La celulosa es un compuesto orgánico con la fórmula ( O 5) n, un polisacárido H 10 C 6 derivado de unidades ligadas de la D-glucosa β-1,4. Es el componente estructural de la pared celular primaria de las plantas verdes, de las bacterias del ácido acético, de muchas formas de las algas y Oomycetes .
La celulosa es el polímero orgánico más común, con una producción natural anual estimada de las toneladas 1. Se utiliza principalmente para producir la cartulina y el de papel; a un grado más pequeño se convierte en varios productos sintéticos tales como celuloide .
Algunos animales, particularmente rumiantes y termitas pueden digerir la celulosa con la ayuda de microorganismos simbióticos (véase el Methanogen ). La celulosa no es el digestible de los seres humanos y se refiere a menudo como la “fibra dietética ” o “alimento poco digerible”, actuando como agente que abulta hidrofílico para las heces .
Historia
La celulosa fue descubierta en 1838 por el francés Anselmo Payen del químico, que la aisló de materia de la planta y determinó su fórmula química. La celulosa fue utilizada para producir el polímero termoplástico, celuloide del primer, por Hyatt Manufacturing Company en 1870. Hermann Staudinger determinó la estructura del polímero de la celulosa en 1920. El compuesto era primer químicamente sintetizado (sin el uso de cuaesquiera enzimas biológico-derivadas en 1992, por Kobayashi y Shoda.
Celulosa de prueba
Dado un material celulosa-que contiene, la porción que no disuelve en una solución 17.5% del hidróxido de sodio en el °C 20 es la celulosa del α del, que es celulosa verdadera. La acidificación del extracto precipita la celulosa del β. La porción que disuelve en base pero no se precipita con el ácido es la celulosa del γ.La celulosa se puede probar usar un método descrito por Updegraff en el 1969, donde la fibra se disuelve en el el ácido nítrico acético de y, y permitido reaccionar con la antrona en el ácido sulfúrico . El compuesto coloreado resultante se prueba espectrofotométrico en una longitud de onda aproximadamente 635 nanómetro .
Además, la celulosa es representada por la diferencia entre la fibra detergente ácida (ADF) y la lignina detergente ácida (ADL).
Biosíntesis
En las plantas vasculares la celulosa es sintetizada en la membrana de plasma por los complejos terminales del rosetón (RTC). Los RTC son las estructuras hexameric de la proteína, aproximadamente 25 nanómetro en diámetro que contienen las enzimas del synthase de la celulosa que sintetizan las cadenas individuales de la celulosa. Los RTC contienen por lo menos tres diversos synthases de la celulosa, codificados por los genes de CesA del, en una estequiometría desconocida. Los sistemas separados de los genes de CesA del están implicados en biosíntesis primaria y secundaria de la pared celular . El synthase de la celulosa utiliza precursores de la UDP-D-glucosa para generar la celulosa microcristalina. La síntesis de la celulosa requiere la iniciación y el alargamiento de cadena, y los dos procesos son separados. La glucosiltransferasa de CesA del inicia la polimerización de la celulosa usar una cartilla esteroide, “sitosterol-beta-glucósido” y UDP-glucosa. Una celulasa puede funcionar para hender la cartilla de la cadena madura.
Avería (cellulolysis)
El Cellulolysis es el proceso en lo que concierne o causar la hidrólisis de la celulosa (es decir bacterias, hongos o enzimas celulolíticos).Los mamíferos no tienen la capacidad de analizar la celulosa directo. Típicamente, esta capacidad es poseída solamente por ciertas bacterias (que tengan enzimas específicas como el celulomonas etc., y que son a menudo la flora en las paredes de la tripa de los rumiantes como vacas y las ovejas, o por los hongos, que en naturaleza son responsables del completar un ciclo de alimentos. Las enzimas utilizadas al hienden el que el acoplamiento glucosídico en celulosa es las hidrolasas del glucósido incluyendo las celulasas de endo-actuación y los glucosidases de exo-actuación. Tales enzimas se secretan generalmente como parte de los complejos del multienzyme que pueden incluir el Dockerins y el de la celulosa que ata los módulos de, designados en algunos casos el Cellulosomes .
Muchas bacterias, hongos o enzimas celulolíticos analizan la celulosa en cadenas ligadas más cortas conocidas como Cellodextrins .
Hemicelulosa
La hemicelulosa es un polisacárido relacionado con la celulosa que abarca CA el 20% de la biomasa de la mayoría de las plantas. En contraste con la celulosa, la hemicelulosa se deriva de varios azúcares además de la glucosa, incluyendo especialmente la xilosa pero también la manosa, la galactosa, la ramnosa, y la arabinosa . La hemicelulosa consiste en cadenas más cortas - alrededor 200 unidades del azúcar en comparación con 7.000 moléculas de la glucosa en el polímero medio de la celulosa. Además, se ramifica la hemicelulosa, mientras que la celulosa es no ramificado.
Derivados
Los grupos del hidróxido de celulosa se pueden reaccionar parcialmente o completamente con los varios reactivo para producir derivados con las características útiles. Los ésteres de la celulosa y los éteres de la celulosa son los materiales comerciales más importantes. En principio, aunque no siempre en práctica industrial actual, los polímeros celulósicos son recursos reanudables.Entre los ésteres están el acetato de celulosa y el triacetato de celulosa, que son película y los materiales de la fibra-formación que encuentran una variedad de aplicaciones. La nitrocelulosa inorgánica del éster fue utilizada como explosivo y era inicialmente un material filmógeno temprano.
Los derivados del éter incluyen el
Ethylcellulose, un termoplástico comercial insoluble en agua usado en las capas, tintas, carpetas, y controlado-lanza las tabletas de la droga;
Metilcelulosa ;
Celulosa hidroxipropil ;
Celulosa carboximetil ;
Celulosa metílica hidroxipropil, E464, usado como un modificante de la viscosidad, un gelificante, un elemento espumoso y agente astringente;
Celulosa metílica hidroxietílica, usada en la producción de películas de la celulosa.
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