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Chemisch sind Alkohole eine Gruppe organischer Verbindungen, in denen eine oder mehrere Hydroxylgruppen (OH-Gruppen) vorkommen. Sie sind Verbindungen eines Kohlenwasserstoffrestes (R). Nach der Anzahl der OH-Gruppen kann eine Einteilung in einwertige und mehrwertige Alkohole getroffen werden. Einwertige Alkohole besitzen eine, mehrwertige Alkohole mehrer Hydroxilgruppen. Die Benennung eines Alkohols Erfolgt durch Anhängen der Endung -ol an den Namen des Kohlenwasserstoffes.
Allgemeine Schreibweise:
R-OH
einwertige Alkohole
Die bekanntesten einwertigen Alkohole sind zweifellos Methanol CH3OH und Ethanol C2H5OH, die Reihe setzt sich nach diesen zwei fort mit Propanol, Butanol usw. Zur Gruppe der einwertigen Alkohole zählen streng genommen auch Phenole (OH-Gruppe an einem Benzolring), die aber meist wegen anderer Eigenschaften aus den Alkoholen ausgeklammert werden.
mehrwertige Alkohole
Die wichtigsten mehrwertigen Alkohole sind Glykol und Glycerin, doch viele andere treten ebenso, auch in der Natur, in Erscheinung. Auch Zucker sind mehrwertige Alkohole. Mehrwertige Alkohole sind mit Wasser besser mischbar, ihre Süßigkeit steigt im Allgemeinen mit der Anzahl der OH-Gruppen.
Je nachdem an welchem C-Atom, die OH-Gruppe gebunden ist, unterscheidet man primäre, sekundäre und tertiäre Alkohole.
Das C-Atom, das die OH-Gruppen trägt, ist bei
primären Alkoholen mit mindestens zwei H-Atomen (d.h. höchstens einen C-Atom) direkt verbunden,
sekundäre Alkoholen mit genau einem H-Atom (d.h. zwei weiteren C-Atomen) direkt verbunden,
tertiäre Alkohole mit keinem H-Atom (d.h. drei weiteren C-Atomen) direkt verbunden.
2.1 Herstellung:
Die Herstellungsmethoden für Alkohole sind extrem vielfältig, industriell wird die Hydratisierung von Alkenen sehr häufig und auch für verschiedene Alkohole verwendet. Die Herstellung erfolgt aber auch oft durch Gärung. Hier reagiert Traubenzucker unter anaeroben Bedingungen zu Ethanol und CO2.
Reaktion: C6H12O6 => 2 C2H5OH + 2 CO2
Traubenzucker=> Ethanol + Kohlendioxid (Gärgas)
Falls genug Zucker vorhanden ist, kommt die Gärung bei ca. 18% zum Stillstand.
Zu technischen Zwecken kann Ethanol auch synthetisch aus Cellulose hergestellt werden.
3. Die alkoholische Gärung
Gärung ist die Bezeichnung für den anaeroben Abbau von Kohlenhydraten durch Enzyme von Mikroorganismen oder von Zellen höherer Organismen. Erster Reaktionsschritt ist die Glykolyse.
Im Gegensatz zur Zellatmung erfolgt der Abbau nicht vollständig zu Kohlendioxid und Wasser, es bleiben relativ energiereiche Endprodukte zurück; entsprechend ist die Energieausbeute bei der Gärung wesentlich geringer.
3.1 Die Gärungsarten:
Sie werden nach den verschiedenen Endprodukten benannt, z.B. die alkoholische Gärung und die Milchsäuregärung. Beide verlaufen bis zur Brenztraubensäure über die gleichen Abbaustufen. Bei der Milchsäuregärung wird die Brenztraubensäure in Milchsäure übergeführt.
Bei der alkoholischen Gärung wird Brenztraubensäure zuerst zu Acetaldehyd decarboxyliert, der anschließend zu Ethanol reduziert wird. Für beide Gärungsarten beträgt der Energiegewinn pro Glucosemolekül 2 ATP. ...
Glykolyse: Bezeichnung für den enzymatischen Abbau von Glucose oder ihren Speicherformen im lebenden Organismus unter Mitwirkung von zahlreichen Enzymen. Dabei wird ein Molekül Glucose zu zwei Molekülen Brenztraubensäure abgebaut, wobei zwei Moleküle ATP als Energiegewinn entstehen.
Die gebildete Brenztraubensäure kann anaerob zu Milchsäure (z.B. bei der Milchsäuregärung, im Muskel bei starker Arbeitsleistung) oder in Hefen zu Alkohol abgebaut werden; ihr aerober Abbau mündet nach oxidativer Decarboxylierung im Zitronensäurezyklus. Die Glykolyse ist der wichtigste Abbauweg der Kohlenhydrate im Körper.
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