纤维素的结构

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纤维素的结构

纤维素的详细说明:纤维素cellulose是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶於水及一般有机溶剂。

是植物细胞壁的主要成分。纤维素是世界上最丰富的天然有机物，占植物界碳含量的50％以上。棉花的纤维素含量接近100％，为天然的最纯纤维素来源。一般木材中，纤维素占40～50％，还有10～30％的半纤维素和20～30％的木质素。此外，麻、麦秆、稻草、甘蔗渣等，都是纤维素的丰富来源。

纤维素是重要的造纸原料。此外，以纤维素为原料的产品也广泛用於塑料、*、电工及科研器材等方面。食物中的纤维素即膳食纤维对人体的健康也有著重要的作用。

纤维素的性质 纤维素是D-葡萄糖以β-1，4糖苷键组成的大分子多糖，分子量约50000～2500000，相当於300～15000个葡萄糖基。分子式可写作C6H10O

5.n。是维管束植物、地衣植物以及一部分藻类细胞壁的主要成分。

醋酸菌Acetobaeter的荚膜，以及尾索类动物的被囊中也发现有纤维素的存在，棉的种子毛是高纯度

9.8%的纤维素。所谓α-纤维素α－cellulose这一名称系指从原来细胞壁的完全纤维素标准样品用17.5%NaOH不能提取的部分。β-纤维素β-cellulose、γ-纤维素γ-cellulose是相应於半纤维素的纤维素。

虽然，α-纤维素通常大部分是结晶性纤维素，β-纤维素，γ-纤维素在化学上除含有纤维素以外，还含有各种多糖类。细胞壁的纤维素形成微纤维。宽度为10—30毫微米，长度有的达数微米。应用X线衍射和负染色法negative染色法，根据电子显微镜观察，链状分子平行排列的结晶性部分组成宽为3—4毫微米的基本微纤维。

推测这些基本微纤维*起来就构成了微纤维。纤维素能溶於Schwitzer试剂或浓硫酸。虽然不易用酸水解，但是稀酸或纤维素酶可使纤维素生成D-葡萄糖、纤维二糖和寡糖。在醋酸菌中有从UDP葡萄糖引子primer转移糖苷合成纤维素的酶cellulose synthaseUDPformingEC2．4．1．1

2.。

在高等植物中已得到具有同样活性的颗粒性酶的标准样品。此酶通常是利用GDP葡萄糖cellulose synthaseGDP forming EC2．4．1．2

9.，在由UDP葡萄糖转移的情况下，发生β－1，3键的混合。微纤维的形成场所和控制纤维素排列的机制还不太明了。另一方面就纤维素的分解而言，估计在初生细胞壁伸展生长时，微纤维的一部分由於纤维素酶的作用而被分解，成为可溶性。

纤维素不溶於水和乙醇、乙醚等有机溶剂，能溶於铜铵CuNH

3.4OH2溶液和铜乙二胺 [NH2CH2CH2NH2]CuOH2溶液等。水可使纤维素发生有限溶胀，某些酸、碱和盐的水溶液可渗入纤维结晶区，产生无限溶胀，使纤维素溶解。纤维素加热到约150℃时不发生显著变化 ，超过这温度会由於脱水而逐渐焦化。

纤维素与较浓的无机酸起水解作用生成葡萄糖等，与较浓的苛性碱溶液作用生成碱纤维素，与强氧化剂作用生成氧化纤维素。纤维素的制法 纤维素的实验室制法是先用水、有机溶剂处理植物原料，再用氯、亚氯酸盐、二氧化氯、过乙酸去除其中所含的木素，得到纤维素和半纤维素，然后采用各种方法除去半纤维素 ，制得纯纤维素。工业制法是用亚硫酸盐溶液或碱溶液蒸煮植物原料，除去木素，然后经过漂白进一步除去残留木素，所得漂白浆可用於造纸。

纤维素的作用 全世界用於纺织造纸的纤维素，每年达800万吨。此外，用分离纯化的纤维素做原料，可以*人造丝，赛璐玢以及硝酸酯、醋酸酯等酯类衍生物和甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素等醚类衍生物，用於塑料、*、电工及科研器材等方面。人类膳食中的纤维素主要含於蔬菜和粗加工的谷类中，虽然不能被消化吸收，但有促进肠道蠕动，利於粪便排出等功能。草食动物则依赖其消化道中的共生微生物将纤维素分解，从而得以吸收利用。

