Cellulose vs. Glykogen vs. Glukose
Glukose, Zellulose und Glykogen werden als Kohlenhydrate kategorisiert. Kohlenhydrate sind die am häufigsten vorkommende Art von organischen Molekülen auf der Erde. Sie sind die Quelle chemischer Energie für lebende Organismen. Darüber hinaus dienen sie als wichtige Bestandteile von Geweben. Kohlenhydrate können wiederum in drei Kategorien eingeteilt werden: Monosaccharide, Disaccharide und Polysaccharide. Monosaccharide sind die einfachste Art von Kohlenhydraten. Disaccharid ist die Kombination zweier Monosaccharide. Wenn zehn oder mehr Monosaccharide durch glykosidische Bindungen verbunden sind, werden sie als Polysaccharide bezeichnet.
Glukose
Glukose ist ein Monosaccharid, das sechs Kohlenstoffatome und eine Aldehydgruppe enthält. Daher ist es eine Hexose und eine Aldose. Es hat vier Hydroxylgruppen und hat die folgende Struktur.
Obwohl es als lineare Struktur dargestellt ist, kann Glukose auch als zyklische Struktur vorliegen. Tatsächlich befinden sich in einer Lösung die meisten Moleküle in der zyklischen Struktur. Wenn sich eine zyklische Struktur bildet, wird das -OH an Kohlenstoff 5 in die Etherbindung umgewandelt, um den Ring mit Kohlenstoff 1 zu schließen. Dies bildet eine sechsgliedrige Ringstruktur. Der Ring wird aufgrund des Vorhandenseins von Kohlenstoff, der sowohl einen Ethersauerstoff als auch eine Alkoholgruppe aufweist, auch Halbacetalring genannt. Aufgrund der freien Aldehydgruppe kann Glucose reduziert werden. Daher wird er als reduzierender Zucker bezeichnet. Außerdem ist Glukose auch als Dextrose bekannt, weil sie linear polarisiertes Licht nach rechts dreht.
Wenn es Sonnenlicht gibt, wird in pflanzlichen Chloroplasten Glukose aus Wasser und Kohlendioxid synthetisiert. Diese Glukose wird gespeichert und als Energiequelle verwendet. Tiere und Menschen beziehen Glukose aus pflanzlichen Quellen. Der Glukosespiegel im menschlichen Blut wird durch den Homöostasemechanismus reguliert. An dem Mechanismus sind Insulin und Glukagonhormone beteiligt. Wenn es einen hohen Glukosespiegel im Blut gibt, spricht man von einem diabetischen Zustand. Die Messung des Blutzuckerspiegels misst den Glukosespiegel im Blut. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, den Blutzuckerspiegel zu messen.
Glykogen
Glykogen ist ein Glukosepolymer, das analog zu Stärke ist, aber dieses ist verzweigter und komplexer als Stärke. Glykogen ist das Hauptspeicherpolysaccharid in unserem Körper und auch in einigen Mikroorganismen. In unserem Körper wird es hauptsächlich in der Leber synthetisiert und gespeichert. Wenn sich in unserem Blut ein hoher Glukosespiegel befindet, werden diese Glukosemoleküle in Glykogen umgewandelt, und dieser Prozess wird durch das Glykogenhormon stimuliert. Unterschreitet der Blutzuckerspiegel den Normwert, wird Glykogen mit Hilfe von Insulin wieder in Glukose umgewandelt. Diese Glykogen-Glukose-Homöostase ist in unserem Körper wichtig. Wenn es eine Anomalie bei der Aufrechterh altung des Glykogenspiegels gibt, können Diabetes und Hypoglykämie die Folge sein. Glykogen hat eine ähnliche Struktur wie Amylopektin. Glykogenpolymer hat α(1→4)-glykosidische Bindungen. An den Verzweigungspunkten entstehen 1,6-glykosdische Bindungen.
Zellulose
Zellulose ist ein Polysaccharid, das aus Glukose hergestellt wird. Glucoseeinheiten sind durch glykosidische β(1→4)-Bindungen miteinander verbunden. Zellulose verzweigt sich nicht, aber aufgrund der Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Molekülen kann sie sehr starre Fasern bilden. Cellulose ist in den Zellwänden von Grünpflanzen und Algen reichlich vorhanden. Daher ist dies das häufigste Kohlenhydrat auf der Erde. Cellulose wird zur Herstellung von Papier und anderen nützlichen Derivaten verwendet. Es wird weiter zur Herstellung von Biokraftstoffen verwendet.
Was ist der Unterschied zwischen Cellulose und Glucose und Glykogen?
• Glucose ist ein Monosaccharid, aber Glykogen und Cellulose sind Polysaccharide. In Cellulose sind β(1→4)-glykosidische Bindungen zwischen Glukose und in Glykogen α(1→4)-glykosidische Bindungen vorhanden.
• Zellulose ist ein geradkettiges Polymer, während Glykogen verzweigt ist. Glukose ist ein Monomer.
• Von den dreien hat Glukose ein sehr kleines Molekulargewicht.
• Glykogen ist eine Speicherform und Zellulose ist ein Bestandteil in Zellen. Glukose ist die energieproduzierende Form in den Zellen.
