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Durch Fotosynthese in Pflanzen werden aus den anorganischen Molekülen Wasser und Kohlenstoffdioxid organische Substanzen (Traubenzucker) aufgebaut.

Kohlenhydrate sind nicht nur für den Menschen wichtige Energielieferanten. Einfachzucker (Monosaccharide) bilden die Grundbausteine, aus denen alle komplexeren Kohlenhydrate (Zweifachzucker, Vielfachzucker) aufgebaut sind. Aus den vielfältigen Verknüpfungsmöglichkeiten bis hin zur Ketten- und Ringbildung erklärt sich die große Anzahl der Kohlenhydrate mit ihren unterschiedlichen Eigenschaften.

* 02.10.1832 Breslau
† 29.05.1897 Würzburg

Er war Begründer der modernen Pflanzenphysiologie und arbeitete besonders über Probleme des Wachstums von Pflanzen. Es gelang ihm u. a. festzustellen, dass Stärke, die durch Kohlenstoffdioxidassimilation in den Chlorophyllkörnern gebildet wird, im Dunkeln verschwindet und im Licht von Neuem auftritt. Den Nachweis führte er mit der nach ihm benannten Iodprobe (Iodprobe nach SACHS).

Autotrophe Organismen stellen aus energiearmen, anorganischen und körperfremden Stoffen energiereiche, organische und körpereigene Stoffe unter Ausnutzung einer äußeren Energiequelle her. Ausgangsgangsstoff für die Bildung der organischen Stoffe sind die gebildeten Glycerinaldehyd-3-phosphatmoleküle bzw. die Glucosemoleküle aus dem CALVIN-Zyklus. Unter anderem mit Hilfe von Mineralstoffen werden dann Kohlenhydrate, Fette, Eiweiße und andere organische Stoffe hergestellt.
Heterotrophe Organismen nehmen diese organischen Stoffe mit der Nahrung auf und bauen sie im Körper entsprechend ihres Bedarfs unter Ausnutzung derer Energie um. Andere entstehende Produkte, wie z. B. Vitamine oder Ballaststoffe nehmen als Wirk- und Ergänzungsstoffe in der täglichen Nahrung einen wichtigen Platz ein.
Aus dem Glycerinaldehyd-3-phosphat des CALVIN-Zyklus werden über Zwischenprodukte weitere Kohlenhydrate wie Glucose, Saccharose, Cellulose und Stärke gebildet.
Bakterien, die zur Fotosynthese befähigt sind, stellen statt Stärke Glykogen her. Fette bestehen aus Glycerin und Fettsäuren. Die Herstellung von Fettsäuren kann im Cytoplasma, in den Chloroplasten und teilweise im Mitochondrium erfolgen, die anschließend in den Chloroplasten mit Glycerin zu Fetten reagieren. Die Einzelbausteine der Eiweiße (Proteine) sind Aminosäuren.
Pflanzen verwenden Nitrate aus der Luft, über die Knöllchenbakterien fixierten Stickstoff oder direkt aufgenommene Ammonium-Ionen zur Bildung von Aminosäuren. Die entstandenen Aminosäuren können später ineinander umgewandelt werden. Die gebildeten Kohlenhydrate, Fette und Eiweiße bzw. ihre Bausteine stellen dann die Grundlage für die Synthese anderer organischer Stoffe dar.

Schon lange bevor man schreiben konnte wurde Hefe genutzt. Als unsere Vorfahren jedoch vor über 5 000 Jahren anfingen zu backen, vermischten sie nur Wasser und Mehl miteinander. Daraus entstanden dann die noch heute bekannten Fladenbrote. Durch eine zufällige Entdeckung im alten Ägypten gelang es, lockeres und wohlschmeckenderes Brot herzustellen. Die Entdeckung und Nutzung der Hefe begann, obwohl deren Existenz erst durch PASTEUR sicher bewiesen wurde.

Aber auch bei anderen Prozessen des täglichen Lebens ist die Hefe nicht mehr wegzudenken, z. B. bei der Bier- und Weinherstellung. Die klassische Bier-, Back- und Weinhefe wird zum einen aus Candida-Hefe, Candida utilis, und zum anderen auch aus Saccharomyces cerevisiae (Bierhefe; cerevisiae lat.: Brauer) und Saccharomyces ellipsoideus (Weinhefe) hergestellt. Alles sind Sprosspilze, welche die alkoholische Gärung verursachen. Sie sind nur unter dem Mikroskop als eiförmige Zellen sichtbar. Man braucht immerhin 20 000 000 000 Zellen, um nur ein Gramm Hefe zu haben. Heute ist die Hefe wieder, aber diesmal aus einem ganz anderen Grund, von großem Interesse für die Forschung. Es ist der ideale eukaryotische Mikroorganismus für gentechnologische Studien. Das Genom des Hefepilzes ist schon seit längerer Zeit bekannt und wird deshalb als Referenz für die genetischen Sequenzen von menschlichen und anderen eukaryotischen Genen genutzt.