Zellmembranen, Stärke, Keratin: Anpassung und Konservierung

1. Zellmembran Fettsäuren und Rentiere

Bei Pflanzen überwiegen ungesättigte Fettsäuren im Gegensatz zu Homeothermen. Die Temperaturen, bei denen Lipide erstarren, hängen vom Grad der Ungesättigung ab. Stark gesättigte Fette erstarren bei höheren Temperaturen als weniger gesättigte Fettsäuren mit gleicher Kettenlänge.

Viele Organismen, wie Bakterien und Pflanzen, die bei niedrigen Temperaturen leben, lagern Lipide mit geringerer Sättigung ein als solche, die bei höheren Temperaturen leben. Dies ist eine Anpassung, um eine schädliche Verhärtung der Lipide bei niedrigen Temperaturen zu vermeiden. Eine Verhärtung der Zellmembranen kann sich negativ auf ihre biophysikalischen Eigenschaften auswirken. Viele Enzyme sind an Membranen gebunden, und die Erstarrung der Lipidmembran kann die Funktion dieser Enzyme beeinträchtigen.

2. Stärke als komplexes Kohlenhydrat

Stärke ist im Gegensatz zu allen anderen in der Natur vorkommenden Kohlenhydraten ein komplexes Teilchen. Stärkekörner sind relativ dicht, unlöslich und in kaltem Wasser schlecht benetzbar. Sie sind in kaltem Wasser unlöslich, können aber bei steigender Temperatur einen Prozess namens Verkleisterung durchlaufen.

Die Verkleisterung tritt während der Auslaugung von Amylose auf. Die vollständige Verkleisterung erfolgt in der Regel über einen mehr oder weniger breiten Temperaturbereich. Die verschiedenen Zustände der Verkleisterung können bestimmt werden, darunter die Einleitungstemperatur, die Durchschnittstemperatur, die Endtemperatur und der Temperaturbereich des Verlusts der Doppelbrechung.

Am Ende dieses Phänomens entsteht eine Paste, in der stark hydratisierte Ketten von Amylose mit niedrigem Molekulargewicht die Aggregate umgeben, während die hydratisierten Körner erhalten bleiben.

3. Alpha-Keratin als Protein

Alpha-Keratin besteht aus Paaren von Alpha-Helices, die miteinander verdrillt sind. Die Ketten sind durch Disulfidbrücken vernetzt, die sie unlöslich machen. Harte Keratine (Haare, Nägel) enthalten mehr Disulfidbrücken als weiche Keratine (Haut).

4. Lebensmittelkonservierung durch Salzen

Die Konservierung von Lebensmitteln durch Salzen wird durch den osmotischen Druck erklärt. Organismen müssen ein osmotisches Gleichgewicht mit ihrer Umgebung aufrechterhalten, um nicht auszutrocknen (in konzentrierten Medien) oder zu platzen (in verdünnten Medien). Durch die Zugabe von Salz wird der osmotische Druck verändert, was zu einem osmotischen Schock führt, der die Entwicklung von Mikroorganismen kontrolliert.