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Lexikon der Biologie: Cellulase

Cellulase w [von *cellu -], u. a. in Bakterien, Einzellern, Pflanzen, Pilzen, Schnecken und Fadenwürmern vorkommendes Enzym, durch das Cellulose hydrolytisch (Hydrolyse) zu Cellobiose und Glucose abgebaut wird. Cellulasen sind in der Regel Exoenzyme, d. h., sie müssen, da Cellulose nicht ins Innere von Zellen aufgenommen werden kann, von den betreffenden Zellen ins Außenmedium ausgeschieden bzw. an den Außenseiten der Zellmembran angelagert werden. Häufig besitzen Cellulasen gegenüber Cellulosederivaten eine höhere Aktivität als gegenüber nativer Cellulose. Die Verdauungssysteme (Verdauung) von Säugern besitzen keine eigenen Cellulasen. Durch Symbiose z. B. mit den im Rinder-Pansen (Pansensymbiose) oder in den Blinddärmen (Blinddarm, Blinddarmkot) von Kaninchen, Pferden und Elefanten lebenden, Cellulase produzierenden Bakterien (Pansenbakterien) und Einzellern (celluloseabbauende Mikroorganismen) kann Cellulose auch von grasfressenden Säugern abgebaut und als Kohlenhydratquelle (Kohlenhydratstoffwechsel) genutzt werden. Celluloseabbauende Bakterien wurden außerdem im Dickdarm des Menschen gefunden. Auch die Holzverwertung von Termiten geschieht über symbiontische Mikroorganismen im Darmtrakt. Bei Pflanzen wird die Bildung einer zum Blattfall und Fruchtfall erforderlichen Trennschicht durch lokale Cellulaseeinwirkung verursacht, indem diese durch Abbau der Zellwandcellulose zur Lockerung der betreffenden Zellschichten führt. Cellulasen werden industriell zum Aufschluß (Verzuckerung) von Cellulose aus Holz (Holzverzuckerung) bzw. Altpapier eingesetzt. Sie dienen außerdem zur Herstellung spezieller Nahrungsmittel, wie Babynahrung, Instantprodukte, zur Entfernung unerwünschter Celluloseanteile in Diätnahrung sowie in zunehmendem Maße zur Herstellung von Glucose aus cellulosehaltigen Abfällen. Bockkäfer, Cytolyse, Ektosymbiose, Endosymbiose, Enzyme, Ethylen-induzierte Gene, Glykosidasen; Kohlenhydrate II.

H.K./M.B.

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