Objetivo: continuar la formación de ideas evolutivas sobre el desarrollo del mundo orgánico y su división en organismos procarióticos y eucariotas; Desarrollar conocimientos sobre las células procarióticas.

Equipo: Repartir sobre el tema: “Características estructurales de una célula procariótica”, dibujos de libros de texto.

durante las clases

I.Repetición y prueba de conocimientos del material estudiado.

1. Encuesta oral. Estructura y funciones del núcleo.

2. Trabajo escrito sobre opciones. Las preguntas están escritas en la pizarra.

Yo opción.

La síntesis de proteínas ocurre en el (ribosoma).
Estructuras que proporcionan movimiento celular (cilios y flagelos).
Estructura celular que contiene material genético en forma de ADN (núcleo).
Organelos celulares en los que se produce la síntesis de carbohidratos (plastidios).
Estructuras de membrana única con enzimas que descomponen sustancias (lisosomas).

II Opción.

El sistema de membranas que divide la célula en compartimentos separados en los que tienen lugar las reacciones metabólicas se llama (EPS).
Pilas de cilindros de membrana, vesículas, en las que se empaquetan las sustancias sintetizadas en la célula (complejo de Golgi).
Organelos celulares de doble membrana donde se almacena la energía en forma moléculas de ATP(mitocondrias).
Una estructura de celulosa porosa que le da a la célula fuerza y una forma permanente (pared celular).
La sustancia principal de la célula, que contiene todos los orgánulos de la célula (citoplasma).

II. Aprender material nuevo.

¿Cuáles son los niveles de organización celular?

¿Qué células se llaman procarióticas?

¿Qué organismos son procarióticos?

Los organismos procarióticos conservan características de extrema antigüedad: están estructurados de manera muy simple.

Las bacterias son células procarióticas típicas. Viven en todas partes: en el agua, en el suelo, en los alimentos. Las bacterias son formas de vida primitivas y se puede suponer que pertenecen al tipo de seres vivos que aparecieron en las primeras etapas del desarrollo de la vida en la Tierra.

Al parecer, las bacterias originalmente vivían en los mares; Probablemente a partir de ellos se originaron los microorganismos modernos. El hombre se familiarizó con el mundo de las bacterias hace relativamente poco tiempo, sólo después de haber aprendido a fabricar lentes que proporcionen un aumento suficientemente fuerte. Los avances tecnológicos de los siglos posteriores permitieron estudiar en detalle las bacterias y otros organismos procarióticos.

Los tamaños de las bacterias varían ampliamente: de 1 a 10-15 micrones.

Mire las imágenes que representan bacterias. ¿Qué forma pueden tener?

Según su forma, las células esféricas son cocos, las células alargadas son bastones o bacilos y las células contorneadas son espirillas. Los microorganismos pueden existir individualmente o formar grupos.

Las bacterias pueden vivir sólo en condiciones aeróbicas o anaeróbicas, o en ambas. Obtienen la energía necesaria mediante el proceso de respiración, fermentación o fotosíntesis.

¿Qué características estructurales de las bacterias se pueden identificar?

Las principales características estructurales de las bacterias son la ausencia de un núcleo limitado por una capa. Información hereditaria La bacteria se encuentra en un cromosoma. El cromosoma bacteriano, que consta de una molécula de ADN, tiene forma de anillo y está sumergido en el citoplasma. La célula bacteriana está rodeada por una membrana que separa el citoplasma de la pared celular. Hay pocas membranas en el citoplasma. Contiene ribosomas que llevan a cabo la síntesis de proteínas. Las bacterias se reproducen dividiéndose en dos. A veces, la reproducción va precedida de un proceso sexual, cuya esencia radica en la aparición de nuevas combinaciones de genes en el cromosoma bacteriano. Muchas bacterias tienden a formar esporas. Las disputas surgen cuando faltan nutrientes o cuando los productos metabólicos se acumulan en exceso en el medio ambiente. Los procesos vitales dentro de las esporas prácticamente se detienen. Las esporas bacterianas son muy estables en estado seco. En este estado, siguen siendo viables durante muchos cientos e incluso miles de años, soportando fuertes fluctuaciones de temperatura. Cuando se exponen a condiciones favorables, las esporas se transforman en una célula bacteriana activa.

Anota las características estructurales de las bacterias en tu cuaderno.

Presentación del estudiante sobre el tema “El papel de las bacterias en la naturaleza y la vida humana”. El resto de alumnos escriben un breve resumen.

¿Por qué se declara cuarentena en la escuela para algunas enfermedades, pero no para otras? ¿Qué reglas para prevenir enfermedades infecciosas conoces?

III. Consolidación y generalización del material estudiado.

En cada mesa hay material con tareas.

Sobre los escritorios hay complejos mixtos de dibujos de orgánulos, cromosomas, núcleos y aparatos de superficie de las células. Dobla un modelo de una célula procariótica. (Un alumno hace un modelo en la pizarra. Discusión de los resultados obtenidos.) Escribe una historia sobre una célula procariótica, turnándose para nombrar una de las características de su estructura y actividad vital.

IV. Tarea.

Características de la estructura de una célula procariótica.

Literatura:

Lecciones de biología en 10 (11) grado. Planificación detallada. – Yaroslavl: Academia de Desarrollo, 2001
biología general. 10-11 grados. V.B Zakharov, S.G. Mamontov, V.I. Sonín. – M. Avutarda - 2002

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Informe sobre química sobre el tema:

Celulosa

Completado por un estudiante de décimo grado.

