Распределение лигнина и целлюлозы

Данные Ланге [33] и результаты анализа древесины послужили основой для расчета распределения целлюлозы, полиоз и лигнина в клеточных стенках ранней и поздней древесины ели (табл. 8.1) [9, 10]. Согласно расчетным данным, вещество сложной срединной пластинки примерно на 60 % состоит из лигнина, тогда как массовая доля целлюлозы составляет всего около 14 %. Во вторичной стенке 5 присутствует 60 % целлюлозы и около 27 % лигнина, причем основная масса всех трех компонентов сконцентрирована в слое За — самом толстом слое клеточной стенки. Объемная доля этого слоя составляет около 70 % в ранней древесине и 82 % — в поздней. Таким образом, более высокая доля целлюлозы в поздней древесине объясняется большей толщиной слоя За, а более высокая доля сложной срединной пластинки в ранней древесине служит причиной большего относительного содержания лигнина в этой части годичного кольца. [c.181]

Детальное исследование распределения лигнина и полисахаридов в одревесневших клеточных стенках древесины ели и березы измерением интенсивности абсорбции тонкого пучка ультрафиолетовых лучей при прохождении их через прозрачный срез подтвердило преимущественное расположение лигнина в срединной пластинке и первичной стенке, а также частично в наружных слоях вторичной стенки [42, 43]. В срединной пластинке еловой древесины содержание лигнина достигает 73 /о, а во вторичной стенке — не более 16%. Отсюда следует, что полисахариды сосредоточены в основном во вторичном слое. Была сделана попытка измерить этим методом взаимное расположение целлюлозы и гемицеллюлоз. Для этого полисахариды вначале были превращены в окрашенные соединения, абсорбирующие свет. [c.320]

Наиболее детально изучено распределение в слоях клеточной стенки лигнина и целлюлозы. При этом использовались окрашивание реактивами, растворение полисахаридов в кислотах, выделение отдельных слоев клеточной стенки микроманипулятором и их химический анализ, ультрафиолетовая и флуоресцентная микроскопия. [c.319]

Громов В. С., Пурина Л. Т., Фрейберг А. К и. др. Топохимия процессов делигнификации березовой древесины при получении целлюлозы 2. Распределение гемицеллюлоз и лигнина в стенках волокон сульфитной целлюлозы // Химия древесины. — 1978. — № 1. — С. 25—32. [c.453]

Небеленые сульфитные и сульфатные целлюлозы по-разному ведут себя при определении степени провара. Полагают [20, 21], что это зависит от микроструктуры волокон и особенно от распределения в них отдельных компонентов целлюлозы, лигнина, гемицеллюлоз. Наибольшее значение имеет распределение оста- [c.215]

К такой целлюлозе предъявляют ряд требований, которые перечислены в специальных руководствах (отсутствие механических примесей, белизна, определенное набухание в воде и растворах щелочи, низкое содержание лигнина, смол, восков и т. п.). Здесь будут рассмотрены только основные показатели целлюлозы, предназначенной для переработки в волокно, так как эти показатели сильно влияют на процесс приготовления прядильных растворов и качество волокна. Такими показателями являются реакционная способность, молекулярный вес, молекулярно-весовое распределение, содержание низкомолекулярных фракций и содержание окислов и солей железа в целлюлозе. [c.31]

Распределение составных частей в древесном волокне показано на рис. 38. Основная масса лигнина, а также некоторое количество пектинов содержится в межклеточном веществе срединной пластинки (а) и в первичной стенке Ь). Первичная стенка, вторичная стенка и вторичные слои (с и й) состоят, в основном, из целлюлозы, но обнаруживается и лигнин. В этих слоях целлюлоза и лигнин взаимно проникают друг в друга, образуя смешанную систему. Внутренний третич- [c.378]

