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Neben den Lipiden, Proteinen und Nucleinsäuren zählen die Kohlenhydrate (umgangssprachlich: Zucker; wissenschaftlich: Saccharide) zu den wichtigsten Biomolekülen. Die Kohlenhydrate sind Energiestoffe bzw. Energiespeicherstoffe für Lebewesen bzw. ihrer Zellen. Auch als Baustoffe, besonders in Pflanzen, erfüllen sie wichtige Aufgaben.

Mit dem Namen verbindet man den süßen Geschmack. Es gibt jedoch auch Zucker, die ihren süßen Geschmack erst nach längerem Kauen bekommen.

Übermäßiger Zuckerkonsum ist mit Nachteilen verbunden. Als Alternative werden daher Zuckerersatzstoffe (Zuckeraustauschstoffe und Süßstoffe) angeboten.

Dies ist also eine Unterrichtseinheit, die wieder einmal unseren Alltag von der chemischen Seite her beleuchtet. Und das meint: Wir werden auch diesmal den Zusammenhang zwischen der Struktur der Stoffe und deren Auswirkungen auf die Eigenschaften beleuchten.

Nötige Vorkenntisse - Links

• Strukturformelschreibweise (Lewisformeln), (auch: Skelettstrukturformelschreibweise) von organischen Verbindungen zeichnen können.
• Polare Atombindung, Elektronegativitätsdifferenz
• Hydroxy-Gruppe
• Carbonyl-Gruppe
• Aldehyd-Gruppe
• Keto-Gruppe

Lernziele / Kompetenzen - Links

• Ich kann wichtige Vertreter der Kohlenhydrate mit Trivialnamen und wissenschaftlichen Namen nennen. Zudem kann ich Auskunft über das Vorkommen und die Bedeutung (Funktion für Menschen, Tiere oder Pflanzen) machen.
• Ich kann die gemeinsamen Strukturmerkmale von Kohlenhydrat-Molekülen erkennen und benennen.
• Ich erkenne sowohl die Fischer- und die Haworth-Projektion, als auch die Sesselform.
• Ich kann für die D-Glucose die Formel der Fischer-Projektion zeichnen und die Summenformel schreiben.
• Ich kann folgende Begriffe erläutern: Aldose, Ketose, Enantiomer, Anomer bzw. Diastereomer, Mutarotation, Pyranose, Furanose.
• Ich kann Kohlenhydrate nach Einfach- Zweifach und Mehrfachzucker ordnen und erkenne eine glycosidische Bindung.
• Ich kann die Fehling- und die Tollensprobe durchführen, beschreiben und die chemischen Abläufe bei diesen Nachweismethoden mit Hilfe von Reaktionsschemata, die Oxidationszahlen beinhalten, erläutern.

Zusammenfassung - Kohlenhydrate

Man unterscheidet zwischen Einfachzuckern, bei denen die Moleküle nur aus einem Kohlenstoff-Ringsystem bestehen, Zweifachzuckern (ihre Moleküle bestehen aus zwei Ringsystemen) und Mehrfachzuckern, auch Polysaccharide oder Vielfachzucker genannt, deren Moleküle aus vielen - mindestens 10 - Ringsystemen aufgebaut sind.

Die Einfachzucker sind die Bausteine der Polysaccharide. 

Alle Zucker sind farblos oder weiß. Diejenigen mit geringer Molekülmasse sind sehr gut wasserlöslich.

Anknüpfungen - Links