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Cellulose gehört zu den Kohlenhydraten. Dabei wird bei Kohlehydraten zwischen folgenden Arten unterschieden:
Die Cellulose gehört dabei zu den Polysacchariden.
Zusammengesetzt ist Cellulose aus mehreren hunderten oder sogar auch zehntausenden Glucoseteilen oder auch Cellobioseteilen.
Cellobioseteile sind wiederum Disaccharide und somit Zweifachzucker.
Durch die Zusammenlagerung einer Vielzahl von Celluloseketten entstehen reißfeste Fasern.
Glucosereste, bestehend aus UDP-Glucose, was aktivierte Glucose bedeutet, werden schrittweise aneinander gebaut. Das geht so lange, bis 60-70 Cellulose-Ketten sich zu Mikrofibrillen gebildet haben.
Mikrofibrillen beschreibt dabei lediglich ein Bündel von Cellulose-Ketten und wird nur im Zusammenhang mit Pflanzen verwendet. Sie sind ein Merkmal von Zellwänden.
Der Abbau von Cellulose wird durch Cellulase ermöglicht. Cellulase ist ein Enzym, das die Bindungen der Cellulose aufspalten kann und somit Glucose freisetzt.
Da Pflanzen Cellulose selber produzieren, benötigen sie Cellulase. Diese ermöglicht es Zellwände umzubauen, was zum Beispiel bei Wachstumsvorgängen von Pflanzen bedeutend ist. Genau dafür kommt dann die Cellulase zum Einsatz.
Wenn die Cellulose einen kleineren Durchmesser als 100 Nanometer in ihren Strukturen hat, wird sie als Nanocellulose bezeichnet. Diese lässt sich in drei Unterkategorien einteilen.
Generell sind jedoch alle drei Arten in Bezug auf das Anwendungsgebiet noch in der Entwicklung und es muss zunächst noch erforscht werden, für welche weiteren Einsatzbereiche sie sich eignen.
Außerdem ist sie auch ein Biomolekül und ist mit 50% der Hauptbestandteil von Zellwänden der Pflanzen.
Hinzu kommt, dass sie Bestandteil im Mantel des Manteltiers, von Mollusken (Schnecken, Muscheln), Krebsen, Fadenwürmern und manchen Insekten ist. Jedoch sind das die einzigen Tiere, in dessen Körper Cellulose zu finden ist.
Da Cellulose in großen Mengen in der Natur vorkommt und ein Rohstoff ist der nachwächst, wird er in den verschiedensten Industrien eingesetzt.
Insbesondere für die Papierherstellung ist die Cellulose ein wichtiger Rohstoff, welches aus cellulosereichem Holz gewonnen wird.
Aber auch in der Modebranche wird Cellulose verwendet. Hierbei wird die Cellulose in den Pflanzenfasern zur Herstellung von verschiedenen Stoffen benötigt. Dafür kann zum Beispiel Baumwolleverwendet werden.
Außerdem ist es möglich synthetische Cellulosefasern herzustellen. Diese Fasern werden häufig in der Bekleidungsindustrie verwendet. Dort nennt man das Endprodukt Viskose.
Des Weiteren kann Cellulose aber auch für Kunststoffverpackungen benutzt werden.
Auch die Bauindustrie macht Gebrauch von diesem Rohstoff zum Beispiel als Dämmmaterial für Schallschutz oder auch zur Wärmedämmung. Dafür wird Zeitungspapier zerkleinert und mit chemischen Stoffen behandelt. Das Produkt kann anschließend an die gewünschte Stelle eingeblasen werden.
Abbildung 1: Natürliche Cellulose in Form von BaumwolleQuelle: Philmarin über wikipedia.org
In der Nahrung des Menschen wird die Cellulose als Ballaststoff bezeichnet, da unser Körper keine Verdauungsenzyme für den Abbau von Cellulose besitzt. Allerdings kann der menschliche Körper durch spezielle Bakterien des Dickdarms die Cellulose zu kurzkettigen Fettsäuren umbauen, die dann beim Stoffwechseln abgebaut werden können. Genau so findet der Abbau auch bei den meisten Tieren im Körper statt, wenn sie Cellulose gegessen haben. Aber manche Tiere sind dazu in der Lage, durch Mikroorganismen die Cellulose abzubauen. Das gilt zum Beispiel für Insekten wie Termiten oder Schaben und auch für Krebse.
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