Celulóza
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
| Celulosa | |
Vzozec celulosy |
|
| Systematické jméno | β(1,4) glukosa |
| Registrační číslo CAS | 9004-34-6 |
| Sumární vzorec | [C6H10O5]n |
| Molární hmotnost | 300 až 500 tisíc g/mol |
| Hustota | 1560 kg/m3 |
| Rozpustnost ve vodě | nerozpustná |
Celulosa, mimo chemii podle PČP celulóza, starším názvem též buničina, je polysacharid sestávající z beta-glukosy. Jednotlivé glukosové jednotky jsou spojené vazbou β 1,4 a tvoří dlouhé, nerozvětvené řetězce, které jsou zcela nerozpustné ve vodě. Celulosa je hlavní stavební látkou rostlinných primárních buněčných stěn a spolu s ligninem se podílí na stavbě sekundárních buněčných stěn; celulosa je nejrozšířenějším biopolymerem na zemském povrchu, ročně jí vzniká až 1,5×109 tun.[1] Mimo to se však vyskytuje i u některých živočichů, konkrétně u pláštěnců (Tunicata).[2]
Obsah |
[editovat] Struktura a funkce v buněčné stěně
Struktura celulosy je vytvářena nerozvětvenými řetězci asi 500 jednotek D-glukosy. Dlouhé nevětvené polymery celulosy v buněčných stěnách rostlin vytváří vyšší struktury – tzv. mikrofibrily. To jsou v tahu velmi pevná vlákna složená z mnoha molekul celulosy spojovaných vodíkovými můstky. Obvykle však není celulóza jedinou složkou buněčných stěn, ty totiž obsahují mezi mikrofibrilami i např. xyloglukany, pektiny a případný lignin.[3]
Uspořádání mikrofibril určuje směr růstu buňky. pokud jsou v části uspořádány rovnoběžně buňka roste ve směru kolmém na směr mikrofibril.
Syntézu celulózy (z aktivované formy glukosy, tzv. UDP-glukosy) provádí enzym celulózasyntáza, který je součástí membrány rostlinné buňky. Je to velký komplex, který zároveň syntetizuje vždy 36 vláken. Ty se okamžitě spojují do kompaktní mikrofibrily a vytváří vazby s buněčnou stěnou. Pohyb komplexu plazmatickou membránou určuje směr uložení mikrofibrily ve stěně.
[editovat] Význam v přírodě
Živočichové nemají enzymy, které by dokázaly rozštěpit β 1,4 vazby mezi jednotlivými glukosovými jednotkami. Proto je pro většinu živočichů celulosa nestravitelná a v potravě tvoří tzv. vlákninu, která projde trávicím traktem a společně se střevními bakteriemi tvoří výkaly.
Bakterie naproti tomu mají schopnost celulosu štěpit a metabolizovat. Při hydrolytickém štěpení celulosy vznikají různé štěpné produkty (cellopentosa, cellotetrosa, cellotriosa, cellobiosa) až po glukózu. Býložravci tedy často hostí ve své trávicí trubici symbiotické bakterie, které celulosu buněčných stěn rozštěpí a umožní tak býložravci zužitkovat energii, která je v ní uložena. Nejznámější jsou bezesporu termiti nebo přežvýkavci, kteří dokážou symbiotických bakterií využít nejlépe.
[editovat] Využití
Celulosa se pro komerční účely izoluje ze dřeva odstraněním ostatních složek (lignin, hemicelulosa, oleje aj.). Celulózové vlákno se používá v papírenském a textilním průmyslu. Celulosa je hlavní složkou papíru a rostlinných vláken z bavlny, lnu a konopí; jejím derivátem jsou umělá vlákna, jako je acetát celulosy nebo viskóza, surovina k výrobě umělého hedvábí nebo celofánu. Nitrací celulosy vzniká nitrocelulóza, známá také jako střelná bavlna. Dokonce se začala celulóza používat i k výrobě cigaretových papírků
[editovat] Reference
- ↑ Discovery of Cellulose as a Smart Material Jaehwan Kim and Sungryul Yun Macromolecules, 2006, 4202-4206, DOI:10.1021/ma060261e
- ↑ NOVÁČEK, František. Fytochemické základy botaniky. Olomouc : Fontána. ISBN 978-80-7336-457-1.
- ↑ Votrubová, O.: Anatomie rostlin, skriptum, Karolinum, Praha 1996
