structure and function of large biol. molecules
Vorlesung 1 U. Sauer
Vorlesung 1 U. Sauer
Def: Monomer
Molekül, dass eine oder auch mehrere polymerisationsfähige Gruppen besitzt
Def: Polymer
Substanz die aus einer Vielzahl von Molekülen aufgebaut ist (Makromolekül), in denen eine Art oder mehrere Arten von Atomen oder Atom-Gruppierungen (Monomere) wiederholt aneinander gereiht sind
z.B. DNA, Kunststoff
Aus welchen 4 Arten von Polymeren bestehen alle Organismen?
- carbohydrates
-lipids
-proteins
-nucleic acidds
Making Polymers
condensation reaction ---> dehydration removes a water molecule, forming a new bond
breaking of polymers
hydrolysis --> hydrolysiss adds a water molecule, breaking a bond
z.B. verdauung
Def: polysaccharides
carbohydrate macromolecules, polymers composed of many sugar building blocks
structure and function are determined by
-sugar monomers
-position of glycosidic linkages
main functions:
-storage
-structure
Def: Kohlenhydrat
organische Verbindungen die aus Kohlenstoff, Wasserstoff & Sauerstoff zusammen gesetzt sind
Def: Monosaccharides
molecular formulas that are usually multiples of CH2O
they are classified by
-the location of the carbonyl group (-C=O) as aldose (gruppe an letzter position) oder ketose (zweitletzte position)
-the number of carbons in the carbon skeleton
e.g. glucose (C6H12O6) ist the most common
Def: Isomerie
Das Auftreten von zwei od. mehreren chem. Verbindungen mit gleicher Summenformel & Molekülmasse, die sich jedoch in der Verknüpfung oder der räumlichen Anordnung der Atome unterscheiden
Stereoisomere
Atome an den gleichen Stellen miteinander verknüpft, unterscheiden sich aber durch räumliche Lage
Konstitutionsisomere
Atome innerhalb eines Moleküls unterschiedlich verknüpft
Ring formation of glucose
in water sugars often assume the ring form
je nach dem of die hydroxy-gruppe nach oben oder nach unten liegt, ist es ein anderes Stereoisomer
Def: Dimer
Molekülverbund, der aus zwei Untereinheiten (Monomeren) besteht, dabei wird in Homo- und Heterodimere unterscheidet
Hexose-Zucker kommen oft als Dimere vor
Dimer aus 2 Glukosen
Maltose
1-4 glycosidic bond
Abbauprodukt von Stärke, Malzzucker
Glucose-Fruktose Dimer
Sucrose (=Sacharose)
1-2 glycosidic bond
Kristallzucker, Transportzucker in Pflanzen-Phloem
Def: Lipids
-Large molecules that do not form polymers (not really macro molecules)
-hydrophobic because of the hydrocarbons nonpolar bonds
-biologically important lipids are fats, phosholipids, steroids
Unterschied zwischen Glukose und Fruktose
gleiche Summenformel
Glukose - Aldose
Fruktose- Ketose
--> Stereoisomere aber andere Position der carbonyl gruppe
Unterschied Stärke<-> Glykogen
(Main storage Polysaccharides)
Stärke: In Pflanzne, Glukose Monomere, Speicher in Körnern in Chloroplasten, helische Struktur
unterschieden in Amylose (unverzweigt) und Amylopection (verzweigt)
Glycogen: in Menschen und Wirbeltieren, Glukose Monomere, Speicher in Leber und Muskelzellen, noch verzweigter als Amylopection, kann folglich schneller aufgebraucht werden und braucht weniger Platz
Main Structural Polysaccharid
Cellulose, linear polymer of glucose but glycosidic linkages differ, only beta-glucose
--> straight, so the strands can build hydrogen-bonds and this way are grouped into microfibrils which form strong building materials for plants
Fats
glycerol (3 carbon-alcohol & 3 hydroxyl groups) and fatty acids (carboxyl group attached to a long carbon skeletion)
--> ester bond: alcohol + carboxyl group
functions:
-energy storage
-insulation, polsterung von lebenswichtigen organen
fatty acids
differ in legth (number of carbons) and in the number and location of double bonds
double bonds = unsaturated fatty acids ---> bending in structure, kann nicht so dicht aneinander gelagert werden
Fat vs. polysaccharides
fat can store more energy than polysaccharides
plants do not need to care too much about compact storage (exept in seeds, nuts, where they use fats)
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Cartes-fiches
Def: Monomer
Molekül, dass eine oder auch mehrere polymerisationsfähige Gruppen besitzt
Def: Polymer
Substanz die aus einer Vielzahl von Molekülen aufgebaut ist (Makromolekül), in denen eine Art oder mehrere Arten von Atomen oder Atom-Gruppierungen (Monomere) wiederholt aneinander gereiht sind
z.B. DNA, Kunststoff
Aus welchen 4 Arten von Polymeren bestehen alle Organismen?
