Carbohydrate (Deutsch)

Classification and nomenclature

Obwohl eine Reihe von Klassifizierungsschemata für Kohlenhydrate entwickelt wurden, gehört die Einteilung in vier Hauptgruppen—Monosaccharide, Disaccharide, Oligosaccharide und Polysaccharide—, die hier verwendet werden, zu den häufigsten. Die meisten Monosaccharide oder einfachen Zucker kommen in Trauben, anderen Früchten und Honig vor. Obwohl sie drei bis neun Kohlenstoffatome enthalten können, bestehen die häufigsten Vertreter aus fünf oder sechs miteinander verbundenen Molekülen, um ein kettenartiges Molekül zu bilden., Drei der wichtigsten einfachen Zucker-Glucose (auch bekannt als Dextrose, Traubenzucker und Maiszucker), Fructose (Fruchtzucker) und Galactose—haben die gleiche molekulare Formel (C6H12O6), aber weil ihre Atome unterschiedliche strukturelle Anordnungen haben, haben die Zucker unterschiedliche Eigenschaften; dh sie sind Isomere.

Leichte Veränderungen der Strukturanordnungen sind durch Lebewesen nachweisbar und beeinflussen die biologische Signifikanz isomerer Verbindungen., Es ist beispielsweise bekannt, dass sich der Süßegrad verschiedener Zucker je nach Anordnung der Hydroxylgruppen (―OH) unterscheidet, aus denen ein Teil der Molekülstruktur besteht. Eine direkte Korrelation, die zwischen Geschmack und einer bestimmten strukturellen Anordnung bestehen kann, wurde jedoch noch nicht festgestellt; das heißt, es ist noch nicht möglich, den Geschmack eines Zuckers vorherzusagen, indem man seine spezifische strukturelle Anordnung kennt. Die Energie in den chemischen Bindungen von Glukose versorgt indirekt die meisten Lebewesen mit einem großen Teil der Energie, die für ihre Aktivitäten notwendig ist., Galaktose, die selten als einfacher Zucker vorkommt, wird normalerweise mit anderen einfachen Zuckern kombiniert, um größere Moleküle zu bilden.

Zwei Moleküle eines einfachen Zuckers, die miteinander verbunden sind, bilden ein Disaccharid oder Doppelzucker. Die Disaccharid-Saccharose oder Tafelzucker besteht aus einem Molekül Glukose und einem Molekül Fructose; Die bekanntesten Quellen für Saccharose sind Zuckerrüben und Rohrzucker. Milchzucker oder Laktose und Maltose sind ebenfalls Disaccharide., Bevor die Energie in Disacchariden von Lebewesen genutzt werden kann, müssen die Moleküle in ihre jeweiligen Monosaccharide zerlegt werden. Oligosaccharide, die aus drei bis sechs Monosaccharideinheiten bestehen, werden eher selten in natürlichen Quellen gefunden, obwohl einige Pflanzenderivate identifiziert wurden.

Polysaccharide (der Begriff bedeutet viele Zucker) repräsentieren die meisten strukturellen und energiereserven Kohlenhydrate in der Natur. Große Moleküle, die aus bis zu 10.000 miteinander verbundenen Monosaccharideinheiten bestehen können, Polysaccharide variieren erheblich in Größe, struktureller Komplexität und Zuckergehalt; Mehrere hundert verschiedene Arten wurden bisher identifiziert., Cellulose, die Hauptstrukturkomponente von Pflanzen, ist ein komplexes Polysaccharid, das viele miteinander verbundene Glukoseeinheiten umfasst; es ist das häufigste Polysaccharid. Die Stärke in Pflanzen und das Glykogen in Tieren sind auch komplexe Glukosepolysaccharide. Stärke (vom alten englischen Wort Stercan, was „versteifen“ bedeutet) findet sich hauptsächlich in Samen, Wurzeln und Stängeln, wo sie als verfügbare Energiequelle für Pflanzen gespeichert wird. Pflanzenstärke kann zu Lebensmitteln wie Brot verarbeitet oder direkt verzehrt werden—wie zum Beispiel Kartoffeln., Glycogen, which consists of branching chains of glucose molecules, is formed in the liver and muscles of higher animals and is stored as an energy source.

Die generische Nomenklatur, die für die Monosaccharide endet, ist-ose; Daher wird der Begriff Pentose (pent = fünf) für Monosaccharide verwendet, die fünf Kohlenstoffatome enthalten, und Hexose (hex = sechs) wird für diejenigen verwendet, die sechs enthalten. Da die Monosaccharide eine chemisch reaktive Gruppe enthalten, die entweder eine Aldehydgruppe oder eine Ketogruppe ist, werden sie häufig als Aldopentosen oder Ketopentosen oder Aldohexosen oder Ketohexosen bezeichnet., Die Aldehydgruppe kann an Position 1 einer Aldopentose auftreten, und die Ketogruppe kann an einer weiteren Position (z. B. 2) innerhalb einer Ketohexose auftreten. Glucose ist eine Aldohexose-d. H. Es enthält sechs Kohlenstoffatome, und die chemisch reaktive Gruppe ist eine Aldehydgruppe.