Tartalomjegyzék
cellulóz definíció
főnév
többes szám: cellulóz
cel·lu·lose, sĕl ‘ yə-lōs
(1) poliszacharid, amely lineáris láncból áll (1→4) kapcsolt D-glükóz egységek: (C6H10O5) n
(2) a rostos szénhidrát található a sejtfal zöld növények, egyes algák, oomycetes., Ez biztosítja az erő, a merevség, a növényi sejtek
Áttekintés
Cellulóz csoportjába tartozik poliszacharid szénhidrátok. A szénhidrátok szénből, hidrogénből és oxigénből álló szerves vegyületek, általában 1:2:1 arányban. Ezek a biomolekulák egyik fő osztálya., A poliszacharid több szacharid egységből álló szénhidrát. Némelyikük energia-tüzelőanyagként szolgál (pl. keményítő és glikogén), míg mások szerkezeti funkciókkal (pl. cellulóz) rendelkeznek.
történelem és terminológia
1838-ban Anselme Payen francia kémikus 1795-1871-ben képes volt izolálni a cellulózt egy növényi anyagból. 1 azonosította a cellulóz kémiai képletét is: (C6H10O5) n, ahol n a polimerizáció mértékére utal.,
jellemzők
a cellulóz biológiailag lebontható, szagtalan, íze nincs. Ez egy egyenes láncú polimer szénhidrátok. Ez egy szerves vegyület, mint a többi szénhidrát. Több glükózmaradék (pl. 300-1000 vagy több egység) lineáris láncából áll, amelyet β(1→4) glikozid kötés köt össze., Az egyik láncból származó glükózon lévő hidroxilcsoportok hidrogénkötésekkel kapcsolódnak a glükóz oxigénatomjaihoz egy másik vagy ugyanazon láncon. A láncok között nem fordulnak elő glikozidos kötések. A hidrogénkötések azok, amelyek a láncokat egymás mellett tartják. Így a cellulóz mikrofibrilként jelenik meg. Ez teszi szakítószilárdság a sejtfal, ahol arra szolgál, mint a növény “citoszkeleton”. A cellulóz egyéb tulajdonságai a lánc hosszától vagy a polimerizáció mértékétől függenek.
cellulóz vs., A keményítő
a cellulóz hasonló a keményítőhöz, mivel több glükózmonomerből áll. A keményítőben lévő glükózmaradványokat azonban α-glikozidos kötések kötik össze, azaz α (1→4) amilózban és α-(1,4) és α(1→6) amilopektin alkotórészekben. A cellulóz egyenes polimer is. Hiányzik a keményítőben jelen lévő tekercselés és ágak. A cellulóz meglehetősen merev, rúdszerű konformációt képez. Mindkettőt a növények bioszintetizálják. A növények azonban elsősorban tároló szénhidrátként keményítőt termelnek. A cellulózt a növények elsősorban sejtfal komponensként állítják elő., A cellulóz a vaszkuláris növények (valamint számos alga és oomycetes) elsődleges sejtfalának szerkezeti összetevője.
cellulóz vs.kitin
a cellulóz a legelterjedtebb természetes poliszacharid, amelyet kitin követ. Cellulóz hasonlít kitin, hogy egy poliszacharid monomerek egymáshoz kapcsolódó β (1→4) glikozid kötés., Különbségük a monoszacharid alkotórészeken van: a cellulóz D-glükózból áll, míg a kitin az N-acetil-D-glükózamin monomerek polimere. Kitin van egy acetil-amin csoport helyett hidroxilcsoport minden monomer. Ez lehetővé teszi, hogy több lehetőséget hidrogén kötés polimerek között a kitin. Ezért a cellulózhoz képest a kitin keményebb poliszacharid, annál is inkább, ha kompozit anyagban kalcium-karbonáttal kombinálják.
