Celuloza je: definicija, vrste, struktura, svojstva i funkcije

Celuloza je: definicija, vrste, struktura, svojstva i funkcije – Celuloza je spoj sličan vlaknima, a nalazi se u zaštitnim stjenkama stanica biljaka. Da bismo to bolje razumjeli, naravno, u nastavku ćemo razgovarati više o celulozi. Pogledajmo.

Celuloza je: definicija, vrste, struktura, svojstva i funkcije

Celuloza je sastavni dio biljaka koji se nalazi u velikim količinama i kao strukturni materijal za stanične stijenke svih biljaka. Celuloza je molekula koja se sastoji od elemenata ugljika, vodika i kisika, a nalazi se u staničnoj strukturi u gotovo svim biljnim materijalima.

Celuloza je glavni ugljikohidrat kojeg sintetiziraju biljke i gotovo 60% je sastavni dio strukture drva. Celuloza su dugačka vlakna koja zajedno s hemicelulozom, pektinom i proteinima tvore tkivne strukture za jačanje staničnih stijenki biljaka. Na primjer, kao biljni ili poljoprivredni ostaci kao što su rižina slama, ljuske kukuruza, pšenice, ljuske šećerne trske i još mnogo toga.

Celulozu je prvi opisao netko po imenu Anselme Payen 1838 celuloza kao postojano čvrsto vlakno koje ostaje nakon pročišćavanja biljnog tkiva kiselinama i amonijak. Payen je počeo opažati da pročišćeni materijal sadrži jedinstvenu vrstu kemijskog spoja, koji se zove ugljikohidrati. To se temelji na ostacima glukoze koji su slični škrobu (Brown i Saxena, 2007).

Vrste celuloze

Prema Nuringtyasu (2010), postoje tri vrste celuloze na temelju stupnja polimerizacije i topljivosti u spojevima natrijevog hidroksida (NaOH), uključujući sljedeće:

Celuloza α (alfa celuloza)

Strukturna formula celuloze α

α-celuloza je vrsta dugolančane celuloze, netopljiva u 17,5% otopini NaOH ili otopini jake baze sa stupnjem polimerizacije 600 – 1500. Celuloza α koristi se za procjenu ili određivanje razine čistoće celuloze.

α-celuloza je najkvalitetnija ili čista vrsta celuloze. Celuloza α > 92% zadovoljava zahtjeve ako se koristi kao glavna sirovina za izradu pogonskih goriva ili eksploziva, dok se celuloza manje kvalitete koristi kao sirovina u industriji papira i industriji odjeće ili tkanina. Što je veći sadržaj alfa celuloze, to je bolja kvaliteta materijala.

ß celuloza (betha celuloza)

Strukturna formula β-celuloze

ß-celuloza je vrsta kratkolančane celuloze, koja je topljiva u 17,5% otopini NaOH ili jakoj bazi sa stupnjem polimerizacije 15 – 90, a može se taložiti ako se neutralizira.

Celuloza γ (gama celuloza)

γ-celuloza je vrsta celuloze koja je ista kao ß-celuloza, ali je stupanj polimerizacije manji od 15.

Struktura celuloze

Celulozna vlakna su vlaknasta biljnih staničnih zidova. Postoje dvije vrste celuloze koje se nalaze u celuloznim vlaknima, naime mikrofibrilna celuloza i makrofibrilna celuloza koja ima oblik niti koje se skupljaju zajedno s drugim stanicama.

Polisaharidi i proteini cirkuliraju u staničnoj stijenci. Raspored celuloznih mikrofibrila između polisaharida i proteina stvara jaku vezu u stjenkama biljnih stanica. Ova biljna stanična stijenka obavlja različite funkcije, uključujući jačanje stanične stijenke.

Stanična stijenka štiti dijelove unutar biljne stanice. Za razliku od ostalih komponenti stanične stijenke, gdje se proces sinteze odvija u unutrašnjosti biljnih stanica, celuloza se sintetizira na površini stanične stijenke.
Između plazma membrana biljaka nalazi se enzim celuloza sintaza čija je zadaća sintetizirati celulozu. Ako nastaju celulozne promjene, to su mikrofibrile celuloze koje se nalaze na unutarnjoj površini stanice. Tada će se celulozne mikrofibrile vezati jedna za drugu i formirati celulozne makrofibrile koje se nalaze na srednjoj površini stanice. Celulozni makrofibrili se povećavaju i formiraju vlakna koja se nazivaju celulozna vlakna.

Svojstva celuloze

Po mišljenju Fengela i Wegenera (1984), svojstva celuloze sastoje se od fizičkih i kemijskih svojstava. Dugolančana celuloza ima jača fizikalna svojstva i otpornija je na razgradnju uzrokovanu toplinom, kemikalijama i biološkim utjecajima.

