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Beim natürlichen Abbau von Polysacchariden spielen Enzyme eine wichtige Rolle.

a) Amylase zerlegt Stärke in Maltose-Einheiten, Cellulose dagegen wird von diesem Enzym nicht angegriffen. Interpretieren Sie diese Tatsache, indem Sie überlegen, welcher chemische Unterschied der beiden Polysaccharide dafür ausschlaggebend ist.

b) Das Enzym Cellulase dagegen ist in der Lage, Cellulose zu spalten. Bei diesem enzymatischen Abbau entstehen primär β-D-Glucose-Monomere, aber auch dass α-D-Glucose kann nach einiger Zeit nachgewiesen werden.




Kann mir jemand bitte bei dieser Aufgabe helfen? Ich blick nicht durch...





Vielen Dank

von

Kann mir wirklich niemand weiterhelfen?._.

1 Antwort

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Salut,


a) Amylase zerlegt Stärke in Maltose-Einheiten, Cellulose dagegen wird von diesem Enzym nicht angegriffen. Interpretieren Sie diese Tatsache, indem Sie überlegen, welcher chemische Unterschied der beiden Polysaccharide dafür ausschlaggebend ist.

Dann betrachte zunächst mal den Aufbau von Stärke etwas genauer: Ihre Amylosemoleküle bestehen aus etlichen hundert miteinander verknüpften α-D-Glucoseeinheiten, wobei das C-1 Atom des einen Molekül mit dem C-4 Atom des angrenzenden Glucosemoleküls verbunden ist, was man dann auch als 1,4-α-glycosidische Bindung bezeichnet. Die Amylopektinmoleküle verfügen darüberhinaus über zusätzliche Seitenketten (bestehend wiederum aus bis zu 20 Glucoseeinheiten) die über 1,6-α-glycosidische Bindungen mit dem Hauptstrang verbunden sind.

Cellulosemoleküle sind zwar ebenfalls ausschließlich aus D-Glucose-Einheiten aufgebaut, werden aber durch 1,4-β-glycosidische Bindungen miteinander verknüpft. Diese Verknüpfungen sind nicht quervernetzt.

Bei beiden Polymeren entstehen somit absolut unterschiedliche Strukturen:

Amylase benötigt nun aber, wie jedes andere Enzym auch, immer ein exakt passendes Substrat (denke dabei an das "Schlüssel - Schloss - Prinzip"), wodurch natürlich auch nur eine einzige der beiden Verbindungen abgebaut werden kann.

Im Klartext bedeutet dies, dass Cellulose, im Gegensatz zu Stärke, einfach nicht ins katalytische Zentrum passt und dadurch auch nicht durch Amylase angegriffen werden kann.

                                                          

b) Das Enzym Cellulase dagegen ist in der Lage, Cellulose zu spalten. Bei diesem enzymatischen Abbau entstehen primär β-D-Glucose-Monomere, aber auch dass α-D-Glucose kann nach einiger Zeit nachgewiesen werden.

Dazu müsste es noch eine Fragestellung geben.


Viele Grüße :)

von 15 k

Danke für a)! :D und bei b) ist die Frage:
Erläutern Sie die chemischen Vorgänge, die dazu führen, dass α-D-Glucose vorhanden ist.

Ah okay, dann geht es hier um Mutarotation.

In wässriger Lösung liegt Glucose primär in offenkettiger Form vor. Bedingt nun durch Mutarotation ist es möglich, dass Monomere der β - D - Glucose sehr leicht in α - D - Glucose übertreten können.

Zum Verständnis und falls ihr das Thema "Mutarotation" im Unterricht noch nicht wirklich behandelt habt, lies einfach mal diese leicht verständliche Seite durch:

https://www.chemie.de/lexikon/Mutarotation.html

Gruss in Eile ...

Vielen Dank! ♡

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