@phdthesis{Sauter2016, author = {Sauter, J{\"o}rg}, title = {The molecular origin of plant cell wall swelling}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {iii, 127 S.}, year = {2016}, abstract = {In dieser Arbeit werden die Eigenschaften von hydratisierten Hemicellulose Polysacchariden mittels Computersimulation untersucht. Die hohe Quellfähigkeit von Materialien die aus diesen Molek{\"u}len bestehen, erlaubt die Erzeugung von zielgerichteter Bewegung in Planzenmaterialien, ausschließlich gesteuert durch Wasseraufnahme. Um den molekularen Ursprung dieses Quellvermögens zu untersuchen wird, im Vergleich mit Experimenten, ein atomistisches Modell f{\"u}r Hemicellulose Polysaccharide entwickelt und getestet. Unter Verwendung dieses Modells werden Simulationen von kleinen Polysacchariden benutzt um die Wechselwirkungen mit Wasser, den Einfluss von Wasser auf die Konformationsfreiheit der Molek{\"u}le, und die Quellfähigkeit, quantifiziert durch den osmotischen Druck, zu verstehen. Es wird gezeigt, dass verzweigte und lineare Polysaccharide unterschiedliche Hydratisierungseingenschaften im Vergleich zu lineare Polysacchariden aufweisen. Um das Quellverhalten auf Längen- und Zeitskalen untersuchen zu können die {\"u}ber die Begrenzungen atomistischer Simulationen hinausgehen, wurde eine Prozedur entwickelt um {\"u}bertragbare vergröberte Modelle herzuleiten. Die Übertragbarkeit der vegröberten Modelle wird gezeigt, sowohl {\"u}ber unterschiedliche Polysaccharidkonzentrationen als auch {\"u}ber unterschiedliche Polymerlängen. Daher erlaubt die Prozedur die Konstruktion von großen vergröberter Systemen ausgehend von kleinen atomistischen Referenzsystemen. Abschließend wird das vergröberte Modell verwendet um zu zeigen, dass lineare und verzweigte Polysaccharide ein unterschiedliches Quellverhalten aufweisen, wenn sie mit einem Wasserbad gekoppelt werden.}, language = {en} }