Целлюлоза: определение, тип, структура, свойства и функции

Целлюлоза: определение, тип, структура, свойства и функции – Целлюлоза – это волокноподобное соединение, которое содержится в защитных клеточных стенках растений. Чтобы лучше это понять, мы, конечно, обсудим целлюлозу подробнее ниже. Давайте посмотрим.

Целлюлоза: определение, тип, структура, свойства и функции

Целлюлоза является составным веществом, которое содержится в растениях в больших количествах и является структурным материалом клеточных стенок всех растений. Целлюлоза — это молекула, состоящая из элементов углерода, водорода и кислорода, которая содержится в клеточных структурах почти во всех растительных веществах.

Целлюлоза является основным углеводом, синтезируемым растениями, и почти на 60% входит в состав структуры древесины. Целлюлоза — это длинные волокна, которые вместе с гемицеллюлозой, пектинами и белками образуют сетчатую структуру для укрепления клеточных стенок растений. Например, а именно в виде остатков урожая или сельскохозяйственных отходов, таких как рисовая солома, кукурузная шелуха, пшеница, скорлупа сахарного тростника и многое другое.

Целлюлоза была впервые описана Ансельмом Пайеном в 1838 году. целлюлоза как стойкое твердое волокно и остается после очистки растительных тканей кислотами и аммиак. Пайен начал наблюдать, что очищенный материал содержит химические соединения однородного типа, которые он назвал углеводами. Это основано на остатках глюкозы, подобных крахмалу (Brown and Saxena, 2007).

Виды целлюлозы

По данным Нурингтяса (2010), существует три типа целлюлозы в зависимости от степени полимеризации и растворимости в гидроксиде натрия (NaOH), среди них следующие:

α-целлюлоза (альфа-целлюлоза)

Структурная формула целлюлозы α

α-Целлюлоза – это разновидность длинноцепочечной целлюлозы, нерастворимая в 17,5% растворе NaOH или сильнощелочном растворе со степенью полимеризации 600 – 1500. Целлюлоза α используется для прогнозирования или определения уровня чистоты целлюлозы.

α-Целлюлоза — это самый чистый или высококачественный тип целлюлозы. Целлюлоза α > 92% соответствует требованиям, если ее используют в качестве основного сырья при производстве топлива или взрывчатых веществ, в то время как целлюлоза более низкого качества используется в качестве сырья в производстве бумаги и одежды. или ткань. Чем выше содержание альфа-целлюлозы, тем лучше качество материала.

Целлюлоза β (бета-целлюлоза)

Структурная формула целлюлозы β

β-целлюлоза – разновидность короткоцепочечной целлюлозы, которая растворяется в 17,5% растворе NaOH или сильном основании со степенью полимеризации 15 – 90, при нейтрализации может выпадать в осадок.

Целлюлоза γ (гамма-целлюлоза)

Целлюлоза γ — это разновидность целлюлозы, такая же, как целлюлоза β, но степень полимеризации менее 15.

Структура целлюлозы

Целлюлозное волокно представляет собой волокно, образованное стенками растительных клеток. В целлюлозных волокнах содержится два вида целлюлозы: микрофибриллы целлюлозы и макрофибриллы целлюлозы, имеющие форму нитей, которые собираются вместе с другими клетками.

Полисахариды и белки циркулируют в клеточной стенке. Расположение микрофибрилл целлюлозы между полисахаридами и белками обеспечивает прочную связь в клеточной стенке растения. Эта стенка растительной клетки выполняет различные функции, включая укрепление клеточной стенки.

Клеточная стенка защищает внутреннюю часть растительной клетки. В отличие от других компонентов клеточной стенки, где процесс синтеза происходит внутри растительной клетки, целлюлоза синтезируется на поверхности клеточной стенки.
Между плазматической мембраной растений расположен фермент, называемый синтезатором целлюлозы, задача которого заключается в синтезе целлюлозы. Если целлюлоза собирается менять форму, то именно целлюлозные микрофибриллы находятся на внутренней поверхности клетки. Затем микрофибриллы целлюлозы связываются друг с другом, образуя макрофибриллы целлюлозы, которые находятся на средней поверхности клетки. Макрофибриллы целлюлозы увеличиваются, образуя волокна, называемые целлюлозными волокнами.

Свойства целлюлозы

По мнению Фенгеля и Вегенера (1984), свойства целлюлозы состоят из физических и химических свойств. Какая длинноцепочечная целлюлоза имеет более сильные физические свойства и более устойчива к разложению, вызванному нагреванием, химическими и биологическими воздействиями.

Вот еще некоторые свойства целлюлозы, а именно:

• Может разлагаться путем гидролиза, окисления, фотохимии или механически, так что молекулярная масса уменьшается.
• Нерастворим в воде, даже в органических растворителях, но частично растворим в щелочных растворах.
• В сухом состоянии целлюлоза гигроскопична, тверда и хрупка. Если целлюлоза содержит достаточно воды, это будет мягкая целлюлоза. Таким образом, функция воды здесь заключается в том, что она смягчает.
• Целлюлоза в кристаллах обладает большей прочностью по сравнению с ее аморфной формой.

Между тем, по данным Харсини и Сусиловати (2010), свойства целлюлозных волокон следующие:

• Имеет высокую прочность на разрыв.
• Умеет формировать сеть.
• Не легко растворим в воде, щелочах и органических растворителях.
• Относительно бесцветный.
• Имеет более сильную связывающую способность.

Источник целлюлозы

Целлюлоза присутствует во всех растениях, от древних деревьев до примитивных организмов, таких как морские травы, жгутиконосцы и бактерии. Целлюлозу можно получить даже из животного мира, например, туницин и оболочечное вещество кутикулы, идентичное растительной целлюлозе.

Высокий уровень целлюлозы содержится в семенных волосках (хлопок, капок) и волокнах кожи, мхах, хвоще и бактериях, которые содержат мало целлюлозы. На выделение целлюлозы также большое влияние оказывают соединения, присутствующие в клеточных стенках. Такие соединения, как жир, воск, белок, а также пектин, очень легко удалить, и это можно сделать путем экстракции органическими растворителями и разбавленной щелочью. Эта работа, например, выполняется на хлопке и конопле.

Целлюлоза является основным материалом многих технологических продуктов (бумага, пленка, волокно, добавки и т. д.). гораздо больше) и поэтому выделяются в основном из древесины путем варки целлюлозы в больших масштабах. большой.

Целлюлозу можно найти в клеточных стенках фруктов и овощей, и она не переваривается человеком. Целлюлоза, прошедшая через пищеварительную систему пищи, не изменяется, но полезна в качестве пищевых волокон, которые хорошо усваиваются пищеварительной системой человека. Молекулы целлюлозы имеют длину от нескольких сотен до нескольких тысяч единиц глюкозы, в зависимости от источника.

Целлюлоза — это полимер, содержащийся в стенках растительных клеток, таких как древесина, ветки и листья. Именно это делает структуру древесины, ветвей и листьев прочной. Существуют мономерные звенья, которые объединяются с образованием полимеров. Глюкоза – это название мономера, содержащегося в целлюлозе.

Другим источником целлюлозы является результат биосинтеза целлюлозы такими микроорганизмами, как бактерии, водоросли и грибы. Водоросли и грибы могут производить целлюлозу посредством ферментативного синтеза in vitro из целлобиозилфторид, а также хемосинтез из глюкозы при полимеризации с раскрытием цикла бензильных производных и пивалоил.

Из трех микроорганизмов только вид Acetobacter xylinum может производить целлюлозу в больших количествах. Другой источник целлюлозы, полученный из животных, называется туницином или животной целлюлозой, поскольку его получают из некоторых морских организмов класса Tunicata (Gea, 2010).

Преимущества и функции целлюлозы

Ниже приведены роли и преимущества целлюлозы, в том числе:

Состав стенок растительных клеток

Целлюлоза является основным компонентом клеточных стенок растений, а также некоторых других организмов, таких как водоросли. У растений целлюлоза играет очень важную роль в их выживании в природе. Прочная и жесткая природа целлюлозы позволяет растениям расти вертикально на поверхности земли.

Оптимизация пищеварения животных

Целлюлоза — это соединение, известное как клетчатка. Это соединение играет очень важную роль для организма животного, хотя оно не может его переваривать. Клетчатка способна выталкивать непереваренные пищевые остатки (пищевые остатки), благодаря чему процесс дефекации проходит гладко. Если вам не хватает пищевых волокон, это приведет к запору, который является симптомом затрудненной дефекации, вызванной чрезмерным поглощением воды. Однако, если есть клетчатка, известная как целлюлоза, от фекалий будет легко избавиться.

Строительные материалы и недвижимость

Благодаря тому, что целлюлоза прочная и плохо растворяется в воде, она имеет много преимуществ. Преимущества включают в себя то, что целлюлоза используется в качестве добавки при производстве тканей или ковров и многого другого. Эту водонерастворимую целлюлозу очень легко отделить от других соединений или жидкостей.

И не только это, благодаря наличию целлюлозы, состоящей из стенок растительных клеток, одну из которых можно использовать при производстве бумаги, картона или салфеток. В целлюлозе также содержится волокно, которое часто используется при изготовлении поделок или очень, очень прочных веревок.

Таким образом, обзор от О знании.co.id о чем это Целлюлоза: определение, тип, структура, свойства и функции, Надеюсь, это будет полезно.