Синтез крахмала и целлюлозы

Кроме реакций присоединения, существуют и другие способы синтеза полимеров. Белки, крахмал, целлюлоза (составная часть древесины и бумаги), найлон и полиэфиры — все эти полимеры образовались путем потери мономерами молекул воды. Отщепление воды называется конденсацией, а получающиеся при этом полимеры — конденсационными полимерами. [c.222]

Эта реакция, изученная на примерах синтеза крахмала и целлюлозы, в последнее время была изучена также при образовании ксилана [64]. [c.334]

Следует отметить также, что поликонденсация имеет большое значение и как метод синтеза природных полимеров, поскольку многие важнейшие биополимеры, такие, как белки, нуклеиновые кислоты, крахмал, целлюлоза, хитин и другие, очевидно, получаются в живых и растительных организмах посредством различных процессов поликонденсации. [c.7]

Биосинтез начинается с фотосинтеза [1]. Вся жизнь на Земле зависит от способности некоторых организмов (зеленых растений, водорослей и фотосинтезирующих бактерий), содержащих характерные фотосинтезирующие пигменты, использовать энергию солнечной радиации для синтеза органических молекул из неорганических веществ — диоксида углерода, азота и серы. Продукты фотосинтеза служат затем не только исходными веществами, но и источником химической энергии для всех последующих биосинтетических реакций. Обычно принято описывать фотосинтез только как процесс образования углеводов в некоторых случаях основными продуктами фотосинтеза, действительно, являются исключительно крахмал, целлюлоза и сахароза, однако в других организмах на синтез углеводов идет, быть может, всего лишь третья часть углерода, связываемого и восстанавливаемого в процессе фотосинтеза. При ближайшем рассмотрении оказывается, что нельзя провести четкую границу между образованием продуктов фотосинтеза и другими биосинтетическими реакциями в клетке, в которых могут участвовать промежуточные вещества фотосинтетического цикла восстановления углерода. [c.396]

Глюкоза, образовавшаяся в процессе фотосинтеза, служит предшественником для синтеза типичных растительных углеводов — сахарозы, крахмала, целлюлозы. [c.220]

Синтез крахмала и целлюлозы [c.221]

Оба полимера — крахмал и целлюлоза — образуются из о-глюкозы, переносчиками которой в зависимости от вида растений при синтезе целлюлозы являются АДФ, ГДФ или ЦДФ при синтезе крахмала переносчиком гликозильных остатков чаще всего является АДФ. В целлюлозе мономерные звенья соединены р(1 4)-гликозидными связями, а в главных цепях крахмала (амилоза) — а(1 4)-гликозидными связями. Акцепторами гликозильных остатков, переносимых нуклеозиддифосфатами, являются затравочные олигосахариды, состоящие из четырех и более мономерных единиц. Схематически процессы биосинтеза крахмала и целлюлозы из фосфорилированной глюкозы представлены ниже [c.221]

Как происходит синтез крахмала и целлюлозы [c.206]

В промышленности этанол получают синтезом или из природных сложных углеводов (крахмал, целлюлоза). [c.166]

В промышленности этанол получают синтезом или из природных сложных углеводов (крахмал, целлюлоза). Из синтетических способов в настоящее время наибольшее значение имеет гидратация этилена (см. 33). [c.163]

Повышение продуктивности ассимиляции и стимулирование использования ассимилятов преимущественно для синтеза углеводов (сахара, крахмал, целлюлоза) и жиров и в меньшей степени для образования аминокислот и белков. [c.297]

Биосинтез полисахаридов растений. Избыток моносахаридов, образующихся в процессе фотосинтеза, используется растениями для синтеза крахмала и целлюлозы — главных растительных полисахаридов. Синтез крахмала в растениях катализируется несколькими ферментами крахмал-синтетазами) и протекает с участием затравки декстрина, содержащего четыре и более остатков глюкозы. Источником глюкозы является АДФ-глюкоза (реже — УДФ-глюкоза) [c.423]

Все высокомолекулярные соединения делятся на две группы природные (натуральный каучук, естественные смолы, целлюлоза, белки, крахмал, камеди) и искусственные (искусственные смолы, различные пластические массы, производные целлюлозы, синтетические каучуки). Иногда высокомолекулярные вещества подразделяются не на две, а на три группы природные, искусственные и синтетические, В группу синтетических соединений входят все полимеры, полученные путем синтеза низкомолекулярных веществ (капрон, найлон, полиэтилен). К числу искусственных высокомолекулярных веществ относятся соединения, получаемые в результате химической обработки природных высокополимерных соединений (в большинстве случаев это производные целлюлозы). [c.327]

