Was sind die vier wichtigsten (Bio-)Stoffklassen? Nennen und ihren Aufbau beschreiben.

Question 1

Kohlenhydrate

Answer 1

Aufbau: Kohlenhydrate bestehen aus Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O) in einem Verhältnis von 1:2:1. Die Grundbausteine sind Monosaccharide, einfache Zucker wie Glukose und Fruktose, die in Ringstrukturen vorliegen können. Durch die Verknüpfung von Monosacchariden entstehen Disaccharide (z.B. Saccharose) und Polysaccharide (z.B. Stärke oder Glykogen).
Funktion: Kohlenhydrate dienen als Hauptenergiequelle in lebenden Organismen. Sie werden im Stoffwechsel abgebaut, um ATP (Adenosintriphosphat) zu produzieren, das als zelluläre Energiequelle dient. Darüber hinaus können Polysaccharide in Form von Glykogen in Tieren und Stärke in Pflanzen als Energiereserve gespeichert werden.

Question 2

Lipide

Answer 2

Aufbau: Lipide bestehen aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff, aber im Gegensatz zu Kohlenhydraten haben sie ein geringeres Verhältnis von Sauerstoff zu Kohlenstoff und Wasserstoff. Lipide umfassen Fette, Öle, Phospholipide und Steroide. Fette bestehen aus Glycerinmolekülen, die mit Fettsäuren verestert sind. Phospholipide bestehen aus einem Glycerinmolekül, zwei Fettsäuren und einem Phosphatmolekül. Steroide haben eine charakteristische Ringstruktur.
Funktion: Lipide erfüllen verschiedene Funktionen, darunter Energiespeicherung (Fette), Bestandteile der Zellmembran (Phospholipide), Isolation und Schutz, sowie die Bildung von Hormonen (Steroide wie Cholesterin).

Question 3

Proteine

Answer 3

Aufbau: Proteine bestehen aus Aminosäuren, die durch Peptidbindungen miteinander verknüpft sind. Es gibt 20 verschiedene Aminosäuren, die in unterschiedlicher Reihenfolge und Kombination auftreten können. Die Aminosäuren sind durch eine Peptidbindung verbunden, was zu einer linearen Kette führt. Die Struktur und Funktion eines Proteins hängen von der spezifischen Abfolge der Aminosäuren ab.
Funktion: Proteine erfüllen eine Vielzahl von Aufgaben im Körper, darunter die Strukturbildung (z.B. Kollagen), Enzymkatalyse (Beschleunigung chemischer Reaktionen), Transport von Molekülen (Hämoglobin transportiert Sauerstoff), Immunabwehr (Antikörper), und viele weitere.

Question 4

Nukleinsäuren

Answer 4

Aufbau: Nukleinsäuren, wie DNA (Desoxyribonukleinsäure) und RNA (Ribonukleinsäure), bestehen aus Nukleotiden. Ein Nukleotid besteht aus einem Zucker (Desoxyribose oder Ribose), einer Phosphatgruppe und einer Stickstoffbase (Adenin, Guanin, Cytosin, Thymidin oder Uracil).
Funktion: Nukleinsäuren speichern genetische Informationen und dienen als Vorlage für die Synthese von Proteinen. DNA enthält die genetische Information, die die Entwicklung und Funktion von Organismen steuert, während RNA bei der Proteinbiosynthese eine Rolle spielt.