Biochemie Kohlenhydrate
3. Semester Biotechnologie ZHAW
3. Semester Biotechnologie ZHAW
Nennen Sie wo Kohlenhydrate (KH) vorkommen.
• Energiespeicher, Brennstoff und Metaboliten
• Teil des Grundgerüstes von RNA und DNA
• Strukturelemente in Zellwänden von Pflanzen, Bakterien, Pilzen, Hefen
Sie können die Strukturformeln ausgewählter Kohlenhydrate in Fischer- und Harworth-Projektion skizzieren.
offene Kette = Fischer
zyklische Kette = Harworth
Erklären Sie die Wichtigkeit und die Vielfältigkeit von Kohlenhydraten auf chemischer Ebene
- Die häufigsten organischen Verbindungen auf der Erde.
- Hohe Strukturelle Vielfalt
- Aus Monosacchariden aufgebaut (welche wiederum miteinander verbunden sein können und eine grosse Vielfalt an Oligo- und Polysaccharidstrukturen erzeugen)
- Ringform ist energetisch sehr günstig. KH können einfach Ringe bilden.
- Ausserdem lassen sich leicht von Aldosen in Ketosen umwandeln, sehr wandelbar
Eine KH-Gruppe kann an ein Protein gebunden werden und so ein Glycoprotein bilden. Die Glycosylierung der am Ribosom gebildeten Proteine erfolgt im ER. Hierbei können Kohlenhydrate an Proteine durch die Aminosäureseitenkette von Threonin und Serin O-glycosidisch gebunden werden und an die Aminosäureseitenkette von Asparagin N-glycosidisch gebunden werden.
- Membranglycoproteine besitzen Kohlenhydratreste auf der extrazellulären Seite und bilden den so genannten Glycocalyx, eine Kohlenhydratreiche Schicht auf der äusseren Zellmembran. Die Funktionen von Glycomembranproteien können Zelladhäsion, Bindung von Spermium und Eizelle, Erkennungsreaktion des Immunsystems, die Bestimmung des ABO-Blutgruppentypes sein…
- Glycosylierte Strukturproteine wie Kollagen, Proteoglycane usw. verleihen der extrazellulären Matrix mechanische Stabilität.
- Glycoproteine in extrazellulären Flüssigkeiten können Hormone oder Wachstumsfaktoren sein aber auch als „Frostschutz“ bei arktischen Fischarten dienen.
Die monomeren Bestandteile sowie die chemische Bindung zwischen den monomeren Bestandteilen den verschiedenen Kohlenhydraten zuzuordnen
Monosaccharide können zu Disacchariden (2 Verknüpfungen), Oligosaccharide (mehrere Monosaccharide) und Polysaccharide (Stärle, verknüpfung vieler Monosacchariden) über O-glycosideische Bindung verknüpft werden.
Häufig vorkommende Disaccharide:
Saccharose, Lactose, Maltose
Disaccharid besteht aus 2 KH, die durch eine O-glycosidische Bindung verknüpft sind.
Es lassen sich 2 Bindungstypen unterscheiden. Bei Saccharose erfolgt die glykosidische Bindung zwischen den halbacetalischen OH Gruppen beider Zuckerreste (besitze keine Halbacetalgruppe). Bei Lactose und Maltose erfolgt die Bindung zwischen einer halbacetalischen und einer alkoholischen OH Gruppe (besitzen also freie Halbacetalgruppe)
Häufig vorkommende Polysaccharide:
Am häufigsten in tierischen Zellen ist das Glycogen, die Speicherform von Glucose. Kohlenhydratspeicher bei Pflanzen ist die Stärke. Ein wichtiges polymer der Pflanze, welches der Strukturbildung dient ist die Cellulose. Sie ist ein unverzweigtes Polymer aus vielen Glucoseeinheiten, welche durch eine β-1,4-glykosidische Bindung
Wie sieht Ribose und DexoxyRibose aus? Bestandteile der RNA und DNA
Ribose --> RNA
Desoxyribose --> DNA
Für was werden Glycoproteine in der extrazellulären Flüssigkeit benötigt?