Деструкция является очень важной реакцией в химии высокомолекулярных соединений. Ею пользуются для определения строения высокомолекулярных соединений, а также для получения из природных полимеров ценных низкомолекулярных веществ, например глюкозы из целлюлозы и крахмала. Иногда деструкцию используют для частичного понижения молекулярной массы полимеров, чтобы облегчить их переработку. Процессы расщепления макромолекул полимеров, протекающие с образованием свободных макрорадикалов, применяют для синтеза модифицированных полимеров. [c.264]

Прн проращивании в зерне происходят процессы распада и синтеза. В эндосперме гидролизуются резервные вещества — крахмал, белки, а также пектиновые вещества, гемицеллюлозы, целлюлоза образующиеся растворимые продукты поступают через щиток в зародыш. В результате синтетических процессов из зародыша вырастают стебелек и корешки. [c.129]

Углеводы (сахара и крахмал) —важные пищевые продукты, за счет которых организм человека получает большую часть необходимой ему энергии (разд. 14.8). Энергию для синтеза сахаров, крахмала и целлюлозы растения получают в виде солнечного света. Этот процесс, называемый фотосинтезом, осуществляется при участии зеленого вещества— хлорофилла, содержащего атом магния. Формула хлорофилла имеет следующий вид [c.401]

Углеводы являются чрезвычайно важным классом природных соединений. Исследование их химических свойств может дать ценную информацию о механизмах реакций и стереохимии. Значительным достижением в настоящее время является применение углеводов в качестве хиральных синтонов и заготовок для стерео-специфического синтеза таких соединений, как простагландины, аминокислоты, гетероциклические производные, липиды и т. д. Для биолога значение углеводов заключается в доминирующей роли, которая отводится им в живых организмах, и в сложности их функций. Углеводы участвуют в большинстве биохимических процессов в виде макромолекулярных частиц, хотя во многих биологических жидкостях содержатся моно- и дисахариды, а большинство растений содержит глюкозу, фруктозу и сахарозу. Только растения способны осуществлять полный синтез углеводов посредством фотосинтеза, в процессе которого атмосферный диоксид углерода превращается в углеводы, причем в качестве источника энергии используется свет (см. гл. 28.2). В результате этого накапливается огромное количество гомополисахаридов — целлюлозы (структурный материал) и крахмала (запасной питательный материал). Некоторые растения, в особенности сахарный тростник и сахарная свекла, накапливают относительно большие количества уникального дисахарида сахарозы (а-О-глюкопиранозил-р-О-фруктофуранозида), который выделяют в значительных количествах (82-10 т в год). Сахароза — наиболее дешевое, доступное, Чистое органическое вещество, запасы которого (в отличие от запасов нефти и продуктов ее переработки) можно восполнять. -Глюкоза известна уже в течение нескольких веков из-за ее способности кристаллизоваться из засахаривающегося меда и винного сусла. В промышленном масштабе ее получают гидролизом крахмала, причем в настоящее время применяют непрерывную Схему с использованием ферментов, иммобилизованных на твердом полимерном носителе. [c.127]

Хотя деструкция часто является нежелательной побочной реакцией, ее нередко проводят сознательно для частичного снижения степени полимеризации, чем облегчаются переработка и практическое использование полимеров. Например, в производстве лаков на основе эфиров целлюлозы, когда непосредственное растворение этих веществ дает слишком вязкие растворы, неудобные для нанесения покрытий, исходную целлюлозу подвергают предварительной деструкции. Частичная деструкция (пластикация) натурального каучука на вальцах облегчает его переработку в резиновые изделия. Реакция деструкции используется для установления химического строения полимеров, для получения ценных низкомолекулярных веществ нз природных полимеров (гидролитическая деструкция целлюлозы или крахмала в глюкозу, белков в аминокислоты), при синтезе привитых и блок-сополимеров и т. д. Изучение деструкции дает возможность установить, в каких условиях могут перерабатываться и эксплуатироваться полимеры оно позволяет разработать эффективные методы защиты полимеров от различные воздействий, найти способы получения полимеров, которые мало чувствительны к деструкции, и т. д. Знание механизма и закономерностей деструкции дает возможность усилить или ослабить ее по желанию в зависимости от поставленной задачи. [c.621]