cellulóz vs. hemicellulóz
a hemicellulóz egy másik poliszacharid a növényi sejtfalakban., Mind a hemicellulóz, mind a cellulóz poliszacharidok, de a hemicellulóz nem csak glükóz polimerizációjával készül. A hemicellulóz xilózt, galaktózt, mannózt, rhamnózt és arabinózt is tartalmaz. Ezenkívül a hemicellulóz elágazó, keresztkötésű polimer, míg a cellulóz nem elágazó, egyenes láncú polimer. Ők is különböznek a szintetizálásuk módjától. Míg a cellulózt a sejten kívül szintetizálják (a plazmamembránon a “rozetta terminális komplex” által), a hemicellulóz szintetizálódik a sejt belsejében, azaz a Golgi készülék cukor nukleotidjaiból.,2
szintézis
a cellulózt természetesen a növényeken kívül más organizmusok termelik. Egyes baktériumok, protisztok, algák és állatok (pl. zsákállatok) termelik. A cianobaktériumok feltételezhetően az első szervezet, amely cellulózt termel.1
magasabb növényekben a cellulózt a sejten kívül állítják elő, különösen az extracelluláris mátrixban vagy a sejtfalban., A plazmamembránon lebegő rozetta terminális komplex nevű fehérjeszerkezet szintetizálja. A komplex cellulózszintázokat tartalmaz, amelyek részt vesznek a cellulóz lánc szintézisében. A cellulóz bioszintetikus út glükózt használ előanyagként., The different steps in the pathway are shown below: 3
(1) Glucose → Glucose 6-phosphate (by hexokinase)
(2) Glucose 6-phosphate → Glucose 1-phosphate (by phosphoglucomutase)
(3) Glucose 1-phosphate → UDP-glucose (by UDP glucose pyrophosphorylase)
(4) UDP-glucose → Glucan chains (by cellulose synthase)
(5) Glucan chains → Crystalline cellulose (crystallization process)
Cellulose chains are arranged like “cables” embedded in the matrix. The matrix, in turn, contains various glycoproteins and other polysaccharides., A baktériumokban a cellulózt biofilm összetevőjeként állítják elő. A biofilm egy mikrobiális közösség, amelyet poliszacharidok, fehérjék és nukleinsavak extracelluláris mátrixa stabilizál.1
lebomlás
a Cellodextrinekre és glükózegységekre hidrolízissel lebontott cellulózt cellulolízisnek nevezzük. Nem sok állat képes megemészteni a cellulóztartalmú étrendet. A kérődzők, például a tehenek és a juhok képesek a cellulóz emésztésére a cellulózt lebontó enzimekkel rendelkező szimbiotikus anaerob baktériumok (például Cellulomonák) miatt. Az enzimeket cellulázoknak nevezik., A baktériumok a hindgutban laknak, ahol cellulózt erjesztenek. A termeszek, amelyek a cellulózban gazdag erdőkben táplálkoznak, szintén megemészthetik. Némelyikük flagellált protozoánokkal vagy mikrobiális szimbiontokkal rendelkezik a hátsó részükben, amelyek enzimeket termelnek, amelyek hasíthatják a glikozidos kötéseket. Más termeszek cellulázokat termelnek.,
biológiai fontosság
növényekben a cellulóz fontos sejtfalkomponens. Stabilizálja és merevvé és keményebbé teszi a sejtfalat. A cellulóz emésztésére képes állatok ebből a poliszacharidból nyerhetik energiájukat. Az emberek nem képesek megemészteni a cellulózt a szükséges enzimek hiánya miatt., A cellulóz azonban továbbra is beépíthető az étrendbe, ahol élelmi rostként szolgál. A cellulóz természetesen jelen van káposzta, diófélék, hüvelyesek, avokádó, bogyók, alma, tökmag stb. Vegyileg is feldolgozható, hogy az élelmiszeriparban krémesítőszerként vagy sűrítőszerként használják parmezán sajtra, fagylaltra és más kereskedelmi élelmiszerekre.4 fogyasztáskor a cellulóz ezekben az élelmiszerekben oldhatatlan rostként szolgál, amely elnyeli a vizet, és növeli a széklet nagy részét., Az emberi vastagbélben normálisan élő mikrobioták képesek a cellulóz erjesztésére, rövid láncú zsírsavak és gázok előállítására. A rövid láncú zsírsavakat a szervezet felszívja és metabolizálja.
a cellulóz különböző ipari alkalmazásokkal is rendelkezik. Például a pamut növény több mint 90% cellulózból álló pamutszálakat gyárt. Ezek betakaríthatók ruhák, papír, műselyem, celofán és építőanyagok előállítására. Az energianövényekből származó cellulózanyagot bioüzemanyagokká (például cellulóz-etanolná) történő átalakításra is felhasználták.,llulose
See Also
- polysaccharide
- carbohydrate
- chitin