Glycoproteine in extrazellulären Flüssigkeiten können Hormone oder Wachstumsfaktoren sein aber auch als „Frostschutz“ bei arktischen Fischarten dienen.
Für was sind Glycoproteine an der Zelloberfläche?
Virale Rezeptoren: Influenzaviren greifen Zellen an, indem sie an Sialinsäurereste (purpurfarbene Rauten) an Enden der Oligosaccharide von Glykoproteinen und Glykolipiden der Zelloberfläche binden. Gebunden sind diese Kohlenhydrate über Hämagglutinin (Wechselwirkungskreise), das zu den wichtigsten an der Virusoberfläche exprimierten Proteinen zählt. Das zweite wichtige virale Oberflächenprotein, die Neuraminidase, ist ein Enzym, das Oligosaccharidketten spaltet, um in einem späteren Stadium des viralen Entwicklungszyklus das Viruspartikel freizusetzen.
Für was sind Phosphorylierte Kohlenhydrate wichtig?
Für die Energiegewinnung bei der Glycoslyse.
Wo kommen folgende KHs in biologischen Systemen vor und welche Funktionen haben diese?
Monosaccharid
Disaccharid
Polysaccharid
Monosaccharid
Glucose
Bestandteil von Saccharose, Stärke, Glycogen, Celluose; LActose; Maltose… Energiequelle des Lebens
Ribose/ Desoxribose
RNA/DNA Rückrat
Fructose
Bestandteil von Saccharose; Als Fruchtzucker in Früchten und Honig
Disaccharide
Saccharose
Rohrzucker
Maltose
Malzzucker
Lactose
Milchzucker
Polysacchirde
Glycogen KH Speicher zur Energiegewinnung Tiere
Stärke KH Speicher zur Energiegewinnung Pflanzen
Cellulose Zellwand von Pflanzen
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Flashcards
Nennen Sie wo Kohlenhydrate (KH) vorkommen.
• Energiespeicher, Brennstoff und Metaboliten
• Teil des Grundgerüstes von RNA und DNA
• Strukturelemente in Zellwänden von Pflanzen, Bakterien, Pilzen, Hefen
Sie können die Strukturformeln ausgewählter Kohlenhydrate in Fischer- und Harworth-Projektion skizzieren.
offene Kette = Fischer
zyklische Kette = Harworth
Erklären Sie die Wichtigkeit und die Vielfältigkeit von Kohlenhydraten auf chemischer Ebene
- Die häufigsten organischen Verbindungen auf der Erde.
- Hohe Strukturelle Vielfalt
- Aus Monosacchariden aufgebaut (welche wiederum miteinander verbunden sein können und eine grosse Vielfalt an Oligo- und Polysaccharidstrukturen erzeugen)
- Ringform ist energetisch sehr günstig. KH können einfach Ringe bilden.
- Ausserdem lassen sich leicht von Aldosen in Ketosen umwandeln, sehr wandelbar
Eine KH-Gruppe kann an ein Protein gebunden werden und so ein Glycoprotein bilden. Die Glycosylierung der am Ribosom gebildeten Proteine erfolgt im ER. Hierbei können Kohlenhydrate an Proteine durch die Aminosäureseitenkette von Threonin und Serin O-glycosidisch gebunden werden und an die Aminosäureseitenkette von Asparagin N-glycosidisch gebunden werden.
- Membranglycoproteine besitzen Kohlenhydratreste auf der extrazellulären Seite und bilden den so genannten Glycocalyx, eine Kohlenhydratreiche Schicht auf der äusseren Zellmembran. Die Funktionen von Glycomembranproteien können Zelladhäsion, Bindung von Spermium und Eizelle, Erkennungsreaktion des Immunsystems, die Bestimmung des ABO-Blutgruppentypes sein…
- Glycosylierte Strukturproteine wie Kollagen, Proteoglycane usw. verleihen der extrazellulären Matrix mechanische Stabilität.
