Innehållsförteckning
cellulosa Definition
substantiv
plural: cellulosa
cel·lu·lose, sl ’ yə-lōs
(1) en polysackarid bestående av en linjär kedja av β (1→4) länkade d-glukosenheter: (c6h10o5) n
(2) den fibrösa kolhydrater som finns i cellväggarna av gröna växter, vissa alger och oomyceter., Det ger styrka och styvhet att plantera celler
översikt
cellulosa tillhör en grupp polysackaridkolhydrater. Kolhydrater är organiska föreningar som består av kol, väte och syre, vanligtvis i förhållandet 1:2:1. De är en av de viktigaste klasserna av biomolekyler., Polysackarid är kolhydrater som består av flera sackaridenheter. Vissa av dem fungerar som energibränsle (t.ex. stärkelse och glykogen) medan andra har strukturella funktioner (t. ex. cellulosa).
historia och terminologi
1838 kunde den franska kemisten Anselme Payen 1795 -1871 isolera cellulosa från ett växtmaterial. 1 han identifierade också den kemiska formeln av cellulosa: (c6h10o5) n, där n refererar till graden av polymerisation.,
egenskaper
cellulosa är biologiskt nedbrytbar, luktfri och har ingen smak. Det är en rak kedja polymer av kolhydrater. Det är en organisk förening precis som de andra kolhydraterna. Det består av en linjär kedja av flera glukosrester (t.ex. 300 till 1000 eller fler enheter) kopplade med β(1→4) glykosidbindning., Hydroxylgrupperna på glukosen från en kedja ansluter med vätebindningar med syreatomerna på glukosen på en annan eller samma kedja. Inga glykosidbindningar förekommer mellan kedjorna. Vätebindningar är de som håller kedjorna ihop, sida vid sida. Således framträder cellulosa som en mikrofibril. Det ger draghållfasthet till cellväggen där den fungerar som växtens ”cytoskeleton”. De andra egenskaperna hos cellulosa beror på kedjans längd eller på graden av polymerisation.
cellulosa vs., Stärkelse
cellulosa liknar stärkelse som består av flera glukosmonomerer. Glukosrester i stärkelse är emellertid förbundna med α-glykosidbindningar, d.v. s. α(1→4) i amylos och α-(1,4) och α(1→6) i amylopektinbeståndsdelar. Cellulosa är också en rak polymer. Det saknar coiling och grenar som finns i stärkelse. Cellulosa bildar en ganska stel, stavliknande konformation. Båda är biosyntetiserade av växter. Växter producerar emellertid stärkelse främst som lagringskolhydrat. Cellulosa produceras av växter huvudsakligen som en cellväggskomponent., Cellulosa är en strukturell komponent i den primära cellväggen hos vaskulära växter (liksom av många alger och oomyceter).
cellulosa vs kitin
cellulosa är den mest rikliga naturliga polysackariden följt av kitin. Cellulosa liknar kitin i att vara en polysackarid med monomerer kopplade till varandra genom β (1→4) glykosidbindning., Deras skillnad är på monosackaridbeståndsdelarna: cellulosa består av D-glukos medan kitin är en polymer av N-acetyl-D-glukosaminmonomerer. Kitin har en acetylamingrupp istället för en hydroxylgrupp på varje monomer. Detta möjliggör fler möjligheter till vätebindning mellan polymerer i kitin. Därför, jämfört med cellulosa, är kitin en hårdare polysackarid, mer så när den kombineras med kalciumkarbonat i ett kompositmaterial.
cellulosa vs. hemicellulosa
hemicellulosa är en annan polysackarid i växtcellväggarna., Både hemicellulosa och cellulosa är polysackarider men hemicellulosa görs genom polymerisation av inte bara glukos. Hemicellulosa innehåller också xylos, galaktos, mannos, ramnos och arabinos. Dessutom är hemicellulosa en grenad, tvärbunden polymer medan cellulosa är obrankad, rakkedjig polymer. De skiljer sig också åt i hur de syntetiseras. Medan cellulosa syntetiseras utanför cellen (genom” rosettterminalkomplexet ” vid plasmamembranet) syntetiseras hemicellulosa inuti cellen, d.v. s. från sockernukleotider i Golgi-apparaten.,2
syntes
cellulosa produceras naturligt av andra former av organismer bortsett från växter. Det visar sig produceras av vissa bakterier, protister, alger och djur (t.ex. manteldjur). Cyanobakterierna antas vara den första organismen som producerar cellulosa.1
i högre växter produceras cellulosa utanför cellen, särskilt vid den extracellulära matrisen eller cellväggen., Det syntetiseras av proteinstrukturen som kallas rosettterminalkomplex som flyter vid plasmamembranet. Komplexet innehåller cellulosasyntaser, som är involverade i syntesen av cellulosakedja. Cellulosabiosyntetiska vägen använder glukos som föregångare., 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 produceras cellulosa som en beståndsdel i en biofilm. En biofilm är en mikrobiell gemenskap som stabiliseras av en extracellulär matris av polysackarider, proteiner och nukleinsyror.1
nedbrytning
cellulosa som bryts ned till cellodextrin och glukosenheter genom hydrolys kallas cellulolys. Inte många djur kan smälta cellulosainnehållande diet. Idisslare, såsom kor och får, kan smälta cellulosa på grund av de symbiotiska anaeroba bakterierna (t.ex. Cellulomonas) som har enzymer som bryter ner cellulosa. Enzymerna kallas celluliter., Bakterierna bor i hindgut där de jäser cellulosa. Termiterna som matar på skog rik på cellulosa kan också smälta den. Några av dem har flagellat protozoer eller mikrobiella symbionter i deras hindgut som producerar enzymer som kan klyva glykosidbindningarna. Andra termiter producerar celluliter.,
biologisk betydelse
i växter är cellulosa en viktig cellväggskomponent. Det stabiliserar och gör cellväggen stel och tuff. Djur som kan smälta cellulosa kan härleda sin energi från denna polysackarid. Människor kan inte smälta cellulosa på grund av bristen på nödvändiga enzymer., Cellulosa kan emellertid fortfarande införlivas i kosten där den fungerar som kostfiber. Cellulosa är naturligt närvarande i kål, nötter, baljväxter, avokado, bär, äpplen, pumpafrön etc. Det kan också kemiskt bearbetas för att användas i livsmedelsindustrin som ett krämningsmedel eller förtjockningsmedel till parmesanost, glass och andra kommersiella livsmedel.4 när det konsumeras tjänar cellulosa i dessa livsmedel som en olöslig fiber som absorberar vatten och ökar huvuddelen av avföring., Microbiota som normalt bor i människans stora tarmar kan fermentera cellulosa och producera kortkedjiga fettsyror och gaser. De kortkedjiga fettsyrorna absorberas och metaboliseras av kroppen.
cellulosa har också olika industriella tillämpningar. Till exempel producerar bomullsplantan bomullsfibrer som består av mer än 90% cellulosa. De kan skördas för att producera kläder, papper, rayon, cellofan och byggmaterial. Cellulosamaterial från energigrödor har också använts för omvandling till biobränslen (t.ex. cellulosaetanol).,llulose
See Also
- polysaccharide
- carbohydrate
- chitin