Einführung in die Biochemie (Fach) / Kohlenhydrate und Glycane (Lektion)
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Studium Molekularbiologie
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- Welche Arten der Verknüpfung von Zuckern mit Proteinen kennen Sie? Eine glykosidische Bindung entsteht zwischen der in Form eines Halbacetals vorliegenden Hydroxylgruppe (-OH) eines Monosaccharids und einer : - OH- Gruppe = O - glykosidische Bindung --> Bindung über O Bsp.: Maltose - NH2 - Gruppe = N - glykosidische Bindung --> Bindung über N Bsp.: DNA
- Was sind Ketosen/Aldosen ? Aldosen/Ketosen:Eine OH-Gruppe eines mehrwertigen Alkohols wurde oxidiert. Bei den Aldosen war dies ursprünglich eine primäre Hydroxyl-Gruppe, bei den Ketonen eine sekundäre
- Was ist eine Halbacetalbindung? Halbacetalbindung:Eine Aldehydgruppe reagiert mit der Alkoholgruppe. Bei Kohlenhydraten funktioniert das innerhalb desselben Moleküls = Ringschluss. Für Kohlenhydrate ist das die bessere energetische Form.
- Was sind Lactose, Saccharose, Maltose, Cellobiose? Lactose: Disaccharid aus Galactose und Glucose über Beta-1,4-glykosid. Bindung miteinander verknüpft. Saccharose: Disaccharid aus Alpha-Glucose und Beta-Fructose über Alpha-1,2-glykosid.Bindung verknüpft. Maltose: Disaccharid aus Alpha- und Beta-Glucose über Alpha-1,4-glykosid. Bindung verknüpft.Cellobiose: 2 x Beta-Glucose, über Beta-1,4-glykosidische Bindung verknüpft.
- Nennen Sie die wichtigsten Strukturpolysaccharide Cellulose: lineares, unverzweigtes, Homopolysaccharid aus 10000- 15000 D-Glucoseeinheiten. Glucosereste weisen β-Konfiguration auf (über Beta-1,4- glykosid. Bdg verknüpft).• Hemicellulose: aus Glucose und Xyloseeinheiten aufgebaut• Chitin: Homopolymer aus Beta -1,4-verknüpften N-Acetyl-D-Glucosamin-Einheiten.• Pektin: Polysaccharid aus Galacturonsäure-Einheiten (über α-1,4- glykosid. Bdg verknüpft).
- Was ist eine glykosidische Bindung? Bindung vom O-Atom eines Alkohols zum anomeren C-Atom eines Monosaccharids
- Welche Verknüpfungen zwischen Zuckern gibt es? der Alkohol selbst kann das Monosaccharid sein > Disaccharid (Glykoside werden unter Wasserabspaltung gebildet) Typ 1: 1,4 verknüpft; reduzierende Eigenschaften Typ 2: 1,1 verknüpft; nicht reduziert α-Form: am C1-Atom eines Halbacetals zeigt die OH-Gruppe nach unten β-Form: am C1-Atom eines Halbacetals zeigt die OH-Gruppe nach oben
- Durch welche chemischen Bindungen unterscheiden sich Stärke und Cellulose? Stärke: Stärke besteht aus Amylose aus 100 – 1.400 Glucose-Monomeren, die α-1,4-glykosidisch miteinander verknüpft sind uns sich zu einer Helix winden. Amylopektin ist ein weiterer Bestandteil der pflanzlichen Stärke, das ebenfalls aus Glucose Monomeren, die α-1,4-glykosidisch miteinander verknüpft sind, besteht. Allerdings liegt hier im Abstand von ca. 25 Glucosemolekülen je eine α-1,6-glykosidische Verzweigung vor, wodurch große, sphärische Moleküle entstehen (Stärkegranula). Die pflanzliche Stärke setzt sich somit aus den Zweifachzuckern Maltose und Isomaltose zusammen. Cellulose: Cellulose ist ein Polysaccharid, das aus β-1,4-glykosidisch verknüpften Glucoseeinheiten besteht. Es besteht eine hohe Quervernetzung der Celluloseketten durch Wasserstoffbrücken.
- Nennen Sie die wichtigsten Strukturpolysaccharide! Wo kommen sie vor? Stärke: besteht nur aus Glucoseeinheiten (α-1,4-glykosidische Verknüpfung mit α-1,6-glykosidische Verzweigungen) und ist somit ein Homoglycan bzw. ein Homopolysaccharid. Stärke ist der Energiespeicher von Pflanzen (z.B. in Kartoffeln). Cellulose: Homoglycan aus Glucoseeinheiten, β-1,4-glykosidisch verknüpft Cellulose ist das Strukturelement von Pflanzen und Bestandteil der pflanzlichen Zellwand. Chitin: ist ein lineares Homoglycan mit β-1,4-glycosidicher Bindung von N-Acetly-Glucosamin-Einheiten. Es kommt vor allem in Außenskeletten von Invertebraten vor, sowie in Zellwänden von Pilzen und Algen und ist chemisch und mechanisch sehr resistent. Pektin: ist ein Polysaccharid aus Galacturonsäure-Einheiten (α-1,4-glycosidisch verknüpft). Es kommt in Pflanzen vor.