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4.15: Struktur und Funktion von Kohlenhydraten - Biologie

4.15: Struktur und Funktion von Kohlenhydraten - Biologie


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Lernziele

  • Unterscheiden Sie zwischen Monosacchariden, Disacchariden und Polysacchariden
  • Identifizieren Sie mehrere Hauptfunktionen von Kohlenhydraten

Die meisten Menschen kennen Kohlenhydrate, eine Art von Makromolekülen, insbesondere wenn es um unsere Nahrung geht. Um Gewicht zu verlieren, halten sich einige Menschen an eine „Low-Carb“-Diät. Sportler hingegen „laden“ oft vor wichtigen Wettkämpfen „Kohlenhydrate“, um sicherzustellen, dass sie genug Energie haben, um auf hohem Niveau zu konkurrieren. Kohlenhydrate sind in der Tat ein wesentlicher Bestandteil unserer Ernährung; Getreide, Obst und Gemüse sind alle natürliche Kohlenhydratquellen. Kohlenhydrate liefern dem Körper Energie, insbesondere durch Glukose, einen einfachen Zucker, der ein Bestandteil von Stärke und Bestandteil vieler Grundnahrungsmittel ist. Kohlenhydrate haben auch andere wichtige Funktionen bei Menschen, Tieren und Pflanzen.

Molekulare Strukturen

Kohlenhydrate kann durch die Formel (CH2Ö)n, wobei n die Anzahl der Kohlenstoffatome im Molekül ist. Mit anderen Worten, das Verhältnis von Kohlenstoff zu Wasserstoff zu Sauerstoff beträgt in Kohlenhydratmolekülen 1:2:1. Diese Formel erklärt auch den Ursprung des Begriffs „Kohlenhydrate“: Die Bestandteile sind Kohlenstoff („Kohlenstoff“) und die Bestandteile des Wassers (daher „Hydrat“). Kohlenhydrate werden in drei Subtypen eingeteilt: Monosaccharide, Disaccharide und Polysaccharide.

Monosaccharide

Monosaccharide (Mono– = „eins“; sacchar– = „süß“) sind Einfachzucker, deren häufigste Glukose ist. In Monosacchariden reicht die Anzahl der Kohlenstoffe normalerweise von drei bis sieben. Die meisten Monosaccharid-Namen enden mit dem Suffix –ose. Besitzt der Zucker eine Aldehydgruppe (die funktionelle Gruppe mit der Struktur R-CHO), wird er als Aldose bezeichnet, und hat er eine Ketongruppe (die funktionelle Gruppe mit der Struktur RC(=O)R′), ist er ist als Ketose bekannt. Abhängig von der Anzahl der Kohlenstoffe im Zucker werden sie auch als Triosen (drei Kohlenstoffe), Pentosen (fünf Kohlenstoffe) und/oder Hexosen (sechs Kohlenstoffe) bezeichnet. Siehe Abbildung 1 für eine Illustration der Monosaccharide.

Die chemische Formel für Glucose ist C6h12Ö6. Beim Menschen ist Glukose ein wichtiger Energielieferant. Während der Zellatmung wird Energie aus Glukose freigesetzt, und diese Energie wird verwendet, um Adenosintriphosphat (ATP) herzustellen. Pflanzen synthetisieren Glukose unter Verwendung von Kohlendioxid und Wasser, und Glukose wiederum wird für den Energiebedarf der Pflanze verwendet. Überschüssige Glukose wird oft als Stärke gespeichert, die von Menschen und anderen Tieren, die sich von Pflanzen ernähren, abgebaut wird (der Abbau größerer Moleküle durch Zellen).

Galactose und Fructose sind andere gebräuchliche Monosaccharide – Galactose kommt in Milchzucker vor und Fructose kommt in Fruchtzucker vor. Obwohl Glucose, Galactose und Fructose alle die gleiche chemische Formel (C6h12Ö6), unterscheiden sie sich strukturell und chemisch (und werden als Isomere bekannt) aufgrund der unterschiedlichen Anordnung der funktionellen Gruppen um den asymmetrischen Kohlenstoff; alle diese Monosaccharide haben mehr als ein asymmetrisches Kohlenstoffatom.

Monosaccharide können als lineare Kette oder als ringförmige Moleküle existieren; in wässrigen Lösungen liegen sie meist in Ringform vor.

Disaccharide

Disaccharide (di– = „zwei“) entstehen, wenn zwei Monosaccharide eine Dehydratisierungsreaktion eingehen (auch als Kondensationsreaktion oder Dehydratisierungssynthese bekannt). Dabei verbindet sich die Hydroxylgruppe eines Monosaccharids mit dem Wasserstoff eines anderen Monosaccharids, wodurch ein Wassermolekül freigesetzt wird und eine kovalente Bindung entsteht (Abbildung 2).

Gängige Disaccharide sind Lactose, Maltose und Saccharose. Lactose ist ein Disaccharid bestehend aus den Monomeren Glucose und Galactose. Es kommt natürlicherweise in Milch vor. Maltose oder Malzzucker ist ein Disaccharid, das durch eine Dehydratisierungsreaktion zwischen zwei Glucosemolekülen gebildet wird. Das häufigste Disaccharid ist Saccharose oder Haushaltszucker, der aus den Monomeren Glucose und Fructose besteht.

Polysaccharide

Eine lange Kette von Monosacchariden, die durch kovalente Bindungen verbunden sind, wird als Polysaccharid bezeichnet (poly– = „viele“). Die Kette kann verzweigt oder unverzweigt sein und kann verschiedene Arten von Monosacchariden enthalten. Polysaccharide können sehr große Moleküle sein. Stärke, Glykogen, Cellulose und Chitin sind Beispiele für Polysaccharide.

Stärke ist die gespeicherte Form von Zucker in Pflanzen und besteht aus Amylose und Amylopektin (beides Polymere der Glucose). Pflanzen sind in der Lage, Glukose zu synthetisieren, und die überschüssige Glukose wird als Stärke in verschiedenen Pflanzenteilen, einschließlich Wurzeln und Samen, gespeichert. Die von Tieren konsumierte Stärke wird in kleinere Moleküle wie Glukose zerlegt. Die Zellen können dann die Glukose aufnehmen.

Glykogen ist die Speicherform von Glukose beim Menschen und anderen Wirbeltieren und besteht aus Glukosemonomeren. Glykogen ist das tierische Äquivalent von Stärke und ist ein stark verzweigtes Molekül, das normalerweise in Leber- und Muskelzellen gespeichert wird. Wenn der Glukosespiegel sinkt, wird Glykogen abgebaut, um Glukose freizusetzen.

Cellulose ist eines der am häufigsten vorkommenden natürlichen Biopolymere. Die Zellwände von Pflanzen bestehen meist aus Zellulose, die der Zelle strukturellen Halt bietet. Holz und Papier sind meist zellulosehaltiger Natur. Cellulose besteht aus Glucosemonomeren, die durch Bindungen zwischen bestimmten Kohlenstoffatomen im Glucosemolekül verbunden sind.

