Celulóza: Porovnání verzí

← Přejít na předchozí porovnání Přejít na další porovnání →

Smazaný obsah Přidaný obsah

V textu

Verze z 3. 12. 2011, 01:20

Celulóza
Vzozec celulózy
Systematické jméno	β(1,4) glukóza
Registrační číslo CAS	9004-34-6
Sumární vzorec	[C₆H₁₀O₅]_n
Molární hmotnost	300 000 až 500 000 g/mol
Hustota	1 560 kg/m³
Rozpustnost ve vodě	nerozpustná

Celulóza (dříve běžně celulosa) je polysacharid sestávající z beta-glukózy. Jednotlivé glukosové jednotky jsou spojené vazbou β 1,4 a tvoří dlouhé, nerozvětvené řetězce, které jsou zcela nerozpustné ve vodě. Celulóza je hlavní stavební látkou rostlinných primárních buněčných stěn a spolu s ligninem a hemicelulózami se podílí na stavbě sekundárních buněčných stěn; celulóza 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]

Termín celulóza se často nesprávně používá pro označování papírenského polotovaru, který je směsí celulózy, hemicelulóz a zbytků ligninu a pro nějž papírenský průmysl již od První republiky používá termín "buničina".

Struktura a funkce v buněčné stěně

Struktura celulózy je vytvářena nerozvětvenými řetězci asi 500 jednotek D-glukózy. Dlouhé nevětvené polymery celulózy v buněčných stěnách rostlin vytváří vyšší struktury – tzv. mikrofibrily. To jsou v tahu velmi pevná vlákna složená z mnoha molekul celulózy 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 glukózy, tzv. UDP-glukózy) 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.

Význam v přírodě

Živočichové nemají enzymy, které by dokázaly rozštěpit β 1,4 vazby mezi jednotlivými glukosovými jednotkami. Proto je pro většinu živočichů celulóza nestravitelná a v potravě tvoří tzv. vlákninu, která projde trávicím traktem a společně se střevními bakteriemi tvoří výkaly.

Bakterie naproti tomu mají schopnost celulózu štěpit a metabolizovat. Při hydrolytickém štěpení celulózy vznikají různé štěpné produkty (cellopentóza, cellotetróza, cellotrióza, cellobióza) až po glukózu. Býložravci tedy často hostí ve své trávicí trubici symbiotické bakterie, které celulózu 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.

Využití

Celulóza se pro komerční účely izoluje ze dřeva odstraněním ostatních složek (lignin, hemicelulóza, oleje aj.). Celulózové vlákno se používá v papírenském a textilním průmyslu. Celulóza je hlavní složkou buničiny, z níž se vyrábí papír, a rostlinných vláken z bavlny, lnu a konopí; jejím derivátem jsou umělá vlákna, jako je acetát celulózy nebo viskóza, surovina k výrobě umělého hedvábí nebo celofánu. Nitrací celulózy vzniká nitrocelulóza, známá také jako střelná bavlna.

Xantoghenát celulózy (viskóza)

Výroba: Monosacharid + NaOH + CS₂ → xantoghenát + H₂O
Použití: výroba celofánů a viskózního hedvábí

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

[Kim-1] Discovery of Cellulose as a Smart Material Jaehwan Kim and Sungryul Yun Macromolecules, 2006, 4202-4206, DOI:10.1021/ma060261e

[novacek-2] NOVÁČEK, František. Fytochemické základy botaniky. Olomouc: Fontána ISBN 978-80-7336-457-1.

[votrubová-3] Votrubová, O.: Anatomie rostlin, skriptum, Karolinum, Praha 1996

[1]

[2]

[3]

