Мікрофібрили - технічний словник те v

Мікрофібрили і фібрили розташовуються більш-менш орієнтовано вздовж осі волокна або під невеликими кутами до неї. Макромолекули можуть проходити одночасно через сусідні мікрофібрили, міцно пов'язуючи їх разом.
Мікрофібрили багатьох волокон в поперечному перерізі мають несиметричну форму - еліпса або прямокутника. Так, для Valonia відношення товщини мікрофібрили до її ширині приймається рівним / 2 - / 5 [7, 10, гл. Що стосується довжини микрофибрилл, то у целюлозних препаратів вона іноді досягає декількох мікронів.
Мікрофібрили також мають здатність об'єднуватися між собою і утворювати більші фібрили, які можна бачити під звичайним мікроскопом, спостерігаючи добре розмолоту волокнисту масу.
Мікрофібрили утворюють шари з більш-менш паралельних пучків, причому кожен шар розташований під певним кутом до сусідніх верствам. Механізм, за допомогою якого досягається настільки високоупорядоченние орієнтація шарів, і те, яким чином відбувається зміна орієнтації при переході від шару до шару, - невідомі.
Мікрофібрили стабілізуються до тих пір, поки порівняно недосконалі кристалічні сполуки не почнуть плавитися. Але такий матеріал практично втрачає здатність до вигину внаслідок когерентності кристаллитов на відстанях, значно перевищують відстані в звичайних волокнистих матеріалах. Це призводить до появи описаного вище ефекту розщеплення при вигині.
Схема розподілу основних компонентів деревини в клітинній стінці (П - пектинові речовини. Мікрофібрили в Ламела клітинної стінки мають спіральну орієнтацію, яку характеризують кутом їх нахилу по відношенню до осі волокна. У трахеид і волокон лібриформу характер орієнтації микрофибрилл приблизно однаковий.
Мікрофібрили утворюють вторинні агрегатиш розміром 300X1500 А, які можна спостерігати в звичайному мікроскопі, розташовані зазвичай у вигляді спіралей певного будови, утворюючи шари в клітинній стінці деревини або в волокні бавовни.
Мікрофібрили утворюють вторинні агрегатиm розміром 300X1500 А, які можна спостерігати в звичайному мікроскопі, розташовані зазвичай у вигляді спіралей певного будови, утворюючи шари в клітинній стінці деревини або в волокні бавовни.
Вплив температури обробки на малокутової параметр, внутрішню поверхню, розміри кристалітів і механічні властивості. Мікрофібрили представляють собою первинні надатомние структури.
Мікрофібрили перевиваються і утворюють тонкі нитки, які, в свою чергу, можуть обмотуватися одна навколо іншої, як пасма в канаті.
Мікрофібрили об'єднуються в більші утворення - макрофібрілли. Найбільш тонкі структурні утворення діаметром близько 1 5 нм виявлені в камбіальних клітинах деревини н отримали назву субелементарних фібрил. Більш часто виявляються фібрили целюлози діаметром 3 5 нм, містять близько 36 паралельно розташованих макромолекул. Елементарні фібрили об'єднуються в більші утворення діаметром 5 нм і більше. Існує думка, що мнкрофібрілли нескінченні в довжину і безперервні в межах оболонки однієї клітини на відміну від складових їх молекул целюлози, які мають перекриваються кінці ланцюгів всередині микрофибрилл.
Схема будови фий-рнлл в аморфному (а і кристалічному (б полімери (А - аморфна частина, К - кристалічна, 1, 2 - мікро-фібрили.
Мікрофібрили за рахунок невеликого числа межфібріллярних ланцюгів об'єднані у великі фібрилярні елементи, які н визначають структуру орієнтованого полімеру.
Мікрофібрили кератину характеризуються поздовжньою періодичністю з великим періодом близько 200 А. Мікрофібрили складаються з 11 протофібрілл (подвійних або потрійних ос-спіралей поліпептидних ланцюгів), причому дві з них розташовані в центрі, а 9 -на периферії.
Іноді мікрофібрили орієнтовані по зустрічним спіралях. Мікрофібрилами складається з довгих ниткоподібних ланцюгових молекул целюлози - високомолекулярного природного полімеру (C H C), де п 2500, зі складною будовою макромолекул. Макромолекули целюлози еластичні і сильно витягнуті.
