Tabiiy tsellyuloza o'simlik hujayra devorlarining asosiy tarkibiy qismi bo'lgan murakkab polimerdir. Ushbu polisaxarid o'simlik hujayralariga kuch, qattiqlik va yordam berishda muhim rol o'ynaydi, o'simlik to'qimalarining umumiy tuzilishiga hissa qo'shadi.
Tabiiy tsellyuloza polisakkarid bo'lib, b-1,4-glikozid bog'lari bilan bog'langan glyukoza birliklarining uzun zanjirlaridan tashkil topgan uglevoddir. Bu Yerdagi eng ko'p organik birikmalardan biri bo'lib, birinchi navbatda o'simliklarning hujayra devorlarida joylashgan. Tsellyuloza molekulalarining noyob joylashuvi o'simlik to'qimalariga ajoyib kuch va chidamlilikni beradi, bu uni o'simlik tuzilishi va funktsiyasining muhim tarkibiy qismiga aylantiradi.
Tabiiy tsellyulozaning tuzilishi
Tsellyulozaning asosiy tuzilish birligi b-D-glyukoza molekulalarining chiziqli zanjiri bo'lib, unda har bir glyukoza birligi keyingi glyukoza birligi bilan b-1,4-glikozid bog' bilan bog'langan. b-bog'lar tsellyulozaga o'ziga xos chiziqli va tarmoqlanmagan strukturani beradi. Kraxmaldan (glyukozadan tayyorlangan boshqa polisaxarid) farqli o'laroq, tsellyuloza beta-bog'lanishlar mavjudligi sababli ko'pchilik organizmlar tomonidan hazm bo'lolmaydi, amilaza kabi fermentlar buzilmaydi.
Tsellyuloza zanjirlarida takrorlanuvchi glyukoza birliklari molekulalararo vodorod aloqalari bilan bir-biriga bog'langan uzun tekis zanjirlarni hosil qiladi. Ushbu aloqalar mikrofibrillalarning shakllanishiga hissa qo'shadi, ular keyinchalik yig'ilib, tsellyuloza tolalari deb ataladigan kattaroq tuzilmalarni hosil qiladi. Ushbu tolalarning joylashishi o'simlik hujayra devorlarining mustahkamligi va qattiqligini ta'minlaydi.
Tabiiy tolalar manbai
o'simlik:
Yog'och: Yog'och tsellyulozaga boy va sanoat ilovalari uchun asosiy manba hisoblanadi.
Paxta: Paxta tolasi deyarli toza tsellyuloza bo'lib, paxtani ushbu polimerning eng qimmatli tabiiy manbalaridan biriga aylantiradi.
Kenevir: paxtaga o'xshab, kanop tolasi asosan tsellyulozadan iborat.
Yosunlar:
Yosunlarning ayrim turlari hujayra devorlarida tsellyulozani o'z ichiga oladi, bu esa bu fotosintetik organizmlarning strukturaviy yaxlitligiga hissa qo'shadi.
bakteriyalar:
Ba'zi bakteriyalar tsellyuloza ishlab chiqaradi va biofilm deb ataladigan himoya qatlamini hosil qiladi. Ushbu bakterial tsellyuloza o'ziga xos xususiyatlarga ega bo'lib, uni turli xil ilovalarda qimmatli qiladi.
Tsellyuloza biosintezi
Tsellyuloza biosintezi birinchi navbatda o'simlik hujayralarining plazma membranasida sodir bo'ladi. Jarayon glyukoza birliklarining tsellyuloza zanjirlariga polimerizatsiyasini katalizlovchi kompleks tsellyuloza sintaza fermentini o'z ichiga oladi. Ushbu zanjirlar plazma membranasidan tashqariga chiqariladi va hujayra devorida mikrofibrillalar hosil qiladi.