Jedes andere Glucosemonomer in Cellulose wird umgedreht und dicht als verlängerte lange Ketten gepackt. Dies verleiht der Zellulose ihre Steifigkeit und hohe Zugfestigkeit – die für Pflanzenzellen so wichtig ist. Zellulose, die unser Verdauungssystem passiert, wird als Ballaststoffe bezeichnet. Während die Glukose-Glukose-Bindungen in Zellulose nicht durch menschliche Verdauungsenzyme abgebaut werden können, können Pflanzenfresser wie Kühe, Büffel und Pferde zellulosereiches Gras verdauen und als Nahrungsquelle nutzen. Bei diesen Tieren leben bestimmte Bakterienarten im Pansen (Teil des Verdauungssystems von Pflanzenfressern) und sezernieren das Enzym Cellulase. Der Anhang enthält auch Bakterien, die Zellulose abbauen, wodurch sie eine wichtige Rolle im Verdauungssystem von Wiederkäuern spielt. Cellulasen können Cellulose in Glucosemonomere abbauen, die vom Tier als Energiequelle genutzt werden können.

Wie in Abbildung 4 gezeigt, wird jedes zweite Glucosemonomer in Cellulose umgedreht und die Monomere sind eng als verlängerte lange Ketten gepackt. Dies verleiht der Zellulose ihre Steifigkeit und hohe Zugfestigkeit – die für Pflanzenzellen so wichtig ist.

Kohlenhydrate erfüllen bei verschiedenen Tieren andere Funktionen. Gliederfüßer wie Insekten, Spinnen und Krabben haben ein äußeres Skelett, das sogenannte Exoskelett, das ihre inneren Körperteile schützt. Dieses Exoskelett besteht aus dem biologischen Makromolekül Chitin, einem stickstoffhaltigen Kohlenhydrat. Es besteht aus sich wiederholenden Einheiten eines modifizierten Zuckers, der Stickstoff enthält.

Versuch es

Fettleibigkeit ist ein weltweites Gesundheitsproblem, und viele Krankheiten wie Diabetes und Herzerkrankungen werden aufgrund von Fettleibigkeit immer häufiger. Dies ist einer der Gründe, warum registrierte Diätassistenten immer häufiger um Rat gefragt werden. Registrierte Diätassistenten helfen bei der Planung von Ernährungs- und Ernährungsprogrammen für Einzelpersonen in verschiedenen Umgebungen. Sie arbeiten oft mit Patienten in Gesundheitseinrichtungen zusammen und entwerfen Ernährungspläne zur Vorbeugung und Behandlung von Krankheiten. Zum Beispiel können Ernährungsberater einem Patienten mit Diabetes beibringen, wie man den Blutzuckerspiegel kontrolliert, indem er die richtigen Arten und Mengen von Kohlenhydraten zu sich nimmt. Diätassistenten können auch in Pflegeheimen, Schulen und Privatpraxen arbeiten.

Um ein eingetragener Ernährungsberater zu werden, muss man mindestens einen Bachelor-Abschluss in Diätetik, Ernährung, Lebensmitteltechnologie oder einem verwandten Bereich erwerben. Darüber hinaus müssen registrierte Ernährungsberater ein betreutes Praktikumsprogramm absolvieren und eine nationale Prüfung bestehen. Diejenigen, die eine Karriere in der Diätetik anstreben, belegen Kurse in Ernährung, Chemie, Biochemie, Biologie, Mikrobiologie und Humanphysiologie. Diätassistenten müssen Experten für die Chemie und die Funktionen von Lebensmitteln (Proteine, Kohlenhydrate und Fette) werden.

Lernziele

Kohlenhydrate sind eine Gruppe von Makromolekülen, die eine lebenswichtige Energiequelle für die Zelle sind und Pflanzenzellen, Pilzen und allen Gliederfüßern, darunter Hummer, Krabben, Garnelen, Insekten und Spinnen, strukturelle Unterstützung bieten. Kohlenhydrate werden in Abhängigkeit von der Anzahl der Monomere im Molekül in Monosaccharide, Disaccharide und Polysaccharide eingeteilt. Monosaccharide sind durch glycosidische Bindungen verbunden, die als Ergebnis von Dehydratisierungsreaktionen gebildet werden, wobei Disaccharide und Polysaccharide unter Eliminierung eines Wassermoleküls für jede gebildete Bindung gebildet werden. Glucose, Galactose und Fructose sind übliche Monosaccharide, während übliche Disaccharide Lactose, Maltose und Saccharose umfassen. Stärke und Glykogen, Beispiele für Polysaccharide, sind die Speicherformen von Glucose in Pflanzen bzw. Tieren. Die langen Polysaccharidketten können verzweigt oder unverzweigt sein. Cellulose ist ein Beispiel für ein unverzweigtes Polysaccharid, während Amylopektin, ein Bestandteil von Stärke, ein stark verzweigtes Molekül ist. Die Speicherung von Glukose in Form von Polymeren wie Stärke oder Glykogen macht sie für den Stoffwechsel etwas weniger zugänglich; Dies verhindert jedoch, dass es aus der Zelle austritt oder einen hohen osmotischen Druck erzeugt, der eine übermäßige Wasseraufnahme durch die Zelle verursachen könnte.


Kohlenhydrate – Definition, Klassifizierung mit Struktur und Funktionen

Kohlenhydrate sind eine große Gruppe organischer Verbindungen, bestehend aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff, die typischerweise in Monomere zerlegt werden können, um in Lebewesen Energie freizusetzen.

  • Dies sind die am häufigsten vorkommenden Biomoleküle im lebenden Körper in Bezug auf die Masse.
  • Kohlenhydrate werden auch als Saccharide bezeichnet, da viele von ihnen ein relativ kleines Molekulargewicht mit einem süßen Geschmack haben. Dies gilt jedoch möglicherweise nicht für alle Kohlenhydrate.
  • Die empirische Formel für Kohlenhydrate ist Cm(H2Ö)n, was für die meisten Monosaccharide gilt. Kohlenhydrate sind Kohlenstoffhydrate und werden allgemein als Polyhydroxyaldehyd oder Ketone und deren Derivate definiert.
  • Dabei handelt es sich um weitverbreitete Moleküle sowohl in pflanzlichen als auch tierischen Geweben, die als Skelettstrukturen in Pflanzen, aber auch in Insekten und Krebstieren dienen.
  • Sie kommen auch als Nahrungsreserven in den Speicherorganen von Pflanzen sowie der Leber und Muskulatur von Tieren vor. Sie sind eine wesentliche Energiequelle, die für die verschiedenen Stoffwechselaktivitäten lebender Organismen benötigt wird.
  • Pflanzen enthalten wesentlich mehr Kohlenhydrate als Tiere.
  • Andere Kohlenhydratpolymere schmieren Skelettgelenke und sind an der Erkennung und Adhäsion zwischen Zellen beteiligt.
  • Glucose, Saccharose, Cellulose usw. sind einige der bekanntesten und wichtigsten Kohlenhydrate der Erde.

Was ist Monomer?

  • Ein Monomer ist das einfachste Molekül, das die Grundeinheit von Polymeren bildet und daher als Bausteine ​​von Polymeren gilt.
  • Monomere binden sich mit einem anderen Monomer, um durch den Polymerisationsprozess eine Kette sich wiederholender Moleküle zu bilden.
  • Monomere können entweder natürlicher oder synthetischer Natur sein. Natürliche Monomere sind Aminosäuren und Monosaccharide, und Beispiele für synthetische Monomere sind Vinylchlorid und Styrol.

Was ist ein Polymer?

  • Ein Polymer ist eine Substanz, die aus großen Molekülen besteht, die aus vielen sich wiederholenden Untereinheiten oder Monomeren bestehen.
  • Polymere entstehen durch die Bindung mehrerer monomerer Einheiten bei dem als Polymerisation bezeichneten Prozess.
  • Polymere können wie Monomere sowohl synthetisch als auch natürlich sein. Natürliche Polymere umfassen Biomoleküle wie Kohlenhydrate und Proteine, während synthetische Polymere Polystyrol und Polyvinylchlorid sind.

Was ist ein Makromolekül?

  • Ein Makromolekül ist ein großes Molekül, das aus Tausenden von Atomen besteht, die durch die Polymerisation kleinerer Untereinheiten, genannt Monomere, gebildet werden.
  • Makromoleküle bestehen aus einer Vielzahl von Atomen, die durch kovalente Bindungen miteinander verbunden sind. Diese Makromoleküle bilden zusammen Polymere.
  • Makromoleküle sind auch von zwei Arten natürlich und synthetisch. Natürliche Makromoleküle sind Biomoleküle wie Kohlenhydrate und Lipide, und synthetische Makromoleküle sind synthetische Polymere wie Kunststoffe und Gummi.

Was sind kovalente Bindungen?

Abbildung: Bildung von Ethylglucosid aus Glucose und Ethanol, die den anomeren Kohlenstoff und die resultierende glycosidische Bindung zeigt. Bildquelle: AxelBoldt.

  • Monomere Einheiten von Kohlenhydraten sind miteinander durch kovalente Bindungen verbunden, die als glycosidische Bindungen bezeichnet werden.
  • Zwischen der am anomeren Kohlenstoff eines Monomers vorhandenen Carboxylgruppe und der in einem anderen Monomer vorhandenen Alkoholgruppe wird eine glycosidische Bindung gebildet.
  • Kovalente Bindungen in Kohlenhydraten sind spezielle Bindungen, die einen Großteil der Form der komplexeren Verbindung bestimmen, hauptsächlich weil diese Bindungen die Drehung bestimmter Moleküle zueinander hemmen.
  • Die kovalenten Bindungen in Kohlenhydraten sind entweder α- oder β-glycosidische Bindungen, abhängig von der Stereochemie der aneinander gebundenen Kohlenstoffatome.
  • Die lineare Kette in einem Kohlenhydratmolekül enthält entweder eine α-1,4-glycosidische Bindung oder eine β-1,4-glycosidische Bindung. Die Verzweigung bei Kohlenhydraten resultiert jedoch aus einer 1,6-glykosidischen Bindung.

4 Arten von Biomolekülen und ihre Funktionen

Jeder der 4 Haupttypen von Biomolekülen ist ein wichtiger Zellbestandteil und erfüllt eine Vielzahl von Funktionen.

4 Hauptklassen biologischer Moleküle umfassen:

  1. Kohlenhydrate (Monosaccharide, Oligosaccharide, Polysaccharide)
  2. Lipide (Triglyceride, Phospholipide, Steroide)
  3. Proteine
  4. Nukleinsäuren (DNA, RNA)

Neben ihren spezifischen Funktionen können Kohlenhydrate, Lipide und Proteine ​​als Energielieferanten dienen, während Nukleinsäuren die wichtigsten Makromoleküle für die Kontinuität des Lebens sind.

Biologische Funktion von Kohlenhydraten

Pflanzen und Algen produzieren Millionen Tonnen Kohlenhydrate jedes Jahr durch Photosynthese.

Die Hauptfunktion von Kohlenhydraten ist die Bereitstellung von Energie, insbesondere durch Glukose.

Während Zellatmung, Glukose wird in den Zellen abgebaut und oxidiert. Dieser Prozess wird verwendet, um Adenosintriphosphat (ATP) zu synthetisieren – die Energiequelle für zelluläre Reaktionen.

Wenn die Menge an Adenosintriphosphat ausreichend ist, werden einfache Kohlenhydrate in umgewandelt Kohlenhydratpolymere (Glykogen oder Stärke) oder Fett und gespeichert.

Kohlenhydrate haben auch andere wichtige Funktionen in allen lebenden Organismen.

Sie dienen zum Beispiel als Baumaterial innerhalb der Pflanzenzellen und führen eine Zell-zu-Zell-Identifizierung durch, wenn sie an den äußeren Oberflächen der zytoplasmatischen Membran angebracht sind.

Lipidfunktion

Lipide umfassen eine vielfältige Gruppe von Biomolekülen. Sie sind wasserunlöslich und enthalten meist unpolare Kohlenstoff-Kohlenstoff- oder Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen.

Die Hauptfunktion von Lipiden besteht darin, als Energiespeichermolekül für den langfristigen Gebrauch zu dienen.

Überschüssige Kohlenhydrate werden zur späteren Verwendung in Fett umgewandelt.

1 g Fett entspricht 38 kJ oder 9 kcal (gegenüber 17 kJ oder 4 kcal für Kohlenhydrate und Proteine).

Lipide erfüllen viele verschiedene Funktionen in einer Zelle.

Pflanzen und Tiere verwenden beispielsweise Fett als Isolierung gegenüber der Umwelt. Lipide sind ein wichtiger Bestandteil aller Zellmembranen und viele Hormone.

Biologische Rolle von Proteinen

Jede lebende Zelle enthält Tausende von Proteinen, von denen jedes eine einzigartige Funktion erfüllt. Sie können als Strukturbausteine ​​und Funktionsmoleküle an fast allen Aufgaben der Zelle beteiligt sein.

Diese Klasse von Makromolekülen besteht aus allen Polymeren von 20 Aminosäuren.

Funktion von Nukleinsäuren in Zellen

Die Hauptfunktion von Nukleinsäuren besteht darin, die Erbinformationen für das Funktionieren der Zelle zu speichern und zu transportieren.

