السليلوز هو: تعريفه وأنواعه وبنيته وخصائصه ووظائفه

السليلوز هو: تعريفه وأنواعه وبنيته وخصائصه ووظائفه – السليلوز هو مركب يشبه الألياف، ويوجد في جدران الخلايا الواقية للنباتات. لفهم ذلك بشكل أفضل، بالطبع سنناقش المزيد عن السليلوز أدناه. لنلقي نظرة.

السليلوز هو: تعريفه وأنواعه وبنيته وخصائصه ووظائفه

السليلوز هو مادة مكونة توجد في النباتات بكميات كبيرة وكمادة هيكلية لجدران الخلايا في جميع النباتات. السليلوز هو جزيء يتكون من عناصر الكربون والهيدروجين والأكسجين، وهو موجود في الهياكل الخلوية في جميع المواد النباتية تقريبا.

السليلوز هو الكربوهيدرات الرئيسية التي يتم تصنيعها بواسطة النباتات وما يقرب من 60٪ منها هو أحد مكونات الهيكل الخشبي. السليلوز عبارة عن ألياف طويلة تشكل مع الهيمسيلولوز والبكتين والبروتين هياكل الأنسجة لتقوية جدران الخلايا في النباتات. على سبيل المثال، كالمخلفات النباتية أو الزراعية مثل قش الأرز وقشور الذرة والقمح وقشور قصب السكر وغيرها الكثير.

تم وصف السليلوز لأول مرة من قبل شخص يدعى أنسيلمي باين في عام 1838 السليلوز عبارة عن ألياف صلبة متينة تبقى بعد تنقية الأنسجة النباتية بالأحماض و الأمونيا. بدأ باين بملاحظة أن المادة المنقاة تحتوي على نوع موحد من المركب الكيميائي يسمى الكربوهيدرات. يعتمد ذلك على بقايا الجلوكوز التي تشبه النشا (Brown and Saxena، 2007).

أنواع السليلوز

وفقاً لنورينغتياس (2010)، هناك ثلاثة أنواع من السليلوز بناءً على درجة البلمرة والذوبان في مركبات هيدروكسيد الصوديوم (NaOH)، بما في ذلك ما يلي:

ألفا السليلوز (ألفا السليلوز)

السليلوز α الصيغة الهيكلية

السليلوز ألفا هو نوع من السليلوز طويل السلسلة، وهو غير قابل للذوبان في محلول NaOH 17.5٪ أو محلول أساسي قوي بدرجة بلمرة 600 - 1500. يستخدم السليلوز α لتقدير أو تحديد مستوى النقاء في السليلوز.

السليلوز ألفا هو النوع النقي أو الأعلى جودة من السليلوز. السليلوز α > 92% يلبي المتطلبات إذا تم استخدامه كمادة خام رئيسية في صنع الوقود الدفعي أو المتفجرات، بينما يستخدم السليلوز الأقل جودة كمواد خام في صناعة الورق وصناعة الملابس أو القماش. كلما زاد محتوى السليلوز ألفا، كلما كانت جودة المادة أفضل.

ß السليلوز (بيتا السليلوز)

β-الصيغة الهيكلية للسليلوز

السليلوز بيتا هو نوع من السليلوز قصير السلسلة، قابل للذوبان في محلول NaOH 17.5٪ أو قاعدة قوية بدرجة بلمرة 15 - 90، ويمكن أن يترسب إذا تم تحييده.

السليلوز γ (سليلوز جاما)

γ-سليولوز هو نوع من السليلوز يشبه β-سليلوز، ولكن درجة البلمرة أقل من 15.

هيكل السليلوز

ألياف السليلوز هي شكل جدران الخلايا النباتية الليفية. هناك نوعان من السليلوز الموجود في ألياف السليلوز، وهما السليلوز الميكروفبريل والماكروفيبريل السليلوز الذي يكون على شكل خيوط تتجمع مع خلايا أخرى.

