Kohlenhydrat
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Synonyme: Saccharide, Zucker, Kohlehydrate (ugs.)
Englisch: carbohydrates
Definition
Kohlenhydrate sind eine wichtige biologische Stoffklasse, die aus Kohlenstoffverbindungen besteht, die nach bestimmten gemeinsamen Merkmalen aufgebaut sind. Kohlenhydrate spielen eine zentrale Rolle als physiologischer Energieträger und sind an biologischen Signal- und Erkennungsprozessen beteiligt. Im Pflanzenreich sind sie außerdem als Stützsubstanz relevant. Die wissenschaftliche Teildisziplin, die sich mit den Kohlenhydraten beschäftigt, ist die Glycobiologie.
Chemie
Bei den als Kohlenhydrate bezeichneten Substanzen aus Kohlen-, Wasser- und Sauerstoff handelt es sich um einzeln oder als Biopolymere vorliegende Aldosen oder Ketosen. Früher hielt man diese Stoffe für Hydrate des Kohlenstoffs, da sie üblicherweise in der Form Cn(H2O)n vorliegen.
Biochemie
Kohlenhydrate können als Monomere in Form sog. Einfachzucker (Monosaccharide) oder als Polymere in Form sog. Mehrfachzucker (Polysaccharide) vorliegen. Polysaccharide sind aus mehreren gleichen oder verschiedenen Einfachzuckern zusammengesetzt.
Kohlenhydrate, die nur aus wenigen Zuckermolekülen bestehen, bezeichnet man als Oligosaccharide. Sie werden je nach der Anzahl der an ihrem Molekülaufbau beteiligten Einzelzucker weiter in Disaccharide, Trisaccharide usw. unterteilt.
Funktion
Kohlenhydrate sind der wichtigste Energielieferant für prokaryotische und eukaryotische Zelle. Im Gegensatz zu Fetten sind sie relativ schnell verwertbar, da sie anaerob Energie liefern können. Als Monomere werden sie der Glycolyse und folgenden Stoffwechselwegen zugeführt und sind daher Grundlage für die Erzeugung von ATP. Darüber hinaus erfüllen sie im Organismus verschiedenste Aufgaben, unter anderem als polymeres Glykogen zur Energiespeicherung sowie als strukturelle Bestandteile der Glykokalix, der extrazellulären Matrix oder der DNA.