Изучение распределения компонентов древесины в клеточной стенке представляет очень трудную задачу. Распределение лигнина исследовали главным образом методом УФ-микроспектрофотометрии (работы Лан ге и др.). Содержание целлюлозы и гемицеллюлоз определяли химически ми методами после разделения слоев с помощью микроманипулятора Следует отметить, что результаты, полученные разными исследователями несколько расходятся, но общее заключение можно сделать. Сложная сре динная пластинка у хвойных пород на 60...90% состоит из лигнина (в ранней древесине в среднем примерно 70%, в поздней - 80%). Однако этот слой тонкий и лигнин срединной пластинки соответствует лишь небольшой части (15...30%) общего его количества в клеточной стенке. У лиственных пород срединная пластинка содержит меньше лигнина. Основная же масса лигнина находится во вторичной стенке, где его доля у хвойных пород составляет в среднем около 20...25% массы слоя, а у лиственных пород 12... 15%. Однако в отношении распределения лигнина по слоям вторичной стенки данные, полученные разными методами исследования, противоречивы. Более ранние результаты УФ-спектрофотометрических исследований показывали, что по направлению к полости клетки доля лигнина уменьшается. В слое 8( она больше, чем в слое 82, а в слое 8з(Т) составляет уже не более 10... 12% массы слоя для хвойных пород, тогда как у лиственных пород лигнин в этом слое вообще отсутствует. Результаты же более поздних исследований указывают на другие закономерности. В хвойной древесине во вторичной стенке наблюдается повышенная концентрация лигнина в слоях 8 и 8з по сравнению со слоем 82, а в лиственной древесине - равномерное распределение лигнина во вторичной стенке. Таким образом, требуется дальнейшее изучение распределения лигнина в клеточной стенке. [c.217]

Исследование состава полисахаридов в сформировавшихся клеточных стенках дает основание судить о содержании и расиреде-лении ГМЦ в клеточных стенках лигнифицированных тканей. Оиределение расиределения ГМЦ в радиальном наиравлении клеточной стенки является трудной задачей и решается обычно только совместно с изучением распределения лигнина и целлюлоз, количество которых легче определить, применяя современные методы исследований. К исследованию расиределения лигнина в клеточной стенке привлекаются специфические цитохимические реакции, УФ- и электронная микроскопия [[8, 36, 37, 40]. Расиределение лигнина в клетке исследовано также под микроскопом иосле удаления полисахаридов клеточной стенки и получения лигнинных скелетов . Распределение лигнина в клеточной стенке древесины исследовали Асунма и Ланге, Фрей, Вергин и Фергус и др. (цит. по [8]). Они пришли к выводу, что доля лигнина в срединной пластинке (М) и первичной оболочке Р) древесины составляет 60—90%. В районе вторичной стенки лигнин распределен равномерно, и вблизи люмена содержание его составляет 12—20% [36, 46], [c.40]

В процессе варки целлюлозы и полуцеллюлозы древесная ткань подвергается химическому и физическому воздействию. В результате делигнификации и частичного удаления гемицеллюлоз она распадается на отдельные древесные волокна с превращением последних в целлюлозные волокна. При этом ультраструктура клеточной стенки существенно изменяется. Учитьгаая распределение слоев клеточной стенки по массе, необходимо подчеркнуть, что основное количество лигнина присутствует во вторичной стенке. Следовательно, для достижения достаточной степени делигнификации требуется удалить лигнин из всех слоев клеточной стенки. Удаление лигнина из срединной пластинки приводит к ее разрушению и разъединению волокон, а удаление из вторичной стенкн - к ослаблению связей между фибриллами. Фибриллярная структура клеточной стенки позволяет делить, волокна на продольные элементы и связывать их между собой. На этом основан процесс производства бумаги. В результате делигнификации целлюлозные волокна становятся гибкими и эластичными. При последующем размоле целлюлозной массы при подготовке к формованию бумаги происходит фибриллирование клеточньк стенок - расщепление их на фибриллы и последних на более тонкие элементы. На процесс фибриллирования определяющее влияние оказы-вае ультраструктура клеточной стенки. По сравнению с хлопковым волокном волокна древесной целлюлозы фибриллируются значительно легче. При формовании бумаги в процессе удаления воды возникают прочные межволоконные связи за счет трения, механического зацепления фибрилл, а также возникновения межмолекулярных сил взаимодействия, в том числе прочных водородных связей между макромолекулами на поверхностях фибриллированных элементов, и образуется бумажный лист. [c.224]

