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Schule > Chemie > Organische Chemie > Polysaccharide / Kohlenhydrate

Allgemein

griech. poly: viel
Mehrfachzucker/ mehr als 2 Zuckermoleküle
kann verzweigt (baumartig)/ unverzweigt (kammartig) sein
am häufigsten Vorkommen eines Polysaccharid: Cellulose
allgemeine Formel aller Polysaccharide: (C6H10O5)n
z.B. Pektin, Cellulose, Stärke, Chintin
Cellulose
Allgemein + Vorkommen
lat. cellulosus – aus Zellen bestehend
in Natur am häufigsten verbreitete organ. Verbindung
wichtigster Gerüstbaustoff der Pflanzen
junge Pflanzen ganz aus Cellulose
reiste Cellulose in Samenhaare, Baumwolle, Fasern von Hanf, Flachs sowie Binsen-/ Papyrusmark
Cellulose auch wichtige Speicherform für Element Kohlenstoff im Kohlenstoffkreislauf (durch Fotosynthese Entzug von Kohlestoffdioxid, enthaltener Kohlenstoff in organ. Substanz – zu einem großen Teil Cellulose festgelegt)
In Form von Cellulose gespeicherter Kohlenstoff ca. 50% des in der gesamten Erdatmosphäre als CO2 vorliegender Kohlenstoff aus
in Natur: Cellulose v. abgestorbenen Pflanzenteilen durch Bakterien und Pilzen unter Energiefreisetzung wieder zu Kohlenstoff + Wasser
Gewinnung
aus Holz
Holz entrindet + geschnitzelt
Befreiung von unerwünschten Begleitstoffen (Lignin, Hemicellulose) => Acetosolv- Verfahren
Holzschnitzel gemeinsam mit etw. Säure als Katalysator eine Stunde in konzentrierter Essigsäure bei 110° kochen
Struktur
Makromoleküle (griech. makros : groß) d. Cellulose aus Glucosemoleküle
unverzweigt, gestreckt, parallel ausgerichtete Molekülketten
bis zu 12000 Glucosemoleküle können miteinander verbunden sein
1-4-ß- glykosidische Verbindung

jeweils um 180° gedreht
linear angeordnete Makromoleküle, die zu benachbarten Glucosemolekülen Wasserstoffbrückenbindung ausbilden können => brettartige Struktur
Eigenschaften
reiner Zustand: weiß + geruchlos
wasserunlöslich
keine Reaktion mit Fehling’scher Probe

Verwendung
Cellulose aus Holz – Herstellung von Papier, Pappe; Fasern , Folien, Filme, Lacke, Leime, Tischtennisbälle, Billardkugeln
Als Zellstoff im Handel
Cellulose aus Fasernpflanzen – Rohstoff für hochwertige Naturfasern (z.B. Baumwolle, Leinen)
Mensch verwertet Cellulose nicht, trotzdem ein Ballaststoff für den Mensch
als Ballaststoff regt sie die Darmbewegung an
Vorbeugung zahlreicher Krankheiten
in Pansen v. Wiederkäuern (z.B. Kühe) – Bildung Enzyme von Mikroorganismen, um Cellulose abzubauen
Abbau zu Methan, Kohlenstoffdioxid, Ethan-, Propan-, Butansäure
Gemisch durch Magenwand ins Blut
Stärke
Aufbau
Stärkemoleküle auch Makromoleküle genannt
Gemisch zweier unterschiedl. Stoffe
löslicher Anteil (etw. 20%) = Amylose (griech. amylon: Stärke)
250 – 300 a- Glucosebausteinen
1-4-a- glykosidische Verbindung
unverzweigt
im Inneren des Stärkekorns vorhanden
spiralig gewundene Struktur
unlöslicher Anteil (etw.80%) = Amylopektin (griech. pektos: geronnen)
aus Tausenden von Glucosebausteinen => wasserunlöslich
Hüllschicht des Stärkekorns
verzweigt
auch spiralig verbundene Struktur

Vorkommen
Reservekohlenhydrat in Knollen, Wurzstöcken, Stämmen, Samen, Früchten und Mark der Pflanzen (z.B. in Kartoffeln) –
je nach Pflanzenart: freie Stärkekörner (z.B. Kartoffel), eingebettete Stärkekörner (z.B. Getreide)
Nachweis
Iod- Kaliumiodid- Lösung
chem. Reaktion
Amylose zeigt Blaufärbung
beim Erhitzen verschwindet es, aber bei Abkühlen erscheint es erneut
Eigenschaften
Amylose: in heißem Wasser löslich
Amylopektin: wasserunlöslich, im heißen Wasser quillt es auf + verkleistert

Allgemein:
Bei Erwärmung- Aufnahme sehr viel Wasser
Aufquellung zum homogenen Stoff
Bei Erwärmung auf etw. 80° - Verkleisterung
weißer fester Stoff
Gewinnung
aus Kartoffeln, Getreide,...
Pflanz. Material zerkleinert
Ausschwemmung Stärke mit Wasser
Absetzung aus Suspension (sog. Stärkemittel)
Trocknung

Verwendung:
Wichtigstes Nahrungsmittel – kohlenhydratreiche Nahrung, Backwaren, Binde- und Verdickungsmittel für Soßen
Herstellung von Kleister und Klebstoffe
Bindemittel für Farben
Stärkenitrate – Sprengstoffherstellungen
In Medizin – Grundlage für Salben, Zäpfchen, Tabletten
Ausgangstoff für kunststoffähnliche Materialien (Klarsichtfolie, Verpackungen, Behälter)
4. Quellen
www.seilnacht.com
www.foodnews.ch
www.schuelerlexikon.de
zu 2c.) Struktur der Cellulose

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