Re: Woher kommt das Material für Holz?
Hi Olli,
in Kürze, Holz besteht im Wesentlichen aus Lignin (nach Cellulose der zweithäufigste Naturstoff der Erde), einem Polymer aus den Monolignolen p-Cumarylalkohol, Sinapylalkohol und Coniferylalkohol, die im Wesentlichen armoatische Alkohole mit einer p-Cumarsäure als Grundstruktur sind (Benzolring, OH Gruppe an einem Ende, C2H2COOH am Anderen, die wiederum wird aus Zimtsäure hergestellt), wobei Sinapylalkohol und Coniferylalkohol aus Sinapinsäure und Ferulasäure entstehen, die aber der p-Cumarsäure bis auf einige weitere Seitenketten am Benzol sehr ähnlich sind. Alle Monomere sind sogenannte Phenylpropanoide, die aus den Aminosäuren Phenylalanin oder Tyrosin gebildet werden. Die Polimerisation geschieht vermutlich über einen Radikalmechanismus außerhalb der Zellen, wobei weder die genaue Reaktion noch der Transport genau geklärt sind. Die Ligninschichten lagern sich um die Zellen des Leitgewebes (Xylem), die Verholzung gibt, zusammen mit dem Sterben der Zellen, das Material, das Du als Holz kennst. Lebende Zellen sind wiederum von einer Schicht aus Pectin und Zellulose umhüllt, Polysaccharide, hauptsächlich bestehend aus beta 1->4 D-Glucoseverknüpfungen (Cellulose) bzw. poly-alpha-1,4-D-Galacturonsäure(Pectin), die sich als feste Zellwand um die Pflanzenzellen lagern und eine außerordentlich stabile Struktur ausbilden. Die Biosynthese der pflanzlichen Zucker geschieht tatsächlich aus CO2 und Wasser unter Zuhilfenahme der Sonne, einem Mechanismus, der als Pentosephosphatweg unter Energieverbrauch (ATP, das in der Lichtreaktion der Photosynthese gewonnen wird) aus C5 Zuckern C6 Zucker macht (Calvin-Cyclus). Die Pflanze macht also tatsächlich aus Sonnenlicht, einem Gas und ein bißchen Wasser das ganze Zeuch, das uns dann auch noch die Luft zum Atmen gibt. Der Sauerstoff entsteht übrigens aus dem Wasser, das die Pflanze umsetzt, interessanterweise über einen Mechanismus, der einige sehr reaktive Radikale als Zwischenprodukt erzeugt, die aber auf trickreiche Weise so organisiert sind, daß die der Pflanze nix tun. Pflanzen bevorzugen Licht mit der Wellenlänge 680 nm und 700 nm (Absorptionsmaxima der Lichtfänger), die gesammelte Energie wird über eine Art molekulare Antenne (light harvesting complex) an die Photosysteme weitergegeben, in denen auf wundervolle Weise die gesammelte Energie in der Freisetzung eines Elektrons und dem Beginn der photosynthetischen Reaktion mündet. Pflanzenfarbstoffe wie beta-Carotin dienen übrigens u.a. dazu, Licht anderer Wellenlängen erntebar zu machen.
Frage umfassend beantwortet?
Gruß
Felix
Bei Anblick meiner schön gediehenen, im Laufe der Zeit ca. 2m
hoch gewachsenen Zimmertopfpflanze frage ich mich, woher
eigentlich das "Baumaterial" für das Holz bzw. die Blätter
kommt. Die ist bestimmt ein Kilo schwer und der Topf ist ja
nach wie vor mit Erde gefüllt. Woraus genau besteht eigentlich
Holz (Zellstoff), sind das Kohlenwasserstoffmoleküle und der
Wasserstoff dazu kommt aus meinem Gießwasser und der
Kohlenstoff aus dem CO2 der Luft? Irgendwo muß das Kilo
Material ja hergekommen sein.
Oliver