Die Nukleinsäuren umfassen zwei Hauptklassen biologischer Moleküle, Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA) und bestehen aus Nukleotiden.

Protein- und Nukleinsäureenzyme katalysieren biochemische Reaktionen sowohl im Katabolismus als auch im Anabolismus von Makromolekülen.

Katabolismus - der Abbau von Biomolekülen in lebenden Organismen.

Anabolismus - die Synthese komplexer biologischer Makromoleküle.


Aufbau von Makromolekülen

Obwohl die meiste absorbierte Glukose zur Energiegewinnung verwendet wird, wird ein Teil der Glukose in Ribose und Desoxyribose umgewandelt, die wesentliche Bausteine ​​wichtiger Makromoleküle wie RNA, DNA und ATP sind. Glukose wird außerdem zur Herstellung des Moleküls NADPH verwendet, das für den Schutz vor oxidativem Stress wichtig ist und bei vielen anderen chemischen Reaktionen im Körper verwendet wird. Wenn der gesamte Energie-, Glykogenspeicher- und Aufbaubedarf des Körpers gedeckt ist, kann überschüssige Glukose zur Fettbildung verwendet werden. Aus diesem Grund kann eine zu kohlenhydrat- und kalorienreiche Ernährung das in Kürze besprochene Thema fette Pfunde &mdasha ergänzen.

Abbildung 4.11 Chemische Struktur von Desoxyribose

Das Zuckermolekül Desoxyribose wird verwendet, um das Rückgrat der DNA aufzubauen. Bild von rozeta / CC BY-SA 3.0

Abbildung 4.12 Doppelsträngige DNA

Bild von Forluvoft / Public Domain


Die Struktur und Funktion der menschlichen Dünndarm-Mikrobiota: Aktuelles Verständnis und zukünftige Richtungen

Trotz wachsender Literatur, die das fäkale Mikrobiom und seine Assoziation mit Gesundheit und Krankheit charakterisiert, haben nur wenige Studien das Mikrobiom des Dünndarms analysiert. Hier untersuchen wir, was über die menschliche Dünndarm-Mikrobiota in Bezug auf Gemeinschaftsstruktur und funktionelle Eigenschaften bekannt ist. Wir untersuchen die zeitliche Dynamik ausgewählter Bakterienpopulationen im Dünndarm und die Auswirkungen von Nahrungskohlenhydraten und -fetten auf die Bildung dieser Populationen. Anschließend untersuchen wir Dysbiose im Dünndarm in mehreren menschlichen Krankheitsmodellen, einschließlich bakterieller Überwucherung des Dünndarms, Kurzdarmsyndrom, Pouchitis, umweltbedingter enterischer Dysfunktion und Reizdarmsyndrom. Klar ist, dass die Bakterienbiologie und die Mechanismen der bakterieninduzierten Pathophysiologie im Dünndarm enorm breit und elegant sind. Die Untersuchung der Dünndarm-Mikrobiota wird durch die schnell schwankenden Umweltbedingungen in diesen Darmsegmenten sowie die Komplexität der Probensammlung und bioinformatischen Analyse herausgefordert. Da die Funktionsfähigkeit des Verdauungstraktes in erster Linie vom Dünndarm bestimmt wird, müssen Anstrengungen unternommen werden, dieses einzigartige und wichtige mikrobielle Ökosystem besser zu charakterisieren.

Schlüsselwörter: Dysbiose Funktion Mikrobiom Mikrobiota Dünndarmstruktur.

Copyright © 2020 Die Autoren. Herausgegeben von Elsevier Inc. Alle Rechte vorbehalten.


Struktur und biologische Funktion von Kohlenhydraten Ganzes Kapitel 8 - PowerPoint PPT-Präsentation

Glukose ist der wichtigste biologische Brennstoff. 2) Ribose und Desoxyribose sind die Bausteine. D-Glucose, D-Ribose. (Aminosäuren?) Herkömmlicherweise ist die chirale . &ndash PowerPoint PPT-Präsentation

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Kohlenhydrate: Monosaccharide, Disaccharide und Polysaccharide

Sie sind die Zuckereinheiten, die nicht weiter zu einfacheren Einheiten hydrolysiert werden können. Es gibt zwei Hauptklassen von Monosacchariden.

Zucker, die eine aldehydische Gruppe enthalten, sind als Aldosen bekannt, z. B. Glucose, Galactose, Mannose, Ribose und Glycerose.

Zucker, der eine ketonische Gruppe enthält, werden als Ketosen bezeichnet. B. Dihydroxyaceton, Fructose und Seduloheptulose.

Abhängig von der Anzahl der Kohlenstoffatome werden Aldosen und Ketosen weiter klassifiziert als:

Physikalische Eigenschaften von Monosacchariden:

1. Asymmetrisches Kohlenstoffatom/chirales Zentrum:

Ein durch vier verschiedene Gruppen oder Atome substituiertes Kohlenstoffatom wird als asymmetrisches Kohlenstoffatom bezeichnet. Alle Kohlenhydrate außer Dihydroxyaceton haben ein oder mehrere asymmetrische Kohlenstoffatome.

Zwei Verbindungen mit gleicher Molekülformel aber unterschiedlicher Strukturformel werden als Isomere bezeichnet. Die Zahl der Isomere kann aus der Zahl der chiralen Zentren (n) berechnet werden. Die allgemeine Formel lautet 2 n . Glucose hat vier asymmetrische Kohlenstoffatome, d. h. n = 4, also sind 2 4 = 16 Isomere für Glucose möglich.

Wenn sich Zucker nur in der Konfiguration um ein bestimmtes Kohlenstoffatom unterscheiden, werden sie als Epimere bezeichnet. Glukose und Mannose sind beispielsweise Epimere an C2 während Glucose und Galactose Epimere an C . sind4.

Nicht überlagerbare Spiegelbilder werden als Enantiomere bezeichnet. B. D- und L-Zucker.

Wenn weißes Licht (das eine Mischung verschiedener Wellenlängen ist) durch ein Nichol-Prisma geleitet wird, hat das austretende Licht eine einzige Wellenlänge und dies wird als eben polarisiertes Licht bezeichnet. Wenn dieses eben polarisierte Licht durch eine kohlenhydrathaltige Lösung geleitet wird, wird das Licht entweder nach rechts oder nach links abgelenkt, was von der Anordnung der Atome um das chirale Zentrum abhängt.

Wenn die Glycerinaldehyd enthaltende Lösung mit der Konfiguration in der unten angegebenen Abbildung um das chirale Zentrum herum genommen wird, wobei die -OH-Gruppe am asymmetrischen Kohlenstoffatom nach rechts steht, wird das Licht beim Schreiben auf Papier in der geradlinigen Projektionsform abgelenkt nach rechts. Daher ist dieser Glyceraldehyd als rechtsdrehender Zucker oder Verbindung bekannt und wird als d-Zucker (+ Zucker) bezeichnet.

