Celulóza je: definícia, typy, štruktúra, vlastnosti a funkcie

Celulóza je: definícia, typy, štruktúra, vlastnosti a funkcie – Celulóza je zlúčenina podobná vláknine a nachádza sa v ochranných bunkových stenách rastlín. Aby sme tomu lepšie porozumeli, samozrejme budeme diskutovať viac o celulóze nižšie. Pozrime sa.

Celulóza je: definícia, typy, štruktúra, vlastnosti a funkcie

Celulóza je základná látka nachádzajúca sa v rastlinách vo veľkých množstvách a ako štrukturálny materiál pre bunkové steny vo všetkých rastlinách. Celulóza je molekula pozostávajúca z prvkov uhlíka, vodíka a kyslíka, ktorá sa nachádza v bunkových štruktúrach takmer všetkých rastlinných materiálov.

Celulóza je hlavným uhľohydrátom syntetizovaným rastlinami a takmer 60% je súčasťou štruktúry dreva. Celulóza sú dlhé vlákna, ktoré spolu s hemicelulózou, pektínom a proteínom tvoria tkanivové štruktúry na posilnenie bunkových stien v rastlinách. Napríklad ako rastlinné alebo poľnohospodárske zvyšky, ako je ryžová slama, kukuričné ​​šupky, pšenica, šupky cukrovej trstiny a mnohé ďalšie.

Celulózu prvýkrát opísal niekto menom Anselme Payen v roku 1838 celulóza ako odolná pevná vláknina, ktorá zostáva po čistení rastlinného tkaniva kyselinami a amoniak. Payen začal pozorovať, že čistený materiál obsahuje jednotný typ chemickej zlúčeniny nazývanej sacharidy. Toto je založené na glukózových zvyškoch, ktoré sú podobné škrobu (Brown a Saxena, 2007).

Druhy celulózy

Podľa Nuringtyasa (2010) existujú tri typy celulózy na základe stupňa polymerizácie a rozpustnosti v zlúčeninách hydroxidu sodného (NaOH), vrátane nasledujúcich:

α celulóza (alfa celulóza)

Celulóza a Štrukturálny vzorec

α-celulóza je typ celulózy s dlhým reťazcom, ktorá je nerozpustná v 17,5% roztoku NaOH alebo roztoku silnej zásady so stupňom polymerizácie 600 – 1500. Celulóza α sa používa na odhad alebo stanovenie úrovne čistoty celulózy.

α-celulóza je najkvalitnejší alebo čistý typ celulózy. Celulóza α > 92 % spĺňa požiadavky, ak sa používa ako hlavná surovina pri výrobe pohonných látok alebo výbušnín, menej kvalitná celulóza sa používa ako surovina v papierenskom a odevnom priemysle alebo handričkou. Čím vyšší je obsah alfa celulózy, tým je materiál kvalitnejší.

ß celulóza (Betha celulóza)

Štrukturálny vzorec β-celulózy

ß-celulóza je typ celulózy s krátkym reťazcom, ktorá je rozpustná v 17,5 % roztoku NaOH alebo silnej báze so stupňom polymerizácie 15 – 90 a pri neutralizácii sa môže vyzrážať.

Celulóza γ (gama celulóza)

γ-celulóza je typ celulózy, ktorý je rovnaký ako ß-celulóza, ale stupeň polymerizácie je menší ako 15.

Štruktúra celulózy

Celulózové vlákno je vláknité rastlinné bunkové steny. V celulózových vláknach sa nachádzajú dva typy celulózy, a to mikrofibrilová celulóza a makrofibrilová celulóza, ktorá má tvar vlákien, ktoré sa zhromažďujú spolu s inými bunkami.

Polysacharidy a proteíny cirkulujú v bunkových stenách. Usporiadanie celulózových mikrofibríl medzi polysacharidmi a proteínmi vytvára silnú väzbu v stenách rastlinných buniek. Táto rastlinná bunková stena plní rôzne funkcie, vrátane posilnenia bunkovej steny.

Bunková stena chráni časti vnútri rastlinnej bunky. Na rozdiel od iných zložiek bunkovej steny, kde proces syntézy prebieha vo vnútri rastlinných buniek, celulóza sa syntetizuje na povrchu bunkovej steny.
Medzi plazmatickými membránami rastlín sa nachádza enzým nazývaný celulózová syntáza, ktorej úlohou je syntetizovať celulózu. Ak sa celulóza zmení, sú to celulózové mikrofibrily, ktoré sú na vnútornom povrchu bunky. Potom sa celulózové mikrofibrily na seba naviažu a vytvoria celulózové makrofibrily, ktoré sú umiestnené na strednom povrchu bunky. Celulózové makrofibrily sa zväčšujú a vytvárajú vlákna nazývané celulózové vlákna.

Vlastnosti celulózy

Podľa názoru Fengela a Wegenera (1984) vlastnosti celulózy pozostávajú z fyzikálnych vlastností a chemických vlastností. Celulóza s dlhým reťazcom má silnejšie fyzikálne vlastnosti a je odolnejšia voči degradácii spôsobenej teplom, chemikáliami a biologickými vplyvmi.

Tu sú niektoré ďalšie vlastnosti celulózy, a to:

• Môže byť degradovaný hydrolýzou, oxidáciou, fotochémiou alebo mechanicky tak, že jeho molekulová hmotnosť klesá.
• Nerozpustný vo vode ani v organických rozpúšťadlách, ale čiastočne rozpustný v alkalických roztokoch.
• V suchom stave má celulóza hygroskopické, tvrdé a krehké vlastnosti. Ak celulóza obsahuje dostatok vody, bude mäkká. Takže funkciou vody je, že je užitočná pri zmäkčovaní.
• Celulóza v kryštáloch má lepšiu pevnosť v porovnaní s jej amorfnou formou.

