سلولز دارای فرمول عمومی است. سلولز ساختار اولیه دیواره سلولی گیاهان را تشكیل می‌دهد. دستگاه گوارشی انسان قادر به هضم سلولز نیست و آن را بدون تغییر دفع می‌كند اما برخی جانوران مثل نشخواركننده‌ها و موریانه‌ها می‌توانند سلولز را به كمك میكروارگانیسمهایی كه در دستگاه گوارش آنها زندگی می‌كنند، هضم كنند. این میكروارگانیسمها با آزادكردن آنزیمهایی به هضم سلولز كمك می‌كنند.
ساختمان سلولز
ساختمان شیمیایی سلولز
در مولكول سلولز مولكولهای β – گلوكز نسبت به یكدیگر چرخش 180 درجه‌ای دارند. ضمن برقراری اتصال بین دو مولكول β – گلوكز از OH متصل به كربن 4 یك مولكول و OH كربن شماره 1 مولكول بعدی یك مولكول آب جدا می‌شود و پل اكسیژنی برقرار می‌شود. از سوی دیگر در مولكول سلولز امكان برقراری پیوندهای هیدروژنی نیز وجود دارد. پیوستن دو مولكول β – گلوكز موجب تشكیل یك مولكول سلوبیوز می‌شود.
هر 5 مولكول سلوبیوز با آرایش فضایی مكعبی شكل ، بلور سلولز را بوجود می‌آورند و از مجموعه بلورهای سلولز ، رشته ابتدایی یا میسل سلولز تشكیل می‌شود. مجموعه میسلها ، میكروفیبریل سلولزی را بوجود می‌آورند كه قطری حدود 25 نانومتر دارد.از مجموع حدود 20 میكروفیبریل ، ماكروفیبریل سلولزی تشكیل می‌شود.
ابعاد سلولز
سلولز از واحدهای دارای قطر 35 آنگستروم تشكیل شده كه آنها را رشته‌های ابتدایی می‌نامند. این قطر اغلب درست است اما حتمی نیست. مثلا در برخی نمونه‌ها مثل سلولز جلبك والونیا 300 آنگستروم و در تركیبات موسیلاژی برخی میوه‌ها تنها 1 آنگستروم است. به این ترتیب تصور حالت همگن برای رشته‌های ابتدایی سلولز كنار گذاشته شد و اشكال مختلف (استوانه‌ای – منشوری با قاعده مربعی – روبان كم و بیش پهن) منظور گردید.
دو عامل در محدودیت ابعاد این واحدها دخالت دارد: یكی همی سلولزها كه همانند پوششی رشد جانبی رشته‌های سلولزی را محدود می‌كنند و دیگری آرایش یا سازمان یافتگی حاصل از مجموعه سلولز سنتتازی (آنزیم تولید كننده سلولز) غشای سلولی كه رشته‌های اولیه سلولزی را می‌سازد. سلولز در برابر تیمارهای آنزیمی و شیمیایی بسیار مقاوم است.
تولید سلولز
مجموعه پژوهشهایی كه در مورد بیوسنتز سلولز انجام شده است نشان می‌دهد كه پیش ساز سلولز یوریدین دی فسفو گلوكز است كه بوسیله حفره‌های گلژی به مجموعه‌های آنزیمی سلولز سنتتازی موجود در غشای سلولی می‌رسد. با دخالت این مجموعه‌های آنزیمی از پلیمریزاسیون مولكولهای پیش ساز مولكولهای سلولز تشكیل می‌شود. پس از تشكیل مولكولهای سلولز تجمع آنها به صورت بلورهای سلولز و رسیدن به حد میكروفیبرلها و ماكروفیبریلهای سلولزی بر بنای پدیده خود آرایی با برقراری پیوندهای هیدروژنی بین مولكولی است. این تجمع نیاز به آنزیم ندارد.
تجزیه سلولز
تجزیه سلولز بوسیله سلولازها انجام می‌شود. سلولازها را به دو گروه اگزو سلولازها و آندو سلولازها تقسیم بندی می‌كنند. اگزوسلولازها قدرت عمل بیشتری دارند و بر انواع مختلف سلولز چه سلولز بلوری و چه سلولز غیر بلوری كه در نتیجه زخم یا تخریب بخشهای سلولزی بلوری ایجاد می‌شود اثر می‌كنند و در مرحله اول عمل خود موجب گسستن پیوندهای بین مولكولی می‌شوند. آندو سلولازها بر محصول عمل اگزو سلولازها اثر می‌كنند و موجب گسستن پیوندهای درون مولكولی می‌گردند بنابراین سلولازها اشتراك یا تعاون عمل دارند.
فرمهای سلولز و شناسایی آنها
• α – سلولز: این فرم از سلولز در محلول 17.5 درصد از هیدروكسید سدیم در 20 درجه سانتیگراد حل نمی‌شود.
• β – سلولز: β – سلولز در این محلول حل شده اما به محض اسیدی كردن محلول ته‌نشین می‌شود.
• γ – سلولز: در محلول 17.5 درصد هیدروكسیدسدیم حل می‌شود اما با اسیدی شدن محلول ته‌نشین نمی‌شود.
كاربرد سلولز
سلولز ماده تشكیل دهنده دیواره سلولی گیاهان است. این تركیب اولین بار در سال 1838 مورد توجه قرار گرفت. در آن سالها با اعمال تغییراتی در آن مانند نیتروژندار كردن در تولید نیترو سلولز مورد بهره برداری قرار گرفت. سلولز بصورت تقریبا خالص در رشته‌های پنبه وجود دارد. این رشته‌ها در تولید نخ و پارچه بافی و تولید پوشاك اهمیت فراوانی دارند.
همچنین الیاف پنبه استرلیزه شده در پزشكی كاربرد زیادی دارد. سلولز بصورت تركیب 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 كه در ساخت مواد منفجره ، پلاستیك‌سازی ، رنگسازی و … كاربرد دارد، استفاده می‌كنند. سلولز همچنین در آزمایشگاه به عنوان جزء عمل كننده فاز جامد در كروماتوگرافی لایه نازك استفاده می‌شود.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.