Escuela secundaria en el pueblo de Dubki

Aglabova Maryam

Celulosa

Celulosa, fibra, principal material de construcción. flora, formando las paredes celulares de los árboles y otros plantas superiores. La forma natural más pura de celulosa son los pelos de las semillas de algodón.

Purificación y aislamiento.

Después de separar las fibras largas utilizadas para fabricar tejidos de algodón de la semilla de algodón, quedan pelos cortos o “pelusas” (pelusa de algodón), de 10 a 15 mm de largo.

La pelusa se separa de la semilla, se calienta bajo presión con una solución de hidróxido de sodio al 2,5-3% durante 2-6 horas, luego se lava, se blanquea con cloro, se lava nuevamente y se seca. El producto resultante es 99% de celulosa pura. El rendimiento es del 80% (en peso) de pelusa, siendo el resto lignina, grasas, ceras, pectatos y cáscaras de semillas.

La pulpa de madera generalmente se elabora a partir de madera de árboles coníferos. Contiene un 50-60% de celulosa, un 25-35% de lignina y un 10-15% de hemicelulosas e hidrocarburos no celulósicos. En el proceso de sulfito, las astillas de madera se hierven bajo presión (aproximadamente 0,5 MPa) a 140°C con dióxido de azufre y bisulfito de calcio. En este caso, las ligninas y los hidrocarburos se disuelven y queda celulosa.

Después de lavar y blanquear, la masa purificada se vierte en papel suelto, similar al papel secante, y se seca. Esta masa se compone de 88-97% de celulosa y es muy adecuada para el procesamiento químico en fibra de viscosa y celofán, así como derivados de celulosa: ésteres y éteres.

El proceso de regeneración de celulosa a partir de una solución añadiendo ácido a su solución acuosa concentrada de cobre y amoníaco (es decir, que contiene sulfato de cobre e hidróxido de amonio) fue descrito por el inglés J. Mercer alrededor de 1844.

Pero la primera aplicación industrial de este método, que sentó las bases para la industria de las fibras de cobre y amoníaco, se atribuye a E. Schweitzer (1857), y su desarrollo posterior es mérito de M. Kramer y I. Schlossberger (1858).

Y recién en 1892 Cross, Bevin y Beadle en Inglaterra inventaron un proceso para producir fibra de viscosa: se obtenía una solución acuosa viscosa (de ahí el nombre de viscosa) de celulosa después de tratar primero la celulosa con una solución fuerte de soda cáustica, lo que daba “soda celulosa”, y luego con disulfuro de carbono (CS2), dando como resultado xantato de celulosa soluble.

Al exprimir una corriente de esta solución "hiladora" a través de una hilera con un pequeño orificio redondo en un baño ácido, la celulosa se regeneró en forma de fibra de rayón.

Cuando la solución se exprimió en el mismo baño a través de un troquel con una ranura estrecha, se obtuvo una película llamada celofán.

J. Brandenberger, que trabajó en esta tecnología en Francia de 1908 a 1912, fue el primero en patentar un proceso continuo para fabricar celofán.

Estructura química

A pesar del uso industrial generalizado de la celulosa y sus derivados, la fórmula estructural química actualmente aceptada de la celulosa no fue propuesta (por W. Haworth) hasta 1934.

Es cierto que desde 1913 se conoce su fórmula empírica C6H10O5, determinada a partir de análisis cuantitativos de muestras bien lavadas y secas: 44,4% C, 6,2% H y 49,4% O.

viscosa de fibra de celulosa

Gracias al trabajo de G. Staudinger y K. Freudenberg, también se supo que se trata de una molécula polimérica de cadena larga formada por las que se muestran en la Fig. 1 residuos glucosídicos repetidos.

Cada unidad tiene tres grupos hidroxilo: uno primario (- CH2CHOH) y dos secundarios (>CHCHOH).

En 1920, E. Fischer había establecido la estructura de los azúcares simples y, ese mismo año, los estudios de rayos X de la celulosa mostraron por primera vez un patrón claro de difracción de sus fibras. El patrón de difracción de rayos X de la fibra de algodón muestra una clara orientación cristalina, pero la fibra de lino es aún más ordenada. Cuando la celulosa se regenera en forma de fibra, la cristalinidad se pierde en gran medida.

Qué fácil es ver a la luz de los logros ciencia moderna, la química estructural de la celulosa prácticamente se detuvo desde 1860 hasta 1920 porque durante todo este tiempo el auxiliar disciplinas científicas necesario para solucionar el problema.

Celulo regeneradoOza

Fibra de viscosa y celofán.

Tanto la fibra de viscosa como el celofán son celulosa regenerada (a partir de una solución). La celulosa natural purificada se trata con un exceso de hidróxido de sodio concentrado; Después de eliminar el exceso, se muelen los grumos y la masa resultante se mantiene en condiciones cuidadosamente controladas. Con este “envejecimiento”, la longitud de las cadenas poliméricas disminuye, lo que favorece la posterior disolución. Luego, la celulosa triturada se mezcla con disulfuro de carbono y el xantato resultante se disuelve en una solución de hidróxido de sodio para obtener "viscosa", una solución viscosa. Cuando la viscosa ingresa a una solución ácida acuosa, la celulosa se regenera a partir de ella. Las reacciones totales simplificadas son:

La fibra de viscosa, que se obtiene exprimiendo viscosa a través de pequeños orificios de una hilera en una solución ácida, se utiliza ampliamente para la fabricación de prendas de vestir, cortinas y tapicería, así como en tecnología. Se utilizan cantidades importantes de fibra de viscosa para cinturones técnicos, cintas, filtros y cordones para neumáticos.