Medzitým podľa Harsiniho a Susilowatiho (2010) sú vlastnosti celulózového vlákna nasledovné:

• Má vysokú pevnosť v ťahu.
• Schopný vytvoriť sieť.
• Nie je ľahko rozpustný vo vode, zásadách a organických rozpúšťadlách.
• Relatívne bezfarebný.
• Má silnejšiu väzbovú schopnosť.

Zdroj celulózy

Celulóza je prítomná vo všetkých rastlinách od poschodových stromov až po primitívne organizmy, ako sú morské riasy, bičíkovce a baktérie. Celulózu možno dokonca získať aj vo svete zvierat, ako je tunicín a látka kutikuly plášťa, ktorá je identická s rastlinnou celulózou.

Vysoké hladiny celulózy sa nachádzajú v chĺpkoch semien (bavlna, kapok), ako aj v kožných vláknach, machu, prasličke a baktériách, ktoré obsahujú malé množstvo celulózy. Celulózová izolácia je tiež značne ovplyvnená zlúčeninami obsiahnutými v bunkových stenách. Zlúčeniny ako tuk, vosk, bielkoviny a pektín sa veľmi ľahko odstraňujú a možno ich vykonať extrakciou organickými rozpúšťadlami a zriedenými zásadami. Táto práca sa vykonáva napríklad na bavlne a konope.

Celulóza je základnou zložkou mnohých technologických produktov (papier, fólie, vlákna, prísady atď oveľa viac) a preto sa izolujú hlavne z dreva procesmi výroby buničiny vo veľkom meradle veľký.

Celulózu nájdete v bunkových stenách ovocia a zeleniny a človek ju nedokáže stráviť. Celulóza, ktorá prešla tráviacim systémom potravy, sa nemení, ale je užitočná ako vláknina, ktorú tráviaci systém človeka správne prijíma. Dĺžka molekuly celulózy je približne niekoľko stoviek až niekoľko tisíc glukózových jednotiek, v závislosti od zdroja.

Celulóza je polymér nachádzajúci sa v stenách rastlinných buniek, ako je drevo, konáre a listy. To spôsobuje, že štruktúra dreva, konáre a listy zosilnejú. Existujú monomérne jednotky, ktoré sa spájajú a vytvárajú polyméry. Glukóza je názov monoméru, ktorý sa nachádza v celulóze.

Ďalším zdrojom celulózy je výsledok biosyntézy celulózy mikroorganizmami, ako sú baktérie, riasy a huby. Riasy a huby môžu produkovať celulózu prostredníctvom enzymatickej syntézy in vitro z celobiozylfluorid, ako aj chemosyntéza z glukózy po polymerizácii benzylových derivátov pri otvorení kruhu a pivaloyl.

Z týchto troch mikroorganizmov iba druh Acetobacter xylinum dokáže produkovať celulózu vo veľkých množstvách. Ďalší zdroj celulózy pochádza zo zvierat, ktorý sa nazýva tunicín alebo živočíšna celulóza, pretože sa získava z určitých morských organizmov z triedy Tunicata (Gea, 2010).

Výhody a funkcie celulózy

Nasledujú úlohy a výhody celulózy, vrátane:

Konštruktéri bunkových stien rastlín

Celulóza je hlavnou zložkou bunkových stien rastlín a niekoľkých ďalších organizmov, ako sú riasy. V rastlinách hrá celulóza veľmi dôležitú úlohu pri ich prežití v prírode. Vďaka silným a tuhým vlastnostiam celulózy umožňuje rastlinám rásť vzpriamene na povrchu zeme.

Uľahčuje trávenie zvierat

Celulóza je zlúčenina známa ako vláknina, táto zlúčenina má pre organizmus zvieraťa veľmi dôležitú úlohu, aj keď ju nedokáže stráviť. Vláknina je schopná odtlačiť nestrávené zvyšky jedla (potravinové zvyšky), takže proces vyprázdňovania môže prebiehať hladko. Ak je nedostatok vlákniny, spôsobí to zápchu, ktorá je príznakom ťažkostí pri vyprázdňovaní spôsobených nadmernou absorpciou vody. Ak však existuje vláknina a.k.a celulóza, výkaly sa budú dať ľahko zlikvidovať.

Stavebný materiál a majetok

Charakter celulózy, ktorá je pevná a ľahko sa nerozpúšťa vo vode, znamená, že celulóza má mnoho výhod. Medzi výhody patrí celulóza, ktorá sa používa ako prídavný materiál pri výrobe látok alebo kobercov a mnoho ďalších. Celulóza, ktorá je nerozpustná vo vode, sa veľmi ľahko oddeľuje od iných zlúčenín alebo kvapalín.

A nielen to, vďaka prítomnosti celulózy, ktorá sa skladá zo stien rastlinných buniek, možno jednu z nich použiť pri výrobe papiera, kartónu alebo hodvábneho papiera. V celulóze sú tiež vlákna, ktoré sa často používajú pri výrobe remesiel alebo veľmi pevné laná.

To je recenzia od Seputartahu.co.id o čo ide Celulóza je: definícia, typy, štruktúra, vlastnosti a funkcie, Dúfam, že to bude užitočné.