Ist ein Kohlenhydrat ein Monomer oder Polymer: Detaillierte Einblicke

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Kohlenhydrate oder Kohlenhydrate können je nach Komplexität sowohl Monomere als auch Polymere sein.

Monomermere von Kohlenhydraten werden Monosaccharide genannt und sind kleine Moleküle mit einer Kette von 3-6 Kohlenstoffen. während komplexe Kohlenhydrate im Allgemeinen als Polysaccharide bezeichnet werden. Diese Polysaccharide können aus 2 oder mehr Monomeren aufgebaut sein, die gleich oder verschieden sein können.

Kohlenhydrate, einschließlich Zucker, Stärke und Ballaststoffe, bestehen aus 3 Hauptelementen – Kohlenstoff (C), Wasserstoff und Sauerstoff (O).

KOHLENHYDRATMONOMERE ODER MONOSACCHARIDE:

  • Monomere von Kohlenhydraten sind einfache oder technisch einzelne Zuckermoleküle. Das Wort Monosaccharid setzt sich aus zwei Begriffen zusammen – „Mono“, was einfach bedeutet, und Saccharid, was Zucker ist.
  • Monosaccharide sind Kohlenhydratmonomere, da sie nicht in weitere kleinere Moleküle zerlegt werden können.
  • Monosaccharide haben ein 3-7-Kohlenstoff-Rückgrat. Sie können nicht größer oder kleiner sein, da dies die Stabilität des Moleküls beeinträchtigt.
  • Das gebräuchlichste Monosaccharid, das wir kennen, ist Haushaltszucker, der nichts anderes als ein Monosaccharid namens Glucose ist. Dies ist derselbe Zucker, den Pflanzen während der Photosynthese produzieren.
  • Ein weiterer wichtiger Zucker ist derjenige, der das Rückgrat unseres genetischen Materials bildet, dh DNA und RNA. Die beteiligten Zucker sind Desoxyribose bzw. Ribose.
  • Wenn Zucker eine Ketongruppe RC=O haben, heißen sie Ketosen, während sie, wenn sie eine Aldehydgruppe R-CHO aufweisen, als . bezeichnet werden Aldosen. (Das R steht für eine Carbonylgruppe, was eine lange Kohlenstoffkette mit anderen angehängten Gruppen bedeutet)
  • Sie sind nach der Anzahl der C-Atome in der Hauptgerüststruktur gekennzeichnet. So werden 5 C-Monosaccharide klassifiziert Pentosen während 6 C-Monosaccharide klassifiziert werden als Hexose.

MONOSACCHARID-STRUKTUREN:

Die am häufigsten vorkommenden Monosaccharide enthalten normalerweise 5 oder 6 Kohlenstoffrückgrate, d.h Pentose und Hexose Zucker kommt in der Natur häufiger vor. Dies liegt daran, dass sie in freier Form stabile fünfeckige und sechseckige Strukturen bilden, die nicht weiter hydrolysieren.

EINIGE GEMEINSAME MONOSACCHARIDE:

PENTOSE:

RIBOSE UND DEOXYRIBOSE: 

Sie sind beide Pentosezucker, was bedeutet, dass sie fünf Kohlenstoffatome haben, der einzige Unterschied besteht darin, dass das 2'C im Fall von Ribose an eine Hydroxyl(-OH)-Gruppe und im Fall von Desoxyribose an einen Wasserstoff gebunden ist. Dieses eine Merkmal, zusammen mit seiner doppelsträngigen Natur, macht das DNA-Struktur stabiler.

Ribose
Ribose-Zucker
Bild: Wikipedia

HEXOSE:

GLUCOSE:

Glukose ist das Monosaccharid, das uns bekannt ist. Der am häufigsten vorkommende Hexosezucker ist ein Monosaccharid, das alle körperlichen Aktivitäten lebender Organismen ausführt. 

GALAKTOSE: 

Ein anderer Hexosezucker ist Glukose sehr ähnlich.

Fruktose:

Diese Hexose-Zucker sind in Früchten enthalten, und was ihnen ihre Süße verleiht, wird daher allgemein als Fruchtzucker bezeichnet.

TRAUBENZUCKER:

Dies ist ein Hexose-Zucker, der speziell in Honig enthalten ist und nach Fructose als einer der gesündesten Zucker gilt.

KOHLENHYDRATPOLYMERE ODER POLYSACCHARIDE:

  • In der Regel handelt es sich um Polymere aus 2 oder mehr Monomeren, die linear angebunden werden können oder zusammenhängende Schichten bilden können. Diese Monomere können gleich oder eine Mischung aus mehr als einem Typ sein.
  • natürlichste Form von Kohlenhydraten
  • Sie werden auch Glykane genannt.
  • Wenn sie aus der gleichen Art von Monomeren bestehen, werden sie Homopolysaccharide genannt, während sie aus 2 oder mehr verschiedenen Arten von Monomeren bestehen, werden sie als Heteropolysaccharide bezeichnet.
  • Mit Heteropolysacchariden können auch andere Biomoleküle als Monosaccharide assoziiert sein. Diese Polysaccharide werden nach den mit ihnen verbundenen Molekülen klassifiziert.
  • Glykoproteine ​​u Glykolipide sind Heteropolysaccharide, die mit Proteinen und Lipiden oder Fettsäuren assoziiert sind, Bzw.
  • Sie erfordern normalerweise eine spezifische Hydrolyse Enzyme zu verdauen oder sie in ihre monomeren Formen zerlegen – zB Laktase und Amylase.