Из всего сказанного выше ясно, каким образом фотосинтезирующая система растений и некоторых микроорганизмов может на основе диоксида углерода синтезировать органические вещества, в частности подробно был рассмотрен синтез глюкозы. Важно отметить, что глюкоза является предшественником очень многих соединений, прежде всего предшественником наиболее распространенных углеводов, таких как сахароза, крахмал и целлюлоза. [c.202]

Последующие годы ознаменовались чрезвычайно сильным развитием методов синтеза в области высокомолекулярных соединений. Из крупнейших достижений этого периода следует отметить полимеризацию мономеров диенового ряда, изученную С. В. Лебедевым и приведшую к промышленному производству синтетических каучуков, а также разработанные Карозерсом методы поликонденсации, с помощью которых было получено множество новых синтетических веществ, в частности важных волокнообразующих полимеров — полиамидов и полиэфиров. Наряду с этим в 40-х годах интенсивно изучались природные полимеры — целлюлоза, крахмал, каучук. Из крупнейших достижений физики полимеров того времени следует упомянуть разработку безупречных методов измерения молекулярных весов макромолекул (осмометрию и измерение светорассеяния), а также изучение седиментации в ультрацентрифуге, построенной Сведбергом. [c.16]

В соответствии с основным делением химических соединений, по типу входящих в составное звено элементов, можно выделить неорганические, органические и элементоорганические полимеры. По происхождению полимеры бывают природные (встречаются в природе, например, натуральный каучук, крахмал, целлюлоза, белки), модифицированные (дополнительно измененные природные полимеры, например, резина) и синтетические (полученные методом синтеза). По характеру соединения составных звеньев в составе макромолекулы различают полимеры линейные, разветвленные, лестничные, трехмерные сшитые и их видоизменения (рис. 31.1). По отношению к нагреванию выделяют термопластичные и термореактивные (см. ниже). По типу химической реакции, используемой для получения, различают полимеризационные (реакция полимеризации) и поликон,ценсационные (реакция поликонденсации) полимеры. [c.603]

Б. Синтез крахмала и целлюлозы также начинается с глюкозо-1-фосфата с участием, в зависимости от вида растения, различных переносчиков остатков глюкозы АДФ, ГДФ или ЦДФ, но все же чаще всего переносчиком служит АДФ. При синтезе целлюлозы между глико-зильными остатками образуются (51,4-связи, при синтезе крахмала образуются линейные цепи, где глюкозные остатки связаны а1,4-связя-ми, а в случае ветвления 1,6-связями. Целлюлоза является опорной тканью растений, а крахмгип — резервным соединением организма. [c.203]

Для синтеза полимерных лекарственных препаратов методом полимераналогичных превращений можно использовать практически любые водорастворимые полимеры с функциональными группами (альдегидными, кислотными, аминными и т. п.), напр, карбоцепные поликислоты (метакриловую, акриловую), сополимеры винилпирролидона или винилового спирта, окисленные или модифицированные иным образом декстраны, крахмал, целлюлозу и т. д. Описано применение в качестве лекарственных веществ, присоединяемых к полимерам, антибиотиков, гормонов, ферментов, салицила-тов, анестетиков, алкалоидов, противотуберкулезных и противоопухолевых препаратов, витаминов и др. [c.465]

Двуокись углерода воздуха используется растениями для синтеза углеводов (например, сахар, крахмал,целлюлоза) необходимая для этого энергия доставляется солнечными лучами. Атмосферный углерод содержит определенную часть радиоактивного углерода который образуется в результате взаимодействия азота (К ) с нейтронами, доставляемыми в атмосферу космическими лучами.Поэтоцу углерод,находящийся в биологическом круговороте, содержит всегда радиоактивный згглерод. В веществе, которое не участвует в [c.7]