Распределение высокомолекулярных компонентов в клеточной стенке. Все слои клеточной стенки содержат целлюлозу, имеющую упорядочную надмолекулярную структуру, а также аморфные гемицеллюлозы и лигнин. Последние выполняют функцию связующего между микрофибриллами и элементарными фибриллами целлюлозы, причем в различных слоях клеточной стеки их содержание не одинаково. [c.281]

Обработанные этими растворами срезы изучались под микроскопом в поляризованном свете. Многочисленные фотомикрографии срезов древесины на разных стадиях хлорирования в четыреххлористом углероде показали, что лигнин был распределен по срединной пластинке и различным слоям целлюлозы вторичной стенки. Фотомикрограммы показали также присутствие темных концентрических областей во вторичной стенке, откуда был удален лигнин. Число этих темных зон зависело от толщины стенки. После набухания делигнифицированных срезов в этаноле или воде появлялись дополнительные темные зоны. В осине, очевидно, существует два типа лигнина. [c.32]

Данные по распределению целлюлозы, полиоз и лигнина в слоях клеточной стенки создают основу для разработки моделей надмолекулярной структуры компонентов клеточной стенки. В моделях Престона [471 и Марчессолта [361 учитывается только ассоциация полисахаридов. В модели Престона целлюлозные фибриллы окружены менее упорядоченными молекулами целлюлозы и полиоз (рис. 8.2, а). Кроме того, полиозы внедрены в фибриллы целлюлозы. В модели Марчессолта молекулы полиоз располагаются в виде рыхлых прядей между фибриллами целлюлозы (рис. 8.2, б). [c.188]

Пурина Л. Т., Громов В. С., Трейманис Л. П. Топохимия процессов делиг-нификацни березовой древесины при получении целлюлозы 3. Распределение гемицеллюлоз и лигнина в стенках волокон нейтрально-сульфитно1( полуцеллюлозы из березовой древесины // Химия древесины. — 1983. — Ло 6. — С. 49—54. [c.462]

Среди побочных продуктов сульфитного процесса получения целлюлозы преобладают химически модифицированные лигнины, образующиеся во многих реакциях между активным сульфитом и каким-либо сложным природным полимером. Структура лигносульфонатов в деталях неизвестна. Они представляют собой гетерогенную смесь соединений с широким спектром молекулярных масс (300—100ООО) состав смесей определяется природой перерабатываемой древесины. Образование сульфонатов приводит к частичной солюбилизации лигниновых фрагментов. Сложность структуры лигносульфонатов затрудняет изучение их биодеградации. Для упрощения задачи обычно используют модельные соединения, например дегидрополимеры кониферилового спирта или другие низкомолекулярные продукты. Низкомолекулярные лигносульфонаты чувствительнее к биодеградации, чем высокомолекулярные с другой стороны, производные лигнина, видимо, устойчивее к разрушению, чем сам лигнин. Следовательно, образование сульфопроизводных затрудняет переработку. В таких сопряженных окислительно-деградативных процессах почвенные грибы и бактерии более эффективны, чем гнилостные грибы для осуществления этих процессов требуется также дополнительный источник углерода. Распад лигносульфонатов нередко сопровождается полимеризацией, в результате чего наблюдается сдвиг в распределении полимеров по молекулярным массам. Эти изменения могут коррелировать с присутствием внеклеточных фенолоксидаз (например, лакказы), физиологическая роль которых остается неизвестной. Фенолы превращаются в соответствующие хиноны и фенокси-радикалы, которые спонтанно полимеризуются. Таким [c.279]