تنتشر السكريات والبروتينات في جدران الخلايا. يؤدي ترتيب ألياف السليلوز الدقيقة بين السكريات والبروتينات إلى إنتاج رابطة قوية في جدران الخلايا النباتية. يؤدي جدار الخلية النباتية هذا وظائف مختلفة، بما في ذلك تقوية جدار الخلية.

يحمي جدار الخلية الأجزاء الموجودة داخل الخلية النباتية. على عكس مكونات جدار الخلية الأخرى، حيث تتم عملية التصنيع داخل الخلايا النباتية، يتم تصنيع السليلوز على سطح جدار الخلية.
يوجد بين الأغشية البلازمية للنباتات إنزيم يسمى سينسيز السليلوز والذي تتمثل مهمته في تصنيع السليلوز. إذا تشكلت تغيرات السليلوز، فهي عبارة عن ألياف السليلوز الدقيقة الموجودة على السطح الداخلي للخلية. بعد ذلك سوف ترتبط ألياف السليلوز الدقيقة ببعضها البعض لتشكل ألياف السليلوز الكبيرة الموجودة على السطح الأوسط للخلية. تتضخم ألياف السليلوز الكبيرة لتشكل أليافًا تسمى ألياف السليلوز.

خصائص السليلوز

في رأي فينجل وفيجنر (1984)، تتكون خصائص السليلوز من خصائص فيزيائية وخصائص كيميائية. يتمتع السليلوز طويل السلسلة بخصائص فيزيائية أقوى وأكثر مقاومة للتحلل الناجم عن الحرارة والمواد الكيميائية والتأثيرات البيولوجية.

وفيما يلي بعض الخصائص الأخرى للسليلوز، وهي:

• يمكن أن يتحلل عن طريق التحلل المائي أو الأكسدة أو الكيمياء الضوئية أو ميكانيكيًا بحيث ينخفض ​​وزنه الجزيئي.
• غير قابلة للذوبان في الماء حتى في المذيبات العضوية، ولكنها قابلة للذوبان جزئيا في المحاليل القلوية.
• عندما يجف، يكون للسليلوز خصائص استرطابية وصلبة وهشة. إذا كان السليلوز يحتوي على كمية كافية من الماء، فإنه سيكون لينًا. فوظيفة الماء هنا أنه مفيد في التليين.
• يتمتع السليلوز الموجود في البلورات بقوة أفضل مقارنة بشكله غير المتبلور.

وفي الوقت نفسه، وفقًا لهارسيني وسوسيلواتي (2010)، فإن خصائص ألياف السليلوز هي كما يلي:

• لديه قوة الشد العالية.
• قادرة على تشكيل شبكة.
• لا يذوب بسهولة في الماء والقلويات والمذيبات العضوية.
• عديم اللون نسبيا.
• يتمتع بقدرة ربط أقوى.

مصدر السليلوز

السليلوز موجود في جميع النباتات من الأشجار ذات الطوابق إلى الكائنات البدائية مثل الأعشاب البحرية والسوطيات والبكتيريا. يمكن أيضًا الحصول على السليلوز في عالم الحيوان، مثل التونيسين ومادة الغلالة الغلالية المشابهة للسليلوز النباتي.

توجد مستويات عالية من السليلوز في شعر البذور (القطن، الكابوك) وكذلك ألياف الجلد، والطحالب، وذيل الحصان، والبكتيريا التي تحتوي على كميات صغيرة من السليلوز. يتأثر عزل السليلوز أيضًا بشكل كبير بالمركبات الموجودة في جدران الخلايا. من السهل جدًا إزالة المركبات مثل الدهون والشمع والبروتين والبكتين ويمكن إجراؤها عن طريق استخلاصها باستخدام المذيبات العضوية والقلويات المخففة. يتم تنفيذ هذا العمل على سبيل المثال على القطن والقنب.

يعد السليلوز مكونًا أساسيًا للعديد من المنتجات التكنولوجية (الورق والأفلام والألياف والمواد المضافة وما إلى ذلك). وغيرها الكثير) وبالتالي يتم عزلها بشكل رئيسي عن الخشب عن طريق عمليات فصل الألياف على نطاق واسع كبير.

