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, зʼ­єд­наних між собою 1,4-глікозид. звʼязками. 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 звʼязків обʼ­єд­нуються 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 звʼязки 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. звʼязок. 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