Polysaccharide

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.