La Celulosa: Madera

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Celulosa de madera Leila Carballo Abreu - leilar@af.upr.edu.cu
1. Resumen 2. Introducción 3. Estructura de la celulosa 4. Estructura supramolecular de la celulosa 5. Propiedades físicas 6. Comportamiento químico 7. Importancia biológica 8. Referencias bibliográficas
RESUMEN
En el presente trabajo se señala las características estructurales de la celulosa, principalcomponente de la pared celular, en las plantas superiores lignificadas así como sus propiedades físicas. Las características estructurales de la celulosa se explica a partir del monosacrarido constituyente, D(+)-glucosa, su unidad estructural, la celobiosa, y se diferencia la estructura base de la estructura supramolecular, hacindo énfasis en la interacción por puente de hidrógeno intra eintercadenales. A partir de la estructura de la celulosa se explican algunas de las propiedades físicas tales como solubilidad, viscosidad, grado de polimerización y se relaciona la estructura de la celulosa con el hinchamiento y la contracción de la madera.
INTRODUCCIÓN
La celulosa es uno de los componentes químicos principales de la pared celular de la madera y se encuentra acompañada porpoliosas y ligninas, que se encuentran íntimamente asociada a ella formando complejos lignina –polisacáridos y polisacáridos- polisacáridos, por lo que se podrá entender que su separación requiere de tratamientos químicos fuertes y generalmente queda con impurezas.
La celulosa se clasifica en dependencia de su solubilidad en NaOH (17,5 %), por ello existen tres tipos de celulosa α-celulosa, soluble en disolución de NaOH, β- celulosa, insoluble en esta disolución pero precipita con ácido y la γ-celulosa, soluble en esta disolución y no precipita con ácido. Para fines analíticos es suficiente determinar el contenido de α- celulosa. Para obtener celulosa pura de madera al 100%, la α celulosa obtenida debe ser sometida a tratamientos químicos tales como, hidrólisis parcial,disolución y precipitación y la celulosa resultante exhibe entonces, cadenas más cortas.
Estructura de la celulosa.
La celulosa es un homopolisacárido constituido, por unidades de β-D(+)- anhidroglucosa en forma piranósica unidas estas entre sí por enlaces de tipo acetático o enlace glicosídico. La celulosa puede ser descrita como un polímero lineal de unidades de β-D(+)- anhidroglucosa,donde las unidades de β-D(+)- anhidroglucosa se enlazan entre sí a través del C1 de una unidad de β-D(+)- anhidroglucosa y el C4 de la otra molécula dando origen a un polímero lineal y el monosacárido que lo forma es la glucosa, es un homopolisacárido y el prefijo “homo” significa que existe en esta macromolécula un solo tipo de monosacárido.
En la formación de la molécula de celulosa,ocurren reacciones sucesivas entre grupos hidroxilos del C1 de la β-D(+)- anhidroglucosa, con grupos hidroxilos del C4 de otras unidades de β-D(+)- anhidroglucosa, dando origen a un polímero lineal formado exclusivamente por unidades de β-D(+)- anhidroglucosa y eliminación de una molécula de agua por cada enlace formado.
Celulosa (polímero 1,4-O-β-D-glucopiranósido)
En la molécula decelulosa cada unidad de glucosa contiene tres grupos hidroxilos libres en los átomos de carbono 2, 3 y 6 respectivamente. En esta molécula existen dos grupos terminales que difieren entre sí, uno es reductor debido al enlace hemiacetal intramolecular C1 el otro no es reductor C4.
Las unidades de glucosa se unen mediante enlace β (1- 4). La posición β de los grupos hidroxilos en el C1 necesita ungiro de la unidad siguiente de glucosa alrededor del eje C1 –C4 del anillo piranósico. Por tanto la unidad que se repite en las cadenas de celulosa es la Celobiosa (disacárido) con longitud de 1,03 nm.
Estructura base de la celulosa
Las cadenas de celulosa son largas y están ordenadas en un plano (forma planar). Existen tres razones para este ordenamiento.
• Tipo de enlace: el enlace...