Celulóza: Porovnání verzí
m Editace uživatele 37.48.40.8 (diskuse) vráceny do předchozího stavu, jehož autorem je Jvs značka: rychlé vrácení zpět |
Bez shrnutí editace značky: možný vandalismus editace z Vizuálního editoru |
||
| Řádek 17: | Řádek 17: | ||
| rozpustnost = nerozpustná |
| rozpustnost = nerozpustná |
||
}} |
}} |
||
'''Celulóza''' (dříve běžně ''celulosa'') je [[polysacharidy|polysacharid]] sestávající z [[glukóza|beta-D-glukózy]]. Jednotlivé glukózové jednotky jsou spojené [[glykosidová vazba|glykosidovou 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 [[biologická makromolekula|biopolymerem]] na zemském povrchu, ročně jí vzniká až 1,5×10<sup>9</sup> 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 také používá pro označování papírenského polotovaru, který je směsí celulózy, [[hemicelulóza|hemicelulóz]] a zbytků [[lignin]]u a pro nějž papírenský průmysl již od [[první republika|první republiky]] používá termín "[[buničina]]". |
|||
== Struktura a funkce v buněčné stěně == |
|||
Struktura celulózy je vytvářena nerozvětvenými řetězci asi 500 jednotek D-glukózy. Dlouhé nevětvené [[polymer]]y celulózy v buněčných stěnách rostlin vytváří vyšší struktury – [[mikrofibrila|mikrofibrily]]. To jsou v tahu velmi pevná vlákna složená z mnoha molekul celulózy spojovaných [[vodíková vazba|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 vzhledem ke směru mikrofibril. |
|||
Syntézu celulózy (z aktivované formy glukózy, tzv. [[UDP-glukóza|UDP-glukózy]]) provádí enzym [[celulózasyntáza]], který je součástí [[cytoplazmatická membrána|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 == |
== Význam v přírodě == |
||
Verze z 8. 3. 2019, 13:15
| Celulóza | |
|---|---|
 Strukturní vzorec | |
| Obecné | |
| Systematický název | poly-β(1,4) glukóza |
| Sumární vzorec | [C6H10O5]n |
| Identifikace | |
| Registrační číslo CAS | 9004-34-6 |
| Vlastnosti | |
| Molární hmotnost | 300 000 až 500 000 g/mol |
| Hustota | 1,56 g/cm³ |
| Rozpustnost ve vodě | nerozpustná |
Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
Význam v přírodě
Většina živočichů nemá enzymy, které by dokázaly rozštěpit β-1,4 vazby mezi jednotlivými glukózovými jednotkami. Proto je pro ně celulóza nestravitelná a v potravě tvoří vlákninu, která projde trávicím traktem a společně se střevními bakteriemi tvoří výkaly.
Známým příkladem živočicha, který celulózu dokáže trávit, je hlemýžď zahradní. Také bakterie 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.
Mez pevnosti v tahu se u obyčejného papíru (z vláken v průměru desítek mikrometrů) pohybuje v jednotkách MPa. Pokud je ale vyroben z vláken celulózy o průměru desítek nanometrů, tak se pevnost zvýší na stovky MPa.[1]
Xantoghenát celulózy (viskóza)
- Výroba: Monosacharid + NaOH + CS2 → xantoghenát + H2O
- Použití: výroba celofánů a viskózního hedvábí
Reference
- ↑ http://imechanica.org/files/PNAS-2015-Zhu-1502870112%20plus%20SI.pdf - Anomalous scaling law of strength and toughness of cellulose nanopaper