膳食纤维 食物纤维素包括粗纤维、半粗纤维和木质素。食物纤维素是一种不被消化吸收的物质，过去认为是「废物」，现在认为它在保障人类健康，延长生命方面有著重要作用。因此，称它为第七种营养素。

1.有助於肠内大肠杆菌合成多种维生素。

2.纤维素比重小，体积大，在胃肠中占据空间较大，使人有饱食感，有利於减肥。

3.纤维素体积大，进食后可*胃肠道，使消化液分泌增多和胃肠道蠕动增强，可防治糖尿病的便秘。

4.高纤维饮食可通过胃排空延缓、肠转运时间改变、可溶性纤维在肠内形成凝胶等作用而使糖的吸收减慢。

亦可通过减少肠激素如抑胃肽或胰升糖素分泌，减少对胰岛B细胞的*，减少胰岛素释放与增高周围胰岛素受体敏感性，使葡萄糖代谢加强。

5.近年研究证明高纤维饮食使Ⅰ型糖尿病患者单核细胞上胰岛素受体结合增加，从而节省胰岛素的需要量。由此可见，糖尿病患者进食高纤维素饮食，不仅可改善高血糖，减少胰岛素和口服降糖药物的应用剂量，并且有利於减肥，还可防治便秘、痔疮等疾病。

纤维素的主要生理作用是吸附大量水分，增加粪便量，促进肠蠕动，加快粪便的排泄，使致癌物质在肠道内的停留时间缩短，对肠道的不良*减少，从而可以预防肠癌发生。纤维素的摄入与鉴别 蔬菜中含有丰富的纤维素。不含纤维素食物有:鸡、鸭、鱼、肉、蛋等；含大量纤维素的食物有:粗粮、麸子、蔬菜、豆类等，其中棉花含量最高，达到。

纤维素结构的组成

纤维素是由D-吡喃型葡萄糖基失水葡萄糖组成。简单分子式为CHO；化学结构式可用下二式表示:霍沃思式　是由许多D-葡萄糖基

1.-5结环,藉1-4,β-型联结连接起来的,而且连接在环上碳原子两端的OH和H位置不相同，所以具有不同的性质。

式中为聚合度。在天然纤维素中,聚合度可达10000左右；再生纤维素的聚合度通常为200～800。在一个样品中，各个高分子的聚合度可以不同，具有多分散性。椅式　由于内旋转作用，使分子中原子的几何排列不断发生变化，产生了各种内旋转异构体，称为分子链的构象。纤维素高分子中，6位上的碳-氧键绕5和6位之间的碳-碳键旋转时,相对于5位上的碳-氧键和5位与4位之间的碳-氧键可以有三种不同的构象。

如以g表示旁式,t表示反式，则三种构象为gt、tg、和gg图

1.。多数人认为,天然纤维素是gt构象，再生纤维素是tg构象。在纤维素分子链中，存在着氢键。

这种氢键把链中的O6位上的氧与O以及O与O连接起来使整个高分子链成为带状，从而使它具有较高的刚性。在砌入晶格以后, 一个高分子链的O与相邻高分子的O之间也能生成链间氢键图

2.。纤维素结构纤维素结构晶胞及其参数　具有一定构象的纤维素高分子链按一定的秩序堆砌，便成为纤维素的微晶体，微晶体的组成单元称为晶胞。

代表晶胞尺寸的参数可以从纤维素的宽角X射线图象图

3.直接算出。在纤维素中存在着化学组成相同，而单元晶胞不同的同质多晶体结晶变体,常见的结晶变体有四种,即纤维素Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。四种结晶变体的晶胞参数见表。

纤维素结构纤维素结构纤维素结构图4 是纤维素Ⅰ的晶胞尺寸和高分子链在晶胞中的堆砌情况。晶胞属单斜晶系，每个晶胞中含有两个重复单元。晶格中心的高分子相对于四角的高分子在c轴方向有/4轴长度的位移。纤维素高分子是有方向性的;通常认为在纤维素Ⅰ中，高分子的指向是平行的;在其他结晶变体中相邻高分子是逆平行的。

纤维素Ⅰ是天然纤维素的晶型。用12%～14%的氢氧化钠溶液丝光处理即碱化纤维素Ⅰ后，晶型变成纤维素Ⅱ，这一变化是不可逆的，说明纤维素Ⅱ是较稳定的一种晶型。皂化纤维素乙酸酯是结晶比较完整的纤维素Ⅱ。将纤维素Ⅰ例如天然苎麻纤维和纤维素Ⅱ例如皂化纤维素乙酸酯分别用液氨处理，然后使液氨挥发,就得到纤维素Ⅲ和Ⅲ；再将纤维素Ⅲ和Ⅲ在250℃的甘油中加热，就得到纤维素Ⅳ和Ⅳ。