Celofán

El celofán, que se obtiene exprimiendo viscosa en un baño ácido a través de una hilera con una ranura estrecha, luego pasa por baños de lavado, blanqueo y plastificación, se pasa a través de tambores de secado y se enrolla en un rollo. La superficie de la película de celofán casi siempre está recubierta con nitrocelulosa, resina, algún tipo de cera o barniz para reducir la transmisión de vapor de agua y brindar la posibilidad de sellado térmico, ya que el celofán sin recubrimiento no tiene la propiedad de termoplasticidad.

En la producción moderna, para esto se utilizan recubrimientos poliméricos del tipo cloruro de polivinilideno, ya que son menos permeables a la humedad y proporcionan una conexión más duradera durante el sellado térmico.

El celofán se utiliza ampliamente principalmente en la industria del embalaje como material de embalaje para productos secos, productos alimenticios, productos de tabaco y también como base para cintas de embalaje autoadhesivas.

esponja viscosa

Además de formar una fibra o película, la viscosa se puede mezclar con materiales fibrosos y finamente cristalinos adecuados; Después del tratamiento con ácido y la lixiviación con agua, esta mezcla se convierte en un material esponjoso de viscosa (Fig. 2), que se utiliza para embalaje y aislamiento térmico.

Fibra de cobre y amoniaco

La fibra de celulosa regenerada también se produce a escala industrial disolviendo celulosa en una solución concentrada de cobre y amoníaco (CuSO4 en NH4OH) y hilando la solución resultante para obtener fibra en un baño de precipitación ácida. Esta fibra se llama fibra de cobre-amoníaco.

Propiedades de la celulosa

Propiedades químicas.

Como se muestra en la Fig. 1, la celulosa es un carbohidrato altamente polimérico que consta de residuos glucosídicos C6H10O5 conectados por puentes éter en la posición 1,4. Los tres grupos hidroxilo en cada unidad de glucopiranosa se pueden esterificar con agentes orgánicos como una mezcla de ácidos y anhídridos de ácido con un catalizador adecuado como el ácido sulfúrico.

Los éteres se pueden formar mediante la acción de hidróxido de sodio concentrado que conduce a la formación de sosa celulosa y la posterior reacción con un haluro de alquilo:

La reacción con óxido de etileno u propileno produce éteres hidroxilados:

Estos grupos hidroxilo libres también son responsables de la mayor higroscopicidad de la celulosa. La esterificación y eterización reducen la higroscopicidad y aumentan la solubilidad en disolventes comunes.

Bajo la influencia de una solución ácida acuosa se rompen los puentes de oxígeno en la posición 1,4. La rotura completa de la cadena produce glucosa, un monosacárido. La longitud inicial de la cadena depende del origen de la celulosa. Es máximo en su estado natural y disminuye durante el proceso de aislamiento, purificación y conversión en compuestos derivados (ver tabla).

Grado de polimerización de la celulosa.

Incluso el corte mecánico, por ejemplo durante el rectificado abrasivo, provoca una disminución de la longitud de la cadena. Cuando la longitud de la cadena polimérica disminuye por debajo de un cierto valor mínimo, el efecto macroscópico propiedades físicas celulosa.

Dado que los grupos aldehído se oxidan fácilmente a grupos carboxilo, el contenido de carboxilo, prácticamente ausente en la celulosa natural, aumenta considerablemente en condiciones de influencia atmosférica y oxidación.

El componente ultravioleta de la luz solar es importante y muchos buenos agentes protectores contra los rayos UV aumentan la vida útil de los productos derivados de la celulosa. Los componentes ácidos del aire, como los óxidos de nitrógeno y azufre (que siempre están presentes en el aire atmosférico de las zonas industriales), aceleran la descomposición y, a menudo, tienen un efecto más fuerte que la luz solar.

Así, en Inglaterra se observó que las muestras de algodón sometidas a pruebas de exposición a las condiciones atmosféricas en invierno, cuando prácticamente no había luz solar intensa, se degradaban más rápido que en verano.

El hecho es que la quema de grandes cantidades de carbón y gas en invierno provocó un aumento de la concentración de óxidos de nitrógeno y azufre en el aire. Los eliminadores de ácido, los antioxidantes y los absorbentes de rayos UV reducen la sensibilidad de la celulosa a la intemperie.

La sustitución de grupos hidroxilo libres provoca un cambio en esta sensibilidad: el nitrato de celulosa se degrada más rápidamente, y el acetato y el propionato, más lentamente.

Propiedades físicas. Las cadenas de polímeros de celulosa están empaquetadas en largos haces, o fibras, en las que, junto con las cristalinas ordenadas, también hay secciones amorfas menos ordenadas (Fig. 5). El porcentaje medido de cristalinidad depende del tipo de celulosa y del método de medición. Según datos radiológicos, oscila entre el 70% (algodón) y el 38-40% (fibra de viscosa).

