Cellulose is de stof die het grootste deel van de planten uitmaakt celwanden. Omdat het door alle planten wordt gemaakt, is het waarschijnlijk de meest voorkomende organische verbinding op aarde. Afgezien van het primaire bouwmateriaal voor planten, cellulose heeft vele andere toepassingen., Volgens de manier waarop het wordt behandeld, kan cellulose worden gebruikt om papier, film, explosieven en kunststoffen te maken, naast het hebben van vele andere industriële toepassingen. Het papier in dit boek bevat cellulose, net als sommige kleding die je draagt. Voor mensen is cellulose ook een belangrijke bron van benodigde vezels in ons dieet.
de structuur van cellulose
Cellulose wordt gewoonlijk beschreven door chemici en biologen als een complex koolhydraat (uitgesproken als car-bow-HI-drayt)., Koolhydraten zijn organische verbindingen die bestaan uit koolstof, waterstof en zuurstof die fungeren als bronnen van energie voor levende dingen. Planten zijn in staat om hun eigen koolhydraten te maken die ze gebruiken voor energie en om hun celwanden op te bouwen. Afhankelijk van hoeveel atomen ze hebben, zijn er verschillende soorten koolhydraten, maar de eenvoudigste en meest voorkomende in een plant is glucose. Planten maken glucose (gevormd door fotosynthese) om te gebruiken voor energie of om op te slaan als zetmeel voor later gebruik. Een plant gebruikt glucose om cellulose te maken wanneer het vele eenvoudige eenheden glucose aan elkaar verbindt om lange ketens te vormen., Deze lange ketens worden polysachariden genoemd (wat “veel suikers” betekent
.)
en uitgesproken als pahl-lee-SAK-uh-rydes), en ze vormen zeer lange moleculen die planten gebruiken om hun muren te bouwen.
door deze lange moleculen is cellulose onoplosbaar of lost het niet gemakkelijk op in water. Deze lange moleculen worden ook gevormd in een criss-cross gaas dat kracht en vorm aan de celwand geeft., Dus terwijl een deel van het voedsel dat een plant maakt wanneer het lichtenergie omzet in chemische energie (fotosynthese) wordt gebruikt als brandstof en een deel wordt opgeslagen, wordt de rest omgezet in cellulose die dient als het belangrijkste bouwmateriaal voor een plant. Cellulose is ideaal als structureel materiaal omdat de vezels kracht en taaiheid geven aan bladeren, wortels en stengels van een plant.,
Cellulose en plantaardige cellen
aangezien cellulose het belangrijkste bouwmateriaal is waaruit planten worden gemaakt, en planten de primaire of eerste schakel zijn in de zogenaamde voedselketen (die de voedingsrelaties van alle levende wezens beschrijft), is cellulose een zeer belangrijke stof. Het werd voor het eerst geïsoleerd in 1834 door de Franse chemicus Anselme Payen (1795-1871), die eerder het eerste enzym had geïsoleerd., Tijdens het bestuderen van verschillende soorten hout, Payen verkregen een stof waarvan hij wist dat het geen zetmeel (glucose of suiker in de opgeslagen vorm), maar die nog steeds kon worden afgebroken in de basiseenheden van glucose net als zetmeel kan. Hij noemde deze nieuwe stof “cellulose” omdat hij het uit de celwanden van planten had verkregen.
Words to Know
koolhydraten: een verbinding bestaande uit koolstof, waterstof en zuurstof die in planten wordt aangetroffen en door mensen en andere dieren als voedsel wordt gebruikt.
Glucose: ook bekend als bloedsuiker; een eenvoudige suiker die in cellen wordt afgebroken om energie te produceren.,
fotosynthese: chemisch proces waarbij planten die chlorofyl bevatten zonlicht gebruiken om hun eigen voedsel te produceren door kooldioxide en water om te zetten in koolhydraten, waarbij zuurstof vrijkomt als bijproduct.
