Thisbe K. Lindhorst, CAU Kiel Vorlesungsnetz Biologische Chemie Chemische Biologie I Kohlenhydratstrukturen

1. Thisbe K. Lindhorst, CAU Kiel VorlesungsnetzBiologische Chemie Chemische Biologie IKohlenhydratstrukturen

2. Kohlenhydrate kommen alsAldosen (Polyhydroxyaldehyde) und Ketosen (Polyhydroxyketone) vor . Die Kettenlänge der Aldosen und Ketosen variiert. Durch den formalen Einschub von stereogenen(HCOH)–Gruppen jeweils zwischen C1 (Carbonylkohlenstoffatom) und C2 ergibt sich ausgehend von Glycerinaldehyd die Reihe der Aldotetrosen, Aldopentosen und Aldohexosen. In gleicher Weise kann die Gruppe der Ketosen aus 1,3-Dihydroxyaceton gebildet werden, was zu Tetrulosen, Pentulosen und Hexulosen führt.

3. Die offenkettigen Formen derD-Aldosen in der Fischerprojektion

4. Die offenkettigen Formen derD-Ketosen in der Fischer- projektion

5. Monosaccharide liegen in cyclischer Form vor. Durch intramolekularen,nukleophilen Angriffeines Hydroxylsauerstoffatomsan das Carbonylkohlenstoffatomder acyclischen Form bildensich cyclische Halbacetaleund Halbketale. 5-Ringe nennt manFuranosen, 6-Ringe Pyranosen.

6. 1 * 6 Cyclisierung * * * * * * * 1 * 6

7. * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

8. Verschiedene Projektionen der offenkettigen und der cyclischen Struktur von –D–Glucose:   Darstellung von Monosaccharidstrukturen In Bezug auf ihre absolute Konfiguration sind alle identisch,wie leicht durch die Anwendung der CIP-Regeln auf jedes Stereozentrum gezeigt werden kann.

9. Cyclische Formen der D-a-Aldosen

10. Konfiguration am anomeren Zentrum Das neue Stereozentrum, das durch den Ringschluss bei der Halbacetalbildung entsteht,heisst anomeres Zentrum. Die beiden möglichen Stereoisomere werden Anomere genanntund mit  oder  bezeichnet. Anomere sind Diastereomere. Weisen die Hydroxygruppeam anomeren Zentrum und diejenige amweitest entfernten Stereozentrumin dieselbeRichtung (cis),wird das Anomer–Anomer genannt, zeigen die beiden Gruppen in unterschiedliche Richtungen(trans), wird esmit  bezeichnet.

11. Ringkonformationen Neben der Sesselkonformation (C) sind bei Pyranosen derHalbsessel (H) möglich, das Boot (B) und die Skew (S)-Konformation. Die möglichen Konformationen der Furanosen sindBriefumschlag (E) und Twist (T)–Formen.

12. Ringkonformationen Sesselkonformationen (C): werden mit 1C4 and 4C1 bezeichnet. Der Buchstabe C stehtfür „Chair“, die Zahlenbezeichnen dieKohlenstoffatome,die über bzw. unter Der Bezugsebene,aufgespannt durchC–2, C–3, C–5 unddem Ringsauerstoff-atom, liegen.

13. Wichtige modifizierte Monosaccharide

14. Alditole Cyclitole

15. reducing end Monosaccharide  Disaccharide  Oligosaccharide

16. Konformation von Oligosacchariden

17. Wichtige modifizierte Monosaccharide

18. Polysaccharide Cellulose: Faserstruktur; für den Menschen unverdaulich Stärke:Energielieferant; Amylopektin und Amylose: helical

19. * * * * * Kohlenhydrate Kohlenhydratbausteine -im Vergleich mit Proteinen und Nukleinsäuren AB-Typ Monomere ergebenlineare Polymere bilden verzweigte Oligomere

20. Biodiversität

21. Gram-positiv Lipopolysaccharide Gram-negativ Protein Peptido- glycan Cellulose MicrofibrillenXyloglucan NetzwerkPectin Gelmatrix Kohlenhydrate -Bestandteile aller Zellmembranen BACTERIEN PFLANZEN

22. O O H O H O H O H N O O H O O H O O H O H O H EUKARYONTISCHE ZELLENGlycocalixauf eukaryontischen Plasmamembranen Glycoconjugate -Glycoproteine -Glycolipide