El análisis estructural de rayos X proporciona información no sólo sobre la relación cuantitativa entre el material cristalino y amorfo en el polímero, sino también sobre el grado de orientación de la fibra causada por el estiramiento o los procesos de crecimiento normales. La nitidez de los anillos de difracción caracteriza el grado de cristalinidad, y los puntos de difracción y su nitidez caracterizan la presencia y el grado de orientación preferida de los cristalitos.

En una muestra de acetato de celulosa reciclado producido mediante el proceso de hilado en seco, tanto el grado de cristalinidad como la orientación son muy pequeños.

En la muestra de triacetato, el grado de cristalinidad es mayor, pero no existe una orientación preferida. El tratamiento térmico del triacetato a una temperatura de 180-240 0 C aumenta notablemente el grado de cristalinidad, y la orientación (mediante estiramiento) en combinación con el tratamiento térmico da el material más ordenado. Len descubre alto grado tanto la cristalinidad como la orientación.

Bibliografía

1. Bushmelev V.A., Volman N.S. Procesos y aparatos para la producción de pulpa y papel. Moscú, 1974.

2. Celulosa y sus derivados. Moscú, 1974.

3. Akim E.L. y otros Tecnología de procesamiento y procesamiento de celulosa, papel y cartón. L., 1977

4. http://bio.freehostia.com (fuente de Internet)

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DESCRIPCIÓN

INVENTOS

unión de soviets

socialistamente

Comité Estatal

URSS para inventos y descubrimientos

P.P.S.S.V., T.V.Vasilkova, V.A.A.A.A.Y.Yu. y L.I.Dernovaya (Instituto de Química Orgánica de la Academia de Ciencias de la República Socialista Soviética de Kirguistán y Orden de la Bandera Roja del Instituto Laboral de Química Física de la Academia de Ciencias de la URSS (7 1) Solicitantes (54) MÉTODO PARA PRODUCIR POLVOS DE CELULOSA

CON ESTRUCTURA POROSA

Sin embargo, este método se utiliza para obtener. Muestras con baja superficie específica. – hasta 20 m9/g. 20

La tabla muestra la superficie específica de las celulosas en polvo obtenidas mediante métodos conocidos y propuestos.

La invención se refiere a la producción de polvos de celulosa con una estructura porosa altamente desarrollada y que pueden usarse en preparativos, análisis y bioquímica, en la industria y tecnología química.

Lo más cercano a la invención propuesta en esencia técnica es un método para producir celulosa microcristalina en polvo tratándola con soluciones al 0,1-1% de ácidos de Lewis en disolventes neutros o donantes de protones y sometida a un tratamiento térmico a 70-100 ° C durante 1-3 horas, con calentamiento adicional - 15 lavado y secado del producto objetivo Q. .

El objetivo de la invención es obtener polvos de celulosa con una estructura porosa muy desarrollada.

Para lograr este objetivo en el método de producción de polvos de celulosa con una estructura porosa mediante el tratamiento de la celulosa con ácidos de Lewis y el posterior tratamiento térmico, lavado y secado, se lleva a cabo el tratamiento.

10-15 minutos a ebullición, y después del secado, el polvo resultante se mantiene durante 30-60 minutos a 100-110°C. La celulosa en polvo resultante tiene una estructura porosa más desarrollada, y por lo tanto un área superficial específica mayor, que los sorbentes de celulosa en polvo conocidos.

La medición de la superficie específica de las muestras - S- se realiza mediante el método de cromatografía de gases de volúmenes retenidos cuando se utiliza n-hexano como vapor. Como estándar se utiliza celulosa en polvo obtenida por hidrólisis del ácido clorhídrico. Su superficie específica, determinada por el método estático, es de 1,7 m1/g.

Los datos indican un aumento significativo en la superficie específica de los polvos de celulosa formados utilizando el método propuesto.

ácido destructivo

Tipo de muestra de celulosa t

20 (después del calentamiento) 100

Celulosa obtenida según el método conocido.

Celulosa,. obtenido utilizando el método propuesto

Afirmar

TiCi4 108 135 220.

BF°OE1 19 10 142

El factor determinante que influye significativamente en la estructura de la preparación de celulosa es el calentamiento de la muestra. El método propuesto para producir celulosa en polvo conduce a la aparición de numerosos capilares y poros en el producto, que penetran en toda la estructura de celulosa, lo que contribuye a la formación de una gran superficie interna.

La celulosa en polvo obtenida por el método propuesto se caracteriza por un grado máximo de polimerización.

100-150 unidades de glucosa; y el contenido de carboxilo y reducido-. el vertido de grupos carbonilo no supera el 1 y el 0,4%, el contenido de cenizas es menor

1b. La fracción principal de partículas de celulosa tiene una longitud de entre 0,25 y 0,5 mm y representa aproximadamente el 95%.

Ejemplo 1. Se hierve una muestra de celulosa secada al aire (20 g) durante 15 minutos en 1000 ml de alcohol etílico y 2,7 ppm de tetracloruro de titanio (0,2 mol por 1 unidad de celulosa anhidra), se exprime hasta tres veces el aumento de peso de la muestra original y sometida a tratamiento térmico durante

1,5 h a 105 C. Luego se lava el producto con agitación vigorosa con etanol, agua, etanol y se seca al aire. Opción de superficie específica. separados en un cromatógrafo de gases

"Tsvet-100" utiliza vapor de n-hexano como adsorbato, longitud de columna 100 cm, masa sorbente

0,38 g, portador - helio, detector de ionización de llama.

