Download der Examensarbeit - ChidS

II: Theorieteil 2: Chemie der Kohlenhydrate
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Intermolekulare Wasserstoffbrückenbindungen: blau
Intramolekulare Wasserstoffbrückenbindungen: rot
Abb.35 Darstellung der Inter-und Intramolekularen Wechselwirkungen der Cellulose
Aufgrund der Ausbildung von sowohl inter- als auch intramolekularer Wasserstoffbrückenbindungen
und die damit verbundene Zusammenlagerung der
Celluloseketten, ist die Cellulose unlöslich in Wasser. Des Weiteren verleiht
die Bündelung aus Polymerketten der Cellulose strukturelle Stärke. Sowohl
die Unlöslichkeit in Wasser als auch die Zugfestigkeit macht die Cellulose zu
einem idealen Gerüststoff der Pflanzen. 179
Der Mensch ist, wie auch viele Tiere, dazu in der Lage, sowohl Stärke als
auch Glycogen zu verdauen. Cellulose hingegen kann von Menschen wie
auch von vielen Tieren nicht verdaut werden. Der einzige Unterschied zwischen
Stärke und Cellulose ist die Stereochemie der glycosidischen Bindung.
Durch den anomeren Effekt (Kapitel 3.3.5) sind die β-glycosidischen Bindungen
der Cellulose stabiler als die α-glycosidischen Bindungen der Stärke und
des Glycogens. So enthält das menschliche Verdauungssystem Enzyme, welche
die Hydrolyse von α-Glucosidbindungen katalysieren können. Die Enzyme
zur Hydrolyse von β-D-Glucosidbindungen fehlen jedoch. Einige Bakterien
hingegen besitzen solche β-Glucosidasen und können somit Cellulose hydrolysieren.
Solche Bakterien finden sich beispielsweise in den Verdauungssystemen
der Termiten, die sich hauptsächlich von Cellulose (Holz) ernähren.
Wiederkäuer, wie z.B. Kühe, sind ebenfalls dazu in der Lage Gräser und andere
Celluloseformen zu hydrolysieren, da sie über die entsprechende Darm-
Flora verfügen. 180
179 Bruice, P.Y. (2007) S.1148
180 Hart, H. & Craine L.E. & Hart, D.J. & Hadad, C.M. (2007) S.604,606
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