Der Baum als Cellulosefabrik

Grüne Pflanzen nutzen die Energie des Sonnenlichtes um im Prozess der Photosynthese Kohlendioxid und Wasser in pflanzeneigene Stoffe umzuwandeln. Weltweit werden dabei jährlich etwa 170 Milliarden Tonnen Biomasse erzeugt, 50 Milliarden Tonnen in den Ozeanen und 120 Milliarden Tonnen an Land. Das auf den Kontinenten gebildete Material besteht überwiegend aus den Biopolymeren Lignin und Cellulose.

Versuchen wir uns die Dimensionen der Naturleistungen an einem Baum zu veranschaulichen.

Bäume bilden Holz, das überwiegend aus Lignocellulose, einer raffinierten Verknüpfung der Substanzen Lignin und langen Celluloseketten, besteht. Aus diesem Verbundmaterial bestehen die Zellwände der Holzfasern. Die Cellulose wird mit Hilfe eines Enzymsystems aus kleinen Glukosebausteinen gebildet. Es ist bekannt, dass eine Plantagenkiefer durchschnittlich 13,7 Gramm Cellulose pro Tag bildet. Man kann nun die Anzahl der Glukoseeinheiten in dieser Cellulosemenge berechnen. Da wir heute die Länge einer Glukoseeinheit kennen, lässt sich die Strecke aneinandergereihter Kettenmoleküle der Cellulose ermitteln, die ein einzelner Baum je Tag produziert.

Bitte schätzen Sie einmal die Länge der Cellulosekette und vergewissern Sie sich dann anhand der beigefügten Berechnung über die wahren Dimensionen im makromolekularen Bereich.