Odgovori na postavljena pitanja - Biologija

Celuloza je najrašireniji organski spoj u prirodi. Prisutna je u svim biljkama i čini njihovu kompletnu strukturu. Mekši djelovi biljnih tijela uglavnom se sastoje od celuloze, a upravo zahvaljujući njoj biljke su savitljive. Gotovo sve zelene biljke proizvode celulozu, koja se sastoji od skoro istih elemenata kao i šećer, tj. od ugljika, vodika i kisika, odnosno od tvari koje se nalaze u vodi i u zraku. Šećer koji se stvara u lišću otapa se u biljnom soku i natapa čitavo tijelo biljke. Veći dio odlazi u one dijelove u kojima se obavlja proces rasta ili zarastanja, a drugi dio ovog šećera pretvara se u celulozu koju biljka koristi za stvaranje zidova stanice. Naime, celuloza je glavni materijal od kojeg su izgrađena biljna tkiva (stanične stijenke biljnih stanica sastoje se uglavnom od celuloze ).

Kao i druge tvari u staničnoj stjenci, tako se i celuloza ističe lančanom građom svojih molekula. Po svom kemijskom sastavu celuloza je polisaharid s formulom (C₆H₁₀O₅)_n pa s obzirom na kemizam odgovara škrobu ili glikogenu. Prilikom potpune hidrolize celuloze nastaje monosaharid β-glukoza. Prema tome, u celuloznoj molekuli međusobno je povezan velik broj ostataka ove heksoze. Kao i kod škroba, broj ovih ostataka u molekuli celuloze vrlo je velik i varira od 500 do 3000. Za razliku od amilopektina, koji ima razgranjene molekule, makromolekule celuloze nisu razgranjene. Isti oblik nerazgranjenih niti imaju i druge tvari, koje pored celuloze izgrađuju staničnu stijenku (npr. pektini, hemiceluloza, hitin i dr.).

Molekula β-glukoze građena je slično molekuli α-glukoze. I struktura β-glukoze može se prikazati u obliku prostornog šesteročlanog prstena. Atomi i atomne grupe, koje su privezane za prsten, nalaze se djelomično iznad, a djelomično ispod ravnine prstena. Molekula β-glukoze razlikuje se od molekule α-glukoze samo po tome, što je OH-skupina na prvom C-atomu kod α-glukoze iznad, a kod β-glukoze ispod ravnine prstena. Vezivanjem dviju molekula β-glukoze dobiva se celobioza, koja s obzirom na svoj disaharidski karakter odgovara maltozi (disaharidu škroba). Daljnjim povezivanjem ostataka β-glukoze nastaje nitasta makromolekula celuloze. Iako se polisaharidi škroba, celuloza i drugi neznatno razlikuju jedan od drugoga, ipak kod njihove razgradnje sudjeluju različiti fermenti. Tako se npr. celuloza razgrađuje na celobiozu pomoću fermenata celulaze, a celobioza se dalje pomoću fermenata celobiaze rastavlja na dvije molekule β-glukoze.

Celuloza pripada onim prirodnim proizvodima koje čovjek ne može kemijski stvoriti u laboratoriju, ali ih koristi na mnogo načina. Celuloza se dobiva iz biljaka čak i nakon što one uginu, a sva vlaga ispari. Naprimjer, sirovi pamuk spada u najčistije oblike celuloze u prirodi, a čovjek od pamučnih vlakana pravi tkanine.

Celuloza čini dobar dio nekih biljaka koje služe za prehranu, kao što su zelena salata, mekinje i većina voća i povrća. Čovjek celulozu ne može probaviti jer u njegovim crijevima nema fermenata za njeno razgrađivanje, ali je celuloza vrlo korisna u prehrani jer njena vlakna vezuju toksične materije i izbacuju ih iz organizma kao sastavni dio fecesa (izmeta). Zato bi ishrana trebala sadržavati što više biljnih vlakana. Vlakna celuloze ne prelaze u krv i organizam ih ne koristi kao izvor energije. Međutim, u probavnom traktu nekih preživača (npr. deva, koza...) se nalaze bakterije koje proizvode celulazu pa te životinje mogu probaviti celulozu.

Od celuloze se kemijskim putem može dobiti određeni broj drugih proizvoda, npr. osnova za fotografske filmove, zamjena za lakove, vlakna tkanine kao što je umjetna svila i vuna, celofan i brojni plastični materijali. Naravno, celuloza se upotrebljava i u proizvodnji papira. Papir je baziran na celulozi (isprepletena vlakna celuloze), a glavna sirovina je drvo kao najjeftiniji izvor celuloze. Ostale tvari koje se nalaze u drvu moraju se ukloniti prije proizvodnje papira. Drvo se usitnjava i kemijski obrađuje, a ostatak drva koji je po sastavu pretežno celuloza se zajedno s dodacima razmuti u vodi, lijeva, preša, suši i glača. Najčešći dodaci papiru su mineralne tvari u prahu za poboljšanje mehaničkih svojstava (kreda, gline, gips) te različite boje i ljepila,a oni mogu pridonijeti polovici mase gotovog papira.

LITERATURA

• Miličić D.: Anatomija bilja; interna skripta, Zagreb, 1967.
• Stryer L.: Biokemija; Školska knjiga, Zagreb, 1991.

Ivana Đermanović
Student 4. godine, smjer: profesor biologije i kemije
Prirodoslovno-matematički fakultet, Zagreb