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Polysaccharide

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1. Allgemeines

 Polysaccharide sind Vielfachzucker, die in der Natur verschieden wichtige Aufgaben erfüllen. Aufgrund der großen Molekülmasse werden sie auch zu den Makromolekülen gezählt.

Summenformel: (CnH10O5) n        (n bis 1000)

Die wichtigsten Polysaccharide sind Stärke und Cellulose

2. Die Stärke

Versuch: Stärkenachweiß mit Iodkaliumiodidlösung

Beobachtung: schwarzblaue Färbung → positiv

Erklährung:
Iod hat die Eigenschaft Polyhalogenidverbindungen einzugehen. Dabei verbinden sich gelöste I2-Moleküle jeweils mit einem Iodid-Anion zum einfach negativ geladenen I3--Anionen. Eine Eigenschaft dieser Poyhalogenidverbindungen ist, dass sie sich in Stärke-Helices einlagert. Diese Einlagerungsverbindungen rufen bereits in gerinen Konzentrationen eine intensive Blaufärbung hervor.
→ Blaufärbung durch Einschlussverbindugen.

2.1 Vorkommen und Bedeutung

  • Primärprodukt bei der Fotosynthese
  • 12 H2O   +   6 CO2   →   C6H12O6   +   6 H2O   +   6 O2
  • Glucose wird zu Stärke zusammengebaut und in Reservedepots geleitet. (Stärkekammer)
  • Pflanzenstärke ist ein nachwachsender Rohstoff

2.2 Eigenschaften und Bedeutung

Versuch: Löslichkeit in

kaltem Wasser heißem Wasser
unlöslich lösliche und unlösliche Bestandteile

→ man kann davon ausgehen, dass Stärke mehreren Bestandteilen zusammengebaut ist.

→ Stärke ist keine einheitliche Verbindung

→ Besteht aus löslicher Amylose und unlöslichem Amylopektin

 

3. Amylose (Bestandteil der Stärke 20-30%)

  • Amylose ist eine α-D-Glucopyranose die α,1-4 glycosidisch verknüpft ist.
  • Sie besteht aus bis zu 500 Monomeren von α - Glucose.

 

 

 

 

 

 

 

Amylose hat eine unverzweige, schraubenartige Struktur
 (6 Glucosemeoleküle pro Windung), ist durch H-Brücken
 stabilisiert.
 → Helix

Eigenschaften:

  • Löslichkeit:
  • Amylose löst sich aufgrund der großen Molekülmasse nur kollodial (→ Ketten bleiben bestehen, löst sich nicht ganz auf) in Wasser.
  • reduzierende Wirkung:
  • inneralb der Kette sind alle halbacetalischen OH-Gruppen der Glucose-Bausteine an 1,4 glycosidischen Bindungen beteiligt.
  • nur ein anomeres C-Atom ist nicht gebunden und liegt frei vor → nur eine Aldehydgruppe kann gebildet werden.
  • →nur der letzte Glucose-Baustein liegt als Halbacetal vor → reicht nicht für eine reduzierende Wirkung aus.

4. Amylopektin (Bestandteil der Stärke 70-80%)

  • Amylopektin ist eine α-Glucopyranose die α,1-4 glycosidisch verknüpf ist. Jedes 25.Monomer ist allerdings α,1-6 glycosidisch verknüpft
  • → Bei jedem 25. ist die Kette verzweigt

 

 

 

 

 

 

 

Eigenschaften:

  • Löslichkeit:
  • Ist nicht in Wasser löslich. Jedoch wird die nachdem sie in heißem Wasser gelöst wird und abkühlt zu einem Stärkekleister.
  • reduzierende Wirkung:

  • Fehling-Probe ist negativ → keine reduzierende Wirkung

5. Cellulose

5.1 Vorkommen und Bedeutung

  • wichtigste pflanzliche Gerüstsubstanz
  • häufigstes Polysaccharid
  • Vorkommen: vorallem in Baumwolle, Flachs, Hanf, Holz
  • Verwendung: Kleidung, Papier, Pappe, Kunstfaser, Sprengstoff

5.2 Eigenschaften und Bau

  • geschmacklos
  • wasserunlöslich
  • nicht quellbar
  • fest, elastisch
  • nicht-reduzierender Zucker

Cellulose ist aus dem zweifachzucker Cellobiose aufgebaut
→ Polycellobiose:

β-D-Glucose (> 14000 Monomere)
β 1,4 glycosidische Bindung

→ drehung jedes 2. Moleküls
→ lineare Struktur, unverzweigt

→ Cellulose: Anordnung mehrerer Fibrillen zu Mikrofibrillen

Struktur der Cellulose:

 

 

 

 

 

 

 

 

Die zwischen den Makromelekülen befindlichen Wasserstoffbindungen verhindern eine spiralartige Drehung des Moleküls.
→ Im Gegensatz zu Stärke ist das Makromolekül der Cellulose linear angeordnet.


 

 




 

 

 

 

 

 

 

 

 

[1] http://de.wikipedia.org/wiki/Amylose
[2] http://de.wikipedia.org/wiki/Amylopektin
[3] http://de.wikipedia.org/wiki/Cellulose