Nimmt man die Lösung, die Glycerinaldehyd mit der folgenden Konfiguration um das chirale Zentrum enthält, wobei die -OH-Gruppe am asymmetrischen Kohlenstoffatom nach links steht, wird beim Schreiben auf Papier in der geradlinigen Projektionsform das planpolarisierte Licht nach links gedreht . Daher ist dieser Glycerinaldehyd als linksdrehender Zucker oder Verbindung bekannt und wird als 1-Zucker (-Zucker) bezeichnet.

Glyceraldehyd hat nur ein chirales Zentrum oder ein asymmetrisches Kohlenstoffatom, während Tetrosen, Pentoses und Hexosen mehr als ein chirales Zentrum haben. In solchen Fällen hängt die Drehung des eben polarisierten Lichts von vielen Faktoren ab, nämlich der Konfiguration um jedes der chiralen Zentren, dem Lösungsmittel, in dem es vorhanden ist, der Temperatur usw.

Unter solchen Umständen besteht keine Beziehung zwischen den Konfigurationen des Zuckers und der Drehung des eben polarisierten Lichts. Daher werden andere Verbindungen (Zucker, Aminosäuren usw.) in zwei Kategorien eingeteilt, nämlich Verbindungen der D-Reihe und Verbindungen der L-Reihe.

Verbindungen der D-Reihe sind diejenigen Verbindungen, die die Referenzgruppe auf der rechten Seite des letzten chiralen Zentrums der funktionellen Gruppe enthalten. Wenn Glucose genommen wird, ist die funktionelle Gruppe die Aldehydgruppe (-CHO) und das am weitesten davon entfernte chirale Zentrum ist das 5. Kohlenstoffatom und die Referenzgruppe -OH befindet sich auf der rechten Seite der geraden Kette.

Daher ist es als D-Glucose bekannt. Diese Glucose kann rechtsdrehend sein oder nicht. Es kann auch linksdrehend sein. Wenn diese Glucose rechtsdrehend ist, wird sie als D-(+)-Glucose bezeichnet, und wenn diese Glucose linksdrehend ist, wird sie als D-(-)-Glucose bezeichnet.

Verbindungen der L-Reihe sind diejenigen Verbindungen, die die Referenzgruppe auf der linken Seite des letzten chiralen Zentrums der funktionellen Gruppe enthalten. Wenn die -OH-Gruppe auf der linken Seite am 5. Kohlenstoff der geradkettigen Form von Glucose vorhanden ist, wird sie als L-Glucose bezeichnet. Diese Glucose kann linksdrehend sein oder nicht. Es kann auch rechtsdrehend sein. Wenn diese Glucose rechtsdrehend ist, wird sie als L-(+)-Glucose bezeichnet und wenn diese Glucose linksdrehend ist, wird sie als L-(-)-Glucose bezeichnet.

Eine Lösung, die eine gleiche Anzahl von d (+) & 1 (-) Formen eines Zuckers enthält, ist als racemische Mischung bekannt.

Zucker, die sich am anomeren Kohlenstoffatom unterscheiden, werden als Anomere bezeichnet.

Wenn eine Aldehydgruppe (oder Carbonylkohlenstoff) mit einer alkoholischen Gruppe reagiert, führt dies zur Bildung eines Halbacetals. Kohlenhydrate enthalten sowohl aldehydische (Carbonyl) als auch alkoholische Gruppen im Molekül. Daher ist es möglich, dass die am 1. Kohlenstoffatom des Zuckers vorhandene Aldehydgruppe mit jeder der an den anderen Kohlenstoffatomen vorhandenen alkoholischen Gruppen reagieren kann, wodurch ein zusätzliches chirales Zentrum am 1. Kohlenstoffatom entsteht und dieses chirale Zentrum ist heute als anomeres Kohlenstoffatom bekannt. Zucker, die sich an diesem anomeren Kohlenstoffatom unterscheiden, werden als Anomere bezeichnet.

Zwei Anomere für jeden der Zucker sind möglich. Befindet sich die -OH-Gruppe am anomeren Kohlenstoffatom nach rechts, wird sie als alpha (α)-Anomer bezeichnet. Befindet sich die -OH-Gruppe am anomeren Kohlenstoffatom links, spricht man von Beta(β)-Anomer oder β-Zucker.

3. Ringstrukturen von Kohlenhydraten:

Die Aldehydgruppe am 1. Kohlenstoffatom von Zuckern kann mit der alkoholischen Gruppe am 4. Kohlenstoffatom in Pentose und 4. oder 5. Kohlenstoffatom in Hexosen reagieren und ein Halbacetal bilden (wie unter Anomere erklärt). Dies führt zur Bildung einer cyclischen Ringstruktur. Wenn das 1. und das 4. Kohlenstoffatom an der Halbacetalbildung beteiligt sind, dann ist die resultierende Ringstruktur ein fünfgliedriger Ring, der einer anderen als Furan bekannten Verbindung ähnelt. Daher ist der Name der resultierenden Kohlenhydratringstruktur Furanosering.

Wenn das 1. und das 5. Kohlenstoffatom desselben Zuckers an der Halbacetalbildung beteiligt sind, dann ist die resultierende Ringstruktur ein fünfgliedriger Ring, der einer anderen als Pyran bekannten Verbindung ähnelt. Daher ist der Name der resultierenden Kohlenhydratringstruktur Pyranosering.

Unter den Kohlenhydraten sind Triosen und Tetrosen aufgrund ihrer geringen Länge nicht an der Ringbildung beteiligt. Pentose bildet immer die Furanoseringstruktur, während Hexosen sowohl Furanose- als auch Pyranoseringstrukturen bilden können. Im Folgenden sind die Ringstrukturen einiger Monosaccharide aufgeführt.

Die Änderung der spezifischen Drehung einer optisch aktiven Verbindung ohne Änderung ihrer anderen Eigenschaften wird als Mutarotation bezeichnet.

Aus kaltem Wasser kristallisierte Glukose ist α-D-Glucose und zeigt eine spezifische Drehung von <α>20 D = +112,2°. Wird es in Wasser gelöst, ändert sich die spezifische Drehung mit der Zeit allmählich und erreicht einen stabilen Wert von 52,7°.

Diese Änderung der spezifischen Rotation ist darauf zurückzuführen, dass α-D-Glucose über ein geradkettiges Zwischenprodukt zu β-D-Glucose isomerisiert und schließlich eine Gleichgewichtsmischung von etwa 1/3 der α-D-Glucose, 2/3 der β-D-Glucose und ein wenig von gerader Kettenform wird gebildet. Diese Änderung der spezifischen Rotation wird als Mutarotation bezeichnet.

