Kohlenhydrate: einfach erklärt
Kohlenhydrate sind Naturstoffe aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff, zu denen Zucker, Stärke und Cellulose gehören. Viele haben die allgemeine Formel Cₙ(H₂O)ₘ, daher der Name.
Einfach-, Zweifach- und Vielfachzucker
Monosaccharide sind die einfachsten Zucker, zum Beispiel Glucose (Traubenzucker) und Fructose (Fruchtzucker). Beide haben die Summenformel C₆H₁₂O₆ und sind Isomere.
Disaccharide bestehen aus zwei verbundenen Einfachzuckern: Saccharose (Haushaltszucker) aus Glucose und Fructose, Maltose aus zwei Glucose-Einheiten und Lactose (Milchzucker) aus Glucose und Galactose. Polysaccharide wie Stärke, Glykogen und Cellulose sind lange Ketten aus Glucose-Bausteinen und damit Polymere.
Entstehung und Abbau
Pflanzen bilden Glucose bei der Fotosynthese aus Kohlenstoffdioxid und Wasser mit Hilfe von Lichtenergie: 6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂.
Lebewesen gewinnen die Energie bei der Zellatmung zurück, die genau umgekehrt abläuft. Ein Gramm Kohlenhydrate liefert etwa 17 kJ. Pflanzen speichern Glucose als Stärke, Tiere und Menschen als Glykogen in Leber und Muskeln.
Nachweise
Glucose, Fructose, Maltose und Lactose zeigen eine positive Fehling-Probe mit ziegelrotem Niederschlag, man nennt sie reduzierende Zucker. Saccharose ist dagegen nicht reduzierend und zeigt die Probe nicht.
Stärke weist man mit Iod-Kaliumiodid-Lösung (Lugolscher Lösung) nach: Sie färbt sich tief blau bis blauviolett.