Cellulóz - ABRITVS
Cellulóz (Latin cellula - sejt) a legelterjedtebb nagy molekulájú biopolimer neve a természetben. Ez egy nagy szénhidrát lineáris (elágazás nélküli) biológiai eredetű szerves molekula, amely ismétlődő, monomereknek nevezett építőelemekből áll.
A cellulózláncok mindegyike fő szerkezeti eleme sejtfal mindegyiken növényi sejt . A fafajok faanyagában a cellulóz-tartalom eléri az 50% -ot, egyes növények szaporítóeszközeiben pedig csaknem a 100% -ot, például a nyár, a mák vagy a pamut bolyhában.
Cellulóz - építés
A monomerek, a cellulóz molekula felépítése ún monoszacharidok A csoportba tartozó vegyületek szénhidrátok . Valamennyi monomer azonos típusú: β-1,4-glükóz és piranotikus gyűrűk formájában van, ciklikus hexóz alakban és egy heteroatommal. oxigén (β-D-glükopiranóz maradékok). A monomer építőelemek egységessége a cellulóz-makromolekulákat a homopolimerek. A folyamat során a növények zöld részeiben monoszacharidok keletkeznek fotoszintézis .
Mind a két monomert összekapcsolja egymással az glikozidos kötés, kondenzációs reakció (dehidráció) eredményeként képződik, amelyben a diszacharid képződik cellobiosis. A csatlakozás 1-4 típusú. Ez azt jelenti, hogy az egyik monoszacharid részt vesz az 1. pozícióban elhelyezkedő glikozidos hidroxilcsoportjával (-OH), a másik pedig a 4. helyzetben lévő hidroxilcsoportjával.
A monomerek láncba kapcsolásának folyamata sokszor megismétlődik és meghívásra kerül polimerizáció. Továbbra is nagy cellulózmolekulát termel, amely az osztály polimerje poliszacharidok . A polimerizáció a növényi sejtmembránok felületén, speciális enzim komplexekben megy végbe (lásd Sejtfal ).
A cellobiosis az egyes cellulózmolekulák elemi egységének tekinthető, mert magában foglalja a glikozidos kötést is. Mert elemi építőelem azonban figyelembe kell venni β-D-glükopiranóz (β-glükóz).
4 - O - β - D-glükopiranozil - β - D - glükopiranóz (cellardiózis, amelyet Howard képletei képviselnek)
A cellulóz molekula tömege 100 000 - 1 000 000 tartományban változhat, és a monomerek száma elérheti az 5 - 6 000. A cellulóz makromolekula empirikus képlete (C6H10O5) n, azaz. kémiai összetétele csak magában foglalja kémiai elemek szén, oxigén és hidrogén a megadott arányban. A cellulóz részleges hidrolízise glükózt és cellobiózt eredményez, a teljes hidrolízis pedig csak szőlőcukor .
A cellulózmolekulák párhuzamosan helyezkednek el, hogy fibrillákat képezzenek, és azáltal kötődjenek egymáshoz hidrogénkötések . Ez a jelentős szilárdságuk és rostképző képességük titka.
A cellulóz molekula szerkezete
A cellulóz, a cellobióz és a β - D - glükopiranóz maradékok ábrázolására a fent használt Howard-képletek térben nem tükrözik a hexózisok konformációs alakját ( konformációs izomerizmus ).
Megállapították, hogy hasonló a ciklohexánhoz, szőlőcukor elfoglalhatja a szék alakját, amely a három forma közül a legstabilabb is. A szubsztituensek térbeli elhelyezkedésétől függően a legenergiahatékonyabb az, amelyben a hidrogénatomok tengelyirányban, a hidroxilcsoportok pedig egyenlítően helyezkednek el.
β - glükóz (β - D - glükopiranóz) a szék konformációjában - a gyűrű és a helyettesítők térbeli orientációja
A két végén lévő elemi építőelemek tulajdonságaikban kissé eltérnek a lánc többi részétől. Az egyik végén lévő monomer, amely egy reagálatlan glikozidos hidroxilcsoportot (hemiacetális csoport) tartalmaz, ún. redukáló. A lánc másik végén lévő monomert nevezik meg nem redukáló.