EINIGE GÄNGIGE POLYSACCHARIDE:

HOMOPOLYSACCHARIDE

GLYCOGEN: 

Ein weiteres Homopolysaccharid bestehend aus Glucose (C6H10O5)n ist die primäre Form von Kohlenhydrat, die in höheren Tieren gespeichert wird. In den menschlichen Muskel- und Leberzellen gespeichert, wird Glykogen bei Bedarf vom Körper in einem Prozess namens Glykogenolyse zu Glukose abgebaut.

ZELLULOSE: 

Die Komponente von Pflanzenzellen Wände ist eines der größten Polysaccharidmoleküle (C6H10O5)n. Zellulose kann aus mehr als 3000 Glukosemolekülen bestehen, die in geraden Linien wie in Schichten verbunden sind. Sie sind die am häufigsten vorkommenden organischen Stoffe in der Natur.

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Zellulose
Bild: Wikipedia

STÄRKE:

Dies ist ein weiteres Glucose-Polysaccharid, das von Pflanzen produziert wird, die als Nahrungsreserve verwendet werden (C6H10O5)n. In bestimmten Teilen wie Wurzeln, Knollen und Samen gelagert, sind sie Energiereserven, die bei ungünstigen Umweltbedingungen oder während der Keimung oder Ruhephase genutzt werden können. Sie werden durch α-1,4-Bindungen zwischen den Glucosemolekülen gebildet.

PEKTIN: 

Pektine sind ein weiteres Homopolysaccharid, das in der Zellenwand und intrazelluläre Gewebe einiger Pflanzen. Aufgrund ihrer dehnbaren und geleeartigen Zusammensetzung werden sie zur Herstellung von Gelatine für Lebensmittelprodukte verwendet.

Chitin: 

Ein Polysaccharid kommt in den harten Exoskeletten von Insekten und Krebstieren vor. Im Gegensatz zu den meisten gängigen Homopolymeren sind die Chitinmonomere jedoch N-Acetyl-D-Glucosamin, ein Derivat des Glucosemoleküls.

Chitin
Chitin
Bild: Wikipedia

HETEROPOLYSACCHARIDE

LAKTOSE:

 Ein Disaccharid mit der Formel C12H22O11 besteht aus 2 Monomeren, Glucose und Galactose. Laktose ist der Hauptzucker in Milch. Laktose erfordert eine Enzym namens Laktase um es in seine Monomere zu zerlegen. Wird Laktase von einer Person nicht in der erforderlichen Menge auf natürliche Weise produziert, spricht man von einer Laktoseintoleranz.

SACCHAROSE: 

Das Disaccharid Saccharose C12H22O11 wird in unserem täglichen Leben als Haushaltszucker verwendet und besteht aus einem Molekül Glukose, das an ein Molekül Fruktose gebunden ist.

HEPARIN: 

Ein gerinnungshemmendes Arzneimittel (ein Arzneimittel zur Entfernung von Blutgerinnseln bei allergischen Reaktionen oder Operationen) kommt auch auf natürliche Weise im menschlichen Lungen- und Lebergewebe vor. Bestehend aus 3 Monomeren D-Glucuronsäure, L-Iduronsäure und N-Sulfo-D-glucosamin

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Heparin
Bild: Wikipedia

HYALURONSÄURE: 

Hyaluronsäure wird häufig in kosmetischen Cremes und Seren verwendet und ist ein weiteres Polysaccharid, das häufig im menschlichen Körper vorkommt. Bestehend aus sich wiederholenden Monomeren der D-Glucuronsäure und N-Acetyl-D-Glucosamin, es hat hervorragende wasserspeichernde Eigenschaften. Aus diesem Grund wirkt es als Feuchtigkeitsbarriere, Gleitmittel und stoßabsorbierende Flüssigkeit im Bindegewebe und der Haut.

FAZIT:

Wie aus den obigen Beispielen ersichtlich ist, kann mit Sicherheit gesagt werden, dass Kohlenhydrate in der Natur sowohl in Monomer- als auch in Polymerform vorkommen. Beide sind gleich wichtig und haben ihre spezifischen Funktionen. Während Monomere hauptsächlich als unmittelbare Energiequellen verwendet werden, fungieren Polymere als Energiereserven, Strukturkomponenten oder als Medikamente. Beide sind für normale organische Reaktionen gleichermaßen wichtig.

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