Experimenteliste zu den Kohlenhydraten

Cellulose ist die am häufigsten vorkommende biogene Substanz auf der Erde. Sie ist aus ß-Glucoseeinheiten aufgebaut. Wird sie enzymatisch abgebaut, so bildet sich Cellobiose als Zwischenprodukt.

Cellulose -> Cellobiose -> ß-Glucose

In der Natur findet man Cellobiose nie frei, weil sie nach der Entstehung sofort weiter verstoffwechselt wird.

Von ihrer Struktur her ähnelt die Cellobiose dem Malzzucker. Wie dieser ist sie ebenfalls aus zwei Glucosemolekülen zusammengesetzt. Im Gegensatz zum Malzzucker handelt es sich bei der Cellobiose aber um mindestens ein ß-D-Glucosemolekül. Wie ist das einschränkende „mindestens“ zu verstehen? Muss nicht eine Einheit aus zwei ß-D-Glucosemolekülen aus der Cellulose entstehen?

Beide Glucosebausteine der Cellobiose sind über eine ß-(1 -> 4)-glykosidische Bindung miteinander verknüpft. Das bedeutet, dass die glykosidische Verknüpfung über das C₁-Atom des ß-Anomers eines Glucosemoleküls mit dem C₄-Atom eines zweiten Glucosemoleküls erfolgt.

Das C₁-Atom des zweiten („rechten“) Glucosemoleküls ist frei und ungebunden. Es ist Teil einer wirksamen Carbonylgruppe. Der Halbacetalring kann sich öffnen und wieder schließen. Dabei folgt er den Regeln des Mutarotations-Gleichgewichts.

Cellobiose bildet also wie Maltose und Lactose offene, aldehydische Formen und kann dadurch reduzierend wirken.

Das Cellulose abbauende Enzym ist die Cellulase. Bakterien und Pilze besitzen sie.

Wie ist das mit den Termiten? Können die nicht angeblich auch Holz „fressen“? Nein, sie können es nur zerbeißen. Aber diese Krabbler leben in Symbiose mit Bakterien, die ihren Darm besiedeln. Die Bakterien leben dort in Ruhe und Frieden und sorgen zum Dank dafür, dass ihre Wirte stets leckeren Traubenzucker bekommen.

Termitenhügel in Australien
(Foto: Kirsten Mense)

Übrigens haben auch wir Menschen solche Bakterien im Darm. Die sorgen oftmals für Fehlgärungen, also Blähungen.

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