Kohlenhydrate

 

Kohlenhydrate (KH) sind unser wichtigster Grundnahrungsstoff.

Sie werden im tierischen und menschlichen Organismus als GLYKOGEN gespeichert (-> in der Leber und in Zellen der Skelettmuskulatur); im pflanzlichen Organismus als STÄRKE und INULIN.

 

KH sind aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff zusammengesetzt.

Man zählt sie zu den ‚Wasserverbindungen’ (= Hydraten).

Man teilt sie ein in vier Gruppen: Mono-, Di-, Oligo- und Polysaccharide.

 

1. Monosaccharide – Einfachzucker

 

Bestehen aus einem einzigen Zuckermolekül.

.

.

Arten

Glukose/Glucose

(Traubenzucker)

Fruktose/Fructose

(Frucktzucker)

Galaktose/Galactose

Vorkommen

Obst

Honig

Süßigkeiten

Obst

Honig

Süßigkeiten

Milch

Milchprodukte

Anmerkungen

Vorkommen auch in: Tierischem Gewebe und Blut (Blutzucker)

Glykosaminoglykanen*

Glykoproteinen*

Glykolipiden*

Dreht polarisiertes Licht nach rechts.

 

Die Aufnahme von Fruchtzucker in die Zelle ist insulinunabhängig (bis zu 30 g Fruchtzucker pro Tag).

 

Dreht polarisiertes Licht nach links.

 

Vorkommen z. B. in:

Laktose

Cerebrosiden*

Glykoproteinen*

 

 

Zu den Monosacchariden gehören z. B. auch: MANNOSE, FUKOSE, NEURAMINSÄURE und RIBOSE.

 

Mannose

Monosaccharid; kann in der Glykolyse (s. u.) abgebaut werden.

Vorkommen in Mannanen (in der Wand von Pflanzen und in Hefezellen); im Organismus v. a. Bestandteil von GLYKOPROTEINEN und GLYKOLIPIDEN.

 

Fukose

Monosaccharid; Bestandteil der ‚ABNull-Blutgruppensubstanzen’ und einiger Glykoside*, Antibiotika, Oligosaccharide der Milch und anderer Glykoproteine*.

 

Neuraminsäure

Aminozucker mit 9 C-Atomen.

Biosynthese aus Mannosamin und Phosphoenolpyruvat.

N*- und O*-Acetylderivate der Neuraminsäure sind die Sialinsäuren.

Ist u. a. Bestandteil der Blutgruppenantigene (z. B. der MNSs-Blutgruppen, s. u.) und von Membranproteinen (z. B. Insulin-Rezeptoren).

 

* N = Stickstoff und Abk. für Asparagin (= 2-Aminobernsteinsäure-4-amid; proteinogene Aminosäure); O = chemisches Symbol für Sauerstoff

 

Ribose

Monosaccharid; gehört zu den Pentosen (5 C-Atome).

Ist Bestandteil von RNA*, Cobalamin (= Vitamin B12), einigen Coenzymen* und von vielen Glykosiden*.

 

* RNA = Ribonukleinsäure: Kommt vor in allen Organismen und in Viren. Die RNA ist - im Ggs. zur DNA (= Desoxyribonukleinsäure) - EINSTRÄNGIG. Die Base ist URACIL (die Base der DNA ist THYMIN); Uracil bildet mit D-Ribose und D-Desoxyribose URIDIN bzw. Desoxyuridin.

 

* Coenzyme sind Substanzen, die sich von ihrer Struktur her meist von Vitaminen ableiten. Im Ggs. zu Enzymen, die nur für ein einziges Substrat 'wichtig' sind, wirken Coenzyme mit vielen verschiedenen Enzymen zusammen.

Beispiel: Coenzym A = Wirkungsform der Pantothensäure (Vitaminn B5).

 

* Glykoside sind organische Verbindungen; man teilt sie ein ... in Holoside und Heteroside: Bei den Holosiden sind ausschließlich Monosaccharide glykosidisch verknüpft (zu Di-, Oligo- und Polysacchariden); Heteroside bestehen aus Kohlenhydrat- und Nichtkohlenhydratanteil.

 

-> Siehe auch: 'Wasser-Vitamine', 'Zum Nachdenken - Blutgruppen', 'Terminale Zucker' etc.

