Zellulose
Synonym: Cellulose
Englisch: cellulose
1. Definition
Zellulose ist ein unverzweigtes Polysaccharid, das in den Zellwänden der Pflanzen zu finden ist und dort als Gerüstbaustoff dient. Zellulose besteht aus 1,4-glycosidisch gebundenen β-D-Glucose-Einheiten.
2. Biochemie
Bei der Zellulose handelt es sich um ein linear angeordnetes Makromolekül, das aus mindestens 10.000 Monomeren besteht. Aus den Makromolekülen werden über H-Brücken Fasern gebildet:
- Elementarfibrillen entstehen durch die Anlagerung von 50 Makromolekülen
- Makrofibrillen entstehen durch die Anlagerung von 20 Elementarfibrillen.
Zellulose besteht aus D-Glucopyranosid-Bausteinen, die β(1→4)-glykosidisch miteinander verknüpft sind. Das sich nach beiden Seiten verlängernde Disaccharid Cellobiose spiegelt den ersten Schritt des Aufbaus wider, sodass die lineare unverzweigte Polysaccharidkette einige tausend Glucose-Moleküle enthält.
Da sich die benachbarten Ketten über Wasserstoffbrückenbindungen der seitlichen OH-Gruppe aneinander lagern, bilden sich zum Teil mikrokristalline Bereiche. Das ist der Grund, weshalb Zellulose ein unlösliches, festes und großteils faseriges Material ist.[1]
3. Biochemie
Menschen sind nicht dazu in der Lage, Zellulose zu verdauen, da die dafür zuständigen Enzyme (Zellulasen, β-Glucosidasen) zur Spaltung der β-Glucosid-Bindungen fehlen. Wiederkäuer (z.B. Kühe, Schafe) sind hingehen dazu befähigt, Zellulose zu verwerten. Dies liegt daran, dass symbiotische Bakterien im Verdauungstrakt den Abbau für sie übernehmen.[1]
4. Vorkommen
Baumwolle besteht nahezu aus reiner Zellulose; Holz hingegen enthält etwa zur Hälfte Zellulose.[1]