Cuprins
Celuloză Definiție
substantiv
plural: celluloses
cel·lu·pierde, sĕl’yə-lōs
(1) Un polizaharid format dintr-un lanț liniar de β (1→4) legat de D-glucoză unități: (C6H10O5) n
(2) fibroase carbohidrati găsit în peretii celulelor de plante verzi, unele alge și oomycetes., Acesta oferă rezistență și rigiditate la celulele vegetale
Prezentare
Celuloză aparține unui grup de polizaharide carbohidrati. Carbohidrații sunt compuși organici compuși din carbon, hidrogen și oxigen, de obicei în raport de 1:2:1. Ele sunt una dintre clasele majore de biomolecule., Polizaharidele sunt carbohidrați alcătuiți din mai multe unități de zaharide. Unele dintre ele servesc drept combustibil energetic (de exemplu, amidon și glicogen), în timp ce altele au funcții structurale (de exemplu, celuloză).
Istorie și terminologie
în 1838, chimistul francez Anselme Payen 1795 -1871 a reușit să izoleze celuloza dintr-o materie vegetală. 1 El a identificat, de asemenea, formula chimică a celulozei: (C6H10O5) n, unde n se referă la gradul de polimerizare.,
Caracteristici
Celuloza este biodegradabil, inodor, și nu are nici un gust. Este un polimer cu lanț drept de carbohidrați. Este un compus organic la fel ca și ceilalți carbohidrați. Acesta este alcătuit dintr-un lanț liniar de reziduuri multiple de glucoză (de exemplu, 300 până la 1000 sau mai multe unități) legate prin legătură glicozidică β(1→4)., Grupările hidroxil de pe glucoză dintr-un lanț se conectează prin legături de hidrogen cu atomii de oxigen de pe glucoză pe altul sau același lanț. Nu există legături glicozidice între lanțuri. Legăturile de hidrogen sunt cele care țin lanțurile una lângă alta. Astfel, celuloza apare ca un microfibril. Acesta redă rezistența la tracțiune la peretele celular unde servește drept „citoschelet”al plantei. Celelalte proprietăți ale celulozei depind de lungimea lanțului sau de gradul de polimerizare.
celuloză vs., Amidonul
Celuloza este similară cu amidonul, fiind compusă din mai mulți monomeri de glucoză. Cu toate acestea, reziduurile de glucoză din amidon sunt legate prin legături α-glicozidice, adică α(1→4) în amiloză și α-(1,4) și α(1→6) în constituenții amilopectinei. De asemenea, celuloza este un polimer drept. Îi lipsește înfășurarea și ramurile care sunt prezente în amidon. Celuloza formează o conformație destul de rigidă, asemănătoare tijei. Ambele sunt biosintetizate de plante. Cu toate acestea, plantele produc amidon în principal ca carbohidrați de stocare. Celuloza este produsă de plante în principal ca o componentă a peretelui celular., Celuloza este o componentă structurală a peretelui celular primar al plantelor vasculare (precum și a multor alge și oomicete).
Celuloză vs Chitină
Celuloza este cel mai abundent polizaharid natural, urmat de chitină. Celuloza seamănă cu chitina ca fiind o polizaharidă cu monomeri legați unul de celălalt prin legătură β(1→4) glicozidică., Diferența lor este asupra constituenților monozaharidici: celuloza este compusă din D-glucoză, în timp ce chitina este un polimer al monomerilor N-acetil-D-glucozamină. Chitina are o grupare acetilamină în loc de o grupare hidroxil pe fiecare monomer. Acest lucru permite mai multe oportunități de lipire a hidrogenului între polimerii din chitină. Prin urmare, în comparație cu Celuloza, chitina este o polizaharidă mai dură, cu atât mai mult atunci când este combinată cu carbonat de calciu într-un material compozit.
