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KohlenhydrateZoomA-Z

Fachgebiet - Biochemie

Sammelbezeichnung für eine Gruppe von Naturstoffen, die sich im Allgemeinen mit der Summenformel Cn(H2O)n beschreiben lassen und somit formal als "Hydrate des Kohlenstoffs" aufzufassen sind. Chemisch handelt es sich um Polyhydroxyaldehyde (Aldosen) bzw. Polyhydroxyketone (Ketosen) und daraus abgeleitete höhermolekulare Verbindungen.

Kohlenhydrate werden von grünen Pflanzen und Bakterien bei der Photosynthese aus Kohlendioxid, CO2 und Wasser produziert und sind die in der Natur am häufigsten vorkommenden organischen Verbindungen, vor allem als Gerüstsubstanzen in Pflanzen (Cellulose) oder als Speicherstoffe (Stärke, Zucker), im tierischen Organismus u.a. auch als Bestandteile von Nucleinsäuren, Proteinen und Lipiden.

Bei den einfacheren Kohlenhydraten lassen sich Einfachzucker (Monosaccharide), dazu gehören z.B. Glucose (Traubenzucker) und Fructose (Fruchtzucker), Disaccharide, d.h. aus zwei Monosaccharid-Molekülen aufgebaute Saccharide, wie Saccharose (Rohrzucker), Lactose (Milchzucker) oder Maltose (Malzzucker) und aus bis zu 10 Monosaccharid-Einheiten zusammengesetzte Oligosaccharide unterscheiden. Häufig werden die Mono-, Di- und Oligosaccharide als Zucker zusammengefasst und den makromolekularen Kohlenhydraten (Polysaccharide) gegenübergestellt. Während die niedermolekularen Kohlenhydrate süßschmeckende, wasserlösliche, meist kristalline Verbindungen definierter Molmasse sind, haben die Polysaccharide keine einheitliche Molmasse, sind in Wasser schlecht oder gar nicht löslich und praktisch geschmacksfrei.

Polysaccharide, wie z.B. Cellulose, Stärke oder Glycogen, sind entweder aus einer einzigen oder mehreren verschiedenen Monosaccharid-Einheiten aufgebaut. Da in den Kohlenhydratmolekülen asymmetrische C-Atome auftreten, resultiert stets eine Reihe unterschiedlicher Stereoisomere, deren absolute Konfiguration durch die vorangestellten Buchstaben D- bzw. L- ausgedrückt wird.

Industriell dienen Kohlenhydrate als Zusatzstoff in Lebensmitteln (Verdickungsmittel) sowie als Rohstoff bei der Produktion von Textilien, Kunststoffen und Papiererzeugnissen. Besondere Bedeutung besitzen Kohlenhydrate auch bei Fermentationsprozessen (alkoholische Gärung, mikrobielle Synthese von Antibiotika).

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

Chemie für Mediziner: KohlenhydrateLevel 130 min.

BiochemieChemische GrundlagenKohlenhydrate

In dieser Lerneinheit werden die wichtigsten Kohlenhydrate mit deren Reaktionen vorgestellt.

KohlenhydrateLevel 145 min.

BiochemieChemische GrundlagenKohlenhydrate

Einführung in die Chemie und Nomenklatur der Kohlenhydrate.