 

 

* Glykosaminoglykane = Gruppe „hochpolymerer, saurer Heteropolysaccharide, die aus Aminozuckern sowie Glukuron- oder Iduronsäure bestehen und in unterschiedlichem Maß mit Schwefelsäure verestert sind“ … (z. B. Heparin). Vorkommen v. a. im Bindegewebe.

 

* Cerebroside sind komplexe Glykolipide (= Membranlipide; Glykoside von Ceramiden bzw. Acylderivate von Psychosin); sie bilden etwa 11 % der Trockenmasse der weißen Hirnsubstanz.

 

[Glykoside sind „Verbindungen, deren … Aminogruppe mit Mono- oder Oligosacchariden durch Acetalbindung … verknüpft ist.“

 

Psychosin (syn. Galactosylsphingosin) ist ein Zwischenprodukt in der Biosynthese der Cerebroside: Es wird gebildet als Reaktion zwischen Sphingosin und UDP-Galaktose (s. u.); zur Bildung der Cerebroside reagiert es dann mit ... Coenzym A.

Quelle: Glossary 'Genetics Home Reference']

 

* Glykoproteine sind „Proteine mit kovalent gebundenem KH-Anteil …“.

Dazu gehören:

Plasma- und Membranproteine (z. B. Blutgruppensubstanzen, s. u.)

Hormone

Kollagen

 

2. Disaccharide - Doppelzucker

 

Entstehen durch Abspaltung eines Wassermoleküls aus zwei Molekülen Einfachzucker.

.

.

Arten

Saccharose

(Rohr- und Rübenzucker)

Maltose

(Malzzucker)

Laktose/Lactose

(Milchzucker)

Bestandteile

Traubenzucker

Fruchtzucker

Traubenzucker

Traubenzucker

Galaktose

Vorkommen

Zuckerrübe

Zuckerrohr

Haushaltszucker

Bier

Gerste

Malzbonbons

Milch

Milchprodukte

 

Disaccharid aus Glukose und Fruktose.

Disaccharid aus 2 Molekülen Glukose.

Zwischenprodukt beim Abbau ‚linearer Polysaccharidketten’ (z. B. in Stärke und Glykogen*).

 

Reduzierendes Disaccharid und Hauptkohlenhydrat der Milch:

Muttermilch

6-8 g/dl

Kuhmilch

4-5 g/dl

Synthese in der Milchdrüse aus UDP-Galaktose* und Glukose-1-phosphat*

 

 

* Glykogen = Speicherform der ‚überschüssigen’ Glukose: KH werden im tierischen und menschlichen Organismus als GLYKOGEN gespeichert (in der Leber und in Zellen der Skelettmuskulatur); im pflanzlichen Organismus als STÄRKE und Inulin.

 

* UDP-Galaktose = ‚aktive Galaktose’:

Aktivierung … mit Uridinphosophat in der Leber …

 

* Zu Glukose-1-phosphat: Im Rahmen der GLUKOGENESE (= Biosynthese von Glykogen aus Glukose im TIERISCHEN Organismus) wird Glukose „ATP-abhängig von Hexokinase oder Glukokinase am C-6 phosphorolysiert, zu Glukose-1-phosphat isomerisiert …“.

 

Als GLUKONEOGENESE bezeichnet man – im menschlichen Organismus – die Neubildung von Glukose aus Nicht-Kohlenhydraten (Fett, Eiweiß oder Laktat); diese Umbildung geschieht v. a. in der Leber, aber auch in der Nierenrinde.

 

[ATP = Adenosintriphosphat = wichtigster Energielieferant der Zelle.

 

Hexokinase = „Transferase der Glykolyse, die ATP-abhängig Mg2+ als Cofaktor Hexosen (Glukose, Fruktose, Glukosamin, im Gehirn auch Galaktose) am C-6 phosphoryliert.“

 

Hexosen: Monosaccharide mit

6 C-Atomen

8 Aldosen = Aldehydzucker (z. B. Glukose, Mannose, Galaktose)

6 Ketosen = Ketozucker (z. B. Fruktose)

Hexosen (auch Heptosen und Pentosen) sind in einer wässrigen Lösung intramolekular zur Ringform verknüpft.