La superficie específica es de 220 m de Ángulo. Salida del producto

97,2%; SP p= 100; contenido de cenizas 0,86%.

0,2b; COOH 0,12%.

Ejemplo 2. Se hierve la celulosa original durante 10 minutos en 500 ml.

Orden 4658/31 Circulación 53

Rama de PPP "Patente", r. Solución etanólica de tetracloruro de estaño que contiene 1,8 ppm de ácido de Lewis, que es

0,25 moles por 1 unidad de celulosa anhidra. A continuación, la celulosa se coloca en una estufa de secado durante 1 hora a 110 C, habiendo sido previamente exprimida hasta un aumento de 2,8 veces el peso de la muestra. Al final del tratamiento térmico, el producto se lava hasta neutralidad con etanol, agua, etanol. El secado se realiza al aire. La superficie específica, determinada por el método del volumen retenido, según el método especificado en el ejemplo 1, es igual a 95 m1/g. Luego se calienta el polvo de celulosa durante

30 minutos a 110 y enfriar. S

500 m/año. Rendimiento del producto 97,3b| (P = 110; grupos CHO y COOH 0,09 y 0,5b, respectivamente, Ejemplo 3. Las fibras de celulosa natural (25 g) se destruyen hirviendo durante 15 minutos en presencia de una solución de BFB°OEt en etanol.

5,4 ml de ácido y 500 ml de alcohol, prensados hasta obtener un aumento de 2,5 veces

Se pesó y se mantuvo durante 1,5 horas a 110ºC, se lavó del ácido con una porción de etanol, agua, etanol y se secó al aire.

La superficie específica, determinada mediante el método descrito en el ejemplo 1, 30 antes del calentamiento es de 19,5 m3/r. Después de 1 hora

2 calentamientos a 105 la superficie específica aumenta a 150 m/g.

Rendimiento del producto 96,6b; SP = 130.

Contenido de cenizas 0,77%.

35 Sugerido por cnocoai. La formación de celulosa en polvo permite obtener muestras con una estructura porosa muy desarrollada y una gran superficie específica, que supera este valor en más de 10 veces en comparación con los polvos de celulosa conocidos, de forma relativamente rápida y utilizando una tecnología sencilla.

Método para producir polvos de celulosa con estructura porosa mediante el tratamiento de celulosa con ácidos de Lewis.

50 con posterior tratamiento térmico, lavado y secado del producto objetivo, caracterizado porque, para obtener polvos con una estructura porosa muy desarrollada, 55 el tratamiento se realiza durante 10-15 minutos a ebullición, y tras el secado, el resultante El polvo se mantiene durante 30-60 minutos a OO-110 C.

Fuentes de información tomadas en cuenta durante el examen.

Finalizando. Véase nº 5/2002

La célula es estructural y
unidad funcional de los seres vivos

(Lección general en forma de juego de negocios en décimo grado)

Cuarta ronda. "Hago preguntas"

Maestro. Esta ronda se puede definir como un duelo intelectual entre equipos. Los equipos se turnan para hacerse preguntas sobre los orgánulos celulares.

"Procariotas".¿Qué es la permeabilidad selectiva de la membrana? ( La membrana celular es permeable a algunas sustancias e impermeable a otras..)

"Eucarióticos".¿Cuáles son los tipos de retículo endoplasmático (RE) y en qué se diferencian? ( EPS liso y rugoso; el rugoso tiene ribosomas, pero el liso no.)

"Procariotas".¿Qué funciones realiza la EPS? ( Divide el citoplasma en compartimentos, separa espacialmente procesos químicos, transporta proteínas (RE rugoso), sintetiza y transporta carbohidratos y lípidos..)

"Eucarióticos".¿Por qué los ribosomas se clasifican como orgánulos sin membrana? ( Los ribosomas están formados por proteínas y ARNr y no tienen membrana..)

"Procariotas".¿Cómo obtuvo su nombre el aparato de Golgi? ( Las estructuras intracelulares, más tarde llamadas aparato de Golgi, fueron descubiertas en 1898 por el científico italiano Camillo Golgi.(1844–1926 ); Premio Nobel 1906)

"Eucarióticos".¿Cómo se relacionan los lisosomas con el aparato de Golgi? ( Una de las funciones del aparato de Golgi es la formación de lisosomas.)

"Procariotas".¿Cuál es el papel de los lisosomas en la célula? ( Digestión de sustancias que ingresan a la célula, destrucción de estructuras innecesarias en la célula, autodestrucción de la célula, si es necesario..)

"Eucarióticos".¿Qué tipos de plastidios existen? ( Verde: cloroplastos que contienen clorofila y carotenoides y realizan la fotosíntesis; cromoplastos de color amarillo anaranjado y rojo implicados en la síntesis de almidón, aceites y proteínas; incoloro: leucoplastos que producen carotenoides.)

"Procariotas". Enumera los orgánulos del movimiento. ( Microtúbulos, cilios, flagelos..)

"Eucarióticos".¿Cuál es el núcleo? ( Organelo de doble membrana que consta de una envoltura nuclear con poros, cromatina, nucleolo y savia nuclear..)

"Procariotas". En que organelo esta célula vegetal¿más grande? ( vacuola.)

