Innholdsfortegnelse
Cellulose Definisjon
substantiv
flertall: celluloses
cel·lu·taper, sĕl’yə-lōs
(1) Et polysakkarid som består av en lineær kjede av β (1→4) knyttet D-glukose enheter: (C6H10O5) n
(2) Det fibrøse karbohydrater som finnes i cellen vegger av grønne planter, noen alger og oomycetes., Det gir styrke og stivhet til å plante celler
Oversikt
Cellulose tilhører en gruppe av polysakkarid karbohydrater. Karbohydrater er organiske forbindelser som består av karbon, hydrogen og oksygen, vanligvis i forholdet 1:2:1. De er en av de viktigste klasser av biomolecules., Polysakkarid er karbohydrater består av flere saccharide enheter. Noen av dem tjene som energi drivstoff (f.eks. stivelse og glykogen), mens andre har strukturelle funksjoner (f.eks. cellulose).
Historikk og Terminologi
I 1838, fransk kjemiker Anselme Payen 1795 -1871 var i stand til å isolere cellulose fra en plante saken. 1 Han også identifisert den kjemiske formelen for cellulose: (C6H10O5) n, hvor n viser til graden av polymerisering.,
Egenskaper
Cellulose er biologisk nedbrytbare, luktfri, og har ingen smak. Det er en rett kjede polymer av karbohydrater. Det er en organisk stoff akkurat som andre karbohydrater. Det er laget av en lineær kjede av flere glukose rester (f.eks. 300 til 1000 eller flere enheter) som er knyttet sammen av β(1→4) glycosidic bond., Den hydroksylgrupper på glukose fra på en kjede koble av hydrogen obligasjoner med oksygen atomer på glukose på en annen eller den samme kjeden. Ingen glycosidic obligasjoner oppstår i mellom kjedene. Hydrogen obligasjoner er de som holder kjedene sammen, side ved side. Dermed, cellulose vises som en microfibril. Det gjør strekkfasthet til cellen veggen der det fungerer som anlegget er «cytoskeleton». De andre egenskapene av cellulose avhengig av lengden på kjedet eller på graden av polymerisering.
Cellulose vs., Stivelse
Cellulose er lik stivelse, som består av flere glukose monomers. Men, glukose rester i stivelse er forbundet med α-glycosidic obligasjoner, dvs. α(1→4) i amylose og α-(1,4) og α(1→6) i amylopectin bestanddeler. Også, cellulose er en rett polymer. Det mangler coiling og grener som finnes i stivelse. Cellulose former en ganske stiv, stang-som konformasjon. Begge er biosynthesized av planter. Imidlertid, planter produserer stivelse først og fremst som lagring av karbohydrat. Cellulose er produsert av planter, hovedsakelig som en cellevegg komponent., Cellulose er en strukturell komponent av den primære cellevegg av karplanter (så vel som av mange alger og oomycetes).
Cellulose vs. Chitin
Cellulose er den mest tallrike naturlig polysakkarid som følges av chitin. Cellulose ligner chitin i det å være et polysakkarid med monomers knyttet til hverandre ved β(1→4) glycosidic bond., Deres forskjellen er på monosaccharide bestanddeler: cellulose består av D-glukose, mens chitin er en polymer av N-acetyl-D-glukosamin monomers. Chitin har en acetylamine gruppe i stedet for en hydroksyl gruppe på hver monomer. Dette gir flere muligheter for hydrogen binding mellom polymerer i chitin. Derfor, sammenlignet med cellulose, chitin er en tøffere polysakkarid, mer så når kombinert med kalsiumkarbonat i et sammensatt materiale.
Cellulose vs. Hemicellulose
Hemicellulose er en annen polysakkarid i plante-celle vegger., Både hemicellulose og cellulose er polysakkarider, men hemicellulose er laget av polymerisering av glukose. Hemicellulose inneholder også xylose, galaktose, mannose, rhamnose, og arabinose. Videre, hemicellulose er en forgrenet, cross-linked polymer mens cellulose er unbranched, rett-kjedet polymer. De er også forskjellige i måten de er fremstilt. Mens cellulose er syntetisert utenfor cellen (av «rosett terminal kompleks» i plasma membran), hemicellulose, er fremstilt inne i cellen, dvs. fra sukker nukleotider i Golgi apparatet.,2
Syntese
Cellulose er produsert naturlig av andre former for organismer bortsett fra planter. Det er funnet å være produsert av visse bakterier, protists, alger og dyr (f.eks. tunicates). Den cyanobacteria er antatt å være den første organismen til å produsere cellulose.1
I høyere planter, cellulose er produsert utenfor cellen, spesielt i den ekstracellulære matrise eller cellevegg., Det er syntetisert av proteinaceous struktur kalt rosett terminal kompleks flytende på plasma membran. Komplekset inneholder cellulose synthases, som er involvert i syntesen av cellulose-kjeden. Det cellulose biosynthetic veien bruker glukose som forløperen., 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., I bakterier, cellulose er produsert som en bestanddel av en biofilm. En biofilm er en mikrobielle samfunn som er stabilisert med en ekstracellulære matrise av polysakkarider, proteiner og nukleinsyrer.1
Nedbrytning
Cellulose som er brutt ned i cellodextrins og glukose enheter ved hydrolyse er kalt cellulolysis. Ikke mange dyr som kan fordøye cellulose-inneholder kosthold. Drøvtyggere, som kyr og sau, er i stand til å fordøye cellulose på grunn av det symbiotiske anaerobe bakterier (f.eks. Cellulomonas) som har enzymer som bryter ned cellulose. Enzymer er kalt cellulases., Bakteriene ligge i hindgut hvor de gjære cellulose. Den termites som lever av skogen rik på cellulose kan også fordøye det. Noen av dem har flagellate protozoans eller mikrobiell symbionts i deres hindgut som produserer enzymer som kan cleave glycosidic obligasjoner. Andre termites produsere cellulases.,
Biologiske Betydningen
I planter, cellulose er et viktig cellevegg komponent. Det stabiliserer og gjør cellen vegg stive og harde. Dyr som er i stand til å fordøye cellulose kan henter sin energi fra dette polysakkarid. Mennesker kan ikke fordøye cellulose på grunn av mangel på nødvendige enzymer., Imidlertid, cellulose kan fortsatt bli innlemmet i kosthold hvor det fungerer som et kosttilskudd fiber. Cellulose er naturlig tilstede i kål, nøtter, belgfrukter, avokado, bær, epler, gresskar frø, osv. Det kan også være kjemisk behandlet for å bli brukt i næringsmiddelindustrien som en mosing agent eller fortykker å parmesan ost, iskrem og andre kommersielle matvarer.4 Når konsumert, den cellulose i disse matvarene fungerer som et uløselig fiber som absorberer vann og øke bulk til avføring., Den microbiota bosatt normalt i store tarmen av mennesker er i stand til gjæring cellulose, produsere kortkjedede fettsyrer og gasser. De kortkjedede fettsyrer er absorbert og metaboliseres i kroppen.
Cellulose har også ulike industrielle anvendelser. For eksempel, bomullsdyner / – anlegget produserer bomull fiber som består av mer enn 90% cellulose. De kan høstes til å produsere klær, papir, rayon, cellofan, og byggevarer. Cellulosic materiale fra energi-avlinger har også blitt brukt for konvertering til biodrivstoff (f.eks. cellulosic ethanol).,llulose
See Also
- polysaccharide
- carbohydrate
- chitin