سلولز

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
سلولز[۱]
Cellulose, a linear polymer of D-glucose units (two are shown) linked by β(۱→4)-glycosidic bonds.
Three-dimensional structure of cellulose.
شناساگرها
شماره ثبت سی‌ای‌اس ۹۰۰۴-۳۴-۶ YesY
UNII SMD1X3XO9M YesY
EC-number 232-674-9
ChEMBL CHEMBL۱۲۰۱۶۷۶ N
خصوصیات
فرمول مولکولی (C6H10O5)n
شکل ظاهری white powder
چگالی 1.5 g/cm3
دمای ذوب decomp.
انحلال‌پذیری in water none
خطرات
شاخص ئی‌یو not listed
ترکیبات مرتبط
ترکیبات مرتبط نشاسته
به استثنای جایی که اشاره شده‌است در غیر این صورت، داده‌ها برای مواد به وضعیت استانداردشان داده شده‌اند (در 25 °C (۷۷ °F)، ۱۰۰ kPa)
 N (بررسی) (چیست: YesY/N؟)
Infobox references
نمابش سه‌بعدی ملکول سلولز

سلولز ساختار اولیه دیواره سلولی گیاهان را تشکیل می‌دهد.

دستگاه گوارشی انسان قادر به هضم سلولز نیست و آن را بدون تغییر دفع می‌کند اما برخی جانوران مثل نشخوارکننده‌ها و موریانه‌ها می‌توانند سلولز را به کمک میکروارگانیسمهایی که در دستگاه گوارش آنها زندگی می‌کنند، هضم کنند. این میکروارگانیسمها با آزادکردن آنزیمهایی به هضم سلولز کمک می‌کنند.

هر ۵ مولکول سلوبیوز با آرایش فضایی مکعبی شکل، بلور سلولز را بوجود می‌آورند و از مجموعه بلورهای سلولز، رشته ابتدایی یا میسل سلولز تشکیل می‌شود. مجموعه میسلها، میکروفیبریل سلولزی را بوجود می‌آورند که قطری حدود ۲۵ نانومتر دارد. از مجموع حدود ۲۰ میکروفیبریل، ماکروفیبریل سلولزی تشکیل می‌شود. سلولز همچون نشاسته از اتصال واحد های تکراری گلوکز ساخته شده است، ولی بر خلاف آن، نقش ساختمانی دارد. جانوران گیاه خوار از سلولز موجود در مواد غذایی گیاهی به عنوان منبع انرژی استفاده می کنند، در حالی که بدن ما قادر به استفاده از انرژی سلولز نمی باشد و قسمت اعظم سلولز موجود در مواد غذایی گیاهی که ما می خوریم از بدنمان دفع می شود.

ابعاد سلولز[ویرایش]

سلولز از واحدهای دارای قطر ۳۵ آنگستروم تشکیل شده که آنها را رشته‌های ابتدایی می‌نامند. این قطر اغلب درست است اما حتمی نیست. مثلاً در برخی نمونه‌ها مثل سلولز جلبک والونی ۳۰۰ آنگستروم و در ترکیبات موسیلاژی برخی میوه‌ها تنها ۱ آنگستروم است. به این ترتیب تصور حالت همگن برای رشته‌های ابتدایی سلولز کنار گذاشته شد و اشکال مختلف (استوانه‌ای - منشوری با قاعده مربعی - روبان کم و بیش پهن) منظور گردید.

دو عامل در محدودیت ابعاد این واحدها دخالت دارد: یکی همی سلولزها که همانند پوششی رشد جانبی رشته‌های سلولزی را محدود می‌کنند و دیگری آرایش یا سازمان یافتگی حاصل از مجموعه سلولز سنتتازی (آنزیم تولید کننده سلولز) غشای سلولی که رشته‌های اولیه سلولزی را می‌سازد. سلولز در برابر تیمارهای آنزیمی و شیمیایی پلیمریزاسیون مولکولهای پیش ساز مولکولهای سلولز تشکیل می‌شود. پس از تشکیل مولکولهای سلولز تجمع آنها به صورت بلورهای سلولز و رسیدن به حد میکروفیبرلها و ماکروفیبریلهای سلولزی بر بنای پدیده خود آرایی با برقراری پیوندهای هیدروژنی بین مولکولی است. این تجمع نیاز به آنزیم ندارد.

تجزیه سلولز[ویرایش]

تجزیه سلولز به‌وسیله سلولازها انجام می‌شود. سلولازها را به دو گروه اگزو سلولازها و آندو سلولازها تقسیم بندی می‌کنند. اگزوسلولازها قدرت عمل بیشتری دارند و بر انواع مختلف سلولز چه سلولز بلوری و چه سلولز غیر بلوری که در نتیجه زخم یا تخریب بخش‌های سلولزی بلوری ایجاد می‌شود اثر می‌کنند و در مرحله اول عمل خود موجب گسستن پیوندهای بین مولکولی می‌شوند. آندو سلولازها بر محصول عمل اگزو سلولازها اثر می‌کنند و موجب گسستن پیوندهای درون مولکولی می‌گردند بنابراین سلولازها اشتراک یا تعاون عمل دارند.

فرمهای سلولز و شناسایی آنها[ویرایش]

  • α - سلولز: این فرم از سلولز در محلول ۱۷٫۵ درصد از هیدروکسید سدیم در ۲۰ درجه سانتیگراد حل نمی‌شود.
  • β - سلولز: β - سلولز در این محلول حل شده اما به محض اسیدی کردن محلول ته‌نشین می‌شود.
  • γ - سلولز: در محلول ۱۷٫۵ درصد هیدروکسیدسدیم حل می‌شود اما با اسیدی شدن محلول ته‌نشین نمی‌شود.

کاربرد سلولز[ویرایش]

سلولز ماده تشکیل دهنده دیواره سلولی گیاهان است. این ترکیب اولین بار در سال ۱۸۳۸ مورد توجه قرار گرفت. در آن سالها با اعمال تغییراتی در آن مانند نیتروژندار کردن در تولید نیترو سلولز مورد بهره‌برداری قرار گرفت. سلولز بصورت تقریباً خالص در رشته‌های پنبه وجود دارد. این رشته‌ها در تولید نخ و پارچه بافی و تولید پوشاک اهمیت فراوانی دارند.

همچنین الیاف پنبه استرلیزه شده در پزشکی کاربرد زیادی دارد. سلولز بصورت ترکیب با لیگنین (ماده چوب) و سلولز در تمام مواد گیاهی وجود دارد. سلولز در گذشته در ساخت باروت بدون دود مورد استفاده قرار می‌گرفت. امروزه از آن برای تولید نیترو سلولز که در ساخت مواد منفجره، پلاستیک‌سازی، رنگسازی و … کاربرد دارد، استفاده می‌کنند. سلولز همچنین در آزمایشگاه به عنوان جزء عمل کننده فاز جامد در کروماتوگرافی لایه نازک استفاده می‌شود.

منابع[ویرایش]

  1. Nishiyama, Yoshiharu; Langan, Paul; Chanzy, Henri (2002). "Crystal Structure and Hydrogen-Bonding System in Cellulose Iβ from Synchrotron X-ray and Neutron Fiber Diffraction". J. Am. Chem. Soc 124 (31): 9074–82. doi:10.1021/ja0257319. PMID 12149011.  More than one of |author2= and |last2= specified (help); More than one of |author3= and |last3= specified (help).