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Polysaccharide

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  • Lesezeit: 17 min
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Steckbrief

Polysaccharide bestehen aus mehr als 10 Monosaccharideinheiten. Man unterscheidet:

  • Homoglykane: bestehen aus einer Monosaccharidart

  • Heteroglykane: sind aus verschiedenen Monosacchariden aufgebaut

Homoglykane

Wichtige Homoglykane sind Glykogen, Stärke und Cellulose.

Glykogen dient vor allem in Leber und Muskeln als Speicherpolysaccharid. Ca. 12–14 Glucosemonomere sind α-1,4-glykosidisch miteinander verbunden und bilden auf diese Weise lineare Ketten. Etwa an jedem 10. Glucosemolekül befindet sich eine Verzweigung, die durch eine α-1,6-glykosidische Bindung entsteht.

Stärke ist das Speicherpolysaccharid von Pflanzen und ist in der Nahrung enthalten. Sie besteht zu 80 % aus Amylopektin und zu 20 % aus Amylose. Amylopektin besitzt eine große Ähnlichkeit mit Glykogen. Es besteht aus α-1,4-glykosidisch verknüpften Glucosemolekülen. Verzweigungen durch α-1,6-glykosidische Bindungen befinden sich nur etwa an jedem 30. Glucosemolekül. Amylose ist ein unverzweigtes Molekül, dessen Glucosemonomere ausschließlich α-1,4-glykosidisch miteinander verknüpft sind.

Cellulose ist eine wichtige Gerüstsubstanz für Pflanzen und besteht aus β-1,4-glykosidisch miteinander verknüpften Glucosemonomeren.

Heteroglykane

Heteroglykane bestehen aus unterschiedlichen Monosacchariden. Sie haben wichtige Aufgaben als Bausteine verschiedener Strukturen im Körper. Zu ihnen zählen:

  • Glykosaminoglykane, die auch als saure Mucopolysaccharide bezeichnet werden, bestehen aus linearen Kohlenhydratketten ohne Proteinanteil. Die Kohlenhydrate sind α- oder β-glykosidisch miteinander verknüpft. Die einzelnen Glykosaminoglykane sind aus einer sich stets wiederholenden Disaccharideinheit aus einer Uronsäure (Ausnahme: Keratansulfat) und einem Aminozucker aufgebaut und zeichnen sich durch einen hohen Gehalt an (unter physiologischen Bedigungen) negativ geladenen, sauren Gruppen (Sulfat- und Carboxylatreste) aus. Bis auf Hyaluronat, das frei vorliegt, sind die anderen Bestandteile von Proteoglykanen. Sie werden in 4 Hauptgruppen eingeteilt:

    • Hyaluronat

    • Chondroitinsulfate

    • Heparin und Heparansulfate

    • Keratansulfat

  • Proteoglykane sind Proteine, die kovalent (glykosidisch) gebundene Glykosaminoglykane als Kohlenhydratseitenketten enthalten. Dabei überwiegt der Glykananteil (Kohlenhydratanteil) quantitativ sehr deutlich den Proteinanteil.

  • Glykoproteine sind glykosylierte Proteine, wobei der Zuckerrest meist nur aus wenigen (ca. 5–15) Monosaccharidbausteinen (Oligosacchariden) besteht. Bei der Synthese von Glykoproteinen werden die Zucker durch O-Glykosylierung über Serin- oder Threoninreste oder N-Glykosylierung über einen Asparaginrest mit den Proteinen verknüpft.

  • Glykolipide sind kohlenhydrathaltige Lipide. Man unterscheidet Glyceroglykolipide und Sphingoglykolipide. Letztere bestehen aus Ceramid und einem Mono- oder Oligosaccharid.

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    Allgemeines

    Polysaccharide bestehen aus mehr als 10 Monosaccharideinheiten (bei Oligosacchariden sind es 3–10), die durch eine O-glykosidische Bindung miteinander verknüpft sind. Sie werden auch als Glykane bezeichnet. Die relative Molekülmasse kann zwischen 1000 und 1 Mio. liegen. Man unterscheidet:

    • Homoglykane: bestehen aus einer Monosaccharidart (z.B. Glucose)

    • Heteroglykane: sind aus verschiedenen Monosacchariden aufgebaut

    Polysaccharide besitzen keine reduzierende Wirkung mehr, da ein endständiges Halbacetal keine nennenswerte Rolle mehr spielt. Bei einer Hydrolyse durch die Behandlung mit verdünnten Säuren erhält man Monosaccharide.

    Homoglykane

    Homoglykane sind aus einer Monosaccharidart aufgebaut. Wichtige Homoglykane sind Glykogen, Stärke und Cellulose. Alle bestehen aus Glucosemolekülen, weisen aber unterschiedliche glykosidische Bindungen auf.

    Wichtige Homoglykane
    NameVerknüpfung der Glucose
    Image description
    Grundstruktur von Sphingoglykolipiden

    Grundgerüst ist der langkettige Aminoalkohol Sphingosin. In allen Sphingolipiden bildet die Aminogruppe am C2 des Sphingosins eine Amidbindung mit einer Fettsäure aus, sodass ein Ceramid entsteht. Die Kohlenhydrateinheit ist über eine glykosidische Bindung mit dem Ceramid verbunden.

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      zuletzt bearbeitet: 16.11.2022
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