"Eucarióticos".¿Por qué hay menos mitocondrias en una célula vegetal que en una animal? ( Los animales son capaces de realizar movimientos activos, por lo que su gasto energético es mayor que el de las plantas, lo que afecta la cantidad de mitocondrias..)

Maestro. Está bien equipado con conocimientos sobre la estructura y funciones de los orgánulos celulares. Pasemos ahora a los procesos que ocurren en la célula.

Quinta ronda. "Escuché sobre una jaula"

Maestro. Se le presentarán definiciones de estructuras celulares o procesos que ocurren en una célula. Es necesario elegir los términos correctos para ellos. Tiene derecho a elegir: la respuesta correcta a la pregunta en la tarjeta roja se puntúa “5”, en la tarjeta verde – “4”.

"Procariotas". El contenido vivo de las células eucariotas, que consta de un núcleo y un citoplasma con orgánulos. ( Protoplasma.)

"Eucarióticos". Contenido de una célula excluyendo el plasmalema y el núcleo. ( Citoplasma.)

"Procariotas". La capa externa de células animales y bacterianas, formada por polisacáridos y proteínas, desempeña una función principalmente protectora. ( glicocalix.)

"Eucarióticos". Una estructura porosa hecha de celulosa, hemicelulosa y sustancias pectinas, que le dan a la célula fuerza y forma permanente. ( Pared celular.)

Maestro. Ahora hagamos lo contrario: yo nombro y muestro el concepto, y tú le das una definición.

"Eucarióticos". La endocitosis es... ( Absorción de sustancias por parte de una célula debido a la formación de invaginaciones o su captura por crecimientos de membrana.)

"Procariotas". La exocitosis es... ( Eliminación de diversas sustancias de la célula: hormonas, residuos no digeridos, etc..)

Preguntas para secretarias científicas.

1. ¿Cuáles son los tipos de endocitosis? ( Pinocitosis, fagocitosis.)
2. La pinocitosis es... ( La absorción de gotas de líquido por una membrana es característica de las células de hongos, plantas y animales.)
3. La fagocitosis es... ( La absorción de objetos vivos y partículas sólidas por parte de la célula debido a la formación de burbujas en la membrana plasmática es característica de los leucocitos que absorben bacterias, así como amebas.)

Maestro. Ha completado con éxito la quinta ronda, eligiendo las definiciones correctas para los términos. Ahora pongamos a prueba tus habilidades de observación.

Sexta ronda. "Estoy mirando el celular"

Maestro. Antes de comenzar las tareas de la sexta ronda, los secretarios científicos tienen la oportunidad de demostrar su valía una vez más: completar las tareas propuestas en la pizarra.

1er Secretario. Explicar la estructura y funciones de las mitocondrias.

2do Secretario. Explicar la estructura y funciones de los cloroplastos celulares.

3er Secretario. Habla sobre la clasificación de los orgánulos celulares.

4to Secretario. Anota en la pizarra los nombres de los orgánulos indicados con números en el manual “Célula”.

Una vez que los secretarios científicos completan las tareas, a cada equipo se le ofrece un vídeo sobre el proceso que tiene lugar en la celda. La tarea de los equipos es determinar cuál es el proceso y responder la pregunta.

"Eucarióticos". Vídeo "Ciclosis en una jaula". ¿Qué es la ciclosis?

"Procariotas". Vídeo "División celular - mitosis". ¿Cuál es el significado de la mitosis en una célula?

Maestro. Bueno, hiciste esta tarea perfectamente. En la siguiente ronda jugaréis el papel de investigadores.

Séptima ronda. “Comparo y hago conexiones”

1. Dos representantes del equipo establecen una conexión entre la estructura y funciones de la célula. Se le ofrecen micropreparados, habiéndolos estudiado utilizando microscopio de luz, es necesario determinar: cuál es la peculiaridad de las células del tejido, con qué funciones está asociada; nombrar el tejido que se está estudiando. Recuerde las reglas para trabajar con microscopio y portaobjetos. A los niños se les ofrecen microobjetos “Epidermis de la hoja de geranio”, “Sangre humana”, “Músculos estriados”, “Tejido óseo”.

2. Los equipos reciben tablas que presentan Características comparativas células vegetales y animales. Sólo en eucariotas la columna "Características de las células animales" no está completa, y en procariotas no está completa la columna "Características de las células vegetales". Tienes que restaurar datos científicos: completa la columna vacía. El manual "Estructura de una célula" le ayudará con esto. Por favor, ponte a trabajar. Colocar las tablas completadas sobre la mesa de las secretarias científicas. Ellos los revisarán y darán su reseña.

3. Pasemos ahora a los secretarios científicos. Cada secretario académico evalúa el trabajo de su compañero.

4. Damos la palabra a investigadores que trabajaron con microscopios. Cada investigador entrega un breve informe sobre el trabajo realizado.

Así, se completó la séptima ronda; para algunos de ustedes, las habilidades de investigación adquiridas en la escuela les ayudarán en el futuro a la hora de estudiar otras ciencias. Después de todo, las mismas leyes de la Naturaleza se aplican en nuestra Tierra. Sin embargo, en cualquier ciencia existen reglas, pero también excepciones.

Octava ronda. "Estoy haciendo una excepción"

1. ¿Cuál es la excepción al estudiar? estructura celular¿Se pueden formar organismos? ¿A qué organismos pertenece? ( Virus.)

3. ¿Cómo evalúa una persona la importancia de los virus? Dar ejemplos. ( Causar enfermedades virales de plantas, animales, humanos..)