应该指出，凡是纤维素Ⅰ通过纤维素Ⅳ然后碱化和再生的纤维素晶型，都毫无例外地是Ⅱ型。取向　天然纤维素纤维和再生纤维素纤维在形成时都有某些因素迫使高分子轴与纤维轴或多或少维持一定的平行程度，这种性质称为取向。它可用取向度定量地表述。高分子的取向，使纤维的力学性能、光学性能、溶胀性能等都具有各向异性。

由于纤维素超分子结构中含有晶区和非晶区，分子链的取向一般分为三种:

1.全部分子链的取向，可用光学双折射方法测定;

2.晶体的取向,可用X射线法测定;非晶区分子链的取向，可通过前两种测定进行换算，或用染色二色性法测定。

纤维素主要组成物质是cho对吗

应该是纤维素主要组成元素是C、H、O。纤维素的化学式:C6H10O5 化学结构的实验分子式为C6H10O

5.n纤维素cellulose是由葡萄糖组成的大分子多糖。

不溶于水及一般有机溶剂。是植物细胞壁的主要成分。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50%以上。棉花的纤维素含量接近100%，为天然的最纯纤维素来源。一般木材中，纤维素占40～50%，还有10～30%的半纤维素和20～30%的木质素。

已知纤维素的结构简式为〔C 6 H 7 O 2 (OH) 3 〕 n ．棉花纤维素相对分子质量为174960，每个分子中含有__

纤维素和淀粉的结构区别

5.n,都是碳水化合物.成分应该说没有什么区别. 但是两种分子中葡萄糖单元之间的结合各不相同.在直链淀粉中,葡萄糖单元之间以α-l,4甙键结合,在纤维素中,以β-1,4甙键结合.支链淀粉中除有α-1,4-糖苷键外,还有α-1,6-糖苷键,大约每间隔30个α-1,4-糖苷键就有一个α-1,6-糖苷键.形象点说,葡萄糖分子如果正着看以u表示,那也可以倒着看以n表示,淀粉分子由葡萄糖分子按“……uuuuuu… ”的图式缩合而成,而纤维素分子则按“…ununun…”的方式缩合而成.。

蔗糖麦芽糖 淀粉 纤维素的结构特点和结构简式分别是什么？

蔗糖:C10H22O11 不能银镜，能水解，产物葡萄糖和果糖。麦芽糖，能水解产物葡萄糖，能银镜。

其他与蔗糖一样。淀粉 C6H10O

5.n不能银镜，水解产物葡萄糖。纤维素 每个单体有3羟基，其他与淀粉一样。

纤维素的元素组成

纤维素含有C、H、O元素，纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶于水及一般有机溶剂。

是植物细胞壁的主要成分。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50%以上。棉花的纤维素含量接近100%，为天然的最纯纤维素来源。纤维素是植物细胞壁的主要结构成分，通常与半纤维素、果胶和木质素结合在一起，其结合方式和程度对植物源食品的质地影响很大。而植物在成熟和后熟时质地的变化则由果胶物质发生变化引起的。

人体消化道内不存在纤维素酶，纤维素是一种重要的膳食纤维。自然界中分布最广、含量最多的一种多糖。纤维素是世界上蕴藏量最丰富的天然高分子化合物，生产原料来源于木材、棉花、棉短绒、麦草、稻草、芦苇、麻、桑皮、楮皮和甘蔗渣等。

我国由于森林资源不足，纤维素的原料有70%来源于非木材资源。我国针叶材、阔叶材的纤维素平均含量约43-45%；草类茎秆的纤维素平均含量在40%左右。纤维素的工业制法是用亚硫酸盐溶液或碱溶液蒸煮植物原料，主要是除去木素，分别称为亚硫酸盐法和碱法。

