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II: Theorieteil 2: Chemie der Kohlenhydrate
6.1 Cellulose
Cellulose ist das wichtigste Gerüstpolysaccharid der höheren Pflanzen und die
am weitesten verbreitete organische Substanz der Erde. So werden jährlich
schätzungsweise 10 15
kg Cellulose auf- und abgebaut und mit 10 Billionen
Tonnen liegt mehr als die Hälfte des gesamten Kohlenstoffs der Biosphäre in
Cellulose gebunden vor. 176
So macht die Cellulose z.B. 10-20 % der Trockenmasse
von Blättern aus und 90 % der Masse von Baumwollfaser, aus der
leicht reine Baumwolle gewonnen werden kann. 177 Die bedeutendste Cellulosequelle
ist Holz, das zu 40-50 % aus Cellulose besteht. Der Rest des Holzes
besteht zu 1/3 aus Hemicellulose und 2/3 aus Lignin.
Die Cellulose ist ein Polysaccharid, das ausschließlich aus unverzweigten
Ketten von D- Glucosemolekühlen besteht, die β- (1,4)- glykosidisch verknüpft
sind (Abb.34). Dabei besteht ein Molekül Glucose im Durchschnitt aus 3000
Glucose-Einheiten und besitzt eine molare Masse von etwa 5000 g/mol. 178
O
HO
OH
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OH
HO
O
H
OH
OH
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HO
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Abb.34 Cellulose
Durch die β-glykosidische Anordnung und der damit linearen Struktur der Cellulose-Ketten
bilden sich sowohl intramolekular als auch zwischen benachbarten
Ketten intermolekular Wasserstoffbrückenbindungen aus (Abb.35).
176 Nuhn, P. (2006) S.157
177 Streitwieser, A. & Heathcock, C.H. & Kosower, E.M. (1994) S.950
178 Vollhardt, K.P.C. & Schore, N.E. (2005) S.1292
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