@@ Řádek 1: / Řádek 1: @@
 {|border="1" cellpadding="2" cellspacing="1" width="300" align="right" style="margin:0 0 .5em 1em; border-collapse:collapse;"
-| colspan="2" align="center" bgcolor="fefe00"| <font size=+1>'''Celulosa'''</font>
+| colspan="2" align="center" bgcolor="fefe00"| <font size=+1>'''Celulóza'''</font>
 |-
-|! colspan="2" align="center" |Vzozec celulosy<br /> [[Soubor:celuloza.jpg|200px|Strukturní vzorec]]<br />
+|! colspan="2" align="center" |Vzozec celulózy<br /> [[Soubor:celuloza.jpg|200px|Strukturní vzorec]]<br />
 |-
-|Systematické jméno|| β(1,4) glukosa
+|Systematické jméno|| β(1,4) glukóza
 |-
 |[[Registrační číslo CAS]]|| 9004-34-6
@@ Řádek 17: / Řádek 17: @@
 |-
 |}
-'''Celulosa''', mimo chemii podle [[Pravidla českého pravopisu|PČP]] '''celulóza''', je [[Polysacharidy|polysacharid]] sestávající z [[Glukóza|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 [[rostliny|rostlinných]] primárních [[buněčná stěna|buněčných stěn]] a spolu s [[lignin]]em a hemicelulózami se podílí na stavbě sekundárních buněčných stěn; celulosa je nejrozšířenějším [[Biopolymery|biopolymerem]] na zemském povrchu, ročně jí vzniká až 1,5×10<sup>9</sup>&nbsp;tun.<ref name=Kim>''Discovery of Cellulose as a Smart Material'' Jaehwan Kim and Sungryul Yun [[Macromolecules]], 2006, 4202-4206, DOI:10.1021/ma060261e</ref> Mimo to se však vyskytuje i u některých živočichů, konkrétně u [[pláštěnci|pláštěnců]] (''Tunicata'').<ref name=novacek>{{citace monografie| příjmení=Nováček| jméno=František| titul = Fytochemické základy botaniky| vydavatel=Fontána| isbn=978-80-7336-457-1 | místo=Olomouc}}</ref>
+'''Celulóza''' (dříve běžně ''celulosa'') je [[Polysacharidy|polysacharid]] sestávající z [[Glukóza|beta-glukózy]]. Jednotlivé glukosové jednotky jsou spojené vazbou β 1,4 a tvoří dlouhé, nerozvětvené řetězce, které jsou zcela nerozpustné ve vodě. Celulóza je hlavní stavební látkou [[rostliny|rostlinných]] primárních [[buněčná stěna|buněčných stěn]] a spolu s [[lignin]]em a hemicelulózami se podílí na stavbě sekundárních buněčných stěn; celulóza je nejrozšířenějším [[Biopolymery|biopolymerem]] na zemském povrchu, ročně jí vzniká až 1,5×10<sup>9</sup>&nbsp;tun.<ref name=Kim>''Discovery of Cellulose as a Smart Material'' Jaehwan Kim and Sungryul Yun [[Macromolecules]], 2006, 4202-4206, DOI:10.1021/ma060261e</ref> Mimo to se však vyskytuje i u některých živočichů, konkrétně u [[pláštěnci|pláštěnců]] (''Tunicata'').<ref name=novacek>{{citace monografie| příjmení=Nováček| jméno=František| titul = Fytochemické základy botaniky| vydavatel=Fontána| isbn=978-80-7336-457-1 | místo=Olomouc}}</ref>
 Termín celulóza se často nesprávně používá pro označování papírenského polotovaru, který je směsí celulózy, [[hemicelulóza|hemicelulóz]] a zbytků [[lignin]]u a pro nějž papírenský průmysl již od První republiky používá termín "[[buničina]]".
@@ Řádek 23: / Řádek 23: @@
 == Struktura a funkce v buněčné stěně ==
-Struktura celulosy je vytvářena nerozvětvenými řetězci asi 500&nbsp;jednotek D-glukosy. Dlouhé nevětvené [[polymer]]y celulosy v buněčných stěnách rostlin vytváří vyšší struktury – tzv. [[mikrofibrila|mikrofibrily]]. To jsou v tahu velmi pevná vlákna složená z mnoha molekul celulosy spojovaných [[vodíkový můstek|vodíkovými můstky]]. Obvykle však není celulóza jedinou složkou buněčných stěn, ty totiž obsahují mezi mikrofibrilami i např. [[xyloglukan]]y, [[pektin]]y a případný [[lignin]].<ref name=votrubová>Votrubová, O.: Anatomie rostlin, skriptum, Karolinum, Praha 1996</ref>
