Chemie

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Zuletzt aktualisiert: 23. Juni 2023

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Name: Loreen, 2023- 06

Vorkommen von Polysacchariden:

- gehören zu den Kohlenhydraten

- Zellwände (Pilze, Getreide, Bakterien)

- Lebensmittel (Kartoffeln, Reis, Gemüse, Hülsenfrüchte)

- rote Blutkörperchen

- Speicherstoffe (Stärke bei Pflanzen, Glykogen bei Menschen)

Entstehung von Polysacchariden:

- Verknüpfung von vielen Monosacchariden (Einfachzucker) durch glykosidische Bindungen

- Unterscheidung zwischen:

• Homoglykane (gleichartige Monosaccharide) z.b. Glykogen, Stärke, Cellulose und 
• Heteroglykane (verschiedenartige Monosaccharide) z.b. Heparin, Agatose, Hyaloronsäure
  
  

Eigenschaften:

- Energiespeicher/ kontinuierliche Energieversorgung

- Immunabwehr Mensch

- Struktur von Pflanzen

Summenformel der Polysaccharide:

[C_x(H₂O)_y]_n

Drei wichtige Polysaccharide:

1. Cellulose:

Vorkommen von Cellulose:

- Holz (für die Herstellung von Papier)

- Leinen, Baumwollfasern, Viskose (Textilindustrie)

- Zellwände von Pflanzen bestehen aus Cellulose

- in vielen Lebensmitteln ist Cellulose enthalten, jedoch ist sie unverdaulich, weil das Verdauungsenzym Cellulase fehlt (trotzdem wichtiger pflanzlicher Balaststoff)

- Kühe besitzen Mikroorganismen, welche die Cellulose verdauen können und somit als Energiequelle nutzen

Struktur von Cellulose:

- faserig

- Verknüpfung mehrerer Glucosemoleküle

- ß-(1,4)-glykosidische Bindung

- durch Wasserstoffbrückenbindungen verbunden

Eigenschaften von Cellulose:

- fester Aggregatzustand

- hydrophob (nicht Wasserlöslich und nicht in Methanol)

- zur Spaltung sind starke Säuren nötig

- faseriger Aufbau

Versuch: Unterscheidung von Stärke und Cellulose 

Chemikalien: Iod-Zinkchlorid-Lösung & Iod-Kaliumiodid-Lösung

Durchführung: es werden zwei Proben mit den jeweiligen Substanzen gemacht. Dabei werden sie mit 1-2 Tropfen der jeweiligen Nachweis-Lösung beträufelt und vermengt.

Beobachtung: Bei positivem Cellulose-Nachweis tritt eine dunkelviolette bis schwarze Färbung auf. Ist Stärke enthalt entfärbt sich die Substanz blau- violett bis schwarz.

Kartoffel: Stärke-positiv

Puddingpulver: Stärke-positiv

Watte: Cellulose-positiv

Druckerpapier: Cellulose-positiv

Auswertung:

Stärkenachweis: es bilden sich Polyiodid-Ionen, welche sich auf der polaren Innenseite der Amylose-Helix anlagern. Das Charge-Transfer-Komplex erscheint blau/violett

Cellulosenachweis: Polyiodid-Ionen lagern sich zwischen den Cellulose- Ketten an. Ihre Valenz- Elektronen, sowie die Komplex-Bindung zwischen Zink Atomen und den Hydroxid Gruppen der Cellulose sind für die Verfärbung verantwortlich.

2. Inullin:

Vorkommen von Inullin:

- in Pflanzen als Reservestoff

- Gemüse und Obstsorten

- wird viel in der Lebensmittelherstellung verwendet (für Geschmack und Textur)

Struktur von Inullin:

- aus Fructosemolekülen

- endständiger Glucoserest

- zählt zu Fructanen

Gewinnung von Inullin:

- aus der Chicorée-Wurzel

- Hydrophiles Inulin der Wurzel wird getrocknet und ein weißes, feines Pulver wird gewonnen.

Eigenschaften von Inullin:

- wasserlöslich/hydrophil

 3. Chitin

Vorkommen von Chitin:

- Panzer von Krebsen und Insekten

- Zellwände von Pflanzen, Pilzen

Aufbau/ Struktur von Chitin:

- weiß, geruchlos und durchsichtig

- aneinandergereihte Zuckermolekühle Aminozucker Glucosamin)

- ß-(1- 4)-glykosidische Verknüpfungen

- ähnliche Struktur wie Cellulose

Eigenschaften von Chitin:

- für die Stabilität von Strukturen wichtig

- bei Panzern von manchen Insekten ist es für die Biegsamkeit zuständig

- erst in Verbindung mit Stoffen wie Kalk wird Chitin hart

- schwer löslich, benötigt hohe Temperaturen und starke Säuren oder Laugen

Verwendung von Chitin:

- Chitosan kann aus Chitin hergestellt werden

- Chitosan dient als Verdickungsmittel für Lebensmittel,  ist in Zahnpasta enthalten oder in der Medizin

- zum Verstärken von Papier

Vergleich Chitin und Cellulose:

- kommen beide in Zellwänden von Organismen vor (Chitin in Pilzwänden, Cellulose in Pflanzen)

- beides Biopolymere auf Glukosebasis

- beide hydrophob

- Chitin hat eine höhere Festigkeit/ Stärke, da seine Wasserstoffbindungskapazität höher ist

- Chitin enthält Stickstoff, Cellulose nicht