السليلوز هو أحد أكثر المواد الحيوية وفرة على وجه الأرض، ويتم تصنيعه بشكل عام بواسطة النباتات، ولكن يتم إنتاجه أيضًا بواسطة بعض البكتيريا، ومثل النشا، السليلوز هو بوليمر متجانس من الجلوكوز، ومع ذلك على عكس النشا، يتم ربط مونومرات الجلوكوز بواسطة روابط β-1،4.
مفهوم السيليلوز
السليلوز عبارة عن عديد السكاريد يتكون من سلاسل جلوكان خطية مرتبطة ببعضها البعض بواسطة روابط (β-1،4-glycosidic) مع بقايا السليلوبيوز كوحدة متكررة عند درجة مختلفة من البلمرة (DP)، ومعبأة في ألياف دقيقة يتم تثبيتها معًا بواسطة روابط هيدروجين داخل الجزيئية وكذلك قوى فان دير فال بين الجزيئات، وعلى الرغم من توثيق تعدد الأشكال للسليلوز، يشير تحليل حيود الأشعة السينية إلى أن السليلوز الأصلي يحدث على شكل سليلوز I، وهو خليط من متعدد الأشكالIa.
السيليلوز Ia يتم تصنيعه في وقت واحد مع امتداد شبكة الألياف الدقيقة، السائدة في بعض البكتيريا والنباتات السفلية لتشكيل الجدار الأساسي، ولكن يتم ترسيب السليلوز Iβ بشكل أساسي داخل الجدار الثانوي للنباتات الأعلى من أجل القوة، ويشير فك تشفير البنية البلورية للسليلوز إلى أن السليلوز I α يتميز بالوحدة ثلاثية الميل التي تحتوي على سلسلة واحدة، بينما توجد سلسلتان في الوحدة أحادية الميل من السليلوز I لمزيد من الروابط الهيدروجينية داخل الجزيئية، مما يجعلها أكثر استقرارًا.
لذلك، هناك حاجة لظروف قاسية لتحويل السليلوز Iβ في الكتلة الحيوية للنبات إلى متعدد الأشكال غير متبلور يتميز بمؤشر البلورة (CI) لتحليل مائي أكثر كفاءة بواسطة السليولاز.
دور السيليلوز في النبات
السليلوز البكتيري
ليست النباتات فقط هي التي تصنع السليلوز، وكذلك فإن البكتيريا قادرة على إنتاج السكاريد، وتمت دراسة تخليق السليلوز البكتيري على نطاق واسع في (Acetobacter xylinum)، ويُعتقد أن الدور البيولوجي للسليلوز الذي تنتجه البكتيريا هو المساعدة في التلبد أو الحفاظ على بيئة معينة، مثل الظروف الهوائية أو السماح بالتعلق بالنباتات.
يتم ترتيب السليلوز البكتيري بشكل مشابه للسليلوز النباتي، حيث تشكل سلاسل السكريات المتعددة الألياف الدقيقة وتشكل حزم الألياف الدقيقة شرائط، وعلى عكس السليلوز النباتي، السليلوز البكتيري نقي للغاية ولا يحتاج إلى فصله عن اللجنين أثناء المعالجة، وأيضا على عكس السليلوز النباتي، السليلوز البكتيري لديه خصائص احتباس الماء فائقة.
يمكن القول بأن السليلوز، مثل النشا وهو كربوهيدرات، وهو عديد السكاريد الهيكلي، بينما النشا هو أحد السكريات التخزينية، ومن حيث الكمية، السليلوز هو البوليمر الأكثر تمثيلًا على وجه الأرض وهو الدعامة الرئيسية للأشجار والنباتات الأخرى (القطن والكتان والجوت وقصب السكر والحبوب وما إلى ذلك).
