什么是纤维素?关于纤维素的定义和功能的介绍



什么是纤维素?关于纤维素的定义和功能的介绍


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什么是纤维素?关于纤维素的定义和功能的介绍


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什么是纤维素?关于纤维素的定义和功能的介绍


纤维素是一种有机化合物 , 也是地球上最丰富的生物聚合物 , 它是一种复杂的碳水化合物或多糖 , 由数百到数千个葡萄糖分子组成 , 连接在一起形成一条链 , 虽然动物不产生纤维素 , 但它是由植物、藻类、一些细菌和其他微生物制成的 , 纤维素是植物和藻类细胞壁中的主要结构分子 。       


法国化学家于1838年发现并分离出纤维素 , 并且还确定了化学式 。 1870年 , 人类使用纤维素生产了第一种热塑性聚合物赛璐珞 , 从那里 , 纤维素在1890年代被用于生产人造丝 , 在1912年被用于生产玻璃纸 , 在1920年确定了纤维素的化学结构 , 1992年 , 科学家们可以在不使用任何生物酶的情况下合成了纤维素 。       


化学结构和性质
纤维素通过D-葡萄糖单元之间的β(1→4)-糖苷键形成 , 相反 , 淀粉和糖原通过葡萄糖分子之间的α(1→4)-糖苷键形成 , 纤维素中的键使其成为直链聚合物 , 葡萄糖分子上的羟基与氧原子形成氢键 , 将链固定到位并赋予纤维高拉伸强度 , 在植物细胞壁中 , 多条链结合在一起形成微纤维 。 纯纤维素无臭、无味、亲水、不溶于水、可生物降解 , 它的熔点为467摄氏度 , 在高温下经酸处理可降解为葡萄糖 。       

【什么是纤维素?关于纤维素的定义和功能的介绍】
纤维素功能
纤维素是植物和藻类中的一种结构蛋白 , 纤维素纤维嵌入多糖基质中以支撑植物细胞壁 , 植物茎和木材由分布在木质素基质中的纤维素纤维支撑 , 其中纤维素起到钢筋的作用 , 木质素起到混凝土的作用 。 最纯净的天然纤维素是棉花 , 它由超过90%的纤维素组成 , 相比之下 , 木材由40-50%的纤维素组成 。
某些类型的细菌会分泌纤维素来产生生物膜 , 生物膜为微生物提供了一个附着表面 , 并允许它们组织成菌落 。 虽然动物不能生产纤维素 , 但它对它们的生存很重要 , 一些昆虫使用纤维素作为建筑材料和食物 , 反刍动物使用共生微生物来消化纤维素 , 纤维素是人体不能消化的 , 但它是不溶性膳食纤维的主要来源 , 影响营养吸收 , 有助于排便 。       


纤维素的重要衍生品
存在许多重要的纤维素衍生物 。 许多这些聚合物是可生物降解的并且是可再生资源 , 纤维素衍生的化合物往往是无毒和无过敏性的 。 纤维素衍生物包括:赛璐珞、玻璃纸、人造丝、醋酸纤维素、三乙酸纤维素、硝酸纤维素、甲基纤维素、硫酸纤维素、乙酮糖、乙基羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素也就是纤维素胶 。       


纤维素的商业用途
纤维素的主要商业用途是造纸 , 其中牛皮纸工艺用于将纤维素与木质素分离 , 纤维素纤维用于纺织工业 。 棉、亚麻和其他天然纤维可直接使用或加工制成人造丝 , 微晶纤维素和粉状纤维素用作药物填充剂和食品增稠剂、乳化剂和稳定剂 。 科学家们在液体过滤和薄层色谱中使用纤维素 。 纤维素用作建筑材料和电绝缘体 。 它用于日常家居材料 , 如咖啡过滤器、海绵、胶水、眼药水、泻药和薄膜 , 虽然植物纤维素一直是一种重要的燃料 , 但动物粪便中的纤维素也可以加工成丁醇生物燃料.

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