Рпс. 111.2. Поперечное сечение мнкрофибриллы природной целлюлозы, состоящей из четырех элементарных фибрилл [5]. Кристаллическое ядро, образованное регулярно расположенными макромолекулами, окружено паракристаллической фазой. На поперечном сечении видны (101) и (101) межплоскостные расстояния кристаллической решетки.[ ...]
Независимо от результатов дискуссии о тонкой структуре микрофибрилл необходимо избегать путаницы в употреблении терминов «микрофибрилла» и «элементарная фибрилла». Фрей-Висслинг в предложенной им формулировке и при последующем ее обсуждении четко указал на то, что элементарную фибриллу следует рассматривать как продольный элемент структуры микрофибриллы [5, 7], поэтому путать эти термины нельзя.[ ...]
Единого мнения по общим вопросам макроструктуры большинства основных природных веществ не существует. Но имеются также расхождения во мнениях и по ряду частных вопросов. Например, в течение многих лет считалось, что диаметр целлюлозной микрофибриллы равен 100—250 А. Недавно это положение было снова проверено [8], для чего был применен обычный прием оттене-ния исследуемого препарата металлом. Определенный таким образом диаметр изолированной микрофибриллы оказался значительно больше ранее установленного. Однако есть основания сомневаться в правильности этого результата [14]. Фотографические изображения изолированных микрофибрилл, полученные впоследствии без напыления металла, противоречат этим данным и подтверждают правильность ранее проведенных определений. До настоящего времени не решен вопрос, относящийся к области кристаллографии: располагаются ли макромолекулы целлюлозы параллельно или антипараллельно [20]. Решение его не связано с общими представлениями о структуре целлюлозы, а зависит лишь от технических возможностей, поскольку в настоящее время даже лучшие рентгенограммы, электронограммы и дифракционные картины, полученные в поляризованном инфракрасном свете, не дают достаточной информации для ответа на этот вопрос. Большинство прямых наблюдений приводит к выводу об антипараллельности макромолекул [20], такой вывод подтверждается и рядом косвенных методов [15, 21]. Решение этой проблемы, безусловно, должно помочь выяснить механизм биосинтеза и установить строение микрофибриллы целлюлозы (вопрос о параллельности или антипараллельности цепей не имеет отношения лишь к структуре, образованной макромолекулами, сложенными в спиралевидную ленту [13]). Трудно также объяснить периодичность окраски микрофибрилл природной и регенерированной целлюлозы [13, 22]. Периодичность удается наблюдать не всегда, но когда полученные экспериментальные данные воспроизводятся, .можно сделать вывод, что они характеризуют, по-видимому (но не обязательно), какую-то периодичность процесса образования микрофибрилл.[ ...]
Модель «лента, свернутая в спираль», несмотря на попытку авторов обосновать ее результатами недавно проведенных исследований на синтетических полимерах, не объясняет высокий модуль эластичности целлюлозных материалов [23], расхождение между экспериментально определенной н рассчитанной плотностями целлюлозных микрофибрилл и невозможность наблюдать незаполненное пространство в центре микрофибрилл и какое-либо раскручивание спиралевидной ленты из коротких сегментов микрофибрилл. До тех пор пока на эти возражения не будут даны удовлетворительные ответы, модель нельзя считать приемлемой. Предположение об аморфном строении целлюлозы также плохо согласуется с данными рентгеноструктурного исследования как высушенных, так и влажных препаратов, поэтому его обоснованность вызывает сомнения. Две другие модели («ассоциаты элементарных фибрилл» и «кристаллическое ядро») различаются только в деталях — характере распределения упорядоченных областей по поперечному сечению микрофибрилл. По существу первая модель может рассматриваться как разновидность второй. По этой и по другим указанным в предыдущих разделах причинам в дальнейшем в своих рассуждениях мы будем пользоваться только моделью «кристаллическое ядро». Ширина такой микрофибрнллы предполагается равной 100—250 А, а толщина ее — равной половине ширины. Макромолекулы кристаллографически антипараллельны, плотность их упаковки неоднородна, и они образуют кристаллы типа «бахромчатая мицелла» [2].[ ...]
Рисунки к данной главе:
| И 1.1. Схематическое изображение микрофибриллы природной целлюлозы. |
 |
| Строение микрофибриллы природной целлюлозы по Мэнли. |
 |