Karbonhidrat sentezi, karbonhidratlar canlılar için oldukça önemli bir enerji kaynağıdır. Oksijen, hidrojen ve karbondan oluşan karbonhidratlar, (CH2O) n formülüyle gösterilmektedir. Enerji vermelerinin yanında, yapı maddesi görevini üstlenmişlerdir. Karbonhidratlar disakkarit, monosakkarit ve polisakkarit olarak 3 grup halinde değerlendirilir. Karbonhidrat sentezine polisakkaritlerin sentezi ilk poliasakkaritlerin sentezinden başlamaktadır.
Polisakkaritlerin sentezi
Bunlar fazla sayıda monosakkaritin dehidrasyon sentezi neticesinde birleşmesiyle meydana gelen karbonhidratlardır.
N (Monosakkarit) (Hidroliz) <----- -----> (Dehidrasyon) Polisakkarit + (N+1) Su.
Dışardan hücre içine giren ya da hücrenin içinde olan monosakkaritlerin arasında kurulan glikozit bağı sayesinde polisakkaritler sentezlenmektedir. Bu sentez bakterilerde 2 türde meydana gelir. Bunlar;
Fosforilasyon: Fosforilase enzimleri aracılığıyla katalize edilen reaksiyonda monosakkarit ünitelerinde glikozit bağı kurulmak suretiyle polisakkaritler sentezlenmektedir.
Transglikozilasyon: Reaksiyonda glikozit bağının üniteden aktarılması yoluyla yeni bağlar kurulmakta ve polisakkaritler meydana gelmektedir.
Polisakkaritler kompleks şeker olarak da tanımlanmaktadır. Bunların temel birimi glikozdur. Glikozlar farklı bağlandığından, çeşitli polisakkarit oluşur. Bunların en önemlileri selüloz, nişasta, kitin ve glikojendir.
Monosakkaritlerin sentezi
Bunlar basit şeker olarak tanımlanmaktadır. Suyla daha küçük ünitelere parçalanmaz, ancak hücre zarından direkt geçerler. En önemli monosakkaritler altı karbonlu heksoz ve beş karbonlu pentozdur. Glikoz, galaktoz ve fruktoz hektoz örnekleridir.
Disakkaritlerin sentezi
2 molekül monosakkarit dehidrasyon senteziyle birleştiğinde meydana gelen şekerler disakkarittir. Monosakkaritler glikozit bağıyla bağlanmaktadır. Küçük moleküllerde birleşme sırasında su açığa çıkarmakta ve bu tepkimeler dehidrasyon sentezi olarak tanımlanmaktadır.
C6H1O6 + C6H1206 (Hidroliz) <---- ------> (Dehidras Polisakkaritler: Çok sayıda monosakkaritlerin dehidrasyon senteziyle birleşmesi sonucu oluşan karbonhidratlardır.
Canlılarda en fazla sakaroz, laktoz ve maltoz disakkaritler olur. Disakkaritler canlıların sindirim sisteminde monosakkaritlere ayrılıp kullanılmaktadır. Büyük moleküllere su ilave edilerek kendini oluşturan yapı birimlerine ayrılması ise hidroliz olarak tanımlanır.