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ELam (Fach) / Kohlenhydrate (Lektion)

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• Monosaccharide durch Hydrolyse nicht mehr spaltbar(1Zuckermolekül) Vertreter: Glucose (C6H12O6), Fructose(C6H12O6)
• Disaccharide in zwei Monosaccharidmoleküle spaltbar (2Zuckermoleküle) Maltose (C12H22O11) Saccharose(C12H22O11)
• Oligosaccharide/Polysaccharide durch Hydrolyse in viele Monosaccharide spaltbar Stärke (C6H10O5)n Cellulose (C6H10O5)n
• Funktionen der KH Energielieferanten, Bestandteile anderer Stoffe -ATP=phosphoryliertes Zuckerderivat (enthält Ribose) -Bestandteile von z.b. dem Grundgerüst der DNA und RNA (Rolle bei Speicherung und Expression der genetischen Information)   Strukturelemente und Baustoffe (z.b. in Zellwänden)   Rolle in Verbindung mit Proteinen und Lipiden (z.b.Glykoproteine)
• Monosaccharide haben unterschiedlich funktionelle Gruppen Aldose: Carbonylgruppe am Anfang der Kohlenstoffkette   Ketose: Carbonylgruppe unterhalb der Kohlenstoffkette (meist am C2)   Glukose z.b. Aldohexose (6C,  Carbonylgruppe am Anfang) Fruktose: Ketohexose, 6C, Carbonylgruppe unterhalb der Kohlenstoffkette
• Monosaccharide haben eine unterschiedliche Anzahl an Kohlenstoffatomen Aldotriosen/Ketotriosen 3 Aldo-/Ketotetrosen 4 Aldo-/Ketopentosen 5 Aldo-/Ketohexosen 6 Aldo-/Ketoheptosen 7
• Glucose frei im Blut Phosphorgebunden in den Körperzellen Energiesubstrat alleinige Energiequelle für Gehirn, Nebennierenmakr und Erythrozyten Baustein von Stärke, Glykogen, Cellulose und Disacchariden
• Fructose=Fruchtzucker=Laevulose Substrat und Produkt im Zuckerstoffwechsel gelangt unabhängig von Insulin in die Zellenwird von der Plazenta gebildet und kommt deshalb im fetalen Blut vor der süßeste Zucker(?????) Baustein der Saccharose und des Inulin
• Galactose Bestandteil von Cerebrosiden Bestandteil von Lactose und vielen pflanzlichen Polysacchariden
• Mannose Bestandteil von Glykoproteinen ist z.B. in Leguminosen enthalten (kommt wie Galactose in der Natur nicht als Monosaccharid vor)
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• Struktur der Disaccharide Disaccharide werden durch Verknüpfung von 2 Monosacchariden über eine glykosidische Bindung gebildet
• Struktur von Maltose (Malzzucker) Glucose+Glucose über alpha-1,4-glykosidische Bindung   Spaltung durch Maltase
• Struktur von Cellobiose Glucose+Glucose  beta-1,4-glykosidische Bindung Spaltung durch beta-Glucosidase
• Struktur von Lactose (Milchzucker) Galactose+Glucose  beta-1,4-glykosidische Bindung Spaltung durch Lactase (Säuger) oder beta-Glactosidase (Bakterien)
• Saccharose (Rohrzucker) Glucose+Fructose  alpha-1-beta-2-glykosidische Bindung   Spaltung durch Invertase (Saccharase)
• Saccharose aus Glu und Fru der am häufigsten verzehrte Zucker (+-90g/d)  
• Invertzucker Zuckerlösung mit gespaltetnen Saccharosebausteinen (Fru und Glu), die Spaltung erfolgt durch Säuren oder enzymatisch (z.b. im Honig)
• relative Süßkraft Fru, Sac, Glu, Malt, Lac Fru 1,2 Saccharose 1,0 Glucose 0,7 Maltose 0,4 Lactose 0,3
• relative Süßkraft Thaumatin, Saccharin, Acesulfam K, Aspartam, Cyclamat Thaumatin 2500 Saccharin 300 Acesulfam K 200 Aspartam 200 Cyclamat 30
• Zuckeralkohol Xylit, Mannit, Maltit, Sorbit, Lactit Xylit 1 Mannit 0,7 Maltit 0,7 Sorbit 0,5 Lactit 0,4
