Клітковина

КЛІТКОВИНА  — головна складова частина оболонок рослинних клітин, що зумовлює їхню механічну щільність, міцність і еластичність. Ін. назва — целюлоза (від лат. cellula — комірка). Вміст К. у волосках насіння бавовнику становить 97–98 %, у стеблах льону — 75–90 %, у деревині — 40–50 %, соняшнику — 30–40 %. Виявлено також в організмах деяких безхребетних. За хім. будовою є полісахаридом (С₅Н₁₀О₅)n, який складається з молекул β-D-глюкози, з’єднаних між собою 1,4-глікозид. зв’язками. У чистому вигляді — біла волокниста речовина без запаху і смаку, нерозчинна у воді, ефірі та спирті. У звичай. умовах стійка до дії розведених кислот, лугів і слабких окислювачів, що зумовлено її складною надмолекуляр. структурою. Кількість залишків D-глюкози в молекулі К. досягає декількох тисяч, що відповідає молекуляр. масі від 5×10⁵ до 7×10⁷ нативної молекули. Ці молекули D-глюкози утворюють нерозгалужені ниткоподібні ланцюги, які легко вступають у міжмолекулярну взаємодію, формуючи елементарні мікрофібрили, котрі за участі водневих зв’язків об’єднуються у великі фібрили. Останні цементуються т. зв. матриксом, який складається з ін. полімер. матеріалів — геміцелюлози, пектину й білка. Мікрофібрили є мех. основою клітин. стінок рослин, великі фібрили — деревини. Глікозидні зв’язки в молекулі К. легко гідролізуються під час дії сильних кислот, що призводить до її деструкції, внаслідок часткового гідролізу утворюється редукуючий дисахарид — целобіоза, у якій між двома залишками D-глюкози існує β-1,4-глікозид. зв’язок. В організмі К. є переважно буд. матеріалом і в обміні речовин участі майже не бере. Вона не розщеплюється звичай. ферментами кишковика ссавців (амілазою, мальтазою); на неї діють лише ферменти класу гідролаз під заг. назвою «целюлаза», що продукуються різними видами бактерій та грибів і фактично розщеплюють увесь рослин. матеріал на планеті. Продуценти целюлази як симбіонти знаходяться у рубці жуйних тварин і кишковику комах, де перетравлюють К., яку ці тварини споживають, спочатку до молекул дисахариду целобіози, а потім — D-глюкози. Важливу роль К. відіграє у травленні людини: вона не перетравлюється в кишковику, але сприяє його нормал. функціонуванню (перистальтиці), а також сорбує деякі токсини, позитивно впливаючи на їхнє виведення з організму.

Завдяки наявності в елементар. ланцюгах макромолекули вільних гідроксил. груп К. легко етерифікується й алкілується; ці реакції широко використовують у промисловості з метою отримання простих і складних ефірів. Взаємодія з концентрованими розчинами лугу (NaOH) призводить до утворення лужної К., що є проміж. стадією в отриманні її ефірів. Окислювал. деструкція К. має місце під час виробництва віскози. Унаслідок повного кислот. гідролізу К. утворюється вільна глюкоза — осн. продукт під час виробництва етанолу пром. способом. З К. виготовляють папір, картон, різні синтетичні волокна (гідратцелюлозні — віскозні, мідноаміачні; ефіроцелюлозні — ацетатні, триацетатні), плівки (целофан), пластмаси і лаки, матеріал для виробництва вибух. речовин. Природні й синтетичні волокна широко використовують у текстил. промисловості. Мікрокристалічну целюлозу застосовують як наповнювач під час виготовлення ліків, як сорбент в аналітич. і препаратив. хроматографії (ДЕАЕ-целюлоза, ТЕАЕ-целюлоза, КМ-целюлоза тощо).

Завантажити статтю