Saccharide

Saccharide werden auch Kohlenhydrate genannt und sind Makromoleküle, die nur aus Kohlenstoff- (C), Wasserstoff- (H) und Sauerstoffatomen (O) bestehen.

Kohlenhydrate sind Energieträger und liefern in Form von Zucker (eng. Saccharine = Zucker) und Stärke den Hauptanteil der Energie, die wir täglich für den Stoffwechsel brauchen.

Das elementarste Kohlenhydrat ist Glucose, auch als Traubenzucker bekannt. Im Gegensatz zu den Pflanzen, die Glucose aus der Photosynthese synthetisieren können, kann der Mensch seinen Energiebedarf nicht aus selbst hergestellten Kohlenhydraten decken. Er muss durch die Nahrung neben Eiweißen und Fetten auch Kohlenhydrate, u.a. Glucose, zu sich nehmen.

Dabei gilt: 1g Kohlenhydrate = ca. Brennwert von 4kcal

Mono-, Di-, Tri- und Polysaccharide

Glucose ist nicht das einzige Kohlenhydrat, das es gibt. Es gibt eine Unterteilung der Kohlenhydrate in Kategorien, die sich in der Anzahl der miteinander verbundenen Monosaccharide unterscheiden.

Die einzelnen Zuckermoleküle sind durch glycosidische Bindungen miteinander verbunden.

Einfachzucker (Monosaccharide)

Als Monosaccharide bezeichnet man jene Saccharide, welche nur aus einer Zuckerart zusammengesetzt sind. Deshalb spricht man in diesem Zusammenhang auch von dem sogenannten Einfachzucker.

Beispiele für Monosaccharide sind:

• Glucose (Traubenzucker)
• Fructose (Fruchtzucker)
• Galactose (Schleimzucker)

Zweifachzucker (Disaccharide)

Disaccharide sind Zweifachzucker. Das bedeutet sie setzen sich aus zwei Monosacchariden bzw. Einfachzuckern zusammen.Beispiele für Disaccharide sind:

• Saccharose (Rübenzucker)
• Lactose (Milchzucker)
• Maltose (Malzzucker)

Dreifachzucker (Trisaccharide)

Simultan zum Zweifachzucker, werden die sogenannten Trisaccharide, auch Dreifachzucker genannt, aus drei Einfachzuckern zusammengesetzt.

Ein gängiges Beispiel für einen Dreifachzucker:

• Melezitose (Honigzucker)

Vielfachzucker (Polysaccharide)

Polysaccharide sind Kohlenhydrate, welche sich aus mindestens zehn Einfachzuckern zusammensetzen. Falls diese Monosaccharide gleichartig aufgebaut sind, werden sie Homoglycane (homo = gleich) genannt. Falls sich die EInfachzucker voneinander unterscheiden, heißen sie Heteroglycane (hetero=ungleich).Beispiele für Polysaccharide sind:

• Stärke
• Cellulose
• Chitin
• Gemüse
• Hülsenfrüchte

Je komplexer ein Kohlenhydrat, desto länger braucht der Körper mit der Aufspaltung.

• Einfache Kohlenhydrate: schnell verfügbar als Energieträger → schnelle Aufspaltung und Verarbeitung
• Komplexe Kohlenhydrate: brauchen Zeit, bevor sie als Energieträger arbeiten → durch etappenweise Aufspaltung können sie stabil über längeren Zeitraum ins Blut → längere Sättigungsgefühle

Welche Lebensmittel enthalten Kohlenhydrate?

Grundsätzlich findet man Kohlenhydrate in den allermeisten Lebensmitteln. Die gängigsten Beispiele für Nahrungsmittel mit einem sehr hohen Gehalt an Kohlenhydraten/ Sacchariden sind:

Überschüssige Kohlenhydrate wandelt der Mensch in vorteilhaften Speicherstoff um: in Fett.