- Glycoproteine in extrazellulären Flüssigkeiten können Hormone oder Wachstumsfaktoren sein aber auch als „Frostschutz“ bei arktischen Fischarten dienen.
Die monomeren Bestandteile sowie die chemische Bindung zwischen den monomeren Bestandteilen den verschiedenen Kohlenhydraten zuzuordnen
Monosaccharide können zu Disacchariden (2 Verknüpfungen), Oligosaccharide (mehrere Monosaccharide) und Polysaccharide (Stärle, verknüpfung vieler Monosacchariden) über O-glycosideische Bindung verknüpft werden.
Häufig vorkommende Disaccharide:
Saccharose, Lactose, Maltose
Disaccharid besteht aus 2 KH, die durch eine O-glycosidische Bindung verknüpft sind.
Es lassen sich 2 Bindungstypen unterscheiden. Bei Saccharose erfolgt die glykosidische Bindung zwischen den halbacetalischen OH Gruppen beider Zuckerreste (besitze keine Halbacetalgruppe). Bei Lactose und Maltose erfolgt die Bindung zwischen einer halbacetalischen und einer alkoholischen OH Gruppe (besitzen also freie Halbacetalgruppe)
Häufig vorkommende Polysaccharide:
Am häufigsten in tierischen Zellen ist das Glycogen, die Speicherform von Glucose. Kohlenhydratspeicher bei Pflanzen ist die Stärke. Ein wichtiges polymer der Pflanze, welches der Strukturbildung dient ist die Cellulose. Sie ist ein unverzweigtes Polymer aus vielen Glucoseeinheiten, welche durch eine β-1,4-glykosidische Bindung
Wie sieht Ribose und DexoxyRibose aus? Bestandteile der RNA und DNA
Ribose --> RNA
Desoxyribose --> DNA
Für was werden Glycoproteine in der extrazellulären Flüssigkeit benötigt?
Glycoproteine in extrazellulären Flüssigkeiten können Hormone oder Wachstumsfaktoren sein aber auch als „Frostschutz“ bei arktischen Fischarten dienen.
Für was sind Glycoproteine an der Zelloberfläche?
Virale Rezeptoren: Influenzaviren greifen Zellen an, indem sie an Sialinsäurereste (purpurfarbene Rauten) an Enden der Oligosaccharide von Glykoproteinen und Glykolipiden der Zelloberfläche binden. Gebunden sind diese Kohlenhydrate über Hämagglutinin (Wechselwirkungskreise), das zu den wichtigsten an der Virusoberfläche exprimierten Proteinen zählt. Das zweite wichtige virale Oberflächenprotein, die Neuraminidase, ist ein Enzym, das Oligosaccharidketten spaltet, um in einem späteren Stadium des viralen Entwicklungszyklus das Viruspartikel freizusetzen.
Für was sind Phosphorylierte Kohlenhydrate wichtig?
Für die Energiegewinnung bei der Glycoslyse.
Wo kommen folgende KHs in biologischen Systemen vor und welche Funktionen haben diese?
Monosaccharid
Disaccharid
Polysaccharid
Monosaccharid
Glucose
Bestandteil von Saccharose, Stärke, Glycogen, Celluose; LActose; Maltose… Energiequelle des Lebens
Ribose/ Desoxribose
RNA/DNA Rückrat
Fructose
Bestandteil von Saccharose; Als Fruchtzucker in Früchten und Honig
Disaccharide
Saccharose
Rohrzucker
Maltose
Malzzucker
Lactose
Milchzucker
Polysacchirde
Glycogen KH Speicher zur Energiegewinnung Tiere
Stärke KH Speicher zur Energiegewinnung Pflanzen
Cellulose Zellwand von Pflanzen