Novena ronda. "Saco conclusiones"

"Eucarióticos". Entonces, ¿por qué la célula es la unidad estructural de un organismo? ( Todos los organismos vivos están formados por células. La célula es uno de los niveles de organización de la vida. No existen formas de vida no celulares, y la existencia de virus solo confirma esta regla, ya que pueden manifestar sus propiedades de sistemas vivos solo en las células..)

"Procariotas".¿Por qué la célula es la unidad funcional de un organismo? (Porque todas las propiedades de la vida: metabolismo, crecimiento, reproducción, desarrollo, irritabilidad, discreción, nutrición, excreción, autorregulación y ritmo se manifiestan en la célula).

Secretario Científico. Me gustaría añadir: la célula es también la unidad de desarrollo de los organismos que viven en la Tierra. Al fin y al cabo, los cambios que se producen en él (por ejemplo, mutaciones) pueden dar lugar a modificaciones.

Maestro. Después de hablar contigo durante varias lecciones, me di cuenta de lo interesado que estabas en este tema único. La conclusión lógica de nuestra lección será un ensayo sobre el tema "Poema sobre una célula", que usted mismo escribió. Sugiero leer este poema usando una tarea creativa.

(Los estudiantes leen sus poemas y el secretario académico “hace” en la pizarra una célula a partir de “organoides” hechos independientemente por los estudiantes en casa).

Actualmente, sólo dos fuentes de celulosa tienen importancia industrial: el algodón y la pulpa de madera. El algodón es celulosa casi pura y no requiere un procesamiento complejo para convertirse en materia de partida para fibras sintéticas y plásticos sin fibras. Después de separar las fibras largas utilizadas para fabricar telas de algodón de la semilla de algodón, quedan pelos cortos o “pelusas” (pelusa de algodón), de 10 a 15 mm de largo. La pelusa se separa de la semilla, se calienta bajo presión durante 2 a 6 horas con una solución de hidróxido de sodio al 2,5-3%, luego se lava, se blanquea con cloro, se lava nuevamente y se seca. El producto resultante es 99% de celulosa pura. El rendimiento es del 80% (en peso) de pelusa, siendo el resto lignina, grasas, ceras, pectatos y cáscaras de semillas. La pulpa de madera generalmente se elabora a partir de madera de árboles coníferos. Contiene entre un 50% y un 60% de celulosa, entre un 25% y un 35% de lignina y entre un 10% y un 15% de hemicelulosas e hidrocarburos no celulósicos. En el proceso de sulfito, las astillas de madera se hierven bajo presión (aproximadamente 0,5 MPa) a 140 °C con dióxido de azufre y bisulfito de calcio. En este caso, las ligninas y los hidrocarburos se disuelven y queda celulosa. Después de lavar y blanquear, la masa purificada se vierte en papel suelto, similar al papel secante, y se seca. Esta masa se compone de 88 a 97% de celulosa y es muy adecuada para el procesamiento químico en fibra de viscosa y celofán, así como derivados de celulosa: ésteres y éteres.

El proceso de regeneración de celulosa a partir de una solución añadiendo ácido a su solución acuosa concentrada de cobre y amonio (es decir, que contiene sulfato de cobre e hidróxido de amonio) fue descrito por el inglés J. Mercer alrededor de 1844. Pero la primera aplicación industrial de este método, que marcó el comienzo de la industria de las fibras de cobre y amonio se atribuye a E. Schweitzer (1857), y su posterior desarrollo es mérito de M. Kramer y I. Schlossberger (1858). Y recién en 1892 Cross, Bevin y Beadle en Inglaterra inventaron un proceso para producir fibra de viscosa: se obtenía una solución acuosa viscosa (de ahí el nombre de viscosa) de celulosa después de tratar primero la celulosa con una solución fuerte de soda cáustica, lo que daba “soda celulosa”, y luego con disulfuro de carbono (CS 2), dando como resultado xantato de celulosa soluble. Al exprimir una corriente de esta solución "hiladora" a través de una hilera con un pequeño orificio redondo en un baño ácido, la celulosa se regeneró en forma de fibra de rayón. Cuando la solución se exprimió en el mismo baño a través de un troquel con una ranura estrecha, se obtuvo una película llamada celofán. J. Brandenberger, que trabajó en esta tecnología en Francia de 1908 a 1912, fue el primero en patentar un proceso continuo para fabricar celofán.

Estructura química.

A pesar del uso industrial generalizado de la celulosa y sus derivados, la fórmula estructural química actualmente aceptada de la celulosa no fue propuesta (por W. Haworth) hasta 1934. Sin embargo, desde 1913 su fórmula empírica C 6 H 10 O 5, determinada a partir de análisis cuantitativos, Se conocen muestras bien lavadas y secas: 44,4% C, 6,2% H y 49,4% O. Gracias al trabajo de G. Staudinger y K. Freudenberg, también se supo que se trata de una molécula polimérica de cadena larga formada por aquellos mostrado en la Fig. 1 residuos glucosídicos repetidos. Cada unidad tiene tres grupos hidroxilo: uno primario (– CH 2 CH OH) y dos secundarios (> CH CH OH). En 1920, E. Fisher había establecido la estructura de los azúcares simples y, ese mismo año, los estudios de rayos X de la celulosa mostraron por primera vez un patrón claro de difracción de sus fibras. El patrón de difracción de rayos X de la fibra de algodón muestra una clara orientación cristalina, pero la fibra de lino es aún más ordenada. Cuando la celulosa se regenera en forma de fibra, la cristalinidad se pierde en gran medida. Como es fácil de ver a la luz de los logros de la ciencia moderna, la química estructural de la celulosa prácticamente permaneció inmóvil entre 1860 y 1920, porque durante todo este tiempo las disciplinas científicas auxiliares necesarias para resolver el problema permanecían en su infancia.

