- κυτταρίνη
- Γραμμικός πολυσακχαρίτης ο οποίος αποτελείται από μόρια γλυκόζης, ενωμένα μεταξύ τους με β-γλυκοζιτικό δεσμό. Συναντάται σε μεγάλη αφθονία στη φύση, όπου συνιστά περίπου το ένα τρίτο ολόκληρης της φυτικής ύλης. Συγκεκριμένα αποτελεί το κύριο συστατικό του κυτταρικού τοιχώματος των φυτικών οργανισμών, ενώ συντίθεται και από ορισμένους μικροοργανισμούς. Η κ. απαντάται σπάνια σε καθαρή μορφή, όπως συμβαίνει στις τρίχες του μαλλιού ή στις ίνες που περιβάλλουν τα σπέρματα του βαμβακιού· στις υπόλοιπες περιπτώσεις συνοδεύεται από άλλες δομικές οργανικές ουσίες, όπως η λιγνίνη, οι οποίες ανάλογα με την ποσότητά τους προκαλούν διαφοροποίηση των χαρακτηριστικών της κ. καθώς και των προϊόντων που μπορούν να παραχθούν από αυτή.
Η κ. έχει εμπειρικό τύπο (C6H10O5)ν, όπου το ν παριστάνει έναν αριθμό της τάξης των μερικών χιλιάδων μορίων γλυκόζης· η φυσική κ. αποτελείται από 7.000 έως 15.000 μονάδες γλυκόζης και σχηματίζει μία αλυσίδα μήκους μόλις μερικών μικρομέτρων (10-6 μ.), η οποία εμφανίζει πτυχώσεις και είναι ορατή με το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Είναι αδιάλυτη στο νερό και στους κοινούς διαλύτες, διαλύεται όμως στο αμμωνιακό διάλυμα οξειδίου του χαλκού –γνωστό ως αντιδραστήριο Σβάιτσερ– και παρουσιάζει αξιοσημείωτη αντοχή ακόμα και στα αραιά αλκάλια. Όπως όλοι οι υδατάνθρακες, έτσι και η κ. υφίσταται υδρόλυση και αποπολυμερισμό από τα ανόργανα οξέα και τα δραστικά οξειδωτικά σε υψηλές συγκεντρώσεις. Αν η κ. εξεταστεί με τη βοήθεια ακτίνων X, προκύπτει ότι η δομή της διαφέρει από την αντίστοιχη του αμύλου, ενός άλλου σημαντικού πολυσακχαρίτη, γεγονός που εξηγεί και τις βασικές διαφορετικές τους ιδιότητες. Στην κ. τα ενωμένα μόρια της γλυκόζης δεν έχουν πάντοτε ομοιόμορφη διάταξη, αλλά σχηματίζουν κατά ένα μέρος παράλληλες αλυσίδες και κατά ένα μέρος συνενώσεις χωρίς καμία τάξη.
Η κ., λόγω της εξαιρετικά στενής σύνδεσης των υπομονάδων της, είναι αρκετά ανθεκτική στην υδρόλυση από οξέα ή από ένζυμα. Είναι ανθεκτική στη δράση των ενζύμων που βρίσκονται στο στομάχι πολλών ανώτερων ζώων και γι’ αυτό δεν μπορεί να γίνει η πέψη της από αυτά· αντίθετα, η κ. υδρολύεται αργά από ειδικά κυτταρινολυτικά ένζυμα που παράγονται από βακτήρια και μύκητες, με τελικό προϊόν την D-γλυκόζη. Η παρουσία τέτοιων μικροοργανισμών στο πεπτικό σύστημα των χορτοφάγων ζώων εξηγεί τη δυνατότητα που έχουν τα ζώα αυτά να πραγματοποιούν την πέψη της κ. Η διάσπασή της από μικροοργανισμούς που βρίσκονται στο έδαφος αποκτά μεγάλη σημασία για τη γεωργία, γιατί έχει αποτέλεσμα τη βελτίωση της ποιότητας του ίδιου του εδάφους.
Η κ. αποτελεί την κύρια δομική και στηρικτική ουσία των φυτικών οργανισμών, όπου βρίσκεται με τη μορφή μικροϊνιδίων. Η σύνθεσή της γίνεται στην εξωτερική επιφάνεια της κυτταρικής μεμβράνης των φυτικών κυττάρων, όπου απαντώνται ενζυμικά σύμπλοκα, τα οποία ονομάζονται συνθετάσες της κ. Στην κ. οφείλεται η εξαιρετική αντοχή των φυτών, η οποία είναι ικανή να στηρίζει ακόμα και τεράστια δέντρα.
