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Monosaccharide und Polysaccharide: Beispiele, Lebensmittel und Glykosidische Bindung einfach erklärt

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lotta

10.4.2023

Chemie

Kohlenhydrate Chemie (Mono-, Di-, Polysaccharide), Glykosidische Bindung

Monosaccharide und Polysaccharide: Beispiele, Lebensmittel und Glykosidische Bindung einfach erklärt

Kohlenhydrate sind lebenswichtige organische Verbindungen, bestehend aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff. Sie entstehen durch Photosynthese und spielen eine zentrale Rolle im Stoffwechsel von Lebewesen. Monosaccharide, Disaccharide und Polysaccharide bilden die Hauptgruppen der Kohlenhydrate mit unterschiedlichen Strukturen und Funktionen.

Monosaccharide wie Glucose und Fructose sind die einfachsten Zuckereinheiten
Disaccharide wie Saccharose bestehen aus zwei verknüpften Monosacchariden
Polysaccharide wie Stärke und Cellulose sind komplexe Kohlenhydrate aus vielen Zuckerbausteinen
• Glykosidische Bindungen verbinden die Zuckereinheiten in Di- und Polysacchariden
• Kohlenhydrate haben vielfältige Funktionen als Energielieferanten, Strukturelemente und in der Lebensmittelindustrie

...

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Chemie

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10. Apr. 2023

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Monosaccharide und Polysaccharide: Beispiele, Lebensmittel und Glykosidische Bindung einfach erklärt

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lotta

@lottadnr

Kohlenhydrate sind lebenswichtige organische Verbindungen, bestehend aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff. Sie entstehen durch Photosynthese und spielen eine zentrale Rolle im Stoffwechsel von Lebewesen. Monosaccharide, Disaccharide und Polysaccharide bilden die Hauptgruppen der Kohlenhydrate mit unterschiedlichen Strukturen und Funktionen.

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Allgemein
Zusammensetzung - Elemente: C, H&O
Entstehung Photosyntese!
6002
6H₂0
Monosaccharide-enfachzucker
Traubenzucker (Glucose) & Frucht

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Kohlenhydrate: Aufbau, Eigenschaften und Funktionen

Kohlenhydrate sind essentielle organische Verbindungen, die aus den Elementen Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff bestehen. Sie entstehen in Pflanzen durch den Prozess der Photosynthese, bei dem aus Kohlenstoffdioxid und Wasser unter Einwirkung von Sonnenlicht und Chlorophyll Glucose gebildet wird. Diese grundlegende chemische Reaktion lautet: 6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂.

Monosaccharide oder Einfachzucker sind die grundlegenden Bausteine der Kohlenhydrate. Zu den wichtigsten Monosaccharide Beispiele zählen Traubenzucker GlucoseGlucose und Fruchtzucker FructoseFructose. Diese Monosaccharide weisen charakteristische Eigenschaften auf:

  • Sie sind weiß und kristallin, wobei Fructose aufgrund schlechter Auskristallisierung oft sirupartig vorliegt.
  • Beide sind wasserlöslich, aber unlöslich in unpolaren Lösungsmitteln.
  • Ihre wässrigen Lösungen reagieren neutral pH7pH 7 und leiten keinen elektrischen Strom.
  • Sie sind energiereich und leicht im Organismus transportierbar, was sie für den Stoffwechsel besonders wichtig macht.

Der Monosaccharide Aufbau von Glucose und Fructose unterscheidet sich in ihrer Struktur, obwohl beide die gleiche Summenformel C₆H₁₂O₆ haben:

Definition: Glucose und Fructose sind Isomere - Verbindungen mit gleicher Summenformel, aber unterschiedlicher Atomanordnung.

Die Monosaccharide Strukturformel zeigt, dass Glucose eine Aldehydgruppe besitzt, während Fructose eine Ketogruppe aufweist. Beide können in Ketten- oder Ringform vorliegen.

Highlight: Die Ringform der Glucose kann in zwei Varianten auftreten: α-Glucose und β-Glucose, die sich in der räumlichen Anordnung der OH-Gruppe am C1-Atom unterscheiden.

Zum Nachweis von Monosacchariden, insbesondere der Aldehydgruppe der Glucose, werden spezielle Testverfahren eingesetzt:

Example: Die Silberspiegelprobe und die Fehling'sche Probe sind gängige Nachweismethoden für die Aldehydgruppe in Monosacchariden.

Disaccharide oder Zweifachzucker bestehen aus zwei Monosaccharid-Molekülen, die durch eine glykosidische Bindung verknüpft sind. Ein wichtiges Beispiel ist Saccharose HaushaltszuckerHaushaltszucker, die aus Glucose und Fructose besteht. Saccharose hat die Summenformel C₁₂H₂₂O₁₁ und weist folgende Eigenschaften auf:

  • Farb- und geruchlos, kristallin, fest und sehr süß
  • Wasserlöslich und pH-neutral
  • Nicht elektrisch leitfähig in Lösung
  • Negatives Ergebnis bei der Fehling-Probe

Vocabulary: Hydrolyse ist der Prozess, bei dem Disaccharide durch Wasseraufnahme in ihre Monosaccharid-Bausteine gespalten werden.

Polysaccharide oder Mehrfachzucker sind komplexe Kohlenhydrate, die aus vielen Monosaccharid-Einheiten bestehen. Wichtige Beispiele sind Stärke und Cellulose, die beide aus Glucose-Einheiten aufgebaut sind, sich aber in ihrer Struktur und Funktion unterscheiden.

Example: Stärke besteht aus Amylose unverzweigte,spiraligangeordneteKettenunverzweigte, spiralig angeordnete Ketten und Amylopektin verzweigteKettenverzweigte Ketten, während Cellulose aus langen, unverzweigten Ketten besteht.

Die glykosidische Bindung spielt eine zentrale Rolle bei der Verknüpfung von Zuckermolekülen in Di- und Polysacchariden. Es gibt verschiedene Arten dieser Bindung:

Definition: Eine glykosidische Bindung ist eine Verbindung zwischen dem anomeren C-Atom eines Kohlenhydrats und einer chemischen Gruppe, wie einem anderen Zucker oder einer Base.

  • O-glykosidische Bindungen αoderβBindungenα- oder β-Bindungen treten auf, wenn beide Reaktionspartner Hydroxygruppen besitzen.
  • N-glykosidische Bindungen entstehen, wenn ein Reaktionspartner eine Aminogruppe aufweist.

Diese Bindungen sind entscheidend für die Struktur und Funktion von komplexen Kohlenhydraten in biologischen Systemen.

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Stefan S

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Sarah L

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Hans T

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