 

Glukokinase = „Bezeichnung für das in Leber und B-Zellen des Pankreas (Bauchspeicheldrüse) vorkommende Isoenzym IV der Hexokinase; phosphorylisiert … ausschliesslich Glukose … ATP-abhängig zu Glukose-6-phosphat; Induktion der Glukokinase durch Insulin bewirkt gesteigerte Glykolyse in der Leber.“

 

Glykolyse: Anaerober Stoffwechselweg im Zytoplasma zur Energiegewinnung in Form von ATP (-> Abbau von 1 mol Glukose zu 2 mol Laktat).]

 

 

3. Oligosaccharide

 

Sie bestehen aus 3 – 10 Monosacchariden.

 

 

4. Polysaccharide – Vielfachzucker

 

Vielfachzucker bestehen aus mehr als 10 Einfachzuckern.

.

.

Arten

Stärke

Glykogen

Cellulose/Zellulose

Aufbau

Amylose

(Bestandteil von Stärke und Glykogen)

Unverzweigte Ketten.

200 bis 1000 Traubenzuckerreste.

Spaltung durch Amylasen*.

Amylopektin

Verzweigte Ketten.

600 bis 6000 Traubenzuckerreste.

Spaltung durch Maltase* und Isomaltase*.

Sehr stark verzweigte Ketten.

5000 bis 7000 Traubenzuckerreste.

Kurzzeitspeicherung von Glukose bei Überangebot.

Hauptspeicherort:

Leber.

Aufbau wie Amylopektin, jedoch stärker verzweigt.

Unverzweigte Ketten.

8000 bis 12000 Traubenzuckerreste.

Sog. ‚Ballaststoff’:

Der bakterielle Abbau erfolgt beim Menschen erst im Dickdarm (im Ggs. zu Wiederkäuern), wird also kaum resorbiert.

Vorkommen

Kartoffeln

Getreide

Hülsenfrüchte

etc.

Leber

Muskulatur

Getreide

Gemüse

Obst

Hülsenfrüchte

Kartoffeln

etc.

Aufgaben

Speicherkohlenhydrat der Pflanzen

Speicherkohlenhydrat von Mensch und Tier

Gerüstsubstanz der Pflanzen

Eigenschaften

Amylose:

Wasserlöslich

Amylopektin:

Wasserunlöslich

Wasserunlöslich

Wasserunlöslich

 

 

 

* Amylasen: Enzyme, die … Bindungen von Stärke und Glykogen … spalten.

Man unterscheidet:

 

1. Alphaamylasen hydrolysieren im Inneren der Polyglukosekette.

Dextrine, Maltose und Isomaltose entstehen als Endprodukte.

Vorkommen beim Menschen v. a. im Pankreas- und Parotissekret (Bauchspeichel- und Ohrspeicheldrüsensekret).

 

2. Betaamylasen in Pflanzen und Mikroorganismen.

 

3. Gammaamylase (= Glukoamylase, saure Maltase).

 

Spaltet vom nichtreduzierenden Molekülende Glukose ab.

Vorkommen v. a. in den Lysosomen von Leber- und Nierenzellen.

 

Lysosomen sind Zellorganellen, die Hydrolasen (= dritte Hauptklasse der Enzyme) enthalten. Sie werden im ‚Golgi-Apparat’ (= System aus Membransäckchen …)  gebildet.

 

Der Golgi-Apparat ‚schleust’ auszuscheidende Stoffe aus der Zelle und findet sich v. a. in Zellen, die für die Bildung von Hormonen oder Sekreten spezialisiert sind.

 

* Maltase und Isomaltase: Sie gehören zu den Disaccharidasen (= Enzyme, die Disaccharide zu Monosacchariden hydrolysieren). Wichtige Disaccharidasen sind:

 

1. Maltasen/Isomaltasen; Substrate: Maltose, Isomaltose.

2. Laktase; Substrat: Laktose.

3. Sacharase; Substrat: Saccharose.

 

[Substrat = Grundlage; wesentlicher Bestandteil.

Biochemisch: Alle Verbindungen, die durch Enzyme umsetzbar sind.]

 

 

Quellen und zum Weiterlesen:

Klinisches Wörterbuch ‚Pschyrembel’, ‚Naturheilpraxis heute’, ‚Ernährung heute’

 

Siehe auch:

Zum Nachdenken - Blutgruppen, KH-Malabsorption, Terminale Zucker

 

 

Zum Seitenanfang
Monika Hildenbrand, Raitweg 9, 72770 Reutlingen
Webseitenerstellung und Hosting by VKNet, Reutlingen