+Struktura celulózy je vytvářena nerozvětvenými řetězci asi 500&nbsp;jednotek D-glukózy. Dlouhé nevětvené [[polymer]]y celulózy v buněčných stěnách rostlin vytváří vyšší struktury – tzv. [[mikrofibrila|mikrofibrily]]. To jsou v tahu velmi pevná vlákna složená z mnoha molekul celulózy spojovaných [[vodíkový můstek|vodíkovými můstky]]. Obvykle však není celulóza jedinou složkou buněčných stěn, ty totiž obsahují mezi mikrofibrilami i např. [[xyloglukan]]y, [[pektin]]y a případný [[lignin]].<ref name=votrubová>Votrubová, O.: Anatomie rostlin, skriptum, Karolinum, Praha 1996</ref>
 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-glukosa|UDP-glukosy]]) provádí enzym [[celulózasyntáza]], který je součástí [[plazmatická membrána|membrány rostlinné buňky]]. Je to velký komplex, který zároveň syntetizuje vždy 36&nbsp;vláken. Ty se okamžitě spojují do kompaktní mikrofibrily a vytváří vazby s buněčnou stěnou. Pohyb komplexu plazmatickou membránou určuje směr uložení mikrofibrily ve stěně.
+Syntézu celulózy (z aktivované formy glukózy, tzv. [[UDP-glukóza|UDP-glukózy]]) provádí enzym [[celulózasyntáza]], který je součástí [[plazmatická membrána|membrány rostlinné buňky]]. Je to velký komplex, který zároveň syntetizuje vždy 36&nbsp;vláken. Ty se okamžitě spojují do kompaktní mikrofibrily a vytváří vazby s buněčnou stěnou. Pohyb komplexu plazmatickou membránou určuje směr uložení mikrofibrily ve stěně.
 == Význam v přírodě ==
-Živočichové nemají [[enzym]]y, které by dokázaly rozštěpit β 1,4 vazby mezi jednotlivými glukosovými jednotkami. Proto je pro většinu živočichů celulosa nestravitelná a v potravě tvoří tzv. [[vláknina|vlákninu]], která projde trávicím traktem a společně se střevními bakteriemi tvoří [[výkal]]y.
+Živočichové nemají [[enzym]]y, které by dokázaly rozštěpit β 1,4 vazby mezi jednotlivými glukosovými jednotkami. Proto je pro většinu živočichů celulóza nestravitelná a v potravě tvoří tzv. [[vláknina|vlákninu]], která projde trávicím traktem a společně se střevními bakteriemi tvoří [[výkal]]y.
-Bakterie naproti tomu mají schopnost celulosu štěpit a metabolizovat. Při [[hydrolýza|hydrolytickém štěpení]] celulosy vznikají různé štěpné produkty (cellopentosa, cellotetrosa, cellotriosa, cellobiosa) až po glukózu. [[Býložravec|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 [[přežvýkaví|přežvýkavci]], kteří dokážou symbiotických bakterií využít nejlépe.
+Bakterie naproti tomu mají schopnost celulózu štěpit a metabolizovat. Při [[hydrolýza|hydrolytickém štěpení]] celulózy vznikají různé štěpné produkty (cellopentóza, cellotetróza, cellotrióza, cellobióza) až po glukózu. [[Býložravec|Býložravci]] tedy často hostí ve své trávicí trubici symbiotické bakterie, které celulózu buněčných stěn rozštěpí a umožní tak býložravci zužitkovat energii, která je v ní uložena. Nejznámější jsou bezesporu [[termiti]] nebo [[přežvýkaví|přežvýkavci]], kteří dokážou symbiotických bakterií využít nejlépe.
 == 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 buničiny, z níž se vyrábí [[papír]], a rostlinných vláken z [[bavlna|bavlny]], [[len|lnu]] a [[konopí]]; jejím derivátem jsou umělá vlákna, jako je acetát celulosy nebo [[viskóza]], surovina k výrobě umělého [[hedvábí]] nebo [[celofán]]u. [[Nitrace|Nitrací]] celulosy vzniká [[nitrocelulóza]], známá také jako [[střelná bavlna]].
+Celulóza se pro komerční účely izoluje ze dřeva odstraněním ostatních složek ([[lignin]], [[hemicelulóza]], oleje aj.). Celulózové vlákno se používá v papírenském a textilním průmyslu. Celulóza je hlavní složkou buničiny, z níž se vyrábí [[papír]], a rostlinných vláken z [[bavlna|bavlny]], [[len|lnu]] a [[konopí]]; jejím derivátem jsou umělá vlákna, jako je acetát celulózy nebo [[viskóza]], surovina k výrobě umělého [[hedvábí]] nebo [[celofán]]u. [[Nitrace|Nitrací]] celulózy vzniká [[nitrocelulóza]], známá také jako [[střelná bavlna]].
 ===Xantoghenát celulózy (viskóza)===