am Puls Biologie 5, Schulbuch

68 Kohlenhydrate wirken auch als Speicherstoffe Kohlenhydrate liefern nicht nur unmittelbar Ener­ gie, sondern sind auch als mittelfristiger Energie­ speicher geeignet. Pflanzen nützen das Polysaccharid Stärke als Speicherstoff, den sie in Form von Stärkekörnern in den Plastiden ihrer Zellen anlegen. Polysac- charide sind Vielfachzucker, die aus Hunderten bis Tausenden Monosacchariden bestehen. Eini­ ge, wie Stärke, dienen als Speichermaterial und werden bei Bedarf, wenn Energie benötigt wird, herangezogen, um die Zelle mit Zucker zu versor­ gen. Andere dienen als Baustoffe für den Orga­ nismus. Tiere hingegen speichern Energie in Form des Polysaccharids Glykogen vor allem in der Leber und in den Muskelzellen ( k Abb. 3). Wenn der Bedarf an Zucker ansteigt, wird zuerst das gespeicherte Glykogen abgebaut. Der menschliche Glykogenspeicher kann allerdings nicht längerfristig Energie liefern: Wenn er nicht durch Aufnahme neuer Nahrung aufgefüllt wird, ist er in einem Tag aufgebraucht. Glykogen hat den Vorteil, dass es im Gegensatz zum Fett schnell Energie bereitstellen kann. Im Fettgewe­ be sind aber viel größere Mengen an Energie ge­ speichert, doch es dauert länger diese Energie verfügbar zu machen. Bei hoher Belastung wird daher zuerst auf den Glykogenspeicher und erst dann auf den Fettspeicher zugegriffen. Ein Polysaccharid, das bei Pflanzen als stabiles Baumaterial genutzt wird, ist die Zellulose . Sie gibt zB der pflanzlichen Zellwand Stabilität und Festigkeit. Zellulose besteht, wie die Stärke, aus vielen einzelnen Glukosemolekülen. Nur wenige Organismen können Zellulose ver­ dauen – der Mensch gehört nicht dazu. Wieder­ käuer, zB alle Horn- und Geweihträger, haben in ihrem Pansen, dem größten ihrer drei Vormägen, einen sackartigen Teil, in dem zelluloseverdauen­ de Bakterien als Symbionten leben. Die grob zer­ kaute Nahrung gelangt in den Pansen, nachdem sie geschluckt wurde. Mithilfe dieser Mikroorga­ nismen und Enzymen wird die Zellulose in Ein­ fachzucker zerlegt. So wird die in der Zellulose steckende Energie für das Tier nutzbar gemacht. Vom Pansen gelangt der Nahrungsbrei anschlie­ ßend in den benachbarten Netzmagen, der den Brei in kleinen Portionen wieder in die Mund­ höhle zurückbefördert, zum Wiederkäuen. Nicht nur Rinder sondern alle Wiederkäuer be­ sitzen einen solchen mehrteiligen Magen, der ihnen ermöglicht Zellulose zu verdauen. Bei an­ deren Pflanzenfressern befinden sich die zur Ver­ dauung von Zellulose nötigen Mikroorganismen in anderen Teilen des Verdauungstraktes, zB bei Pferden im Blinddarm. Obwohl Zellulose für den Menschen unverdau­ lich ist, ist sie dennoch ein wichtiger Nahrungs­ bestandteil, da sie als Ballaststoff fungiert. Au­ ßerdem machen wir uns Zellulose auf anderem Weg zunutze: Das Holz, das wir als Baumaterial nutzen, besteht zum größten Teil aus Zellulose. Dies ist aber bei weitem nicht die einzige in­ dustrielle Verwendung dieses Polysaccharids. Die im Holz enthaltene Zellulose wird als wichtiger Rohstoff zur Papierherstellung genutzt, und die Baumwollfasern, aus denen unsere Kleidung her­ gestellt wird, bestehen ebenso aus fast reiner Zellulose. Kohlenhydrate können im Körper auch als Speicher- stoffe und Baustoffe dienen Abb. 2: Stärkenachweis. Mit einer Iod-Kaliumiodid- Lösung kann Stärke wie hier bei Kartoffeln nachge- wiesen werden. Färbt sich die Lösung dunkelblau- violett, ist Stärke vorhanden. Abb. 3: Glykogenspeicher in einer Leberzelle. Die elektronenmikroskopische, nachgefärbte Aufnahme zeigt viele Zellorganellen, die du bereits in Kapitel 1 kennengelernt hast: Nukleus (groß und gelb in der unteren Bildhälfte) endoplasmatisches Retikulum (blaue Linien links vom Nukleus), Golgi-Apparat (blaue Linien oben links), Mitochondrien (grün), Fetttröpfchen (hellgelb), Lysosomen (gelb) und Glykogen (braun). Aufgaben W 1 Erläutere welche Funktion Zellulose in der menschlichen Verdauung spielt. W 2 Recherchiere, welchen Zucker Pilze als Speicherstoff nutzen. Das gibt dir einen Hinweis darauf, ob Pilze näher mit Pflanzen oder mit Tieren verwandt sind. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv