinin indirgen olmayan ucuna veya yan dallarının ucuna göre 1-4 veya 1-6 glikozid bağlarıyla bağlanması, böylece yeni dallar teşekkülü ile var olan moleküllerin büyümesidir. Kısacası bu olay glikojen sentezidir denilebilir. Glikozdan başka mannoz, galaktoz, fruktoz ve glukozaminden de glikojen sentez edilir. Ancak bunların bu işte kullanılması için önce karaciğerde glikoza çevrilmeleri gerekir.
Glikoneojenez
Organizmada karbonhidrat olmayan maddelerden glikojen yapılması işidir. Bunların başlıcaları, glikoplastik amino asitler, laktik asit, pirüvik asit ve gliseroldür. Bütün bu maddeler önce glikoza çevrildikten sonra, glikojen teşekkülünde kullanılırlar. Besinlerden kafi miktarda karbonhidrat alınmadığı durumlarda, vücuda gerekli glikozu glikoneojenez temin eder.
Glikojenoliz
Kandaki glikoz seviyesi azaldığı zaman karaciğerdeki glikojen moleküllerinden glikoz birimleri ayrılarak kana verilir. Karaciğerin glikojenden glikoz husule getirmesine glikojenoliz denir. Karaciğerde glikojeni glikoza çeviren enzimler bulunur. Bu enzimler fosforilazlar denilen gruptur. Karaciğer ve kaslardaki glikojenolizde ayrı cins fosforilazlar vazife alır ve kas glikojeninden açığa çıkan glikoz kana verilmez. Açlık hallerinde organizma karaciğerdeki glikojenden glikozları ayırmak suretiyle enerji kaynağı temin eder.
Glikozdan glikojen yapılması ve glikojenden glikoz ayrılması reaksiyonları aşağıdaki şekilde özetlenmiştir:
Glikozun yıkımları
Glikoz vücutta diğer altı karbonlu monosakkaritlere ve türevlere döndüğü gibi, diğer karbon hidratlara ve onların değişik şekillerine de dönebilir. Bunlardan başka glikozun tam yıkılması gerektiği durumlarda çok daha ileri reaksiyonlarla CO2 ve H2O’ya kadar yıkılır.
Glikoz organizmada başlıca iki yoldan yıkılır: 1) Trikarboksilik asit siklusu yolu. 2) Pentoz fosfat yolu. Vücutta glikozun büyük kısmı birinci yolla yıkılır ve bu yıkılış iki safhada olur. Birinci safha glikojenin veya glikozun birçok ara maddeler üzerinden laktik asite yıkılmasıdır ki, buna glikoliz (Embden-Mayerhoff yolu) adı verilir. İkinci safha glikolizin ara maddelerinden biri olan pirüvik asidi üzerinden trikarboksilik asit siklusunda CO2 ve H2O’ya yükseltgenmesidir.
Glikoliz: Basit bir hadise olmayan glikoliz, basamak basamak yürüyen ve çeşitli ara maddeler üzerinden geçerek pirüvata kadar parçalanması reaksiyonudur. (Bkz. Glikoliz)
İdrarda şeker tayini: Şeker, taze hazırlanmış Fehling çözeltisi ile aranır. Yirmi dört saatlik idrar toplanır. deney tüpüne yarıdan fazla konarak, kaynatılır. Üzerine iki üç damla asetik asit konarak, albümin çöktürülür. Süzgeç kağıdından süzülür. Süzüntüden deney tüpünün üçte birine kadar konur.
Üzerine aynı miktarda sodyum hidroksit çözeltisi ve birkaç damla bakır hidroksit Cu(OH) 2 çözeltisi konur. Çözelti koyu mavi olur. Alevde ısıtıldığında kaynamaya başlamadan önce sarı bakır-I-hidroksit (CuOH) bulanıklığının görülmesi, şeker olduğunu belirtir. Sarı turuncu bulanıklık, yavaş yavaş hasıl olursa, şekerin az olduğunu gösterir. Kaynayınca hasıl olursa, şeker çok az demektir.
Sözlükte "glikoz" ne demek?
Glikoz kelimesinin ingilizcesi
n. glucose, grape sugar
Köken: Fransızca