Monosacchariden

Monosacchariden sind die einfachsten Kohlenhydrate und bestehen aus einer einzigen Zuckerbaustein-Einheit. Sie können nicht weiter durch Hydrolyse in kleinere Kohlenhydrate zerlegt werden. Ihre allgemeine Summenformel lautet (CH2O)n; viele liegen als Aldosen oder Ketosen vor und bilden die Grundbausteine von Disacchariden und Polysacchariden. In wässriger Lösung treten sie oft sowohl als offenkettige Open-Chains als auch in zyklischen Formen auf.

Nach der Anzahl der Kohlenstoffatome unterscheiden sie Triose (3C), Tetrose (4C), Pentose (5C), Hexose (6C) und höher, während sie funktionell als Aldosen oder Ketosen eingeteilt werden. Bekannte Beispiele sind Glucose, Galaktose und Mannose (Aldosen; Hexosen) sowie Fruktose (Ketose; Hexose) und Ribose sowie Desoxyribose (Pentosen).

Monosaccharide tragen mindestens ein chirales Zentrum, weshalb zahlreiche Stereoisomere existieren; in der Natur kommen überwiegend D-Formen vor. In wässrigen Lösungen existieren sowohl offene Kettenformen als auch zyklische Ringe (Pyranose- oder Furanoseformen). Die Ringbildung führt zu Alpha- und Beta-Anomeren.

Biologisch sind Monosaccharide zentrale Bausteine des Energiestoffwechsels; Glucose dient als Haupt-Energiequelle in der Glykolyse. Ribose und Desoxyribose sind Bausteine von RNA bzw. DNA. Außerdem fungieren sie als Vorstufen für weitere Biomoleküle und können zu Disacchariden und Polysacchariden verknüpft werden.

Monosaccharide sind in der Regel wasserlöslich und weisen oft reduzierende Eigenschaften auf, da freie Aldehyd- oder Ketogruppen vorhanden sein können. Sie spielen auch eine wichtige Rolle in Ernährung, Biochemie und Biotechnologie.