Пучок микрофибрилл бактеріальної целюлози, асоційованих з більш довгими нитками. Чітко видно, що окремі мікрофібрили мають однакову довжину, а також розпушення в середині пучка. Оскільки мікрофібрили мають однакову площу поперечного перерізу по всій довжині, цікаво з'ясувати питання, чи відбувається зростання мікрофібрили тільки з одного кінця або з обох кінців, і якщо з обох, то з однаковою або різною швидкістю.
Якщо частково кристалічні мікрофібрили знаходяться під напругою, то викликаного їм деформування буде неоднорідним з точки зору молекулярних уявлень, так як деформування пов'язане тільки з аморфними областями.
Були досліджені мікрофібрили целюлози рами, бавовни, деревної, бактеріальної целюлози і Уа / Оша-целюлози; як регенерованих целюлозно вивчені фортізан і целюлози, виділені з розведеного віскозного розчину і з розчину в кадоксене.
Нитки або мікрофібрили синтетичних полімерів або похідних целюлози, без сумніву, утворюються шляхом асоціації або кристалізації окремих макромолекул. Тому дуже заманливо поширити такий механізм і на природну целюлозу. Але, крім зазначених вище двох причин, інші факти більш загального характеру змушують сумніватися в правильності описаного механізму утворення микрофибрилл природної целюлози. Основне заперечення грунтується на відомому факті - нерастворимости навіть коротких (порівняно низькомолекулярних) р - (1 - - 4) - аігідроглюкозних ланцюгів. Розчинність целофан-пентоз і целлогексоз настільки мала, що не можна уявити, як може р - (1 - - 4) - поліглюкозан з СП 2500 залишатися в розчині хоча б дуже короткий час.
Будова ж самої мікрофібрили відповідає моделі Хозе-манна - БонАрт. Така модель перебудови структури грунтується на ряді експериментальних спостережень.
Матриця, що оточує мікрофібрили, містить майже повністю розтягнуті межфібріллярних прохідні ланцюги, які можуть кристалізуватися. Це, власне, і дозволяє пояснити спостережуваний ефект відновлення модуля пружності після відпалу зразка з закріпленими кінцями так само, як це пояснюється в термінах мікрофібрилярної моделі.
У отожженной плівці мікрофібрили складаються з складчастих кристалів з невеликою кількістю прохідних ланцюгів між ними.
Макромолекули целюлози утворюють мікрофібрили - найтонші волокна, в яких вони пов'язані силами міжмолекулярної взаємодії (силами ван дер Ваальса) і водневими зв'язками. На деяких ділянках микрофибрилл макромолекули знаходяться в строгому порядку, утворюючи кристалітів, але в більшій частині фібрил макромолекули розташовані безладно, переплітаючись між собою і з макромолекулами інших полісахаридів і лігніну. Найчистіша целюлоза, виділена з рослинної тканини, містить до 10% ксилана і Манна.
Моделі будови мікрофібрили орієнтованого полімеру. Конформації ланцюгів всередині мікрофібрили можуть бути схематично описані за допомогою різних моделей.
У моделі Фрей-Вісслінг мікрофібрили мають прямокутний перетин розмірами 10x20 нм.

При порівняно невеликих витяжках мікрофібрили самі по собі можуть мати деякий розкид по орієнтації щодо осі витяжки, що в свою чергу призведе до зменшення значення cos2 0транс для транс-ділянок, хоча ці послідовності можуть бути дуже добре орієнтовані уздовж осі кожної окремої мікрофібрили (див. Гл .
Модель перетворення ламелей в мікрофібрили шляхом розпрямлення складчастих молекул і освіти микрофибрилл з повністю розпрямлених ланцюгів була запропонована раніше в роботі (Kobayaschi, см. [4, гл. Справедливість припущення про утворення микрофибрилл з повністю розпрямлених ланцюгів підтверджена недавніми розрахунками [5], проведеними при використанні ЕМ даних по деформації монокристалів ПП. Показано, що довжина микрофибрилл, що утворилися в тріщині між двома незруйнованими ділянками монокристалла збігається з довжиною микрофибрилл, р ассчітанной в припущенні, що останні утворилися при розгинанні молекулярних складок в тонкому шарі кристала у краї тріщин.