Tabiiy tsellyulozaning xossalari
Eritmaslik:
O'zining yuqori kristalli tuzilishi tufayli tsellyuloza odatda suvda va ko'pgina organik erituvchilarda erimaydi.
Gidrofillik:
Tsellyuloza erimaydigan bo'lsa-da, gidrofil xususiyatga ega bo'lib, u suvni so'rib olish va ushlab turish imkonini beradi.
Biologik parchalanish:
Tsellyuloza biologik parchalanadi va shuning uchun ekologik toza. Bakteriyalar va zamburug'lar kabi mikroorganizmlar tsellyulozani oddiyroq birikmalarga ajratadigan fermentlarga ega.
Mexanik quvvat:
Tsellyuloza molekulalarining noyob joylashuvi tsellyuloza tolalariga mukammal mexanik kuch beradi, bu ularni turli xil ilovalar uchun mos qiladi.
Tabiiy tsellyulozadan foydalanish
to'qimachilik:
Paxta asosan sellyulozadan iborat boʻlib, toʻqimachilik sanoati uchun asosiy xom ashyo hisoblanadi.
Qog'oz va pulpa:
Yog'och xamiri tsellyulozaga boy va qog'oz va karton ishlab chiqarishda ishlatiladi.
Biotibbiy qo'llanmalar:
Bakterial tsellyuloza o'zining biologik mosligi va o'ziga xos xususiyatlari tufayli yaralarni bog'lash, to'qima muhandisligi va dori vositalarini etkazib berishda qo'llaniladi.
oziq-ovqat sanoati:
Tsellyuloza hosilalari, masalan, karboksimetilselüloz (CMC) oziq-ovqat sanoatida quyuqlashtiruvchi va stabilizator sifatida ishlatiladi.
Bioyoqilg'i:
Tsellyulozali biomassa barqaror energiyaga hissa qo'shadigan bioyoqilg'i ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida ishlatilishi mumkin.
Qiyinchiliklar va kelajak istiqbollari
Ko'p qirrali bo'lishiga qaramay, tsellyulozadan maksimal darajada foydalanishda qiyinchiliklar mavjud. Ekstraksiyaning samarali usullari, yaxshilangan biologik parchalanish va tsellyuloza asosidagi materiallarning yaxshilangan ishlashi davom etayotgan tadqiqot sohalaridir. Bundan tashqari, biotexnologiyadagi yutuqlar muayyan sanoat ilovalari uchun o'zgartirilgan tsellyuloza tuzilmalariga ega o'simliklarni muhandislik qilish imkonini beradi.
Tabiiy tsellyuloza o'simlik hujayralari devorlari bilan sinonim bo'lgan polimer bo'lib, o'simliklarning fizik xususiyatlarini shakllantirishda hal qiluvchi rol o'ynaydi. Uning noyob tuzilishi glyukoza birliklarining b-1,4-glikozid bog'lari bilan bog'langan joylashuvidan kelib chiqadi, bu o'simlik to'qimalariga sezilarli kuch va qattiqlikni beradi. Tsellyuloza yog'ochdan paxtaga, bakterial tsellyulozagacha bo'lgan turli manbalardan kelib chiqadi va bu uni turli sanoat tarmoqlarida ko'p qirrali qo'llash imkonini beradi.
Texnologiya va biotexnologiya taraqqiyoti davom etar ekan, tsellyuloza potentsialini o'rganish kengayib bormoqda. To'qimachilik va qog'ozda an'anaviy foydalanishdan biotibbiyot muhandisligi va barqaror energiyadagi innovatsion ilovalargacha, tabiiy tsellyuloza juda muhim material bo'lib qolmoqda. Uning tuzilishi, xossalari va kelib chiqishini tushunish ushbu ajoyib polimerning jadal rivojlanayotgan dunyoning muammolari va ehtiyojlarini hal qilish uchun to'liq salohiyatini ochish uchun juda muhimdir.
Xabar vaqti: 26-dekabr 2023-yil