Wenn Sie von der Chemie in diesem Abschnitt verwirrt sind, sollten Sie Bare Bones Chemistry lesen
Diese Datei enthält Informationen zu Lipiden und Kohlenhydraten
Monomere und Polymere
Pflanzen bestehen aus organischen Verbindungen unterschiedlicher Größe und Struktur. Die großen Moleküle sind normalerweise Polymere, die aus Ketten kleinerer, einfacherer Moleküle bestehen, die Monomere sind. Somit ist Stärke ein Polymer auf der Basis von Glucosemonomeren. Drei Klassen von Polymeren sind wichtig für die Pflanzenfunktion: Polysaccharide, Proteine und Nukleinsäuren., Zusammen mit Lipiden (von denen die meisten keine Polymere sind) bilden diese Moleküle den größten Teil der Pflanzenstruktur.
Lipide
Lipide sind Fettstoffe mit langen Kohlenwasserstoffketten und oft Esterverbindungen irgendwo im Molekül. Es gibt drei Klassen von Lipiden in Pflanzen. Am einfachsten sind die Triglyceride oder Fette, in denen drei Fettsäuren durch Esterbindungen an ein Glycerinmolekül gebunden sind. Dies sind die energiereichste Form der Nahrungsreserve (für Pflanzen und für uns). Pflanzen neigen dazu, Fette nur dann anzusammeln, wenn es wichtig ist, viel Energie in einen kleinen Raum wie einen Samen zu packen.,
Membranlipide ähneln Triglyceriden, mit der Ausnahme, dass eine der Fettsäuren durch eine polare Gruppe wie einen Zucker in einem Glycolipid oder eine Phosphatverbindung in einem Phospholipid ersetzt wird. Die Kombination einer polaren Kopfgruppe und eines unpolaren Schwanzes ist wichtig für die Membranstruktur und-funktion
(Die beiden obigen Strukturen zeigen die fünf Hauptfettsäuren, die in Pflanzenlipiden vorkommen., Im Allgemeinen sind die ungesättigten Säuren (Ölsäure, Linolsäure und Linolensäure) flüssiger (und ernährungsphysiologisch wünschenswert) als die gesättigten Säuren (Palmitinsäure und Stearinsäure). Margarinen werden oft aus Pflanzenölen hergestellt, indem die Fettsäuren chemisch hydriert werden; Dies macht sie gesättigter und fester.
Kutikuläre Lipide sind eine komplexe Mischung aus Kohlenwasserstoffen und Estern langkettiger aliphatischer Säuren und Alkohole, die in ein Lipidpolymer namens Cutin eingebettet sind. Wachse und Cutin bilden die Kutikula, die eine Wasserrückhaltebarriere um die oberirdischen Pflanzenteile bildet.,
Kohlenhydrate
Wie der Name schon sagt, bestehen Kohlenhydrate aus den Elementen Wasser und Kohlenstoff, so dass ihre Formel einem Vielfachen von CH2O entspricht. Der größte Teil des Trockengewichts von Pflanzen besteht aus Kohlenhydraten der einen oder anderen Art. Alle Kohlenhydrate sind polar und die niedermolekularen Formen sind das, was wir allgemein als Zucker kennen. Zucker sind in Wasser frei löslich. Am einfachsten ist der drei Kohlenstoffzucker Glyceraldehyd, aber die meisten Kohlenhydrate in Pflanzen basieren auf Glukose oder anderen sechs Kohlenstoffzuckern.,
Glukose kann wie andere Zucker in zwei Grundformen existieren, einer offenen Kette oder einer Ringstruktur. Wenn der Ring schließt die OH-Gruppe auf dem letzten Kohlenstoff kann nach oben (Beta) oder unten (Alpha). Dies beeinflusst dann, wie die Zucker in größeren Molekülen miteinander verbunden werden können.
Wenn sich Zucker in der Pflanze bewegen, haben sie normalerweise die Form von Saccharose, in der Glukose und Fruktose durch eine glykosidische Bindung verbunden sind. Diese Bindung wird hergestellt, indem die Elemente Wasser aus zwei Zuckern entfernt werden., Es kann durch erneutes Einführen dieser Elemente gebrochen werden – der Prozess der Hydrolyse („Wasserspaltung“) kann oft durch Erhitzen in saurer Lösung erreicht werden. Zum Beispiel wird Maissirup durch Erhitzen von Stärke aus Mais in verdünnter Säure hergestellt. Organismen verwenden Enzyme, um diese Art von Reaktion ohne Erwärmung und in neutraler Lösung durchzuführen.
Polysaccharide bestehen aus Hunderten von Monosacchariden durch glykosidische Bindungen., Die häufigste Nahrungsreserve in Pflanzen ist Stärke,von der Sie wahrscheinlich wissen, dass sie in kochendem Wasser gelöst werden kann:
Die Verbindung von Glukose in der Betakonfiguration erzeugt ein ganz anderes Polysaccharid, Cellulose. Diese ist in Wasser völlig unlöslich und ist die wichtigste Strukturkomponente pflanzlicher Zellwände:
Eine weitere wichtige Zellwandkomponente, insbesondere im krautigen Gewebe, ist Pektin., Dieser besteht aus einem modifizierten Zucker, Galacturonsäure und in der Pflanze werden die Carboxylgruppen mit Methyl (CH3) – Gruppen verestert, die im Bild nicht dargestellt sind:
Pilzzellwände bestehen aus Chitin, einem Polymer von N-Acetylglucosamin. Die Art der Zellwand, die ein Organismus bildet, ist eine grundlegende Eigenschaft, die nicht leicht verändert werden kann. Die Tatsache, dass echte Pilze Chitinzellwände haben, macht sie mehr wie Tiere als Pflanzen., Umgekehrt haben die Wasserformen Zellulosezellwände, die sie pflanzenähnlicher machen, so dass sie in der modernen Klassifikation von den Pilzen getrennt wurden.
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