Evo još nekih svojstava celuloze, naime:

• Može se razgraditi hidrolizom, oksidacijom, fotokemijom ili mehanički tako da mu se molekularna težina smanji.
• Netopljiv u vodi čak ni u organskim otapalima, ali djelomično topljiv u alkalnim otopinama.
• Kada se osuši, celuloza ima higroskopna, tvrda i lomljiva svojstva. Ako celuloza sadrži dovoljno vode, bit će meka. Dakle, funkcija vode ovdje je da je korisna u omekšavanju.
• Celuloza u kristalima ima bolju čvrstoću u usporedbi s amorfnim oblikom.

U međuvremenu, prema Harsini i Susilowati (2010), svojstva celuloznih vlakana su sljedeća:

• Ima visoku vlačnu čvrstoću.
• Sposobnost formiranja mreže.
• Nije lako topljiv u vodi, alkalijama i organskim otapalima.
• Relativno bezbojan.
• Ima jaču sposobnost vezivanja.

Izvor celuloze

Celuloza je prisutna u svim biljkama od katova do primitivnih organizama kao što su morske alge, flagelati i bakterije. Celuloza se može dobiti čak iu životinjskom svijetu, kao što je tunicin i tvar kutikule tunikata koja je identična biljnoj celulozi.

Visoke razine celuloze nalaze se u dlačicama sjemena (pamuk, kapok), kao iu vlaknima kože, mahovini, preslici i bakterijama koje sadrže male količine celuloze. Na celuloznu izolaciju također uvelike utječu spojevi sadržani u stjenkama stanica. Spojeve poput masti, voska, proteina i pektina vrlo je lako ukloniti i to se može učiniti ekstrakcijom organskim otapalima i razrijeđenom alkalijom. Ovaj rad se, na primjer, provodi na pamuku i konoplji.

Celuloza je osnovni sastojak mnogih tehnoloških proizvoda (papir, film, vlakna, aditivi i dr. mnogo više) i stoga su uglavnom izolirani od drva procesima proizvodnje celuloze velikih razmjera velik.

Celulozu možete pronaći u stjenkama stanica voća i povrća, a ljudi je ne mogu probaviti. Celuloza koja je prošla kroz probavni sustav hrane se ne mijenja, ali je korisna kao dijetalno vlakno koje probavni sustav ljudske hrane ispravno prihvaća. Duljina molekule celuloze je otprilike nekoliko stotina do nekoliko tisuća jedinica glukoze, ovisno o izvoru.

Celuloza je polimer koji se nalazi u staničnoj stijenci biljaka kao što su drvo, grane i lišće. To je ono što uzrokuje čvrstinu strukture drva, grana i lišća. Postoje monomerne jedinice koje se spajaju u polimere. Glukoza je naziv monomera koji se nalazi u celulozi.

Drugi izvor celuloze je rezultat biosinteze celuloze od strane mikroorganizama kao što su bakterije, alge i gljive. Alge i gljive mogu proizvesti celulozu enzimskom in vitro sintezom iz celobiozil fluorid, kao i kemosinteza iz glukoze nakon otvaranja prstena polimerizacija benzil derivata i pivaloil.

Od tri mikroorganizma samo vrsta Acetobacter xylinum može proizvoditi celulozu u velikim količinama. Drugi izvor celuloze dolazi od životinja, a naziva se tunicin ili životinjska celuloza jer se dobiva iz određenih morskih organizama iz razreda Tunicata (Gea, 2010).

Dobrobiti i funkcije celuloze

Slijede uloge i dobrobiti celuloze, uključujući:

Graditelji biljnih staničnih stijenki

Celuloza je glavni sastojak staničnih stijenki biljaka i nekoliko drugih organizama kao što su alge. Kod biljaka celuloza igra vrlo važnu ulogu u njihovom opstanku u prirodi. Zbog jakih i krutih svojstava celuloze omogućuje uspravan rast biljaka na površini zemlje.

Olakšava probavu životinja

Celuloza je spoj poznat kao vlakna, ovaj spoj ima vrlo važnu ulogu za životinjski organizam iako ga ono ne može probaviti. Vlakna su u stanju odgurnuti neprobavljene ostatke hrane (talog hrane), tako da proces defekacije može teći glatko. Nedostatak dijetalnih vlakana uzrokovat će zatvor, što je simptom otežane defekacije uzrokovane prekomjernom apsorpcijom vode. Međutim, ako ima vlakana a.k.a. celuloze, izmet će se lako riješiti.

Građevinski materijal i imovina

Karakter celuloze koja je jaka i ne otapa se lako u vodi znači da celuloza ima mnoge prednosti. Prednosti uključuju korištenje celuloze kao dodatnog materijala u izradi tkanina ili tepiha i još mnogo toga. Celulozu, koja je netopljiva u vodi, vrlo je lako odvojiti od drugih spojeva ili tekućina.

I ne samo to, zahvaljujući prisutnosti celuloze koja se sastoji od staničnih stijenki biljaka, jedna od njih može se koristiti u izradi papira, kartona ili papirnog tkiva. Tu su i vlakna u celulozi koja se često koriste u izradi rukotvorina ili vrlo jakih užadi.

To je recenzija iz Seputartahu.co.id o čemu se radi Celuloza je: definicija, vrste, struktura, svojstva i funkcije, Nadam se da je korisno.