Warum? Weil Fette einen höheren Energiewert, bei gleichem Speichervolumen haben:

1g Fett = ca. 9 kcal

Fehling-Probe

Mithilfe der sogenannten Fehling-Probe kann man Reduktionsmittel in chemischen Substanzen nachweisen. Unter Reduktionsmitteln versteht man unter anderem Aldehyde und reduzierende Zucker. Benannt wurde dieser Nachweis nach Hermann Fehling im Jahr 1848, nachdem er nachgewiesen hatte, dass die Konzentration von Zucker im Harn durch das Titrationsverfahren quantitativ bestimmt werden kann.

Isomerie

Verbindungen von zwei oder mehreren chemischen Verbindungen werden Isomere genannt, wenn sie die gleiche Summenformel und Molekülmasse besitzen, sich jedoch in der Verknüpfung oder räumlicher Anordnung ihrer Atome unterscheiden. Isomere lassen sich dementsprechend durch unterschiedliche Strukturformeln darstellen. Isomerie trifft vor allem bei organischen Verbindungen auf, allerdings teilweise auch bei anorganischen Koordinationsverbindungen. In der Isomerie gibt es folgende Bereiche:

Von Isomerism-ball.svg, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=11812815ng

Stereoisomere

Stereoisomere sind Isomere, welche identische chemische Bindungen aufweisen, sich jedoch in der räumlichen Anordnung ihrer Atome unterscheiden. Es wird zwischen zwei Formen von Stereoisomeren unterschieden: den Konformationsisomeren und den sogenannten Konfigurationsisomeren.

Die Konfigurationsisomerie umfasst wiederum Enantiomere und Diastereoisomere, welche wir dir im Folgenden etwas näher erklären werden.

Enantiomere

Als Enantiomere bezeichnet man Stereoisomere, welche sich in ihrer Konstitution decken, also identisch sind. In ihren räumlichen Strukturen verhalten sich Enantiomere zu einem Gegenstück wie das zugehörige Spiegelbild (nicht-deckungsgleich). Enantiomere werden deshalb häufig auch Spiegelbildisomere genannt. In der obenstehenden Grafik wird dieser Zusammenhang visuell veranschaulicht.

Diastereoisomere

Diastereoisomere sind Stereoisomere, welche chiral oder achiral sind. Normalerweise unterscheiden sich Diastereoisomere in physikalischen und chemischen Eigenschaften.

Was bedeutet Chiralität?

Unter Chiralität versteht man in der Stereochemie eine räumliche Anordnung von Atomen in einem Molekül. Chiralität findet man bei den Diastereoisomeren.

Fischer-Projektion

Mithilfe der Fischer-Projektion lassen sich Raumstrukturen von linearen, chiralen chemischen Verbindungen eindeutig zweidimensional abbilden. Entwickelt wurde diese Methode von Emil Fischer und wird oft für Moleküle mit mehreren, benachbarten Stereozentren wie Zuckern angewendet.

Saccharide - das Wichtigste auf einen Blick

Zum Schluss haben wir dir das Wichtigste zusammengefasst:

• Kohlenhydrate (Saccharide) dienen im Körper als Energieträger (1g = 4 kcal)
• Zucker (Saccharose) und Stärke gehören zu den bekanntesten Kohlenhydraten
• Der Mensch muss Kohlenhydrate durch seine Nahrung zu sich nehmen, wie z.B. durch Nudeln, Reis, Mais oder Brot
• Saccharide sind in Kategorien unterteilt: Je nach Anzahl der miteinander verbundenen Monosaccharide
• Isomere sind Moleküle, welche dieselbe Summenformel aufweisen, sich jedoch in ihrer Struktur unterscheiden. Eine Klassifizierung hiervon sind die Stereoisomere (Enantiomere und Diastereoisomere)

Gut gemacht! Nachdem du alles fleißig durchgelesen hast, solltest du nun alles über Saccharide wissen. Weiter so!