يمكنك العثور على السليلوز في جدران خلايا الفواكه والخضروات، ولا يمكن للإنسان هضمه. السليلوز الذي يمر عبر الجهاز الهضمي الغذائي لا يتغير، ولكنه مفيد كالألياف الغذائية التي يقبلها الجهاز الهضمي الغذائي للإنسان بشكل صحيح. يبلغ طول جزيء السليلوز عدة مئات إلى عدة آلاف من وحدات الجلوكوز تقريبًا، اعتمادًا على المصدر.

السليلوز هو بوليمر موجود في جدران الخلايا النباتية مثل الخشب والفروع والأوراق. وهذا ما يجعل بنية الخشب والفروع والأوراق تصبح قوية. هناك وحدات مونومر تتحد لتشكل البوليمرات. الجلوكوز هو اسم المونومر الموجود في السليلوز.

مصدر آخر للسليلوز هو نتيجة التخليق الحيوي للسليلوز بواسطة الكائنات الحية الدقيقة مثل البكتيريا والطحالب والفطريات. يمكن للطحالب والفطريات إنتاج السليلوز من خلال التوليف الأنزيمي في المختبر من فلوريد السيلوبيوسيل، وكذلك التخليق الكيميائي من الجلوكوز عند بلمرة فتح الحلقة لمشتقات البنزيل و بيفالويل.

من بين الكائنات الحية الدقيقة الثلاثة، يمكن لأنواع Acetobacter xylinum فقط إنتاج السليلوز بكميات كبيرة. مصدر آخر للسليلوز يأتي من الحيوانات، وهو ما يسمى التونيسين أو السليلوز الحيواني لأنه يتم الحصول عليه من بعض الكائنات البحرية من فئة Tunicata (Gea، 2010).

فوائد ووظائف السليلوز

وفيما يلي أدوار وفوائد السليلوز، بما في ذلك:

صانعو جدران الخلايا النباتية

السليلوز هو المكون الرئيسي لجدران الخلايا النباتية والعديد من الكائنات الحية الأخرى مثل الطحالب. في النباتات، يلعب السليلوز دورًا مهمًا جدًا في بقائها في الطبيعة. بسبب خصائص السليلوز القوية والصلبة، فهو يسمح للنباتات بالنمو بشكل مستقيم على سطح الأرض.

يسهل عملية الهضم عند الحيوانات

السليلوز هو مركب يعرف بالألياف، وهذا المركب له دور مهم جداً لجسم الحيوان على الرغم من عدم قدرته على هضمه. الألياف قادرة على طرد بقايا الطعام غير المهضومة (فضلات الطعام)، بحيث تتم عملية التغوط بسلاسة. إذا كان هناك نقص في الألياف الغذائية، فإن ذلك سوف يسبب الإمساك، وهو أحد أعراض صعوبة التبرز الناجمة عن الإفراط في امتصاص الماء. ومع ذلك، إذا كان هناك ألياف تعرف باسم السليلوز، فسيكون من السهل التخلص من البراز.

مواد البناء والممتلكات

إن طبيعة السليلوز القوية التي لا تذوب بسهولة في الماء تعني أن السليلوز له فوائد عديدة. تشمل الفوائد استخدام السليلوز كمادة إضافية في صناعة القماش أو السجاد وغيرها الكثير. من السهل جدًا فصل السليلوز، وهو غير قابل للذوبان في الماء، عن المركبات أو السوائل الأخرى.

ليس هذا فحسب، فبفضل وجود السليلوز الذي يتكون من جدران الخلايا النباتية، يمكن استخدامه في صناعة الورق أو الورق المقوى أو الأنسجة. وهناك أيضًا ألياف السليلوز والتي تستخدم غالبًا في صناعة الحرف اليدوية أو الحبال القوية جدًا.

هذا هو الاستعراض من Seputartahu.co.id ما هو حول السليلوز هو: تعريفه وأنواعه وبنيته وخصائصه ووظائفه، آمل أن يكون مفيدا.