得到的物料称为亚硫酸盐浆和碱法浆。然后经过漂白进一步除去残留木素，所得漂白浆可用于造纸。再进一步除去半纤维素，就可用作纤维素衍生物的原料。

淀粉与纤维素在结构上有何不同

淀粉和纤维素成分都是由葡萄糖缩合成的链状大分子。分子式可以写成c6h10o

5.n，都是碳水化合物。

成分应该说没有什么区别。但是两种分子中葡萄糖单元之间的结合各不相同。在直链淀粉中，葡萄糖单元之间以α-l，4甙键结合，在纤维素中，以β-1，4甙键结合。支链淀粉中除有α-1,4-糖苷键外，还有α-1,6-糖苷键，大约每间隔30个α-1,4-糖苷键就有一个α-1,6-糖苷键。形象点说，葡萄糖分子如果正着看以u表示，那也可以倒着看以n表示，淀粉分子由葡萄糖分子按“……uuuuuu…”的图式缩合而成，而纤维素分子则按“…ununun…”的方式缩合而成。

关于纤维素

纤维素cellulose是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶于水及一般有机溶剂。

是植物细胞壁的主要成分。纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50%以上。棉花的纤维素含量接近100%，为天然的最纯纤维素来源。一般木材中，纤维素占40～50%，还有10～30%的半纤维素和20～30%的木质素。

1.溶解性 常温下，纤维素既不溶于水，又不溶于一般的有机溶剂，如酒精、乙醚、丙酮、苯等。

它也不溶于稀碱溶液中。因此，在常温下，他是比较稳定的，这是因为纤维素分子之间存在氢键力。

2.纤维素水解 在一定条件下，纤维素与水发生反应。

反应时氧桥断裂，同时水分子加入，纤维素由长链分子变成短链分子，直至氧桥全部断裂，变成葡萄糖。

3.纤维素氧化 纤维素与氧化剂发生化学反映，生成一系列与原来纤维素结构不同的物质，这样的反应过程，成为纤维素氧化。 引自郭莉珠 档案保护技术 纤维素大分子的基环是D-葡萄糖以β-1，4糖苷键组成的大分子多糖，分子量约50000～2500000，相当于300～15000个葡萄糖基脱水葡萄糖，其分子式为:C6H10O

5.n, 其化学组成含碳44.44%、氢6.17%、氧49.39%。

由于来源的不同，纤维素分子中葡萄糖残基的数目，即聚合度DP在很宽的范围。分子式可写作C6H10O

5.n。是维管束植物、地衣植物以及一部分藻类细胞壁的主要成分。

醋酸菌Acetobaeter的荚膜，以及尾索类动物的被囊中也发现有纤维素的存在，棉的种子毛是高纯度

9.8%的纤维素。所谓α-纤维素α－cellulose这一名称系指从原来细胞壁的完全纤维素标准样品用17.5%NaOH不能提取的部分。β-纤维素β-cellulose、γ-纤维素γ-cellulose是相应于半纤维素的纤维素。虽然，α-纤维素通常大部分是结晶性纤维素，β-纤维素，γ-纤维素在化学上除含有纤维素以外，还含有各种多糖类。

细胞壁的纤维素形成微纤维。宽度为10—30毫微米，长度有的达数微米。应用X线衍射和负染色法negative染色法，根据电子显微镜观察，链状 纤维素分子平行排列的结晶性部分组成宽为3—4毫微米的基本微纤维。推测这些基本微纤维*起来就构成了微纤维。

纤维素能溶于Schwitzer试剂或浓硫酸。虽然不易用酸水解，但是稀酸或纤维素酶可使纤维素生成D-葡萄糖、纤维二糖和寡糖。在醋酸菌中有从UDP葡萄糖引子primer转移糖苷合成纤维素的酶cellulose synthaseUDPformingEC2．4．1．1

2.。在高等植物中已得到具有同样活性的颗粒性酶的标准样品。

此酶通常是利用GDP葡萄糖cellulose synthaseGDP forming EC2．4．1．2

9.，在由UDP葡萄糖转移的情况下，发生β－1，3键的混合。微纤维的形成场所和控制纤维素排列的机制还不太明了。另一方面就纤维素的分解而言，估计在初生细胞壁伸展生长时，微纤维的一部分由于纤维素酶的作用而被分解，成为可溶性。

纤维素不溶于水和乙醇、乙醚等有机溶剂，能溶于铜氨CuNH

3.4OH2溶液和铜乙二胺 [NH2CH2CH2NH2]CuOH2溶液等。水可使纤维素发生有限溶胀，某些酸、碱和盐的水溶液可渗入纤维结晶区，产生无限溶胀，使纤维素溶解。纤维素加热到约150℃时不发生显著变化 ，超过这温度会由于脱水而逐渐焦化。

纤维素与较浓的无机酸起水解作用生成葡萄糖等，与较浓的苛性碱溶液作用生成碱纤维素，与强氧化剂作用生成氧化纤维素。

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