celuloza vs. hemiceluloza
hemiceluloza este o altă polizaharidă din pereții celulelor plantei., Atât hemiceluloza, cât și celuloza sunt polizaharide, dar hemiceluloza se face prin polimerizarea nu doar a glucozei. Hemiceluloza conține, de asemenea, xiloză, galactoză, manoză, ramnoză și arabinoză. Mai mult, hemiceluloza este un polimer ramificat, reticulat, în timp ce celuloza este un polimer neramificat, cu lanț drept. Ele diferă, de asemenea, în modul în care sunt sintetizate. În timp ce celuloza este sintetizată în afara celulei (prin „complexul terminal de rozetă” de la membrana plasmatică), hemiceluloza este sintetizată în interiorul celulei, adică din nucleotidele de zahăr din aparatul Golgi.,2
Sinteza
Celuloza este produsă în mod natural de alte forme de organisme în afară de plante. Se constată că este produs de anumite bacterii, protiști, alge și animale (de exemplu, tunicate). Se presupune că cianobacteriile sunt primul organism care produce celuloză.1
la plantele superioare, celuloza este produsă în afara celulei, în special la matricea extracelulară sau la peretele celular., Este sintetizat prin structura proteică numită complex terminal de rozetă care plutește la membrana plasmatică. Complexul conține sintaze de celuloză, care sunt implicate în sinteza lanțului de celuloză. Calea biosintetică a celulozei folosește glucoza ca precursor., 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., În bacterii, celuloza este produsă ca constituent al unui biofilm. Un biofilm este o comunitate microbiană care este stabilizată de o matrice extracelulară de polizaharide, proteine și acizi nucleici.1
degradare
celuloza care este defalcată în cellodextrine și unități de glucoză prin hidroliză se numește celuloliză. Nu multe animale pot digera dieta care conține celuloză. Rumegătoarele, cum ar fi vacile și oile, sunt capabile să digere celuloza datorită bacteriilor anaerobe simbiotice (de exemplu, Celulomonas) care au enzime care degradează celuloza. Enzimele se numesc celulaze., Bacteriile locuiesc în hindgut unde fermentează celuloza. Termitele care se hrănesc cu păduri bogate în celuloză o pot digera și ele. Unele dintre ele au protozoare flagelate sau simbionți microbieni în hindgut care produc enzime care pot scinda legăturile glicozidice. Alte termite produc celulaze.,
Importanța Biologică
În plante, celuloza este un important perete celular componentă. Se stabilizează și face peretele celular rigid și dur. Animalele care sunt capabile să digere celuloza își pot obține energia din această polizaharidă. Oamenii nu pot digera celuloza din cauza lipsei enzimelor necesare., Cu toate acestea, celuloza poate fi încă încorporată în dietă, unde servește ca fibră dietetică. Celuloza este prezentă în mod natural în varză, nuci, leguminoase, avocado, fructe de pădure, mere, semințe de dovleac etc. De asemenea, poate fi prelucrat chimic pentru a fi utilizat în industria alimentară ca agent de cremă sau îngroșător pentru parmezan, înghețată și alte alimente comerciale.4 Când este consumat, celuloza din aceste alimente servește ca o fibră insolubilă care absoarbe apa și crește cea mai mare parte a scaunului., Microbiota care locuiește în mod normal în intestinul gros al oamenilor este capabilă să fermenteze celuloza, producând acizi grași cu lanț scurt și gaze. Acizii grași cu lanț scurt sunt absorbiți și metabolizați de organism.
celuloza are, de asemenea, diverse aplicații industriale. De exemplu, bumbac plant produce fibre de bumbac constând din mai mult de 90% celuloză. Acestea pot fi recoltate pentru a produce haine, hârtie, raion, celofan și materiale de construcție. Materialul celulozic din culturile energetice a fost, de asemenea, utilizat pentru transformarea în biocombustibili (de exemplu, etanol celulozic).,llulose
See Also
- polysaccharide
- carbohydrate
- chitin