In ähnlicher Weise zeigt β-D-Glucose, die durch Kristallisation aus Pyridin erhalten werden kann, eine spezifische Drehung von <α>20 D = +19°. Wenn es in Wasser aufgelöst wird, ändert sich seine Drehung allmählich und endet auf 52,1°. Dies ist wiederum auf Mutarotation und Bildung von α-, β- und geradkettigen Glucoseformen in einem Gleichgewicht von 1/3: 2/3: 0/1 (n) zurückzuführen.

Chemische Reaktionen von Kohlenhydraten:

1. Reduzierende Wirkung von Zuckern:

Im alkalischen Milieu kann die aldehydische oder ketonische Gruppe von Zuckern eine Reihe von Stoffen (Metallen) wie Kupfer, Silber, Quecksilber und Wismut reduzieren. Kupfersalze werden in Lösung zu Kupferhydroxid oder -oxid reduziert. Nach diesem Prinzip werden die Zucker im Urin und im Blut identifiziert. Benedicts Reagenz wird häufig zum Nachweis von Zucker im Urin verwendet.

Zucker mit einer freien Aldehyd- oder Ketongruppe sind als reduzierende Zucker bekannt, z. B. Glucose, Fructose, Galactose und alle anderen Monosaccharide. Unter den Disacchariden sind Maltose und Lactose reduzierende Zucker.

Dies ist ein semiquantitativer Test, der am häufigsten zum Nachweis des Zuckeranteils im Urin verwendet wird. Der Benedikt-Test wird in einem milden alkalischen Medium durchgeführt. Daher können schwache Reduktionsmittel wie Harnsäure und Kreatinin im Urin Benedikts Reagenz nicht reduzieren. Daher ist dieser Test sehr spezifisch für Glukose oder andere reduzierende Zucker im Urin.

Kupferionen (Hydroxid) im Benedict’s-Reagenz werden als alkalischer Citratkomplex in Lösung gehalten. Wenn Benedikts Reagens mit dem reduzierenden Zucker erhitzt wird, werden die Kupferionen zu Kupferionen (Oxid) reduziert, die in Wasser weniger löslich sind, und fallen daher als Kupferoxid aus der alkalischen Lösung aus.

5 ml Benedict’s Reagenz werden in ein sauberes trockenes Reagenzglas gegeben und zum Sieden erhitzt. Nach Bestätigung, dass sich kein Niederschlag bildet, werden 8 Tropfen Urin dazugegeben und weitere 2 Minuten erhitzt. Die Bildung eines farbigen Niederschlags nach Zugabe von Urin ist ein positives Zeichen. Die Farbe des Niederschlags hängt vom Prozentsatz des reduzierenden Zuckers ab.

Zucker, die keine freie aldehydische oder ketonische Gruppe aufweisen, werden als nicht reduzierende Zucker bezeichnet, z. B. Saccharose und Trehalose. Hinweis: Polysaccharide haben zwar mindestens eine freie aldehydische oder ketonische Gruppe, sind aber aufgrund ihrer größeren Molekülgröße und Komplexität der Struktur dennoch nicht reduzierende Zucker. Somit steht die aldehydische oder ketonische Gruppe für die reduzierende Wirkung nicht zur Verfügung.

2. Bildung von Osazonen:

Phenylhydrazin reagiert mit reduzierenden Zuckern zu Osazonen. Es handelt sich um Carbonylkohlenstoff und den benachbarten Kohlenstoff. Osazon ist eine kristalline Verbindung und wird als Identifizierungstest für Zucker verwendet.

Fructose und Glucose bilden in 3 bzw. 5 Minuten einen besenstielförmigen Kristall. Maltose bildet in 20 Minuten sternförmige Kristalle, während Laktose in 30 Minuten puffförmige Kristalle bildet.

3. Oxidation von Zuckern:

(a) Ein mildes Oxidationsmittel wie Brom oxidiert die Aldehydgruppe von Kohlenhydraten und wandelt sie in eine Säuregruppe um.

(b) Ein starkes Oxidationsmittel wie Salpetersäure oxidiert den primären Alkohol der Kohlenhydrate unter Bildung von Zuckersäuren.

Galaktose bildet Schleimsäure, die in Wasser unlöslich ist. Dies bildet einen Identifizierungstest für Galaktose, der als Schleimsäuretest bekannt ist.

In der Zelle oxidieren die Enzyme sowohl die aldehydischen als auch die primären alkoholischen Gruppen der Kohlenhydrate unter Bildung von Uronsäuren.

D-Glucuronsäure ist Bestandteil von Strukturmaterialien wie Chondroitinsulfat, Mucoitinsulfat und Glykoproteinen (Proteoglykonen). Es spielt eine wichtige Rolle bei der Entgiftung von Gallenpigmenten. L-Glucose bildet Joduronsäure.

4. Dehydration mit starken Säuren:

Konzentriertes H2SO4 entfernt die benachbarten -OH-Gruppen als Wasser (H2O) Bildung von Furfural bilden Pentose’s und Hydroxymethylfurfural aus Hexosen.

Furfural kondensiert mit α-Naphthol in Gegenwart von Alkohol unter Bildung eines purpurviolett gefärbten Komplexes. Dies ist das Prinzip des Molisch-Tests, der ein gemeinsamer Identifizierungstest für alle Kohlenhydrate ist.

5. Abgeleiteter Zucker:

Stoffe, die aus Zuckern durch Oxidation, Reduktion oder Addition/Ersetzung einer beliebigen Gruppe gebildet werden, werden abgeleitete Zucker genannt.

Die Hydroxylgruppe am zweiten Kohlenstoffatom eines Zuckers wird durch eine Aminogruppe ersetzt, um einen Aminozucker zu bilden, z. B. Glucosamin, Galactosamin.

Diese Zucker werden durch die Entfernung eines Sauerstoffs aus der alkoholischen Gruppe gebildet, z. B. 2-Desoxy-Ribose, hier wird das ‘O’ der zweiten alkoholischen Gruppe entfernt. Es ist in der DNA vorhanden. L-Fucose ist 6-Desoxy-L-Galaktose, L-Rhamnose ist 6-Desoxy-L-Mannose.

(c) Oxidationsprodukte von Kohlenhydraten:

Uronsäuren und Zuckersäuren sind ebenfalls abgeleitete Zucker.

6. Bildung von Glykosiden mit Alkohol:

Wenn zwei alkoholische Gruppen miteinander reagieren, entsteht ein Glykosid. Kohlenhydrate enthalten viele alkoholische Gruppen. Daher können zwei Kohlenhydrate mit alkoholischen Gruppen von Zuckern miteinander reagieren und Glykoside bilden. Die Vereinigung von zwei Kohlenhydraten wird als Disaccharid bezeichnet, drei als Trisaccharid und viele als Polysaccharid.

Medizinisch wichtige Glykoside:

Neben den in diesem Artikel besprochenen Kohlenhydraten gibt es einige Glykoside, die medizinisch wichtig sind. Einige davon sind:

Dies ist ein Herzglykosid.