За последние годы синтез большого количества разнообразных иорнообменных смол, обладающих большой сорбционной способностью и заметной избирательностью при адсорбции ионов, позволило значительно расширить область применения хроматографии. Большая часть работ по разделению различных смесей и выделению фармацевтических препаратов аминокислот и др. связана с использованием ионнообменных смол. Помимо адсорбционной и ионнообменной хроматографии в настоящее время применяется ряд новых видоизменений метода и из них наиболее эффективным является метод распределительной хроматографии, созданный в 1941 г. В основе метода лежит обмен вещества между подвижным растворителем и другим неподвижным растворителем, который не смешивается с первым, и находится в порах материала, заполняющего колонку. Если неподвижной фазой является вода, то в качестве носителей ее в колонке служит крахмал, целлюлоза, силикагель. В 1944 г. был предложен новый метод хроматографии на бумаге, возникший в результате использования фильтровальной бумаги в качестве носителя неподвижной фазы. Широко применяемые на практике методы хроматографии основаны, следовательно, на трех физических процессах молекулярной адсорбции, ионном обмене и распределении между жидкими фазами. Основной особенностью всех методов хроматографии является [c.239]

Существенную роль в ликвидации белкового дефицита должны сыграть препараты микробного синтеза, к ч][слу которых относятся п грибные кормовые добавки. Достоинством продуцентов грибного белка является их способность утилизировать широкий круг содержащих крахмал, целлюлозу, лигннн субстратов — отходы сельского хозяйства и промышленности. Есть все основания полагать, что белок, полученный на таком сырье, может иметь самую низкую стоимость. [c.176]

Растения способны усваивать и другие виды моносахаров, например галактозу. Некоторые моносахара участвуют в образовании полимеров клеточных стенок (целлюлозы, гемицеллюлоз, пектиновых веществ), а также используются на синтез крахмала, в значительных ко) ичествах откладывающегося в запасающих тканях корня. Другая часть моносахаров тратится на процессы дыхания, поставляющего энергию в форме АТР и органические кислоты, образующиеся в цикле Кребса. Их присутствие необходимо для транспорта поглощенных корнем катионов, поскольку анионы органических кислот выполняют функцию противоионов, нейтрализуя положительные заряды катионов. [c.266]

В практике химической обработки буровых растворов большое значение имеет обширная и все увеличивающаяся группа реагентов на основе полисахаридов. В эту группу входят КМЦ и другие эфиры целлюлозы, крахмал, реагенты из природных растительных камедей и морских водорослей, продукты микробиологического синтеза и др. У этих реагентов есть много общего в составе, строении и свойствах. Схематически они представляют собой совокупности макромолекулярных цепей, образованных ангидроглюкознымп циклами различных углеводных остатков, скрепленных непрочными гликозидными связями, а между цепями — ван-дер-ваальсовыми силами, водородными связями или. поперечными мостиками. Обилие функциональных групп обусловливает реакционную активность цепей и придает им характер полиэлектролитов. Природа углеводных мономеров и их функциональных групп, степени замещения, полимеризации и ветвления, однородность полимера, а также характер связей, конформация цепей и структур определяют коллоидно-химические свойства этих реагентов. Все они различаются по стабилизирующей способности и обладают сравнительно невысокой термической, ферментативной и гидролитической устойчивостью. Из исходных полисахаридов их получают путем деполимеризации и введения достаточного количества функциональных групп, с тем, чтобы обеспечить водорастворимость и необходимый уровень физикохимической активности. Таким образом, свойства будущего реагента непосредственно связаны с природой и строением исходного полисахарида. [c.156]

Применяется р, р -дИциандиэтиловый эфир в качестве чистой стационарной фазы в газовой хроматографии [5], при синтезе циапэтиловых эфиров крахмала и целлюлозы [6], а также в качестве экстрагирующего агента при выделении нафталина из смесей, содержащих его алкильные дериваты и алкилбензолы, получаемые при гидроформинге [7]. [c.49]

Рост производства этанола связан с широтой его применения в химической промышленности. Он прекрасный растворитель, антифриз, экстрагент. Этанол служит также субстратом для синтеза многих растворителей, красителей, лекарственных препаратов, смазочных материалов, клеев, моющих средств, пластификаторов, взрывчатых веществ и смол для производства синтетических волокон. Его используют в двигателях внутреннего сгорания либо в безводном виде, либо в форме гидратированного этанола. Среди растений, продуцирующих этиловый спирт, следует вьщелить маниок, злаки (особенно кукурузу) и топинамбур, у которого запасным углеводом является инулин. Используются также сахарный тростник, ананас, сахарная свекла, сорго, у которых основной углевод — сахароза. При переработке сахарного тростника его тщательно давят, целлюлозу (жом) отделяют от сладкого сока и сжигают, а сок концентрируют, стерилизуют и подвергают брожению. Этот раствор отделяют от твердых компонентов и далее из 8 —10%-го спиртового раствора путем перегонки получают этанол. Из оставшейся жидкости (стиллаж) после соответствующей переработки извлекают компоненты удобрений с выходом 2—3 %. Барду (кубовой остаток) после перегонки используют в качестве корма для сельскохозяйственных животных. Крахмал при его переработке сначала гидролизуют в сбраживаемые сахара. Производство этанола из мелассы с использованием жома [c.24]

