Основные определения целлюлозы

 

 

 Хлопок, лен, древесина, бумага, даже искусственный шелк (вискоза) — все это целлюлозные материалы, в хлопковом пухе, в частности, содержится свыше 90% чистой целлюлозы. Ее в живой природе значительно больше, чем любого другого органического вещества, ибо именно целлюлоза составляет структурную основу растений. Гидролиз целлюлозы ничего не дает, кроме глюкозы. При частичном гидролизе целлюлозы получаются трисахариды, звенья глюкозы, в молекулах которых связаны 1,4-глюкозидными связями. Таким образом, целлюлоза представляет собой линейный (не разветвленный) полисахарид, элементарные звенья которого являются остатками глюкозы, соединенными 1,4-глюкозидными мостиками. Из молекулярного веса целлюлозы, равного от 50 000 до 400 000, следует, что в каждой ее молекуле имеется от 300 до 2500 элементарных звеньев глюкозы.

 

 

Огромное значение целлюлозы как природного волокнистого материала основано на том, что этот полимер имеет длинные и жесткие прямо-цепочечные молекулы. Располагаясь в одном и том же направлении, молекулы упаковываются в пучки, подобно прутьям в венике, и образуют кристаллоподобные волокна, прочность которых даже несколько выше прочности волокон из лучших сортов стали того же диаметра. Длинные волокна целлюлозы построены из ориентированных «пачек» целлюлозных молекул, такие пачки получили название мицелл. Отдельные мицеллы легко увидеть при электронной микроскопии целлюлозных волокон. Обнаруживаются они и при кристаллографическом анализе, когда на основании результатов определения размеров мицелл делаются очень важные выводы о внутримолекулярной конфигурации целлюлозных волокон.

 

 

Биохимику, который интересуется прежде всего установлением зависимости строения и функций того или иного вещества в живой клетке, наиболее интересна жесткость целлюлозных волокон, поскольку именно благодаря этому свойству целлюлозные волокна создают прочную основу растительных клеток. Если одинаковая ориентация целлюлозных молекул каким-либо образом утрачивается, и они располагаются в разных направлениях одна относительно другой, то мицеллы не образуются, целлюлоза теряет прочность и не может существовать в виде волокон. Промышленность выпускает продукт, состоящий из такой дезориентированной целлюлозы, — целлофан. Структура растительных клеток поддерживается волокнами не только целлюлозы, но и некоторых других полисахаридов, в том числе арабанов и ксиланов, которые определяют многие типичные свойства древесины. Эти полисахариды построены из звеньев пентоз — арабинозы и ксилозы. Во фруктах содержится полисахарид пектин — вещество, применяемое в кулинарии благодаря способности образовывать желе. Сильно разветвленные молекулы этого полисахарида построены из остатков галактозы, арабинозы и одной из сахарных кислот — галактуроновой.