Karbonhidratlar
Karbonhidratlar, en basitinden en gelişmişine kadar bütün canlıların hücrelerinde bulunan ve karbon, hidrojen ile oksijenden oluşan çok önemli organik bileşiklerdir. Örneğin “şeker” adı altında toplanan çeşitli bileşikler ile nişasta ve selüloz birer karbonhidrattır. Bu bileşikler moleküllerindeki karbon atomlarının sayısına göre sınıflandırılır ve karbon sayısı arttıkça bileşiğin yapısı da giderek karmaşıklaşır. Bu sınıflandırmaya göre karbonhidratların en basit üyeleri glikoz (üzüm şekeri), früktoz (meyve şekeri) ve galaktoz gibi altı karbon atomu içeren basit şekerler ya da monosakaritlerdir. İki monosakaritin birleşmesiyle sakaroz ya da sükroz (bildiğimiz sofra ya da çay şekeri), laktoz (süt şekeri) ve maltoz (malt şekeri) gibi disakaritler, çok sayıda monosakaritin birbirine bağlanmasıyla da nişasta ve selüloz gibi karmaşık yapılı polisakaritler oluşur.
Hemen hemen bütün karbonhidratlarda hidrojenin oksijene oranı ikiye birdir. Başka bir deyişle, su molekülünde (H2O) olduğu gibi karbonhidrat moleküllerinde de her oksijen atomuna karşılık iki hidrojen atomu bulunur. Örneğin en basit karbonhidratlardan biri olan glikozun kimyasal formülü C6H12O6’dır. Bu formül, her glikoz molekülünde 6 karbon (C), 12 hidrojen (H) ve 6 oksijen (O) atomu bulunduğunu gösterir.
Glikoz ve früktoz gibi basit şekerler meyvelerin pek çoğunda, bitkilerin balözünde ve balda bulunur. Pastane ve fabrikalarda büyük çapta üretilen tatlı, reçel ve şekerlemeler de genellikle evlerde kullandığımız şekerden (sakarozdan) daha ucuz olan glikozla yapılır. İnsan ve hayvanların kanında çözünmüş olarak bütün hücrelere taşman şeker de gene glikoz biçimindedir. Çünkü, yiyeceklerle alınan nişasta gibi daha karmaşık karbonhidratlar sindirim sırasında parçalanarak glikoza dönüşür. Kandaki glikoz miktarı insanın sağlıklı ya da hasta olduğunun önemli göstergelerinden biridir. Örneğin şeker hastalığında kandaki şeker miktarı normal değerin çok üstüne çıkabilir.
Evlerde yiyecek ve içeceklerimizi tatlandırmak için kullandığımız tozşeker ya da kesmeşeker, şekerpancarımn köklerinden ve şekerkamışınm gövdesinden elde edilen sakaroz ya da sükrozdur. C12H22O11 formülüyle gösterilen bu disakarit bir glikoz ile bir früktoz molekülünün birleşmesiyle oluşur. Birbirine bağlanmış iki glikoz molekülünden oluşan maltoz (malt şekeri) çimlenmiş arpadan, yani malttan elde edilir. Glikoz ile galaktozun birleşmesiyle oluşan laktoz (süt şekeri) ise bütün memelilerin sütünde bulunur. Yiyeceklerle alınan bu karmaşık şekerler de gene sindirim sırasında parçalanır ve birbirine bağlanmış olan basit şekerlere indirgenir. İster basit, ister birleşmiş halde bulunsun bütün şekerler tatlıdır ve hepsi suda kolayca çözünür.
Bütün karbonhidratların temel kaynağı yeşil bitkilerdir. Yeşil bitkiler, yapraklarındaki klorofil pigmentinin yardımıyla ve güneş ışığından sağladıkları enerjiyi kullanarak, karbon dioksit ile sudan glikoz üretirler. Fotosentez denen bu süreçte oluşan glikozun binlerce molekülü birbirine bağlanarak nişastaya dönüştürülür ve fasulye ile buğdayda olduğu gibi bitkinin tohumlarında, patates ve havuçta olduğu gibi köklerinde ya da yumrularında yedek besin olarak depolanır. Hücrelerin içinde depolanan nişasta çok küçük tanecikler biçimindedir. Eğer üstlerine iyodun sudaki çözeltisi damlatılırsa nişasta taneciklerinin rengi laciverde ya da siyaha döner. Yiyeceklerde nişastanın varlığı bu yöntemle saptanır. Bitkiler bir yandan da binlerce glikoz molekülünü birleştirerek hücre duvarlarını oluşturan selülozu yapar.
Bitkiler şeker ve nişasta ürettiklerinde, güneş ışığındaki enerji bu maddelerde depolanmış olur. İnsan gibi dışbeslek canlıların en önemli enerji kaynağı karbonhidratlardır. Bu temel besinleri ekmek ve patates gibi nişastalı yiyeceklerden, işlenmiş şekerden ve tatlılardan alırız. Hatta birçok uzmanın görüşüne göre gereğinden çok alırız.
Sindirimden sonra, bağırsaklardan emilen glikoz kan dolaşımıyla karaciğere taşınır. Glikoz molekülleri glikojen oluşturacak biçimde birbirine bağlanarak karaciğerde ve kaslarda depolanır. Vücudun glikoza gereksinimi olduğunda glikojen glikoza parçalanır ve bu dönüşümdeki kimyasal tepkimeler sonucunda, örneğin kasları hareket ettirmek için gerekli enerji sağlanmış olur. Eğer aşırı çaba, hastalık ya da açlık nedeniyle vücudun glikojen yedeği tükenirse, bu kez depolanmış olan yağlar, hatta bazen proteinler karbohidratlara dönüştürülerek enerji kaynağı olarak kullanılır. Buna karşılık gereğinden çok karbonhidratla beslenen kişilerde tüketilemeyen glikoz fazlası yağa dönüştürülerek vücutta depolanır ve insan giderek şişmanlar. Uzmanlar aşırı miktarda alman işlenmiş şekerin diş çürümelerine, şeker ve kalp hastalıklarına yol açtığı kanısındadırlar.
