Табигый целлюлоза өсүмдүк клеткасынын дубалдарынын негизги структуралык компоненти болгон татаал полимер. Бул полисахарид өсүмдүк кыртышынын жалпы түзүлүшүнө салым кошуп, өсүмдүк клеткаларына күч, катуу жана колдоо көрсөтүүдө маанилүү ролду ойнойт.
Табигый целлюлоза - бул полисахарид, β-1,4-гликозиддик байланыштар менен байланышкан глюкоза бирдиктеринин узун чынжырларынан турган карбонгидрат. Бул жер бетиндеги эң көп таралган органикалык кошулмалардын бири жана биринчи кезекте өсүмдүктөрдүн клетка дубалдарында кездешет. Целлюлоза молекулаларынын уникалдуу тизилиши өсүмдүк кыртышына укмуштуудай күч жана туруктуулук берип, аны өсүмдүк структурасынын жана функциясынын маанилүү компоненти кылат.
Табигый целлюлозанын түзүлүшү
Целлюлозанын негизги структуралык бирдиги β-D-глюкоза молекулаларынын сызыктуу чынжырчасы болуп саналат, мында ар бир глюкоза бирдиги кийинки глюкоза бирдиги менен β-1,4-гликозиддик байланыш аркылуу туташат. β-байланыштар целлюлозага өзүнүн уникалдуу сызыктуу жана тармакталбаган түзүлүшүн берет. Крахмалдан (глюкозадан жасалган башка полисахарид) айырмаланып, целлюлоза амилаза сыяктуу ферменттер сындыра албаган бета-байланыштары бар болгондуктан көпчүлүк организмдер тарабынан сиңире албайт.
Целлюлоза чынжырларындагы кайталануучу глюкоза бирдиктери молекулалар аралык суутек байланыштары менен кармалып турган узун түз чынжырларды түзөт. Бул байланыштар микрофибрилдердин пайда болушуна салым кошот, алар андан ары биригип, целлюлоза жипчелери деп аталган чоңураак структураларды түзүшөт. Бул жипчелердин тизилиши өсүмдүк клеткасынын дубалдарына күч жана катуулукту камсыз кылат.
Табигый була булагы
өсүмдүк:
Жыгач: Жыгач целлюлозага бай жана өнөр жайлык колдонуу үчүн негизги булак болуп саналат.
Пахта: Пахта буласы дээрлик таза целлюлоза болуп саналат, бул пахтаны бул полимердин эң баалуу табигый булактарынын бири кылат.
Кара куурай: пахтага окшош, кара куурай буласы негизинен целлюлозадан турат.
Балырлар:
Балырлардын кээ бир түрлөрүнүн клетка дубалдарында целлюлоза бар, бул фотосинтетикалык организмдердин структуралык бүтүндүгүнө өбөлгө түзөт.
бактериялар:
Кээ бир бактериялар целлюлозаны пайда кылып, биофильм деп аталган коргоочу катмарды пайда кылышат. Бул бактериялык целлюлоза уникалдуу касиеттерге ээ, бул аны ар кандай колдонууда баалуу кылат.
Целлюлозанын биосинтези
Целлюлоза биосинтези биринчи кезекте өсүмдүк клеткаларынын плазма мембранасында болот. Бул процесс глюкоза бирдиктеринин целлюлоза чынжырларына полимеризациясын катализдөөчү комплекстүү целлюлоза синтаза ферментин камтыйт. Бул чынжырлар плазмалык мембранадан сыртка чыгарылып, клетка дубалында микрофибрилдерди пайда кылат.
Табигый целлюлозанын касиеттери
Эрибегендик:
Целлюлоза жогорку кристаллдык түзүлүштөн улам сууда жана көпчүлүк органикалык эриткичтерде эрибейт.
Гидрофилдүүлүк:
Целлюлоза эрибесе да гидрофилдик касиетке ээ, ал сууну сиңирүүгө жана кармап турууга мүмкүндүк берет.
Биологиялык ажыроочулук:
Целлюлоза биологиялык жактан ажырайт, ошондуктан экологиялык жактан таза. Бактериялар жана козу карындар сыяктуу микроорганизмдер целлюлозаны жөнөкөй кошулмаларга бөлүүчү ферменттерге ээ.
Механикалык күч:
Целлюлозанын молекулаларынын уникалдуу жайгашуусу целлюлоза жипчелерине эң сонун механикалык күч берип, аларды ар кандай колдонууга ылайыктуу кылат.
Табигый целлюлозаны колдонуу
текстиль:
Пахта негизинен целлюлозадан турат жана текстиль өнөр жайынын негизги сырьёсу болуп саналат.
Кагаз жана целлюлоза:
Жыгач массасы целлюлозага бай жана кагаз жана картон өндүрүшүндө колдонулат.
Биомедициналык колдонмолор:
Бактериялык целлюлоза өзүнүн био шайкештиги жана уникалдуу касиеттеринен улам жарааттарды таңуу, кыртыш инженериясында жана дары-дармектерди жеткирүүдө колдонулат.
тамак-аш өнөр жайы:
Целлюлозанын туундулары, мисалы, карбоксиметилцеллюлоза (КМС) тамак-аш өнөр жайында коюулоочу жана стабилизатор катары колдонулат.
Биоотундар:
Целлюлоза биомассасы туруктуу энергияга салым кошуп, биоотун өндүрүү үчүн чийки зат катары колдонулушу мүмкүн.
Кыйынчылыктар жана келечектеги перспективалар
Анын ар тараптуулугуна карабастан, целлюлозаны максималдуу пайдаланууда кыйынчылыктар бар. Натыйжалуу экстракция ыкмалары, жакшыртылган биоажыралуу жана целлюлозанын негизиндеги материалдардын натыйжалуулугун жогорулатуу - уланып жаткан изилдөөлөрдүн багыттары. Андан тышкары, биотехнологиядагы жетишкендиктер конкреттүү өнөр жайлык колдонуу үчүн модификацияланган целлюлоза структуралары бар өсүмдүктөрдү инженериялоого мүмкүндүк берет.
Табигый целлюлоза өсүмдүк клеткасынын дубалдары менен синонимдүү полимер жана өсүмдүктөрдүн физикалык касиеттерин калыптандырууда чечүүчү ролду ойнойт. Анын уникалдуу түзүлүшү β-1,4-гликозиддик байланыштар менен байланышкан глюкоза бирдиктеринин жайгашуусунан келип чыгат, бул өсүмдүк ткандарына олуттуу күч жана катуулукту берет. Целлюлоза жыгачтан пахтага, бактериялык целлюлозага чейин ар кандай булактардан келип, ар түрдүү өнөр жай тармактарында ар тараптуу колдонууга мүмкүнчүлүк берет.
Технология жана биотехнология өнүккөн сайын целлюлозанын потенциалын изилдөө кеңейүүдө. Текстильде жана кагазда салттуу колдонуудан биомедициналык инженерияда жана туруктуу энергияда инновациялык колдонмолорго чейин табигый целлюлоза өтө маанилүү материал бойдон калууда. Анын түзүмүн, касиеттерин жана келип чыгышын түшүнүү бул укмуштуудай полимердин дараметин толук ачуу үчүн абдан маанилүү жана тез өнүгүп жаткан дүйнөнүн көйгөйлөрүн жана муктаждыктарын чечүү үчүн.
Посттун убактысы: 26-декабрь, 2023-жыл