Diese Seite dient der Selbstkontrolle für diejenigen, welche die Aufgaben im Lerntext selbständig bearbeitet haben und nun ihre Antworten überprüfen wollen.
| Diese Tabelle zeigt meine Lösungsvorschläge. | |
| 1 | Lies den dritten Satz der Seite 31 und entwickle eine Hypothese zur Verwendung der Stärke durch Pflanzen! |
|---|---|
| Wenn Stärke ein Grundnahrungsmittel des Menschen ist, dann dient sie zumindest bei Menschen offensichtlich der Ernährung. Weil aber Mehl bekanntlich aus Getreide-Körnern gewonnen wird, dient die Stärke offenbar auch der Ernährung des im Getreidekorn enthaltenen Embryos einer Pflanze. Pflanzliche Embryonen benötigen vor allem einen Energie-Vorrat, weil ihnen die Blätter für die Gewinnung der Strahlungsenergie ja erst noch wachsen müssen. Eine Verwendung als Baustoff ist auch bei Pflanzen nicht notwendig, weil Pflanzen all ihre Biomoleküle aus Wasser und Kohlenstoffdioxid selber herstellen können, sofern ihnen nur genügend Energie zur Verfügung steht. Stärke gibt es aber nicht nur in Getreidekörnern, sondern in noch größeren Mengen in Kartoffeln, die ebenfalls der Fortpflanzung dienen. Sie scheint also generell Pflanzen zur Speicherung von Energie zu dienen. | |
| 2 | Nenne mit einem Wort das Stärke und Zellulose gemeinsame Monomer! |
| Glucose (Traubenzucker) | |
| 3 | Nenne die 3 im Buch erwähnten Namen der häufigsten funktionellen Gruppe der Kohlenhydrate! |
| Die häufigste funktionelle Gruppe der Kohlenhydrate ist die OH-Gruppe, die im Buch außerdem Hydroxyl- oder Alkoholgruppe genannte wird. (Statt Hydroxylgruppe sagt man neuerdings Hydroxygruppe.) | |
| 4 | Beschreibe den Unterschied zwischen alpha- und beta-Glucose! |
| Betrachtet man das Glucose-Molekül wie in Abbildung 1 gezeichnet mit horizontal liegenden Ring und einem nach oben gerichteten sechsten C-Atom, dann weist am ersten C-Atom die Hydroxygruppe bei der alpha-Glucose nach unten und bei der beta-Glucose nach oben. | |
| 5 | Erkläre, wie sich alpha- in beta-Glucose und beta- in alpha-Glucose umwandeln kann und warum das nicht ganz unwichtig ist! |
| Man erkennt an den vor und zurück weisenden Pfeilen in Abbildung 1, dass die Umwandlung des Glucose-Moleküls zwischen der Ketten- und der Ringform reversibel ist. Das Molekül kann sich also beliebig oft öffnen und schließen. Erst wenn es sich zu einem Ring schließt, nimmt es entweder die alpha- oder die beta-Form an. Also kann sich die alpha-Variante über die Kettenform als Zwischenprodukt in die beta-Variante umwandeln und umgekehrt. | |
| 6 | Definiere Pentosen und Hexosen und nenne für letztere zwei wichtige Beispiele! |
| Das Buch definiert Pentosen als Zucker mit 5 C-Atomen und Hexosen als Zucker mit 6 C-Atomen. Als Beispiele für Hexosen nennt das Buch die besonders bekannten Monosaccharide Glucose und Fructose. | |
| 7 | Benenne die Bindungen zwischen den Monomeren der Kohlenhydrate und den chemischen Reaktionstyp, der zu dieser und den Peptidbindungen zwischen Aminosäuren führt! |
| Die Bindungen zwischen den Monomeren der Kohlenhydrate heißen glykosidische Bindungen und sie entstehen genau wie die Peptidbindungen zwischen Aminosäuren durch eine Kondensationsreaktion. | |
| 8 | Beschreibe, was bei einer Hydrolyse passiert! |
| Das Buch führt aus, dass die Hydrolyse einfach eine Umkehrung der Kondensation ist. Wie und warum das funktioniert, wird nicht wie im Chemie-Unterricht mit einem nachvollziehbaren Reaktionsmechanismus erklärt. Aber links in der mittleren Zeile der Abbildung 1 sieht man für ein Disaccharid, dass bei einer Hydrolyse letztlich die glykosidische Bindung durch zwei Bindungen mit einem Proton und einer Hydroxylgruppe ersetzt wird. | |
| 9 | Erkläre den Unterschied zwischen Stärke und Zellulose und dessen Bedeutung! |
| Der Unterschied zwischen Stärke und Zellulose besteht darin, dass die Glucose-Monomere in Stärke α(1→4)-glykosidisch und in der Zellulose β(1→4)-glykosidisch miteinander verbunden sind. Die Bedeutung dieses Unterschiedes liegt darin, dass wir die Stärke, nicht aber die Zellulose verdauen können. Stärke ist für uns ein Nährstoff, Zellulose ein Ballaststoff. Pflanzen nutzen Stärke zur Speicherung chemischer Energie, Zellulose hingegen für den Aufbau von Holz. | |
| 10 | Nenne drei wichtige Nutzungen von Kohlenhydraten im Tierreich! |
| Im Tierreich bildet das Zellulose-ähnliche Kohlenhydrat Chitin die Insekten-Außenskelette, das Stärke-ähnliche Glykogen dient der Speicherung chemischer Energie in Leber und Muskelzellen und auf den Oberflächen tierischer Zellen dienen komplexe Kohlenhydrate (nicht wirklich Zucker) als Erkennungsstrukturen, die wie Schlüssel und Schloss mit anderen Molekülen exakt zusammenpassen. | |
Roland Heynkes, CC BY-NC-SA 4.0