Ein Pflanzenglykosid, das als immunstimulierendes Mittel verwendet wird.

Auch ein pflanzliches Glykosid, das bei der Nierenfunktion verwendet wird.

Kohlenhydrat-Typ # 2. Disaccharide:

Zucker, die zwei durch glykosidische Bindungen verbundene Monosaccharid-Einheiten enthalten, werden als Disaccharide bezeichnet.

Die drei häufigsten Disaccharide werden im Folgenden diskutiert:

1. Maltose:

Es enthält zwei a-D-Glucose-Einheiten, die durch eine α-1 → 4-glykosidische Bindung verbunden sind. Chemisch wird es als α-D-Glucopyranosyl-(α-1 → 4)-α-D-Glucopyranose bezeichnet. Er wird auch Malzzucker genannt. Es ist das Produkt der Stärkehydrolyse. Es ist ein reduzierender Zucker und bildet sternförmige Osazonkristalle.

2. Laktose:

Bestehend aus β-D-Galactopyrason und α-D-Glucopyranose, verbunden durch β-1 → 4 glykosidische Bindung. Chemisch wird es als β-D-Galactopyranosyl-(β-1 → 4)-α-D-Glucopyranose bezeichnet. Es ist in Milch enthalten und wird daher als Milchzucker bezeichnet. Es ist ein reduzierender Zucker und bildet puffförmige Osazonkristalle.

3. Saccharose:

Enthält α-D-Glycopyranse und β-D-Fructofuranose, die über eine α-1 → 2-glykosidische Bindung verbunden sind. Sein chemischer Name ist α-D-Glucopyranosyl-(α-1 → 2)-β-D-Fructofuranose. Es ist der übliche Haushaltszucker, der aus Zuckerrohr gewonnen wird, daher der Name Rohrzucker. Da es sich um einen nicht reduzierenden Zucker handelt, bildet er keine Osazone. Er wird auch Invertzucker genannt.

Saccharose wird als Invertzucker bezeichnet, da Saccharose rechtsdrehend mit einer spezifischen Drehung von +62,5° ist. Bei Hydrolyse durch ein Enzym – Saccharase oder Invertase ergibt es eine Mischung aus Glucose und Fructose. Diese Mischung weist eine Netto-spezifische Drehung von -19° auf, d. h. linksdrehend. Das Phänomen, bei dem rechtsdrehender Zucker in linksdrehenden Zucker umgewandelt wird, ist als Invertzucker bekannt.

Schokoladenhersteller verwenden Invertase-Enzym bei der Zubereitung von Toffees, um den Geschmack und den Handelswert zu steigern. Bei der Zubereitung dieser Toffees wird festes Saccharose-Karamell hergestellt und mit dem Enzym Saccharose oder Invertase beschichtet, über das Kakao geschwollen wird. Das Enzym hydrolysiert feste Saccharose in flüssige Glukose und Fruktose, die siebzigmal süßer sind, und zieht dadurch den Verbraucher an.

Kohlenhydrat-Typ # 3. Polysaccharide:

Kohlenhydrate, die aus 10 oder mehr Monosaccharid-Einheiten bestehen, werden als Polysaccharide bezeichnet. Sie werden auch als Glykane bezeichnet. Sie werden weiter in Homopolysaccharide und Heteropolysaccharide eingeteilt.

Homopolysaccharide:

Diejenigen Polysaccharide, die nur eine Art von Monosaccharid-Einheit enthalten, werden als Homopolysaccharide bezeichnet. B. Stärke, Glykogen, Cellulose, Dextran, Inulin, Agar, Chitin usw.

Es ist als tierische Stärke bekannt. It is made up of α-D-glucose units linked by α-1 → 4 linkages in the linear and α-1 → 6 linkages at the branching points. It is highly branched. Glycogen is the storage form of energy (glucose) in each and every cell of the human body. Liver and muscle contain the highest amount of glycogen. At least 5% of glycogen is present in each cell even under severe fasting/starvation condition. It gives a red colour with iodine.

It is made up of α-D-glucose units, hence known as glucosan. It is composed of amylose and amylopectin. Amylose is coiled and un-branched. The α-D-glucose units are linked by glycosidic linkages. Amylopectin is uncoiled and is highly branched. It has α-1 → 4 linkages in the linear chain and α-1 → 6 at the branching points. It is the chief carbohydrates present in plants and forms the main source of dietary energy sources to humans. It gives a blue colour with iodine.

Made up of β-D-glucose units linked by β-1 → 4 glycosidic linkages. It is un-branched. It is the most abundant carbohydrate in nature. It forms the woods of the plant. Cellulase enzyme is absent in human being and hence it becomes non-utilizable. However, it adds to the bulk of the food and helps in the gastric motility.

It is produced by yeasts and bacteria. It is made up of α-D-glucose linked by α-1 → 6 glycosidic linkages. The branching points are at 1-2, 1-3 and 1-4. It absorbs water to form gels. It is used as plasma substitute.

It is a fructosan. It cannot be metabolized by the body, hence used to assay glomerular filtration rate (G.F.R.) in the study of kidney function.

It is a sulphated galactose. It dissolves in hot water. It gels on cooling, thereby forming a solidified medium in tissue culture studies.

N-acetylglucosamine (chitosamine) linked by β-1 → 4 linkages. Present in the exoskeleton of invertebrates like cockroach and crab.

Heteropolysaccharides:

Polysaccharides made up of two or more kinds of monosaccharide units, e.g., pectin’s and mucopolysaccharides.

Most of them are branched and exist in conjugation with proteins and hence called proteoglycans. The carbohydrate part is called glycosaminoglycan. They have a repeating disaccharide unit which is acetylated or sulphated. There are two major types of heteropolysaccharides.

They are composed of galacturonic acid, galactose and arabinose.

(b) Mucopolysaccharides:

They are sticky polysaccharides (mucin like).

The various types of mucopolysaccharides and their composition is given below:


Nucleic Acids for Storing Information

Nucleic acids consist of three different types of molecules joined together: a sugar, a phosphate molecule and another molecule that contains nitrogen, called a nitrogenous base. The main role of nucleic acids is to store information that is used to make proteins. Nucleic acids come in two main forms: deoxyribonucleic acids, also known as DNA, and ribonucleic acids, also known as RNA. The main function of DNA is to store the genetic information that cells in the body need to function. RNA, on the other hand, plays an important role in converting the information from DNA into proteins.


Function of Fatty Acids

Fatty acids have important roles in: 1) signal-transduction pathways 2) cellular fuel sources 3) the composition of hormones and lipids 4) the modification of proteins and 5) energy storage within adipose tissue (specialized fat cells) in the form of triacylglycerols.