• Struktur und Eigenschaften von Oligosacchariden bestehen aus 3-9glyk.verknüpften Monosacchariden sind Bestandteile von Glykoproteinen (z.b.integrale Membranproteine, viele sezernierte Proteine) Glykoproteine enthalten bis zu 5 verschiedene Zuckereinheiten die über viele Sorten glykosidischer Bindungen miteinander verbunden sind KH sind an Vermittlung von Zell-Zell-Wechselwirkungen beteiligt Bestandteile von Glykolipiden (Membranbestandteile)
• Raffinose verbreitetes Trisaccharide besteht aus Galaktose, Glukose, Fructose kommt in Pflanzen vor wird aus Zuckerrübenmelasse gewonnen
• Struktur und Eigenschaften von Polysacchariden durch glykosidische Verknüpfung vieler Monosaccharide >12 Funktionen: Speicher und Gerüstfunktion Glykogen und Stärke sind Speicherformen Cellulose ist ein wesentlicher Bestandteil der Pflanzenzellwände (Grundbaustein von beiden=Glukose)
• Stachyose Tetrasaccharid in Hülsenfrüchten (blähende Wirkung)
• Verbascose Pentasaccharid in Hülsenfrüchten (blähende Wirkung)
• Stärke Glu-Polymer wichtigstes Nahrungskohlenhydrat
• Dextrin Glu-Polymer Abbauprodukt der Stärke
• Glykogen Glu-Polymer tierisches Speicherkohlenhydrat
• Cellulose Glu-Polymer für den Menschen unverdaulich(=Ballststoff) teilweise Abbau durch Darmflora
• Inulin Fru-Polymer schlecht verwertbar
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• Heteropolysaccharide z.B. Hemicellulose, Pektine nicht hydrolysierbar, wirken als Ballaststoff
• Stärke, Chemie Amylopektin: Hauptbestandteil der pflanzlichen Stärke, verzweigt aus D-Glucose-Monomeren, die α-1,4-glycosidisch miteinander verbunden sind. Etwa alle 25 Monomere erfolgt eine α-1,6-glykosidische Verknüpfung(deswegen verzweigung)70-80% Amylose:restlicher Bestandteil von pfl.Stärke, alpha-1,4-glykosidisch miteinander verbundene D-Glucose-Monomere, linear20-30%
• Stärke Abbau Stärke-> Dextrine -> Oligosaccharide->Maltose->Glucose
• Cellulose Die freihen OH-Gruppen der gestreckten Molekülketten bilden mit ihren Nachbarn Wasserstoffbrücken aus Dadurch vereinigen sich mehrere lange Ketten zu Bündeln, den Cellulosefasern (Mikrofibrillen) In einer solchen Mikrofibrille sind 60-70 Cellulosefasern parallel ausgerichtet Cellulose ist wasserunlöslich Sie ist unverzweigt und besteht aus mehreren hundert bis zehntausend β-D-Glucose-Molekülen (β-1,4-glykosidische Bindung) bzw. Cellobiose-Einheiten
• Unterschied Stärke-Cellulose A: alpha 1->4 glykosidisch gebunden C:beta 1->4 glykosidisch A:Verdaulich für den Menschen     C.nicht verdaulich für den Menschen A:Helix Struktur C:Platten Struktur  
• Glykogen Kohlenhydratspeicher im menschlichen und tierischen Körper (Leber und Muskeln) Aufgebaut wie Amylopektin (alpha 1->4, alpha 1->6) wesentlich stärker verzweigt als Amylopektin
• Glucosequellen Aufnahme bzw. Stoffwechsel von Kohlenhydraten(glu, fru, gal) Protein (glucogene AS) Fett(glycerin)
• Glucosverwertung Umwandlung in KH->andere KH P-> Aminosäuren (Grundgerüste) F->Triglyceride
• Hormone im KH‐Stoffwechsel Insulin beta-Zellen des Pankreas, senkt Blutzucker durch Einstrom von Glu in die Körperzellen
• Hormone im KH‐Stoffwechsel Glucagon alpha-Zellen des Pankreas erhöht Blutglucosespiegel durch Abbau von Leberglykogen und Gluconeogenese
• Hormone im KH‐Stoffwechsel Adrenalin aus Nebennierenmark bewirtk Glykogenolyse und Lipolyse (BZ steigt)
• Hormone im KH‐Stoffwechsel Cortisol aus Nebennierenrinde stimuliert die Glukoneogenese in der Leber, erhöht BZ-Spiegel

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