Kohlenhydr ạ te

Kohlenhydrate: Vorkommen und Bedeutung Kohlenhydrate: Vorkommen und Bedeutung Monosaccharide Name Vorkommen und biologische Bedeutung D( – )-Desoxyribose(dRib) In den Zellkernen als Bestandteil der Desoxyribonucleinsäuren Dihydroxyaceton In phosphorylierter Form Zwischenprodukt beim Abbau von Stärke und Glykogen / Zwischenprodukt bei der Glucoseneubildung und photosynthetischen CO 2 -Fixierung D( – )-Erythrose Zwischenprodukt bei biochemischen Reaktionsketten D( – )-Fructose(Fru) = Lävulose Im Pflanzenbereich in freier Form (z. B. Äpfel, Pflaumen) u. gebunden im Honig / Im menschlichen Organismus (Blut, Sperma, Fruchtwasser) / Besondere Bedeutung in der Pharmazie und Diätetik D(+)-Galactose(Gal) In Verbindung mit Glucosamin in fast allen Eiweißkörpern / Im Großhirn an Cerebroside gebunden D(+)-Glucosamin (GlcN) Gebunden in Mucoproteinen und Mucopolisacchariden zum Beispiel Chitin und in der Bakterienzellwand / In Blutgruppensubstanzen, Blutplasmaproteinen und anderen komplizierten Glykoproteinen / Die Aminogruppe ist meist acetyliert D(+)-Glucose (Glc) In fast allen Früchten / Nimmt am Aufbau vieler Polysaccharide teil, z. B. Stärke, Cellulose / Im Blut zu etwa 54 – 90 mg pro 100 ml enthalten D(+)-Glycerinaldehyd Zwischenprodukt beim Abbau von Stärke und Glykogen D(+)-Mannose (Man) In Orangenschalen und gebunden in verschiedenen anderen Pflanzen (Steinnuss, Luzernstaude, Orchideenknollen u. a.) / Für Bienen giftig D(+)-Muraminsäure In den Zellwänden von Bakterien D( – )-Ribose(Rib) Bestandteil der Nucleinsäuren und Nucleosid-Coenzyme D(+)-Xylose = Holzzucker In zahlreichen Pflanzen (Laub- und Nadelhölzer, Stroh, Erdnuss, Baumwollsamen u. a.) D( – )-Xylulose Zwischenprodukt beim Zuckerstoffwechsel Oligosaccharide (Disaccharide und Trisaccharide) Name Einheit/Bindungstyp Vorkommen und biologische Bedeutung Isomaltose α -Glc(1 – 6)Gle Zwischenprodukt beim Abbau von Stärke und Glykogen mit α -Amylase Lactose (Milchzucker) β -Gal(1 – 4)Glc In Milch bzw. Milchdrüsen der Säugetiere Maltose (Malzzucker) α -Glc(1 – 4)Glc In keimenden Cerealien / Zwischenprodukt beim Abbau von Stärke und Glykogen mit α -Amylase Raffinose α -Gla(1 – 6), α -Glc(1 – 2) β -Fru In Pflanzen / Zur Bestimmung des Extrazellulärraumes im tierischen Organismus geeignet / Nicht abbaufähig bei Umgehung des Verdauungstraktes Saccharose (Sucrose, Rohrzucker) α -Glc(1 – 2) β -Fru In Zuckerrohr, Zuckerrübe und anderen Pflanzen / Im tierischen Organismus bei Umgehung des Verdauungstraktes nicht abbaufähig Trehalose α -Glc(1 – 1) α -Glc In Pilzen und Hefen / Hauptzucker in der Hämolymphe von Insekten Polysaccharide Name Einheit/Bindungstyp Vorkommen und biologische Bedeutung Amylopektin D-Glucose(Glc)/ α (1 – 4), α (1 – 6) Pflanzen (Getreide, Hülsenfrüchte u. a.) als Reservekohlenhydrat der Pflanzen / Nahrungsmittel Amylose D-Glucose(Glc)/ α (1 – 4) Pflanzen (Getreide, Hülsenfrüchte u. a.) als Reservekohlenhydrat der Pflanzen / Nahrungsmittel Cellulose D-Glucose(Glc)/ β (1 – 4) Pflanzen, Bakterien, Tunikaten / Stütz- und Gerüstsubstanz für Zellmembranen, Fasern u. a. Chitin D-N-Acetylglucosamin β (1 – 4) Insekten, Crustaceen / Exoskelett / Stütz- und Gerüstsubstanz Dextran D-Glucose(Glc)/ α (1 – 6), α (1 – 4), α (1 – 3) Bakterienmembranen / Gerüstsubstanz / Blutplasma-Ersatzmittel Glykogen D-Glucose(Glc)/ α (1 – 4), α (1 – 6) Tierische Zellen / Leber bis 20%, Muskeln ca. 0,5% / Reservekohlenhydrat der Vertebraten / Blutzuckerregulation Inulin D-Fructose(Fru)/ β (1 – 2) Knollen von Inula und Dahlienarten / Reservekohlenhydrat der Pflanzen Pektin D-Galakturonsäure α (1 – 4) Pflanzen (besonders in Früchten) / Wasserbindungsvermögen / Gelbildung eine Gruppe von Naturstoffen, zu denen u. a. Zucker, Stärke und Cellulose gehören und die neben Fetten und Proteinen den größten Teil der menschlichen Nahrung ausmachen. Sie sind nicht nur Energielieferanten, sondern spielen auch eine wichtige Rolle als Stütz- und Gerüstsubstanzen im Pflanzen- und Tierreich, sie sind Bestandteil der Erbsubstanz ( Nucleinsäuren ) und der Zellmembranen. Kohlenhydrate haben meist die allgemeine Summenformel C n (H 2 O) n , sind also formal Hydrate des Kohlenstoffs. Tatsächlich handelt es sich aber um Oxidationsprodukte mehrwertiger Alkohole, die mindestens eine Carbonylgruppe und mehrere Hydroxylgruppen aufweisen.