Biological Signalling

Fatty acids are involved in a wide range of biological signaling pathways. Following the dietary intake of polyunsaturated lipids, the products of lipid peroxidation can function as the precursors of powerful signaling mediators. Some examples of such signaling include eicosanoid production, the peroxidation of LDL, and the modulation of metabolic and neurological pathways.

Of particular importance is the role of fatty acids in the formation of eicosanoids, which are a group of signaling molecules involved in the immune response. Eicosanoids consist of 20-carbon polyunsaturated fatty acids that form the precursors of various molecules responsible for platelet aggregation, chemotaxis, and growth factors. The dietary intake of polyunsaturated fatty acids can also result in the peroxidation of LDL. When peroxidized LDL is engulfed by macrophages, the resultant immune activation can lead to the development of atherosclerosis. Furthermore, increased intake of cholesterol, saturated and trans fatty acids has been linked to the development of several cardiovascular diseases.

In contrast to the negative effects of LDL cholesterol, saturated, and trans fatty acids, the intake of both monounsaturated and ω-3 and ω-6 polyunsaturated fatty acids is associated with anti-inflammatory effects. In particular, these fatty acids increase the uptake of circulating LDL by the liver, and reduce leukocyte activation and platelet reactivity, lymphocyte proliferation, and blood pressure. Moreover, polyunsaturated fats are also required for normal growth and development, as well as the regulation of visual acuity and cognition in the central nervous system. Further beneficial effects of polyunsaturated fatty acids have been observed regarding the inhibition of cancer cell proliferation and anti-tumor effects in animal models.

The Metabolism of Fatty Acids as a Fuel Source

When used as an energy source, fatty acids are released from triacylglycerol and processed into two-carbon molecules identical to those formed during the breakdown of glucose moreover, the two-carbon molecules generated from the breakdown of both fatty acids and glucose are used to generate energy via the same pathways. Glucose can also be converted into fatty acids under conditions of excess glucose or energy within a cell.

Energy Storage

Fatty acids are also used as a form of energy storage as fat droplets composed of hydrophobic triacylglycerol within specialized fat cells called adipocytes. When stored in this form, fatty acids are important sources of thermal and electrical insulation, as well as protection against mechanical compression. Fatty acids are the preferred form of energy storage over glucose because they produce approximately six times the amount of usable energy. Storage in the form of triacylglycerol molecules consists of three fatty acid chains attached to a glycerol molecule.

Cell Membrane Formation

One of the more critical functions of fatty acids is the formation of the cell membrane, which envelops all cells and the associated intracellular organelles. In particular, cell membranes are composed of a phospholipid bilayer made up of two fatty acid chains bound to glycerol and a hydrophilic phosphate group joined to a smaller hydrophilic compound (e.g., choline). Thus, each phospholipid molecule has a hydrophobic tail composed of two fatty acid chains and a hydrophilic head comprised of the phosphate group. Cellular membranes are formed when two phospholipid monolayers associate with the tails joining in an aqueous solution to create a phospholipid bilayer.

An important feature of cellular membranes is membrane fluidity, which refers to the viscosity of the lipid membrane. Membrane fluidity is influenced by the diversity of the lipid chains that comprise the cell membrane, including the length of the chains and the level of saturation. When the membrane fluidity changes, the function and physical characteristics of the membrane are also altered. For example, increased consumption of ω-3 fatty acids can increase the level of EPA and DHA in cell membranes. When such incorporation occurs in the cell membranes of retinal cells, there is an enhancement in light transduction. Moreover, increased ω-3 fatty acid accumulation in the membranes of red blood cells results in greater membrane flexibility, potentially resulting in improved microcirculation.

Protein Modification

Fatty acids play several critical roles via their interaction with various proteins. The acylation of proteins is an important function of polyunsaturated fatty acids, as it is critical for the anchoring, folding, and function of multiple proteins. In addition, fatty acids can also interact with various nuclear receptor proteins and promote gene expression, as several fatty acid-protein complexes function as transcription factors. In this manner, fatty acids have been found to regulate the transcription of genes related to metabolism, cellular proliferation, and apoptosis.


It is best to get most of your carbohydrates from whole grains, dairy, fruits, and vegetables instead rather than refined grains. In addition to calories, whole foods provide vitamins, minerals, and fiber.

By making smart food choices, you can get the full range of healthy carbohydrates and plenty of nutrients:

  • Choose a variety of foods including whole grains, fruits and vegetables, beans and legumes, and low-fat or non-fat dairy products.
  • Read labels on canned, packaged, and frozen foods to avoid added sugar, salt, and fat.
  • Make at least half of your grain servings per day from whole grains.
  • Choose whole fruits and 100% fruit juices with no added sugar. Make at least half of your daily fruit servings from whole fruits.
  • Limit sweets, sugar-sweetened beverages, and alcohol. Limit added sugars to less than 10 percent of your calories per day.

Here is what is considered "1 serving" of carbohydrate-rich foods according to the USDA (www.choosemyplate.gov/):

  • Starchy vegetables: 1 cup (230 grams) mashed potato or sweet potato, 1 small ear of corn.
  • Fruits: 1 medium-sized fruit (such as an apple or orange), ½ cup dried fruit (95 grams) 1 cup 100% fruit juice (240 milliliters), 1 cup berries (or about 8 large strawberries).
  • Breads and cereals, grains, and beans: 1 slice of whole-grain bread 1/2 cup (100 grams) of cooked brown rice, pasta, or cereal 1/4 cup cooked peas, lentils, or beans (50 grams), 3 cups popped popcorn (30 grams).
  • Dairy: 1 cup (240 milliliters) of skim or low-fat milk or 8 ounces (225 grams) plain yogurt.

The food guide plate recommends filling half of your plate with fruits and vegetables, and one-third of your plate with grains, at least half of which are whole grains.

Here is a sample 2,000-calorie menu with healthy carbohydrate choices:

  • 1 cup (60 grams) shredded wheat cereal, topped with 1 tbsp (10 g) raisins and one cup (240 milliliters) fat-free milk
  • 1 kleine Banane
  • 1 hard-boiled egg

Smoked turkey sandwich, made with 2 ounces (55 grams) whole-wheat pita bread, 1/4 cup (12 grams) romaine lettuce, 2 slices tomato, 3 ounces (85 grams) sliced smoked turkey breast.


Schau das Video: Verdauung der Kohlenhydrate (September 2022).


Bemerkungen:

  1. Agneya

    Ich meine, du hast nicht Recht. Ich kann meine Position verteidigen. Schreiben Sie mir in PM, wir werden diskutieren.

  2. Adolphus

    Und was würden wir ohne Ihren sehr guten Satz machen

  3. Reggie

    Ich bin Ihnen sehr dankbar für Informationen.Es ist sehr nützlich.

  4. Taugar

    Ich empfehle Ihnen, die Website zu besuchen, wo es viele Artikel zu dem für Sie interessanten Thema gibt.

  5. Mezitaxe

    Ich hoffe, dass alles in Ordnung ist



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