纖維素大分子的基環(huán)是D-葡萄糖以β-1，4糖苷鍵組成的大分子多糖，分子量約50000～2500000，相當(dāng)于300～15000個葡萄糖基脫水葡萄糖，其分子式為：
（C6H10O5）n， 其化學(xué)組成含碳44.44%、氫6.17%、氧49.39%.由于來源的不同，纖維素分子中葡萄糖殘基的數(shù)目，即聚合度
（DP）在很寬的范圍。分子式可寫作
（C6H10O5）n.是維管束植物、地衣植物以及一部分藻類細(xì)胞壁的主要成分。醋酸菌
（Acetobaeter）的莢膜，以及尾索類動物的被囊中也發(fā)現(xiàn)有纖維素的存在，棉的種子毛是高純度
（98%的纖維素。所謂α-纖維素
（α－cellulose）這一名稱系指從原來細(xì)胞壁的完全纖維素標(biāo)準(zhǔn)樣品用17.5%NaOH不能提取的部分。β-纖維素
（β-cellulose）、γ-纖維素
（γ-cellulose）是相應(yīng)于半纖維素的纖維素。雖然，α-纖維素通常大部分是結(jié)晶性纖維素，β-纖維素，γ-纖維素在化學(xué)上除含有纖維素以外，還含有各種多糖類。細(xì)胞壁的纖維素形成微纖維。寬度為10—30毫微米，長度有的達(dá)數(shù)微米。應(yīng)用X線衍射和負(fù)染色法
（negative染色法），根據(jù)電子顯微鏡觀察，鏈狀 分子平行排列的結(jié)晶性部分組成寬為3—4毫微米的基本微纖維。推測這些基本微纖維集合起來就構(gòu)成了微纖維。纖維素能溶于Schwitzer試劑或濃硫酸。雖然不易用酸水解，但是稀酸或纖維素酶可使纖維素生成D-葡萄糖、纖維二糖和寡糖。在醋酸菌中有從UDP葡萄糖引子
（primer）轉(zhuǎn)移糖苷合成纖維素的酶
（cellulose synthase
（UDPformingEC2.4.1.12）。在高等植物中已得到具有同樣活性的顆粒性酶的標(biāo)準(zhǔn)樣品。此酶通常是利用GDP葡萄糖
（cellulose synthase
（GDP forming） EC2.4.1.29），在由UDP葡萄糖轉(zhuǎn)移的情況下，發(fā)生β－1，3鍵的混合。微纖維的形成場所和控制纖維素排列的機制還不太明瞭.另一方面就纖維素的分解而言，估計在初生細(xì)胞壁伸展生長時，微纖維的一部分由于纖維素酶的作用而被分解，成為可溶性。
纖維素不溶于水和乙醇、乙醚等有機溶劑，能溶于銅氨Cu
（NH3）4
（OH）2溶液和銅乙二胺 NH2CH2CH2NH2Cu
（OH）2溶液等。水可使纖維素發(fā)生有限溶脹，某些酸、堿和鹽的水溶液可滲入纖維結(jié)晶區(qū)，產(chǎn)生無限溶脹，使纖維素溶解。纖維素加熱到約150℃時不發(fā)生顯著變化 ，超過這溫度會由于脫水而逐漸焦化。纖維素與較濃的無機酸起水解作用生成葡萄糖等，與較濃的苛性堿溶液作用生成堿纖維素，與強氧化劑作用生成氧化纖維素。
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