als hoofdbestanddeel (of hoofdbestanddeel) van de celwanden van planten heeft cellulose een structurele of skeletfunctie. Net zoals onze harde, benige skeletten bevestigingspunten bieden voor onze spieren en ons lichaam ondersteunen, zo is de stijfheid of stijfheid in elke plant te wijten aan de sterkte van de celwanden., Onderzocht onder een krachtige microscoop, vezels van cellulose worden gezien om een meshed of kriskras patroon dat lijkt alsof het veel geweven als doek. De celwand is vergeleken met de manier waarop gewapend beton wordt gemaakt, waarbij de cellulosevezels fungeren als de rebars of stalen staven doen in beton (het verstrekken van extra sterkte). Naarmate de nieuwe cel groeit, wordt laag na laag nieuw materiaal afgezet in de laatste laag, wat betekent dat het oudste materiaal altijd aan de buitenkant van de plant zit.,
menselijk gebruik van cellulose
Cellulose is een van de meest gebruikte natuurlijke stoffen en is uitgegroeid tot een van de belangrijkste commerciële grondstoffen. De belangrijkste bronnen van cellulose zijn plantaardige vezels (katoen, hennep, vlas en jute zijn bijna alle cellulose) en, natuurlijk, hout (ongeveer 42 procent cellulose). Omdat cellulose onoplosbaar is in water, is het gemakkelijk te scheiden van de andere bestanddelen van een plant. Cellulose wordt gebruikt om papier te maken sinds de Chinezen het proces voor het eerst uitvonden rond het jaar 100 na Christus., Cellulose wordt van hout gescheiden door een verpulpproces dat houtsnippers vermaalt onder stromend water. De pulp die overblijft wordt vervolgens gewassen, gebleekt en over een trillend gaas gegoten. Wanneer het water uiteindelijk uit de pulp afvloeit, blijft er een in elkaar grijpende web van vezels over dat, wanneer gedroogd, geperst en gladgemaakt, een vel papier wordt.
ruw katoen is 91 procent cellulose, en de vezelcellen worden gevonden op het oppervlak van het katoenzaad. Er zitten duizenden vezels op elk zaadje, en als de katoenen pod rijpt en openbarst, sterven deze vezelcellen af., Omdat deze vezelcellen voornamelijk cellulose zijn, kunnen ze worden gedraaid om draad of garen te vormen dat vervolgens wordt geweven om doek te maken. Omdat cellulose gemakkelijk reageert op zowel sterke basen als zuren, wordt vaak een chemisch proces gebruikt om andere producten te maken. Bijvoorbeeld, de stof bekend als rayon en de transparante vel film genoemd cellofaan worden gemaakt met behulp van een veel-stap proces dat een zuurbad impliceert. In mengsels als salpeter en zwavelzuur, cellulose kan vormen wat heet guncotton of cellulose nitraten die worden gebruikt voor explosieven., Echter, wanneer gemengd met kamfer, cellulose produceert een plastic bekend als celluloid,die werd gebruikt voor vroege film-film. Omdat het licht ontvlambaar was (wat betekent dat het gemakkelijk in brand kon vliegen), werd het uiteindelijk vervangen door nieuwere en stabielere kunststof materialen. Hoewel cellulose nog steeds een belangrijke natuurlijke hulpbron is, worden veel van de producten die ervan zijn gemaakt, gemakkelijker en goedkoper geproduceerd met andere materialen., ondanks het feit dat mensen (en vele andere dieren) cellulose niet kunnen verteren (wat betekent dat hun spijsverteringsstelsel het niet kan afbreken in de basisbestanddelen), is cellulose toch een zeer belangrijk onderdeel van het gezonde menselijke dieet. Dit komt omdat het een groot deel van de voedingsvezel vormt waarvan we weten dat het belangrijk is voor een goede spijsvertering. Omdat we cellulose niet kunnen afbreken en het vrijwel onveranderd door onze systemen gaat, fungeert het als wat we bulk of ruwvoer noemen dat de bewegingen van onze darmen helpt., Onder zoogdieren kunnen alleen herkauwers (dieren zoals koeien en paarden knuffelen) cellulose verwerken. Dit komt omdat ze speciale bacteriën en micro-organismen in hun spijsverteringskanaal hebben die het voor hen doen. Ze zijn dan in staat om de afgebroken cellulose op te nemen en de suiker te gebruiken als voedselbron. Schimmels zijn ook in staat om cellulose af te breken in suiker die ze kunnen opnemen, en ze spelen een belangrijke rol in de afbraak (rot) van hout en ander plantaardig materiaal.
