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Kohlenhydrate und Lipide – Moleküle bauen, Bindungen und Funktionen

BiologieZellbiologieAlter 15–16

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Bauen Sie Moleküle aus α-Glucose und β-Glucose (die OH-Gruppe an Kohlenstoff 1 unter oder über dem Ring): Kondensation bildet 1,4- und 1,6-glykosidische Bindungen und setzt Wasser frei; so entstehen Maltose, Saccharose, Lactose, Amylose, Amylopektin, Glykogen oder Cellulose, die Säure oder spezifische Enzyme wieder hydrolysieren. Im Lipid-Bildschirm verbinden Sie Glycerin über Esterbindungen mit drei Fettsäuren zu einem Triglycerid, vergleichen gesättigte und ungesättigte Ketten (cis-Knicke, Schmelzpunkte, Omega-Nummerierung, Iodzahl), sehen Phospholipide mit hydrophilem Kopf und hydrophoben Schwänzen in Wasser eine Doppelschicht bilden und führen die Emulsionsprobe mit Ethanol durch. Eine Struktur-Funktions-Tabelle fasst alles zusammen.

Lektion: Kohlenhydrate und Lipide: Monomere, glykosidische Bindungen und Esterbindungen, Struktur und Funktion

Was sie zeigt

Kohlenhydrate und Lipide entstehen durch Kondensation und werden durch Hydrolyse gespalten. α- und β-Glucose unterscheiden sich nur in der Lage der OH-Gruppe an Kohlenstoff 1. Über α-1,4-Bindungen verknüpfte α-Glucose windet sich zur Amylose; α-1,6-Verzweigungen ergeben Amylopektin und das noch stärker verzweigte Glykogen, beides Energiespeicher. Über β-1,4-Bindungen verknüpfte β-Glucose, bei der jede zweite Einheit gedreht ist, bildet gerade Celluloseketten, die sich über Wasserstoffbrücken zu festen Mikrofibrillen zusammenlagern. Ein Triglycerid ist Glycerin mit drei über Esterbindungen verknüpften Fettsäuren; cis-Doppelbindungen knicken die Ketten, daher sind ungesättigte Fette Öle. Phospholipide bilden in Wasser Doppelschichten.

So funktioniert es

Wählen Sie in 1. Kohlenhydrate α-Glucose oder β-Glucose und drücken Sie + α-Glucose (1,4-Bindung), + β-Glucose (1,4-Bindung) oder + α-Glucose-Zweig (1,6-Bindung), oder wählen Sie unter Start mit ein Molekül und drücken Sie Laden. Tippen Sie auf einen Ring, um festzulegen, wo die nächste Einheit bindet. Wählen Sie ein Hydrolysemittel, tippen Sie dann auf ein Brücken-O oder drücken Sie Alles hydrolysieren. Wählen Sie in 2. Lipide die Fettsäuren und drücken Sie Durch Kondensation verbinden (Esterbindungen), Viele Moleküle in Wasser geben und Emulsionsprobe.

Einstellbare Parameter

  • Startbildschirm Kohlenhydrate, Lipide, Struktur-Funktions-Tabelle
  • Gewähltes Glucose-Monomer α-Glucose, β-Glucose
  • Ausgangsmolekül Ein Glucosemolekül, Maltose, Saccharose, Lactose, Amylose (Stärke), Amylopektin (Stärke), Glykogen, Cellulose
  • Hydrolysemittel Verdünnte Säure, erhitzt, Amylase, Maltase, Saccharase, Lactase, Cellulase
  • Fettsäure 1 Laurinsäure (12:0), Palmitinsäure (16:0), Stearinsäure (18:0), Ölsäure (18:1 cis), Elaidinsäure (18:1 trans), Linolsäure (18:2), α-Linolensäure (18:3)
  • Fettsäure 2 Laurinsäure (12:0), Palmitinsäure (16:0), Stearinsäure (18:0), Ölsäure (18:1 cis), Elaidinsäure (18:1 trans), Linolsäure (18:2), α-Linolensäure (18:3)
  • Fettsäure 3 (Triglycerid) Laurinsäure (12:0), Palmitinsäure (16:0), Stearinsäure (18:0), Ölsäure (18:1 cis), Elaidinsäure (18:1 trans), Linolsäure (18:2), α-Linolensäure (18:3)
  • Art des Lipids Triglycerid (Fett, Öl), Phospholipid (Phosphatidylcholin)
  • Kohlenstoffnummern anzeigen

Fragen zum Erkunden

  1. Stärke und Cellulose bestehen beide aus Glucose: Warum kann der Mensch Stärke verdauen, Cellulose aber nicht?
  2. Welchen Vorteil hat ein Tier davon, dass Glykogen stärker verzweigt ist als Amylopektin?
  3. Warum sind Fette mit vielen cis-ungesättigten Fettsäuren bei Raumtemperatur flüssig, gesättigte Fette dagegen fest?

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