CELULOSA REGENERADA

Fibra de viscosa y celofán.

Celofán.

Esponja de viscosa.

Fibra de cobre-amoníaco.

La fibra de celulosa regenerada también se produce a escala industrial disolviendo celulosa en una solución concentrada de cobre y amoníaco (CuSO 4 en NH 4 OH) e hilando la solución resultante hasta obtener fibra en un baño de precipitación ácida. Esta fibra se llama fibra de cobre-amoníaco.

PROPIEDADES DE LA CELULOSA

Propiedades químicas.

Como se muestra en la Fig. 1, la celulosa es un carbohidrato con alto contenido de polímeros que consta de residuos glucosídicos C 6 H 10 O 5 conectados por puentes de éter en la posición 1,4. Los tres grupos hidroxilo en cada unidad de glucopiranosa se pueden esterificar con agentes orgánicos como una mezcla de ácidos y anhídridos de ácido con un catalizador adecuado como el ácido sulfúrico. Los éteres se pueden formar mediante la acción de hidróxido de sodio concentrado que conduce a la formación de sosa celulosa y la posterior reacción con un haluro de alquilo:

La reacción con óxido de etileno u propileno produce éteres hidroxilados:

La presencia de estos grupos hidroxilo y la geometría de la macromolécula determinan la fuerte atracción polar mutua de las unidades vecinas. Las fuerzas de atracción son tan fuertes que los disolventes comunes no pueden romper la cadena y disolver la celulosa. Estos grupos hidroxilo libres también son responsables de la mayor higroscopicidad de la celulosa (Fig. 3). La esterificación y eterización reducen la higroscopicidad y aumentan la solubilidad en disolventes comunes.

Incluso el corte mecánico, por ejemplo durante el rectificado abrasivo, provoca una disminución de la longitud de la cadena. Cuando la longitud de la cadena del polímero se reduce por debajo de un cierto valor mínimo, las propiedades físicas macroscópicas de la celulosa cambian.

Los agentes oxidantes afectan la celulosa sin provocar la escisión del anillo de glucopiranosa (Fig. 4). La acción posterior (en presencia de humedad, como en las pruebas climáticas) normalmente da como resultado la escisión de la cadena y un aumento en el número de grupos terminales similares a los aldehídos. Dado que los grupos aldehído se oxidan fácilmente a grupos carboxilo, el contenido de carboxilo, prácticamente ausente en la celulosa natural, aumenta considerablemente en condiciones de influencia atmosférica y oxidación.

Como todos los polímeros, la celulosa se destruye bajo la influencia de factores atmosféricos como resultado de la acción combinada del oxígeno, la humedad, los componentes ácidos del aire y la luz solar. El componente ultravioleta de la luz solar es importante y muchos buenos agentes protectores contra los rayos UV aumentan la vida útil de los productos derivados de la celulosa. Los componentes ácidos del aire, como los óxidos de nitrógeno y azufre (que siempre están presentes en el aire atmosférico de las zonas industriales), aceleran la descomposición y, a menudo, tienen un efecto más fuerte que la luz solar. Así, en Inglaterra se observó que las muestras de algodón sometidas a pruebas de exposición a las condiciones atmosféricas en invierno, cuando prácticamente no había luz solar intensa, se degradaban más rápido que en verano. El hecho es que la quema de grandes cantidades de carbón y gas en invierno provocó un aumento de la concentración de óxidos de nitrógeno y azufre en el aire. Los eliminadores de ácido, los antioxidantes y los absorbentes de rayos UV reducen la sensibilidad de la celulosa a la intemperie. La sustitución de grupos hidroxilo libres provoca un cambio en esta sensibilidad: el nitrato de celulosa se degrada más rápido, y el acetato y el propionato, más lentamente.

Propiedades físicas.

Las cadenas de polímeros de celulosa están empaquetadas en largos haces, o fibras, en las que, junto con las cristalinas ordenadas, también hay secciones amorfas menos ordenadas (Fig. 5). El porcentaje medido de cristalinidad depende del tipo de celulosa y del método de medición. Según los datos radiológicos, oscila entre el 70% (algodón) y el 38-40% (fibra de viscosa). El análisis estructural de rayos X proporciona información no sólo sobre la relación cuantitativa entre el material cristalino y amorfo en el polímero, sino también sobre el grado de orientación de la fibra causada por el estiramiento o los procesos de crecimiento normales. La nitidez de los anillos de difracción caracteriza el grado de cristalinidad, y los puntos de difracción y su nitidez caracterizan la presencia y el grado de orientación preferida de los cristalitos. En una muestra de acetato de celulosa reciclado producido mediante el proceso de hilado en seco, tanto el grado de cristalinidad como la orientación son muy pequeños. En la muestra de triacetato, el grado de cristalinidad es mayor, pero no existe una orientación preferida. Tratamiento térmico de triacetato a una temperatura de 180-240°.