3D štruktúra celulózy

Celulóza (zastarano: buničina) je rastlinný polysacharid, ktorý je súčasťou stien rastlinných buniek.

Makromolekula celulózy obsahuje viac, ako 1000 stavebných jednotiek beta-D-glukopyranózy. Na rozdiel od škrobu a glykogénu je tu B-glykozidová väzba. Vzniká reťazec, ktorý má v prírodnom materiáli charakter dlhého nevetveného vlákna. Celulóza je hlavná stavebná látka rastlinných buniek a spolu s lignínom sa podieľa na stavbe sekundárnych bunkový stien. V niektorých látkach sa tvorí čistá celulóza(bavlna), v inom prípade, napr. v dreve, je sprevádzaná inými látkami: lignínom, hemicelulózou a živicami. Celulóza je najrozšírenejším biopolymérom na zemi, ročne jej vzniká až 1,5×10⁹ ton^[1].

Celulóza je nerozpustná látka. Pri reakcii celulózy s hydroxidom sodným a sírouhlíkom vzniká xantogenan celulózy – medziprodukt na výrobu viskózového hodvábu a celofánu. Celulóza sa používa na výrobu papiera, obalových materiálov, hygienických potrieb a podobne. Je hlavnou živinou pre bylinožravcov a najrozšírenejšia organická látka na Zemi.

Príroda

V bunkových stenách rastlín sú jednotlivé celulózové vlákna ďalej spojené vodíkovým mostíkom a ponorené do sacharidovej matrice. To bunkovým stenám dáva pevnosť a tuhosť. Na rozdiel od ďalšieho rastlinného polysacharidu, škrobu, sa polymér nerozvetvuje ani nekrúti, ale zostáva vo forme dlhých rovných reťazcov.

Živočíchy nemajú enzým, ktorý by dokázal rozštiepiť β 1,4 väzby medzi jednotlivými glukózovými jednotkami. Preto je pre väčšinu živočíchov (aj človeka) celulóza nestráviteľná a v potrave tvorí tzv. vlákninu, ktorá prejde cez tráviacu sústavu bezo zmeny a z tela sa vylúči. Jediné tvory schopné spracovať celulózu sú baktérie. Tieto majú schopnosť celulózu štiepiť a metabolizovať. Pri hydrolytickom štiepení celulózy vznikajú produkty štiepenia (cellopentóza, cellotetróza, cellotrióza, cellobióza) až po glukózu. Bylinožravce teda musia vo svojom tráviacom trakte hostiť symbiotické baktérie, ktoré celulózu rastlinných bunkových stien rozštiepia a umožnia tak zužitkovať energiu, ktorú obsahujú. Najznámejší požierači celulózy sú termity a prežúvavce, ktoré dokážu celulózu takto stráviť.

Využitie

Celulóza sa vyrába z dreva odstránením ostatných zložiek (lignín, hemicelulóza a pod.). Používa sa v papierenskom a textilnom priemysle. Celulóza je hlavná zložka papiera a bavlny. Jej derivátom sú umelé vlákna, ako acetát celulózy (viskóza), surovina na výrobu umelého hodvábu a celofánu. Nitráciou celulózy vzniká nitrocelulóza, známa aj ako strelná bavlna.

Referencie

1. ↑ Discovery of Cellulose as a Smart Material Jaehwan Kim and Sungryul Yun Macromolecules, 2006, 4202-4206, DOI:10.1021/ma060261e

Iné projekty

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Celulóza (organická látka)
• Wikislovník ponúka heslo Celulóza (organická látka)

Chemický portál Biologický portál