Navigation
Biochemie

Kohlenhydrate: Überblick

Steckbrief

Kohlenhydrate (Saccharide) erfüllen neben ihrer Funktion als Energieträger und -speicher unter anderem wichtige Funktionen als Bausteine der DNA und RNA. Anhand der Anzahl ihrer Monosaccharidbausteine unterscheidet man Mono-, Di-, Oligo- und Polysaccharide.

Monosaccharide sind die Grundbausteine der Kohlenhydrate. Chemisch sind sie durch eine Aldehyd- bzw. Ketogruppe und mehrere Hydroxygruppen gekennzeichnet. Saccharide mit Aldehydgruppe werden als Aldosen bezeichnet, solche mit Ketogruppe als Ketosen.

Die meisten Monosaccharide enthalten 3–6 Kohlenstoffatome. An der Anzahl der Kohlenstoffatome unterscheidet man unter anderem Triosen (3 C-Atome), Tetrosen (4 C-Atome), Pentosen (5 C-Atome) und Hexosen (6 C-Atome).

Pentosen und Hexosen liegen überwiegend in ihrer Ringform, als Halbacetale oder -ketale, vor. Zyklische Monosaccharide können in Furanosen (Fünfringe) und Pyranosen (Sechsringe) eingeteilt werden.

Image description
D-Ribose und 2-Desoxy-D-Ribose

Die Pentose D-Ribose ist Bestandteil des Rückgrats der RNA. Ihre reduzierte Form, die 2-Desoxy-D-Ribose, ist Bestandteil der DNA.

(Quelle: Boeck, Kurzlehbuch Chemie, Thieme, 2018)
    Abbrechen Speichern

    Monosaccharide

    Kohlenhydrate (Saccharide) erfüllen unterschiedliche Funktionen im Körper. Sie sind:

    • der wichtigste Energielieferant unter den Nahrungsstoffen

    • Energiespeicher; sie können in Lipide, eine weitere Speicherform für Energie, umgewandelt werden

    • als Gerüstsubstanz Hauptbestandteil der extrazellulären Matrix im Bindegewebe

    • Bestandteile der Nucleinsäuren RNA und DNA

    • entscheidend für die Struktur und Funktion von Proteinen und Lipiden.

    Chemische und physikalische Eigenschaften

    Monosaccharide (Monomere) sind die Grundbausteine aller Kohlenhydrate. Sie besitzen meistens 3–6 Kohlenstoffatome. Als funktionelle Gruppen enthalten sie entweder eine Aldehyd- oder Ketogruppe und mehrere Hydroxygruppen. Anhand der Aldehyd- bzw. Ketogruppe unterscheidet man Aldosen (Struktur wichtiger Aldosen siehe Bild) von Ketosen (Struktur wichtiger Ketosen siehe Bild) .

    Die bzw. der Monosaccharide kann leicht zu einer Hydroxygruppe werden. Durch diese Reaktion entstehen Alditole (Zuckeralkohole), die chemisch betrachtet keine Saccharosen mehr sind, sondern .

    Image description
    Reihe der D-Aldosen

    Verlängert man die Kohlenstoffkette ausgehend vom D-Glycerinaldehyd um eine C(H2O)-Einheit (blau), erhält man 2 Tetrosen. Auch deren Kohlenstoffkette kann weiter verlängert werden, sodass man schließlich eine Reihe von D-Aldosen erhält. An dem für die D/L-Nomenklatur ausschlaggebenden untersten chiralen C-Atom weist die OH-Gruppe (rot) der D-Aldosen nach rechts, bei den L-Aldosen nach links. Unten ist eine Reihe von L-Aldosen mit 6 C-Atomen (L-Aldohexosen) dargestellt. Diese Monosaccharide gehen auf L-Glycerinaldehyd zurück. Die grau hinterlegten Monosaccharide sind in der Natur sehr häufig. *, Chiralitätszentrum

    (Quelle: Boeck, Kurzlehrbuch Chemie, Thieme, 2018)
    Image description
    Wichtige Ketosen

    Verlängert man die Kohlenstoffkette der einfachsten Ketose Dihydroxyaceton um eine C(H2O)-Einheit (blau), erhält man die Tetrose Erythrulose, von der es 2 Enantiomere gibt. Auch bei den Ketosen ist die Konfiguration am untersten chiralen C-Atom ausschlaggebend für die Klassifizierung. Weist die entscheidende OH-Gruppe (rot) am untersten chiralen C-Atom nach rechts, dann handelt es sich um ein D-Isomer, weist sie nach links, dann ist die Ketose ein L-Isomer. Die grau hinterlegten Monosaccharide sind in der Natur sehr häufig. *, Chiralitätszentrum

      Abbrechen Speichern
      paywall image

      Erfolgreich in jeder Prüfung! Mit via medici, der Lernplattform von Thieme

      Individuelle Lerntiefen mit Speed Mode für jedes Lernmodul
      Kreuze die passenden IMPP-Fragen je Lernmodul
      Vertiefe dein Wissen in über 120 Thieme Lehrbüchern
      Ergänze dein Wissen mit Lernkursen und Lernplänen

      IMPP-Fakten im Überblick

      Nächster Artikel
      Monosaccharide

      Kohlenhydrate: Überblick

      Fallbeispiele zum Thema

      Das Thema in der via medici Bibliothek

      Zeige Treffer in „Biochemie des Menschen“
      Zeige Treffer in „Kurzlehrbuch Biochemie“
      Zeige Treffer in „Duale Reihe Biochemie“
      Zeige Treffer in „Duale Reihe Physiologie“
      Zeige Treffer in „Kurzlehrbuch Chemie“
      Springe in „Biochemie des Menschen“ direkt zu:
      Resorption der Kohlenhydrate

      Resorption der Kohlenhydrate Biochemie des Menschen Von der Zelle zum Organismus Die Stoffaufnahme Aufnahme der einzelnen Nahrungsbestandteile Kohlenhydrate Resorption der Kohlenhydrate Resorption der Kohlenhydrate In unmittelbarer Kohlenhydrate Resorption Nachbarschaft zum Ort der Disaccharidspaltu...

      Zerlegung der Kohlenhydrate

      Zerlegung der Kohlenhydrate Biochemie des Menschen Von der Zelle zum Organismus Die Stoffaufnahme Aufnahme der einzelnen Nahrungsbestandteile Kohlenhydrate Zerlegung der Kohlenhydrate Zerlegung der Kohlenhydrate Die Kohlenhydratverdauung wird durch zwei Systeme von Enzymen bewerkstelligt Durch die α...

      Kohlenhydrate

      Kohlenhydrate Biochemie des Menschen Grundlagen der Chemie Kohlenhydrate Kohlenhydrate Kohlenhydrate Florian Horn In der Natur spielen die Kohlenhydrate eine herausragende Rolle Pflanzen sind z B in der Lage Sonnenlicht also Energie in Form von Glukosemolekülen zu fixieren Menschen nutzen Kohlenhydr...

      Vernetzung mit weiteren Modulen
      zuletzt bearbeitet: 28.07.2022
      Lerntools
      • kurz gefasst
        standard
        vertieft