Процесс - биохимический синтез
Cтраница 2
Все высокомолекулярные соединения делятся на две группы: природные и синтетические полимеры. Первые получают в процессе биохимического синтеза. К числу важнейших природных полимеров относятся целлюлоза, крахмал, белки. [16]
Роль целлюлозы, основного компонента клеточной стенки высших растений, играющего роль механического каркаса, непосредственно связана с особенностями химического строения ее макромолекулы и характером надмолекулярной структуры. Как образование макромолекул целлюлозы, так и формирование надмолекулярной структуры происходит в процессе биохимического синтеза. Поэтому проблема исследования образования целлюлозы в природе имеет два аспекта - собственно биохимический, включающий вопрос о характере исходных реагирующих соединений, кинетике и механизме синтеза макромолекул, и структурно-химический - механизм образования элементов надмолекулярной структуры и формирования сложной структуры полисахарида как полимера. [17]
Строение макромолекул целлюлозы рассматривается как вполне устойчивое и неизменяемое. При этом игнорируется возможность взаимных переходов разных типов структур и связей как в процессе биохимического синтеза целлюлозы, так и при действии на нее различных реагентов. [18]
Это можно объяснить тем, что в процессе биохимического синтеза целлюлозы образуется, наряду с макромолекулами целг люлозы, также некоторое количество смешанных макромолекул полисахаридов, в состав которых, кроме остатков d - глюко-пиранозы, входят и остатки других моноз. Это предположение является правдоподобным, если принять во внимание генетическую связь моноз и возможность их взаимного перехода в процессе биохимического синтеза целлюлозы, как это следует из работ Л. П. Жеребова и А. П. Закощикова ( см. гл. [19]
Цель операций, применяемых для выделения и очистки целлюлозы, заключается в максимально возможном отделении целлюлозы от примесей ( спутников), имеющихся в волокне, в повышении реакционной способности целлюлозы и растворимости получаемых эфиров. Это осуществляется разрушением морфологической структуры волокна ( удалением первичной клеточной стенки, обладающей низкой реакционной способностью), а также разрывом прочных связей, образующихся в процессе биохимического синтеза между отдельными макромолекулами, их агрегатами или фибриллами и между целлюлозой и другими компонентами клеточной стенки. [20]
Цель операций, применяемых для выделения и очистки целлюлозы, заключается в максимально возможном отделении целлюлозы от примесей ( спутников), имеющихся в волокне, в повышении реакционной способности целлюлозы и растворимости получаемых эфиров. Это осуществляется путем разрушения морфологической структуры волокна ( удаление первичной клеточной стенки, обладающей низкой реакционной способностью), а также разрыва прочных связей, образующихся в процессе биохимического синтеза между отдельными макромолекулами, их агрегатами или фибриллами и между целлюлозой и другими компонентами клеточной стенки. [21]
Для синтетических полимеров эта задача может быть решена изменением состава и соотношения исходных мономеров в процессе синтеза, а также путем химических превращений уже полученных полимеров. Для природных высокомолекулярных соединений и, в частности, для одного из важнейших и наиболее распространенных представителей этого класса полимеров - целлюлозы, строение и химический состав которой определяются процессом биохимического синтеза, основным методом решения этой сложной, но увлекательной и перспективной задачи является химическая модификация. [22]
Для синтетических полимеров эта задача может быть решена изменением состава и соотношения исходных мономеров в процессе синтеза, а также путем химических превращений уже полученных полимеров. Для природных высокомолекулярных соединений и, в частности, для одного из важнейших и наиболее распространенных представителей этого класса полимеров - целлюлозы, строение и химический состав которой определяются процессом биохимического синтеза, основным методом решения этой сложной задачи является химическая модификация. [23]
Аналогичные данные61 - 62 были получены при исследовании изменения реакционной способности вискозной целлюлозы после горячего и холодного облагораживания. Следовательно, небольшое число более прочных связей между макромолекулами, резко влияющих на растворимость как самой целлюлозы, так и получаемых из нее эфиров, может образоваться не только в процессе биохимического синтеза, но и в результате различных обработок, в частности при регенерации целлюлозы после обработки ее концентрированными растворами щелочи. Образовавшиеся вновь связи, характер которых пока не установлен, достаточно устойчивы к действию щелочи, но неустойчивы к разбавленным растворам кислот при повышенной температуре. Обработка концентрированными растворами щелочей с последующей регенерацией целлюлозы, что в известной степени имеет место при холодном облагораживании, значительно снижает способность целлюлозы к вискозообразованию. Поэтому различные обработки исходной целлюлозы могут повышать или оставлять без изменения ее реакционную способность при получении одних эфиров целлюлозы и значительно снижать при получении других. Влияние этих факторов необходимо учитывать при исследовании реакционной способности целлюлозы, используемой для производства искусственных волокон различных типов. [24]
Карбоксильные группы в целлюлозе могут находиться не только на концах макромолекул. Присутствие этих групп может объясняться также окислением спиртовых групп в отдельных элементарных звеньях при действии окислителей на целлюлозу и наличием в макромолекуле целлюлозы остатков уроновых кислот, из которых, согласно предположению Л. П. Жеребова, образуется целлюлоза в процессе биохимического синтеза ( гл. [25]
В результате побочных процессов окисления при отбелке в макромолекуле целлюлозы могут появиться альдегидные и карбоксильные группы. Наличие карбоксильных групп можно объяснить и образованием в процессе биохимического синтеза смешанных макромолекул, в состав которых входят остатки уроновых кислот. [26]
В результате побочных процессов окисления, имеющих место при отбелке целлюлозы, возможно появление в макромолекуле целлюлозы, кроме гидроксильных, также альдегидных и карбоксильных групп. Наличие карбоксильных групп может объясняться также образованием в процессе биохимического синтеза смешанных макромолекул, в состав которых входят остатки уроновых кислот. [27]
Рядом исследователей опубликованы работы, посвященные использованию для химической переработки всего комплекса веществ, находящихся в клеточной стенке древесины. Основной недостаток этих продуктов - неполная растворимость в органических растворителях и низкая эластичность, затрудняющие их переработку. Поэтому до настоящего времени при химической переработке древесины приходится предварительно выделять из нее отдельные вещества и разрушать сетчатую структуру древесины, образующуюся в процессе биохимического синтеза и обусловливающую нерастворимость продуктов ее переработки. [28]
 |
Результаты фракционирования равна 1200 - 1500 Эти зна-нитрованных полиоз древесины. чения занижены, так как при. [29] |
Проводились опыты по метилированию 55, ацетилированию 56, ксантогенированию 57 и нитрации 58 - 60 древесины. Основной недостаток этих продуктов - неполная растворимость в органических растворителях и низкая эластичность, затрудняющие их переработку. Поэтому до настоящего времени при химической переработке древесины приходится предварительно выделять из нее отдельные вещества и разрушать сетчатую структуру древесины, обусловливающую нерастворимость продуктов ее переработки. Эта структура образуется, повидимому, в результате взаимодействия, в процессе биохимического синтеза, целлюлозы и других полиоз с лигнином или с полиуроновыми кислотами. [30]
Страницы: 1 2