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LM- Chemie (Subject) / PQ- Kohlenhydrate (Lesson)

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• Was sind Kohlenhydrate, Endung, Ursprung, Bedeutung für Lebewesen, allg. Summenformel Kohlehydrate sind Polyhydroxyaldehyde und Polyhydroxyketone sowie deren Derivate allgemein: Zucker (Saccharide) Endung: -ose pflanzlichen Ursprungs (Photosynthese) Energieträger für alle Lebewesen oft Summenformel: Cn(H2O)n --> gilt nicht für Zucker, Beispiel Milchsäure
• Woraus bestehen Monosaccharide? Welche zwei verschiedenen Moleküle gibt es nach Art der funktionellen Gruppe? Monosaccharide entstehen aus  Polyalkoholen z.B. Glycerin Aldosen (Aldehydgruppen) und Ketosen (Ketogruppe)
• Wonach differenziert man Monosaccharide? die Stellung der OH- Gruppen die Kettenlänge
• Nennen Sie je ein Beispiel für Monosaccharide mit 3 C-Atomen bis 6 C- Atome Triosen (3 C- Atome) z.B. Glycerinaldehyd Tetraosen (4 C-Atome) z.B. Erythrose Pentosen (5 C-Atome) z.B. Ribose, Desoxyribose Hexosen (6 C-Atome) z.B. Glucose, Fructose
• Was ist die Fehling- Probe? Nennen Sie ein Beispiel allgemeiner Nachweis für Aldosen Oxidation der Aldehydgruppe am C-1-Atom Beispiel: R-COH + 2Cu2+ + 4 OH- ---> R-COOH + Cu2O (rot) + 2H2O Glucose ---> Gluconsäure
• Was sind Chirale Moleküle und welche Eigenschaften haben sie? Chirale Moleküle = Stereoisomerie = Enantiomere haben asymmetrisch besetzte C- Atome (=4 verschiedene Liganden) lassen sich nicht zur Deckung bringen verhalten sich zueinander wie Bild und Spiegelbild sind in den physikalischen Eigenschaften völlig gleich unterscheiden sich nur durch ihre optischen Aktivität (Messung der optischen Drehung im Polarimeter)
• Welche optischen Aktivitäten werden unterschieden? (+) - Enantiomere: drehen polarisiertes Licht im Uhrzeigersinn, werden als "rechtsdrehend" bezeichnet (-) - Enantiomere: drehen polarisiertes Licht gegen der Uhrzeigersinn, werden als "linksdrehend" bezeichnet Racemate: rechts- und linksdrehende Enantiomere in gleicher Konzentration, keine optische Aktivität messbar
• Was ist die Halbacetatbildung und welche zwei Möglichkeiten gibt es? Ringbildung durch Reaktion der Aldehyd- bzw. Ketogruppe mit der OH- Gruppe am C-5-Atom = intramolekulare Addition zwei Möglichkeiten der Ringform: 5-Ring = Furanosen (z.B. Fructose) 6- Ring = Pyranosen (z.B. Glucose)
• Was sind Anomere? Durch Halbacetatbildung entsteht am C1 der Glucose ein neues asymmetrisch besetztes C- Atom mit zwei neuen isomeren Formen = Anomere
• Was ist Mutarotation? Das Lösen von alpha-D-Glucose oder ß-D-Glucose in H2O führt zur Gleichgewichtseinstellung zwischen den beiden Isomeren = Mutarotation
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• Wie entstehen Disaccharide? zwei Monosaccharide werden unter Abspaltung von H2O über eine glycosidische Bindung miteinander verbunden Es entstehen Glucoside (=Vollacetale) Beispiel: Glucose + Glucose = Glucose - H2O = Maltose
• Nennen Sie drei Beispiele für Monosaccharide, deren Vorkommen und Aufgaben Glucose (Traubenzucker) --> Aldohexose. Vorkommen in Früchten, Honig, Trauben, im Blut (70-115mg/100ml) --> Hauptenergielieferant; Vorstufe für die Ascorbinsäurebildung in Pflanzenzellen; Oxidation am C- 6- Atom (Leber) --> Glucoronsäure --> Entgiftung Galactose --> Aldohexose. Bestandteil von Milchzucker Fructose (Fruchtzucker) --> Ketohexose. Vorkommen in Honig und Obst (Äpfel), Bestandteil des Rohrzuckers
• Nennen Sie vier Disaccharide, deren Aufbau und Vorkommen Saccharose (Rohr-/ Rübenzucker); Glucose + Fructose Maltose (Malzzucker); alpha- Glucose + alpha- Glucose Lactose (Milchzucker); Glucose + Galactose Cellobiose. ß- Glucose + ß- Glucose; entsteht beim Celluloseabbau
• Polysaccharide. Woraus bestehen sie, wie sind sie verknüpft und wie werden sie eingeteilt? bestehen aus vielen (mehr als 1.000) Monosacchariden verknüpft über glucosidische Bindungen Einteilung nach Funktionen: Stützfunktion (Struktur), Energiespeicher
• Nennen Sie zwei Beispiele für Polysaccharide, die eine Stützfunktion haben. Cellulose Vorkommen: in Pflanzenzellwänden (häufigstes Polysaccharid) lange Kette aus Cellobiose mit ß- glucosidischen Bindungen für Säugetiere unverdaulich Chitin Gerüstsubstanz bei Krebsen, Insekten und Pilzen Monomer ist das N- Acetyl- glucosamin
• Nennen Sie ein Beispiel für ein Polysaccarid, welches als Energiespeicher dient Stärke: Polymer aus alpha- D- Glucose Vorkommen: Getreidekorn, Kartoffel, Mais
• In welchen Formen kommt Stärke in Pflanzen vor? Amylose (20-30%) alpha- 1,4- glucosidisch gebunden unverzweigt, schraubenförmig ca. 104 Glucoseeinheiten Reaktion mit Jod (--> Blaufärbung) Amylopektin (70-80%) wie Amylose + alpha- 1,6- glucosidische Bindungen schraubenförmig und verzweigt ca. 106 Glucoseeinheiten
• Wie ist Glycogen aufgebaut, wo kommt es vor und welche Eigenschaften hat es? aufgebaut analog dem Amylopektin noch stärker verzweigt ca 105 Glucoseeinheiten tierische Stärke in der Leber gut speicherbar, osmotisch wenig wirksam
• Nennen Sie drei verschiedene Definitionen für Ballaststoffe aus der Botanik: Zellwandbestandteile von Pflanzen aus der Ernährung: unverdauliche Bestandteile der Nahrung aus der Analytik: Cellulose, Hemicellulose, Pektin, Lignin und "restistente Stärke"
• Welche Bedeutung haben Ballaststoffe für die Ernährung? verdauungsfördernd sättigend binden Schwermetalle
• Nennen Sie Eigenschaften von Süßstoffen und vier Beispiele. Eigenschaften: chemisch keine Zucker keine Energielieferanten Eigenschaften: süß z.B. Cyclamat, Saccharin, Aspartam, Acesulfam
• Nennen Sie Eigenschaften von Zuckeraustauschstoffen (Zuckeralkoholen) und woher diese entstehen. Drei Beispiele. Zuckeraustauschstoffe entstehen aus Zuckern durch Reduktion der Aldehydgruppe wasserbindend; weniger süß, weniger Energie z.B. Sorbit (ol), Mannit (ol), Xylit

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