Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

6.2b: Целюлоза

  • Page ID
    31804
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    6.2b Целюлоза

    Целюлоза є найпоширенішим полісахаридом, а також є найпоширенішою біомасою на землі. Зв'язки трохи відрізняються від крохмалю, званого β-1,4-глікозидними зв'язками (див. Рис. 6.7С), оскільки зв'язок має дещо іншу конфігурацію або форму. Як показано на малюнку 6.7A та 6.7B, цей зв'язок змушує нитки целюлози бути більш прямими (не гвинтовими). Водень на одній полімерній нитці може взаємодіяти з OH на іншій нитці; ця взаємодія відома як водневий зв'язок (H-зв'язок), хоча це не фактична зв'язок, просто сильна взаємодія. Саме це і сприяє кристалічності молекули. [Визначення: H-зв'язок не є зв'язком, як C-H або C-O зв'язки є, тобто вони не є ковалентними зв'язками. Однак може спостерігатися сильна взаємодія між воднем і киснем, азотом або іншими електронегативними атомами. Це одна з причин того, що вода має більш високу температуру кипіння, ніж очікувалося. ] Пасма целюлози утворюють довгі волокна, що входять до складу рослини (див. Урок 5 Рис. 5.14). Середня молекулярна маса становить від 50 000 до 500 000, а середня кількість одиниць глюкози становить 300-2500.

    структура целюлози, показана під мікроскопом, виглядає як довгі плоскі волокна, що перетинаються і як хімічна структура
    Малюнок 6.7а: Зображення целюлози в різних формах.

    Кредит: Компанії Макгроу-Хілл

    хімічна структура целюлози і волокон. Волокна укладаються шарами целюлози. Має аморфні (не вирівняні) і кристалічні ділянки
    Малюнок 6.7б: Будова целюлози - одиночний ланцюг і волокна.

    Кредит: ХІМІК 2013, 67, 3, 242-249

    У таблиці 6.1 наведено порівняння двох видів крохмалю і целюлози. Целюлоза утворює подовжені волокна, які розтягуються; вона не згортається так, як це робить амілоза (пам'ятайте спіральну структуру) і не розгалужується і не скручується так, як це робить амілопектин. Через свою хімічну структуру він утворює велику мережу, де Н-зв'язки стабілізують саму пасмо, а також скупчення пасом, що входять до складу волокон. H-зв'язок надає волокнам целюлози кілька важливих структурних особливостей. Це неймовірно жорстко. Він водонепроникний через Н-зв'язки і, таким чином, виключає воду. Таблиця 6.1: Порівняння особливостей двох компонентів крохмалю і целюлози.

    Таблиця 6.1: Порівняння особливостей двох компонентів крохмалю і целюлози.
    Тип полісахариду Крохмаль (амілопектин) Крохмаль (амілоза) Целюлоза
    види зв'язків
    • α-1,4-глікозидні
    • α-1,6-глікозидні
    α-1,4-глюкозидних β-1,4-глюкозидних
    Функція Зберігає енергію Зберігає енергію Підтримує і зміцнює
    Молекулярна маса (amu) 300 000 10 000-50 000 50 000-500 000
    Розмір одиниць глюкози 1800 одиниць глюкози 6-300 одиниць глюкози 300-2500 одиниць глюкози