Biomoleküle: Aufbau, Funktionen und Klassen | Kohlenhydrate & Lipide

Biomoleküle: Definition und Einteilung

Biomoleküle (immediate early) sind Verbindungen (Moleküle), die Teil lebender Systeme sind. Es gibt zwei Arten: anorganische und organische.

Bioelemente (biogene Elemente)

Bioelemente (biogene Elemente) sind einfache chemische Elemente, aus denen Biomoleküle aufgebaut sind.

Dipole und Polarität

Dipol — ein Stoff, dessen Ladung ungleichmäßig verteilt ist und der dadurch einen negativen und einen positiven Pol erzeugt.

Polar‑Charakter ist die Eigenschaft einer Substanz, die einen elektrischen Dipol besitzt.

pH-Wert, Wasser und Puffersysteme

pH‑Wert ist ein Maß für die Konzentration der Wasserstoffionen (H+).

Wasserstoff in ionisierter Form liegt als H₃O⁺ vor (Hydroniumion).

Puffersystem (Stoff‑Dämpfer‑System) bezeichnet eine Gruppe von Stoffen, deren Funktion es ist, einen konstanten pH‑Wert zu erhalten.

Osmose

Osmose ist die passive Diffusion des Lösungsmittels (Wasser in biologischen Systemen) durch eine semipermeable Membran von der weniger konzentrierten Lösung (geringere Salzkonzentration) in die stärker konzentrierte Lösung (höhere Salzkonzentration).

Kohlenhydrate: Aufbau und Funktion

Kohlenhydrate sind organische Moleküle, ternäre Verbindungen, die hauptsächlich aus C, H und O bestehen, in einem ungefähren Verhältnis von C_nH_2nO_n. Sie haben meist einen süßen Geschmack und ihre Funktionen sind Energiegewinnung und/oder strukturelle Aufgaben.

Monosaccharide

Monosaccharide sind die kleinsten Bausteine der Kohlenhydrate. Es sind kleine Moleküle mit einer Zahl von Kohlenstoffatomen zwischen 3 und 7 (Triose, Tetrose, Pentose, Hexose, Heptose etc.).

Disaccharide

Disaccharide entstehen durch die Verbindung (Kondensation) zweier Monosaccharide.

Polysaccharide

Polysaccharide sind Kohlenhydrate hohen Molekulargewichts, gebildet durch die Polymerisation von Hunderten oder Tausenden von Monosacchariden.

Lipide: Typen und Eigenschaften

Lipide sind Stoffe heterogener Natur, deren Moleküle große Kohlenwasserstoffanteile besitzen, wodurch sie in Wasser unlöslich sind, aber in unpolaren organischen Lösungsmitteln (Benzol, Ethanol, Ether, Chloroform etc.) löslich sind.

Glyceride (neutrale Lipide)

Glyceride oder neutrale Lipide (Fette) entstehen durch Verknüpfung von Fettsäuren und Glycerin. Triglyceride sind die wichtigsten und am häufigsten vorkommenden und bilden große Energiespeicher in pflanzlichen und tierischen Zellen.

Wachse

Wachse sind Lipide, die aus Fettsäuren und langkettigen Alkoholen bestehen. Sie dienen als Schutzschichten für Haut, Haare, Federn und Exoskelette von Tieren sowie für Blätter und Früchte höherer Pflanzen.

Membranlipide: Glycerolipide und Sphingolipide

Glycerolipide und Sphingolipide bilden die Mehrheit der sogenannten Membranlipide, da sie die wichtigsten Bestandteile biologischer Membranen sind.

Terpene (Isoprenoide)

Terpene (Isoprenoide) sind eine sehr heterogene Gruppe unverseifbarer Lipide, die durch die Polymerisation der baulichen Einheit Isopren (2‑Methylbutadien) gebildet werden. Sie können lineare Strukturen (z. B. Phytol) oder zyklische Strukturen (z. B. Carotin) haben.

Steroide und Cholesterin

Steroide sind unverseifbare, vom Lipid abgeleitete Sterane. Das wichtigste Steroid ist Cholesterin, das Teil der Plasmamembran von Zellen tierischen Ursprungs ist (seltener in höheren Pflanzen). Cholesterin beeinflusst die Fluidität und verleiht Stabilität; es ist außerdem Bestandteil bestimmter Lipoproteine im Blutplasma.