Monosaccharide

Einige Lebensmittel, die reich an Kohlenhydraten sind, umfassen Brot, Nudeln und Kartoffeln. Da Kohlenhydrate leicht verdaulich sind, sind Sportler oft auf kohlenhydratreiche Lebensmittel angewiesen, um ein hohes Leistungsniveau zu ermöglichen.

Der Begriff Kohlenhydrat kommt von der Tatsache, dass die Mehrheit Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff in einem Verhältnis von 1:2:1 enthält, was eine empirische Formel von \(\ce{CH_2O}\) ergibt. Dies ist etwas irreführend, da die Moleküle überhaupt keine Kohlenstoffhydrate sind. Kohlenhydrate sind Monomere und Polymere von Aldehyden und Ketonen, an die mehrere Hydroxylgruppen gebunden sind.

Kohlenhydrate sind die am häufigsten vorkommende Energiequelle in den meisten Lebensmitteln. Die einfachsten Kohlenhydrate, auch einfache Zucker genannt, sind in Früchten reichlich vorhanden. Ein Monosaccharid ist ein Kohlenhydrat, das aus einer Zuckereinheit besteht. Übliche Beispiele für einfache Zucker oder Monosaccharide sind Glucose und Fructose. Beide Monosaccharide werden als Hexosen bezeichnet, da sie sechs Kohlenstoffe haben. Glukose ist in vielen pflanzlichen Quellen reichlich vorhanden und bildet Süßstoffe wie Maiszucker oder Traubenzucker. Fruktose kommt in sehr vielen Früchten vor und kommt auch in Honig vor. Diese Zucker sind strukturelle Isomere voneinander, mit dem Unterschied, dass Glucose eine aldehydfunktionelle Gruppe enthält, während Fructose eine ketonfunktionelle Gruppe enthält.

Glucose und Fructose sind beide sehr gut in Wasser löslich. In wässriger Lösung sind die vorherrschenden Formen nicht die oben gezeigte geradkettige Struktur. Sie nehmen vielmehr eine zyklische Struktur an (siehe Abbildung unten). Glucose ist ein sechsgliedriger Ring, während Fructose ein fünfgliedriger Ring ist. Beide Ringe enthalten ein Sauerstoffatom.

Eine weitere wichtige Gruppe von Monosacchariden sind die Pentosen, die fünf Kohlenstoffatome in der Kette enthalten. Ribose und Desoxyribose sind zwei Pentosen, die Bestandteile der Strukturen von DNA und RNA sind.