химический каталог




Химия древесины и целлюлозы

Автор В.М.Никитин, А.В.Оболенская, В.П.Щеголев

болизме), совершающемся в растении, превращаются частично в лигнин, жиры, белки, витамины и другие вещества.

Процесс фотосинтеза чрезвычайно сложен и представляет собой непрерывный цикл ферментативных реакций, вовлекающих все новые и новые количества С02. В этом цикле чередуются реакции карбоксилирования и восстановления.

Реакции карбоксилирования идут с образованием промежуточных карбоксилсодержащих соединений: О

\ +Co*-*R-co-Н

42

СООН.

«

R-C

Эта темновая реакция (идущая в отсутствии света) предшествует собственно фотосинтезу и протекает при участии накопленных ранее в листьях органических соединений типа RCHO. Карбоксилсодержащие соединения затем восстанавливаются — происходит световая, т. е. фотохимическая реакция

О

н /

R — СО— СООН » R — СНОН — СООН -» R — СНОН — С и т. д.

кваит света \

1 н

Хлорофилл служит как бы переносчиком водорода для этой реакции. Он поглощает энергию солнечного света и отнимает водород у воды, переходя в восстановленное состояние. Восстановленный хлорофилл отдает поглощенный водород на восстановление карбоксилсодержащих соединений и передает поглощенную энергию. Благодаря необычайно большой концентрации энергии (467 кДж/моль С02) в процесс фотосинтеза вовлекаются такие прочные и химически неактивные вещества, как С02 и Н20.

В процессе фотосинтеза в качестве первичного продукта образуется сахароза, а из нее — пентозы, гексоэы, уроновые кислоты, участвующие далее в синтезе различных полисахаридов — целлюлозы, гемицеллюлоз и резервных полисахаридов (крахмала, который образуется на очень ранних стадиях фотосинтеза). Реакции фотосинтеза управляются определенными ферментными системами. Ферменты служат катализаторами этих реакций, но в отличие.от обычных катализаторов действие каждого фермента весьма специфично. Процесс образования полисахаридов не является, однако, прямой ферментативной полимеризацией моносахаридов. Молекула моносахарида предварительно должна быть активирована и обладать большим избытком энергии.

Большую роль в сложном цикле реакций фотосинтеза играет фосфор. Он участвует в передаче энергии. Переносчиком энергии служит АТФ (аденозинтрифосфат). Сахара (начиная с глицеринового альдегида и т. д.)- фосфорилируются, взаимодействуя с АТФ. При этом образуются промежуточные продукты фотосинтеза — фосфаты различных Сахаров и АДФ (аденозин-днфосфат).

Реакции образования сахарозы и полисахаридов идут с увеличением свободной энергии (Af>0). Такие реакции называются эндогенными. Образование сахарозы идет по схеме

D-глюкоза + D-фруктоза сахароза + HjO (AF = + 20,8 кДж).

Эндогенные реакции идут только в сопряжении с экзогенными; в данном случае

АТФ + D-глюкоза —> Д-глюкоэо-1-фосфат-f АДФ (&F = —29,2 Дж).

143

Образующийся промежуточный ?>-глюкозо-1-фосфат далее взаимодействует с фруктозой и дает сахарозу и фосфорную кислоту:

0-глюкозо-1-фосфат + ?1-фруктоэа —> сахароза + НОФ (AF = 0).

Суммарный процесс можно представить в следующем виде:

АТФ + D-глюкоза -\- D-фруктоэа > сахароза + АДФ + Ф.

Однако этот суммарный процесс, хотя он и допустим термодинамически, идет с достаточной скоростью лишь с участием ферментов.

R—О —R' + НОФ.

углевод с большей длвнон цепи

Фосфаты Сахаров, богатые энергией, называются макроэр-гическими производными моносахаридов. Энергия альдозофос-фатной связи используется для образования гликозидной связи. При образовании полисахарида фосфатная группа в доноре — фосфате сахара заменяется остатком другого углевода, служащего акцептором для фосфатной группы. Все эти процессы идут при участии определенных ферментов. Схематически их можно изобразить следующим образом:

R —О —Ф + R'OH ыакроэргичв- акцептор ское прона- (углевод), водное (альдо-зофосфат)

цирующем конце (по месту группы ОН). Вся цепь здесь служит акцептором и удлиняется на одну единицу глюкозы.

Расходуемая «затравка» может пополняться за счет гидролитического расщепления полисахарида под действием соответствующих гидролитических ферментов. ,

По такому механизму синтезируются крахмал, целлюлоза, все гемицеллюлоэы (неразветвленные и разветвленные). Из «затравки» с неразветвленными молекулами образуются неразветвленные полисахариды, а из разветвленных «затравок» — разветвленные полисахариды.

Механизм процесса объединения линейных макромолекул целлюлозы в микрофибриллы достаточно еще не изучен. Некоторые исследователи предполагают, что биосинтез целлюлозы подобно биосинтезу белков протекает по матричному механизму, одинаковому для клеточных стенок всех высших растений. По-видимому, существуют две системы матриц, которые одновременно управляют разными стадиями этого процесса. Одна система матриц осуществляет синтез однородных целлюлозных молекул с СП до 14 000, а другая укладывает макромолекулы в элементарные фибриллы, которые уже flflfTw образуют:-микрофибриллы, располагающиеся в каждом |Нка?леточной стенки определенными

Новую единицу моносахарида принимает нередуцирующая группа акцептора. Если акцептором служит моносах

страница 58
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

Скачать книгу "Химия древесины и целлюлозы" (7.01Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
софиты для кровли во владивостоке стоимость
старлайн а91
Промокод "Галактика". Кликни на ссылку и получи скидку от KNS - смартфон Fly купить - федеральный супермаркет офисной техники.
курсы портного в москве с трудоустройством

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(02.12.2016)