Η κ. που προορίζεται για χημική επεξεργασία εξάγεται από μεγάλη ποικιλία φυτών με τρεις κύριες μεθόδους. Κατά την πρώτη, το ξύλο υφίσταται κατεργασία με 1% διάλυμα καυστικού νατρίου, μέσα σε λέβητα, υπό πίεση και θερμοκρασία γύρω στους 180°C. Κατά τη δεύτερη μέθοδο, το ξύλο υφίσταται κατεργασία με όξινο θειώδες ασβέστιο, ένωση ικανή να διαλύει τη λιγνίνη και να ελευθερώνει την κ.· η μέθοδος αυτή είναι πολύ σημαντική, γιατί από τα απορριπτόμενα νερά της επεξεργασίας μπορούν να εξαχθούν αξιοσημείωτες ποσότητες αιθυλικής αλκοόλης. Κατά την τρίτη μέθοδο, τέλος, το υλικό υφίσταται επεξεργασία πρώτα με χλώριο και στη συνέχεια με καυστικό νάτριο· η μέθοδος αυτή παρουσιάζει το πλεονέκτημα ότι οποιοδήποτε φυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως πρώτη ύλη, ενώ είναι οικονομικότερη σε σχέση με τις άλλες.
Υπάρχουν διάφοροι τύποι κ., όλοι εξίσου σπουδαίοι, καθένας από τους οποίους χρησιμοποιείται για ειδικές εφαρμογές. Για να διακρίνονται μεταξύ τους έχει καθιερωθεί διεθνώς μια κατάταξη με διακριτικά στοιχεία τα πρώτα γράμματα του ελληνικού αλφαβήτου. Η πιο καθαρή και συνεπώς η πιο σπουδαία μορφή είναι η α-κ., που περιέχεται στο βαμβάκι και είναι η πιο ανθεκτική στα οξέα και στις βάσεις· το μόριό της διασπάται πολύ δύσκολα. Η β-κ. και η γ-κ., που ονομάζονται και ημικυτταρίνες, είναι λιγότερο ανθεκτικές καιτα μόριά τους μπορούν να διασπαστούν ευκολότερα. Η μεγαλύτερη ποσότητα ξυλοπολτού προορίζεται για τη χαρτοποιία, ωστόσο πολτός με μεγάλη περιεκτικότητα σε α-κ. χρησιμοποιείται για τη σύνθεση ρεγιόν (α-κ. πάνω από 90%) και οξικής κ. (περιεκτικότητα α-κ. άνω του 98%).
Άλλα ενδιαφέροντα προϊόντα που λαμβάνονται από την κ. είναι η μεθυλο-κ. και η καρβοξυμεθυλο-κ., ουσίες χρήσιμες σε διάφορους τομείς, από τις υφαντουργικές βιομηχανίες έως τις διατρήσεις των πετρελαιοφόρων φρεάτων.
Με την επίδραση νιτρικού οξέος στην κ. λαμβάνεται η νιτροκυτταρίνη, βασική πρώτη ύλη για την παρασκευή εκρηκτικών υλών μεγάλης ισχύος, όπως επίσης πρώτες ύλες για φιλμ, βερνίκια, γαλακτώματα χρησιμοποιούμενα στη φωτογραφική κλπ. Με την επίδραση χλωριούχου ψευδαργύρου παράγεται η βουλκανιζαρισμένη ίνα, κοινώς φίμπρα, που εφαρμόζεται στην κατασκευή βαλιτσών και άλλων αντικειμένων. Με την επίδραση οξικού οξέος η κ. μετατρέπεται σε οξική κ., με την οποία παρασκευάζονται τεχνητό μετάξι και άφλεκτα κινηματογραφικά φιλμ. Με ταχεία εμβάπτιση σε θειικό οξύ και άμεσο πλύσιμο με νερό παράγεται, τέλος, ο περγαμηνός χάρτης, που μοιάζει με την πραγματική περγαμηνή, την οποία αντικαθιστά.
Οι χώρες με τη μεγαλύτερη παραγωγή κ. είναι οι ΗΠΑ, ο Καναδάς, η Σουηδία, η Γερμανία και η Φιλανδία.
* * *ηπολύπλοκος υδατάνθρακας ή πολυσακχαρίτης που αποτελείται από μεγάλο αριθμό μονάδων γλυκόζης, είναι το βασικό δομικό συστατικό τών κυτταρικών τοιχωμάτων τών φυτών, περιέχει το ένα τρίτο περίπου τού όλου φυτικού υλικού και είναι η πιο διαδεδομένη οργανική ένωση στη φύση.[ΕΤΥΜΟΛ. Απόδοση στην ελλ. ξεν. όρου, πρβλ. γαλλ. cellulose < γαλλ. cellule (< λατ. cellula, υποκορ. τού λατ. cella «θάλαμος, θήκη») + -ose. Η λ. μαρτυρείται από το 1883 στον Στ. Εμμ. Γιαννόπουλο].
Dictionary of Greek. 2013.