Nach ihrer Molekülgröße unterscheidet man Mono-, Oligo- und Polysaccharide. Monosaccharide sind einfache Kohlenhydrate, z. B. Glucose (Traubenzucker) und Fructose (Fruchtzucker). Sie können sich durch Wasserabspaltung über glykosidische Bindungen zu mehreren verbinden. Oligosaccharide (2 – 10 Monosaccharide) umfassen u. a. die Disaccharide Saccharose (Rohrzucker), Lactose (Milchzucker) und Maltose (Malzzucker). Alle diese Zucker sind süß und leicht in Wasser löslich. Zahlreiche Monosaccharide treten zu höhermolekularen Polysacchariden zusammen, z. B. Glykogen, Stärke und Cellulose. Diese sind überwiegend geschmacksneutral und schlecht oder gar nicht in Wasser löslich.

Kohlenhydrate werden in Form von Glucose von Pflanzen durch die Photosynthese aus Kohlendioxid und Wasser aufgebaut und in die Speicherform Stärke oder in Gerüstsubstanzen wie Cellulose und Hemicellulose oder in Pektine überführt. Mit pflanzlicher Nahrung gelangen die Kohlenhydrate in den tierischen u. menschlischen Organismus. Stärke wird im Verdauungstrakt in Glucose aufgespalten, Saccharose in Glucose und Fructose. Glucose wird in der Glykolyse weiter abgebaut und als Energielieferant verfügbar gemacht. Andererseits wird in der Leber aus Glucoseeinheiten die Speicherform Glykogen aufgebaut. Cellulose und Pektine können vom menschlichen Organismus zwar nicht aufgeschlossen werden, spielen aber als Ballaststoffe eine wichtige Rolle für die Verdauung. Für die menschliche Ernährung wird ein Anteil an Kohlenhydraten von über 50 % empfohlen, wobei der Bedarf überwiegend aus stärkehaltigen Produkten wie Müsli oder Vollkornbrot und viel Gemüse gedeckt werden sollte, die zudem Vitamine, Mineralstoffe, Spurenelemente und Ballaststoffe enthalten, nicht so sehr aus zuckerhaltigen Produkten.