В отличие от семичленных аналогов ангидриды сахаров с трехчленным окисным циклом чрезвычайно реакционноспособны и аналогичны в этом отношении а-окисям сахаров (см. стр. 165). Из всех соединений этой группы наиболее изучен ангидрид Бригля XVI, конденсация которого со спиртами используется как метод синтеза а-Д-глюкопиранозидов (см. выше). Ангидриды сахаров с семичленным окисным циклом получают пиролизом доступных полисахаридов или олигосахаридов, а также пиролизом или обработкой кислотами соответствующих моносахаридов. Так например, левоглюкозан в смеси с огрмиченным количеством 1,6-ангид-ро-р-Б-глюкофуранозы XV чаще всего получают пиролизом крахмала или целлюлозы Левоглюкозан можно выделить из такой смеси [c.223]

Исследования структуры простых сахаров дали важные в научном и практическом отношении результаты, хотя и не привели к промышленному синтезу этих важнейших соединений. Значение этих результатов вышло за рамки изучения природы самих, сахаров. Было установлено, что моносахариды (гексозы, пентозы,. тетрозы и т.д.) служат структурными компонентами более сложных углеводов — полисахаридов, крахмала и целлюлозы. Было также показано, что широко распространенные в растениях глю-козиды представляют собой соединения глюкозы с различными, веществами. Э. Фишеру удалось решить задачу синтеза глюкози-дов. Предложенный им метод состоит в нагревании слабого спиртового раствора соляной кислоты с сахаром. При этом образуются глюкозиды соответствующих спиртов. Он установил также, что между глюкозидами и полисахаридами не существует принципиального различия. [c.185]

Ацетонобутиловое брожение. Ранее упоминаемые углеводные источники (крахмал, патока, гидролизаты целлюлозы различного происхождения и др.), применяемые для дрожжей при спиртовом брожении, могут быть использованы при ацетонобутиловом брожении, протекающем в анаэробных условиях в процессе жизнедеятельности спорообразующих бактерий — lostridium a etobutyli um. В результате образуются такие нейтральные продукты, как ацетон и бутанол, а также уксусная и масляные кислоты, диоксид углерода, водород. Нейтральные продукты представляют большой интерес для промышленного органического синтеза (эфиров для лакокрасочной промышленности), как экстрагенты и растворители, и т. д. Несмотря на то, что синтетические и биотехнологические процессы получения ацетона и бутанола являются конкурирующими, на практике реализуют оба вида производств, так как все зависит, главным образом, от стоимости сырья (экономические проблемы). Очевидно "сосуществование" синтетических [c.409]

Усилия огромной армии ученых, работающих в области макромолеку-лярной химии, привели к получению обильного научного материала. Для характеристики объема исследований по их результатам, находящим отражение на страницах научной печати, достаточно сказать, что за последнее время ежегодно публикуется свыше 20 тысяч научных стате11 и патентов, относящихся только к области синтетических макромолекулярных соединений. Если к этому добавить, вероятно, столь же большое количество материала, относящегося к области природных полимеров, т. е. целлюлозы, крахмала, белков и других веществ, то каждый ясно представит себе огромный объем материала и трудности его отбора. Поэтому мы старались выбрать лишь материал, относящийся главным образом к области синтеза высокомолекулярных соединений, которая является ведущей в полимерной химии. При этом кратко рассмотрели работы, относящиеся к производству высокополимеров, и дали динамику его роста по годам и затем рассмотрели прогресс в области методов получения высорсомолекулярных соединений. С весьма краткой характеристикой описаны новые высокомолекулярные соединения, синтезированные в последнее время п представляющие практический интерес. Количество таких соединенп весьма велико, и естественно, мы были вынуждены упомянуть только те из них, для которых уже известны области применения или достаточно вероятна возможность их использования в различных областях современной техники, а также имеющие принципиальное значение для развития методов синтеза и теории химии полимеров. [c.3]