- carbohydrates
-lipids
-proteins
-nucleic acidds
Making Polymers
condensation reaction ---> dehydration removes a water molecule, forming a new bond
breaking of polymers
hydrolysis --> hydrolysiss adds a water molecule, breaking a bond
z.B. verdauung
Def: polysaccharides
carbohydrate macromolecules, polymers composed of many sugar building blocks
structure and function are determined by
-sugar monomers
-position of glycosidic linkages
main functions:
-storage
-structure
Def: Kohlenhydrat
organische Verbindungen die aus Kohlenstoff, Wasserstoff & Sauerstoff zusammen gesetzt sind
Def: Monosaccharides
molecular formulas that are usually multiples of CH2O
they are classified by
-the location of the carbonyl group (-C=O) as aldose (gruppe an letzter position) oder ketose (zweitletzte position)
-the number of carbons in the carbon skeleton
e.g. glucose (C6H12O6) ist the most common
Def: Isomerie
Das Auftreten von zwei od. mehreren chem. Verbindungen mit gleicher Summenformel & Molekülmasse, die sich jedoch in der Verknüpfung oder der räumlichen Anordnung der Atome unterscheiden
Stereoisomere
Atome an den gleichen Stellen miteinander verknüpft, unterscheiden sich aber durch räumliche Lage
Konstitutionsisomere
Atome innerhalb eines Moleküls unterschiedlich verknüpft
Ring formation of glucose
in water sugars often assume the ring form
je nach dem of die hydroxy-gruppe nach oben oder nach unten liegt, ist es ein anderes Stereoisomer
Def: Dimer
Molekülverbund, der aus zwei Untereinheiten (Monomeren) besteht, dabei wird in Homo- und Heterodimere unterscheidet
Hexose-Zucker kommen oft als Dimere vor
Dimer aus 2 Glukosen
Maltose
1-4 glycosidic bond
Abbauprodukt von Stärke, Malzzucker
Glucose-Fruktose Dimer
Sucrose (=Sacharose)
1-2 glycosidic bond
Kristallzucker, Transportzucker in Pflanzen-Phloem
Def: Lipids
-Large molecules that do not form polymers (not really macro molecules)
-hydrophobic because of the hydrocarbons nonpolar bonds
-biologically important lipids are fats, phosholipids, steroids
Unterschied zwischen Glukose und Fruktose
gleiche Summenformel
Glukose - Aldose
Fruktose- Ketose
--> Stereoisomere aber andere Position der carbonyl gruppe
Unterschied Stärke<-> Glykogen
(Main storage Polysaccharides)
Stärke: In Pflanzne, Glukose Monomere, Speicher in Körnern in Chloroplasten, helische Struktur
unterschieden in Amylose (unverzweigt) und Amylopection (verzweigt)
Glycogen: in Menschen und Wirbeltieren, Glukose Monomere, Speicher in Leber und Muskelzellen, noch verzweigter als Amylopection, kann folglich schneller aufgebraucht werden und braucht weniger Platz
Main Structural Polysaccharid
Cellulose, linear polymer of glucose but glycosidic linkages differ, only beta-glucose
--> straight, so the strands can build hydrogen-bonds and this way are grouped into microfibrils which form strong building materials for plants
Fats
glycerol (3 carbon-alcohol & 3 hydroxyl groups) and fatty acids (carboxyl group attached to a long carbon skeletion)
--> ester bond: alcohol + carboxyl group
functions:
-energy storage
-insulation, polsterung von lebenswichtigen organen
fatty acids
differ in legth (number of carbons) and in the number and location of double bonds
double bonds = unsaturated fatty acids ---> bending in structure, kann nicht so dicht aneinander gelagert werden
Fat vs. polysaccharides
fat can store more energy than polysaccharides
plants do not need to care too much about compact storage (exept in seeds, nuts, where they use fats)
