當前位置:首頁 > 自然科學 > 正文內容

什麼是纖維素?概念、功能、特性和用途、發現歷史

2024-09-14自然科學511

我們解釋什麼是纖維素,它的功能、特性和用途是什麼。另外,它的發現歷史是什麼?

什麼是纖維素?概念、功能、特性和用途、發現歷史

蔬菜中的纖維素用於多種工業產品。

什麼是纖維素?

纖維素是植物界和原生生物界一些生物中非常常見的有機化合物。因此,它構成了我們星球上最豐富的生物分子。

它是一種生物聚合物,即長鏈碳水化合物,僅由透過氫鍵連接在一起的葡萄糖分子(β-葡萄糖)組成。它由化學式C 6 H 10 O 5描述。

纖維素由植物合成並構成其基本化合物之一,但動物沒有消化它所需的酶(纖維素酶)。人類也不能以它為食,儘管這種化合物確實有許多工業用途。

然而,反芻動物和其他素食動物的胃裡確實有細菌和微生物,可以幫助它們消化植物內容物。

另一方面,纖維素存在於植物細胞的結構中,或存在於不同的纖維和植物產品中,例如棉花(由 90% 纖維素製成)。

另請參見:大分子

纖維素的歷史

法國化學家 Anselme Payen(1795-1871)於 1838 年在棉花、馬鈴薯和紙張的研究中發現了纖維素,從而成功地將其分離並確定了其化學式。從那時起,它就被用於生產纖維和商業物質,例如賽璐珞,一種於 1856 年首次獲得的熱塑性聚合物,名稱為Parkesin。

纖維素的功能

什麼是纖維素?概念、功能、特性和用途、發現歷史

在植物中,纖維素起著支撐作用。

纖維素在植物組織中的主要功能是支撐,即它是植物細胞細胞壁的一部分,比例為40%。例如,木材含有 50% 的纖維素,而棉花則含有 90%。

正如我們之前所說,動物無法從纖維素(以葡萄糖的形式)中提取能量,因為我們無法自然地進行該分子的水解(即其化學分解)。

然而,許多微生物和真菌能夠分解它,並透過降解木材、葉子、莖(或紙板、紙張和其他由其衍生的產品)的纖維素,從而發揮重要的生態作用。

纖維素的性質

什麼是纖維素?概念、功能、特性和用途、發現歷史

纖維素的可燃特性每天都在使用。

纖維素由較小的有機糖單元(即醣類)結合成長而緊密的鏈。它不溶於水和酒精,並且具有高度可變的分子量。

與其他生物來源的碳水化合物一樣,纖維素是可燃的,與強氧化劑發生放熱反應,這解釋了為何森林火災如此容易蔓延。

纖維素的用途

什麼是纖維素?概念、功能、特性和用途、發現歷史

纖維素絕緣材料也可以由再生紙製成。

纖維素很容易透過天然或人工方式取得,是世界上加工最多的原料之一,特別是在紙張、紙板、人造木材、天然纖維、人造絲或賽璐珞的製造中。

它也用作隔熱和隔音材料、清漆,甚至用於製造炸藥(硝化纖維素)。

續:有機物


標籤: 生物學

“什麼是纖維素?概念、功能、特性和用途、發現歷史” 的相關文章

什麼是晝夜動物?概念、特徵和例子

什麼是晝夜動物?概念、特徵和例子

我們解釋什麼是晝夜動物、它們的特徵和多個例子。此外,與夜行動物的差異。晝夜動物可以利用陽光來調節體溫。什麼是晝夜行動物?晝夜動物是指白天主要活動模式、夜間休息的動物。它們與夜間活動(在夜間活動)和黃昏活動(在黎明和黃昏活動)的動物不同。許多已知的動物都有晝夜習性。許多動物都有一個內部時鐘(晝夜節律)...

什麼是章魚?概念、棲息地、繁殖和其他特徵

什麼是章魚?概念、棲息地、繁殖和其他特徵

我們解釋什麼是章魚、它的棲息地、攝食、繁殖和其他特徵。還有,他們的壽命有多長。章魚是水下頭足類軟體動物。什麼是章魚?章魚這個名字指的是水下頭足類軟體動物的整個目(章魚目),即一群軟體動物,配備有八個敏捷的四肢,內部有吸盤。它是全世界已知的最聰明、行為最多樣化的無脊椎動物之一。憑藉其柔韌的身體以及改變...

什麼是鯨魚?概念、棲息地、繁殖和其他特徵

什麼是鯨魚?概念、棲息地、繁殖和其他特徵

我們解釋鯨魚是什麼、它們的棲息地是什麼、它們如何繁殖以及它們的飲食是什麼樣的。還有,他們的壽命有多長。鯨魚是世界上最大的動物。什麼是鯨魚?鯨魚是海洋鯨類哺乳動物的一種,迄今已知有四種不同的物種。然而,“鯨魚”一詞通常用於任何大型鯨類動物,例如抹香鯨。人類自古以來就認識這些動物,並經常受到它們的啟發創...

什麼是月食?概念、何時發生和種類

什麼是月食?概念、何時發生和種類

我們解釋什麼是月食、這種現像如何以及何時發生。此外,還有日食的種類以及日食是什麼樣的。月食的發生必須有滿月。什麼是月食?月食和日食是不時發生的天文事件。在月食的情況下,地球 位於月球和太陽 之間,三個天體在一段時間內按順序保持對齊。因此,在幾分鐘內,是地球遮住了月球,而不是相反。...

什麼是小行星帶?概念、與太陽距離、起源理論

什麼是小行星帶?概念、與太陽距離、起源理論

我們解釋什麼是小行星帶以及它與太陽的距離,此外還有關於它起源的理論。小行星帶由數百萬個天體組成。什麼是小行星帶?太陽系中位於木星和火星軌道之間的區域稱為小行星帶或主帶,即將內行星與外行星分開。它的特徵是擁有大量形狀不規則、大小不同的岩石天體,稱為小行星,並伴隨著矮行星穀神星。主帶的名稱是為了將其與太...

什麼是食物鏈?概念、特徵、存在類型、營養級和例子

什麼是食物鏈?概念、特徵、存在類型、營養級和例子

我們解釋什麼是食物鏈、它們的特徵以及存在的類型。另外,什麼是營養級和例子。在食物鏈中,每個環節都依賴其他環節才能生存。什麼是食物鏈?透過構成生物群落或生態系統的不同物種的生物轉移有機物(營養物)和能量的機制被稱為營養鏈、食物鏈 或食物鏈。它的名字來自希臘語 tropos,「餵養」...