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II: Theorieteil 2: Chemie der Kohlenhydrate
6. Polysaccharide
Polysaccharide, die auch Glycane genannt werden, bestehen aus Monosaccharid-Einheiten,
die über glycosidische Bindungen miteinander verknüpft
sind. Dabei kann man die Polysaccharide in die Gruppen Homopolysaccharide
und Heteropolysaccharide einteilen. Bei Homopolysacchariden handelt
es sich um Polysaccharide, die ausschließlich aus einer Sorte Monosacchariden
bestehen. Heteropolysaccharide hingegen bestehen aus mehreren
verschiedenartigen Monosacchariden. 172
Im Gegensatz zu Proteinen und Nucleinsäuren können die Polysaccharide
sowohl verzweigte als auch lineare Polymere bilden. Dies liegt darin begründet,
dass die glycosidischen Bindungen mit jeder Hydroxyl-Gruppe eines Monosaccharids
verknüpft werden können. 173 Somit ist die strukturelle Vielfalt der
Polysaccharide vergleichbar mit der der Polymere von Alkanen, insbesondere
im Bezug auf Kettenlänge und Verzweigungsgrad. Trotz dieser vielfältigen
Möglichkeiten ist die Natur beim Aufbau der Polysaccharide relativ konservativ.
So werden die drei am häufigsten vorkommenden Polysaccharide Cellulose,
Stärke und Glycogen alle aus dem Monomer Glucose aufgebaut. 174
Diese hochpolymeren Zucker, die oftmals aus hunderten oder tausenden von
Monosaccharid-Einheiten zusammengesetzt sind, zeigen andere physikalische
und chemische Eigenschaften als die Mono- und Oligosaccharide. Dabei
kann die Verknüpfung der einzelnen Zuckermoleküle sowohl in geraden Ketten
als auch verzweigt erfolgen. Dass die meisten Polysaccharide entweder
gar nicht oder nur kolloidal in Wasser löslich sind, lässt auf hohe relative Molekülmassen
schließen, deren Größe zwischen 17.000 und mehreren Millionen
liegen kann. 175
Polysaccharide erfüllen in der Natur hauptsächlich zwei Aufgaben. Zum einen
dienen sie als Energiespeicher von Pflanzen und Tieren. Eine weitere Aufgabe
der Polysaccharide ist die als Gerüstsubstanz.
In den folgenden Kapiteln werden zwei Vertreter der Gerüstpolysaccharide,
Cellulose und Alginate, sowie zwei Vertreter der Polysaccharide, die der
Energiespeicherung dienen, Stärke und Glycogen, vorgestellt.
172 Nelson, D. & Cox, M. (2009) S.324
173 Voet, D. & Voet, J.G. & Pratt, C.W. (2002) S.219
174 Vollhardt, K.P.C. & Schore, N.E. (2005) S.1292
175 Walter, W. & Franck, W. (1998) S.488f.
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