Було показано, що мікрофібрили представляють собою каркас, скелет розрослася первинної клітинної оболонки. В даний час загальноприйнято, що в оболонці меристематичних клітин, у яких первинна клітинна оболонка не розвинена, мікрофібрили целюлози самі по собі не заважають подовженню клітини в напрямку головної осі рослини і в той же час перешкоджають збільшенню розмірів клітини в напрямку, перпендикулярному її осі. Така відмінність має величезне значення для рослини, оскільки призводить до розвитку подовжених, витягнутих клітин, орієнтованих в напрямку зростання.
Той факт, що мікрофібрили рухливі один щодо одного, приймається як доказ того, що вони самі по собі не перешкоджають подовженню стінки.
Але тим не менше мікрофібрили є індивідуальними одиницями, які можна бачити в електронному мікроскопі навіть після самих м'яких обробок. Поперечна мікрофібрилярної структура може бути продемонстрована в багатьох вищих рослинних осередках.
Передбачається, що в мікрофібрили об'єднані всі молекули целюлози і що інших форм агрегації молекул не існує. Хоча це припущення і узгоджується з очевидними фактами, воно в значній мірі базується на вірі та вимагає суворого докази. В даний час отримані експериментальні дані, що підтверджують гіпотезу про єдиний механізм біосинтезу целюлози живими організмами.
Поліпептидні ланцюги утворюють в волокні мікрофібрили і фібрили. Ці структурні утворення неоднорідні, що зумовлює наявність кристалічних, аморфних і псевдокрісталліческіх областей.
Залежність малоуглового розсіювання. Ці дані прямо підтверджують модель мікрофібрили, що складається з чергуються упорядкованих і неупорядкованих ділянок. Тому дуже важливо знати значення різниці щільності двох сусідніх ділянок, так як ці дані дозволяють більш обгрунтовано робити висновки про внутрішній устрій микрофибрилл. Прямі вимірювання макроскопічної щільності рм високо орієнтованих зразків показують, що рм всього на кілька відсотків відрізняються від щільності повністю кристалічного полімеру ркр. Тому можна думати, що різниця густин двох сусідніх ділянок микрофибрилл невелика.
Для даної середньої осьової деформації мікрофібрили е найбільші напруги if припадають на прохідні сегменти, що з'єднують сусідні кристалічні блоки (L0 La) - Тоді третій доданок в рівнянні (7.1) дорівнює нулю. Якщо прохідні сегменти проходять через кілька сендвіч-шарів і кристалічних блоків тієї ж самої або різних микрофибрилл, то перший доданок в (7.1) стає малим.
Це вказує, що спочатку мікрофібрили розташовувалися перпендикулярно розтягуючому зусиллю, але в міру розтягування тканини вони переорієнтувалися в напрямку, близькому до напрямку діючої сили. Само собою зрозуміло, що ступінь переорієнтації поперечних волокон пропорційна числу поперечних зв'язків принаймні до тих пір, поки надлишок цих зв'язків не зробить деформацію майже неможливою. Загальновідомо, що під дією ІУК значно зменшується модуль пружності тканини, а так як зменшення модуля пружності пов'язано зі зменшенням числа поперечних зв'язків, то цей факт підтверджує, що під дією ІУК поперечні зв'язки руйнуються.
Уявлення про те, що мікрофібрили відкладаються перпендикулярно довгій осі клітини, а потім переорієнтуються під впливом деформації і утворюють таким шляхом в кінцевому рахунку багатошарову мережу, зазвичай називають теорією многосеточние зростання. Теорія многосеточние зростання не відповідає, проте, на питання про те, чому мікрофібрили в процесі їх синтезу набувають специфічну орієнтацію. Релофсен вказує, що синтезовані молекули полімеру, мабуть, завжди відкладаються в напрямку, відповідному найбільшій напрузі.
Якщо не припускати, що мікрофібрили об'єднані в пучки (фібрили), то для деформації зразка необхідно реалізувати великі осьові зміщення кожної мікрофібрили. При цьому відбудеться практично повне розгортання складок всіх зв'язують ланцюгів кристалічних блоків, так що в останніх не залишається ніякого матеріалу. При відсутності прохідних ланцюгів, що пов'язують далекі блоки тієї ж самої або сусідній мікрофібрили, виявляється неможливим пояснити повне скорочення або реорганізацію ламелярного структури.
У разі однооснооріентірованной невідпаленого плівки мікрофібрили, мабуть, складаються з більш-менш розпрямлених ланцюгів, тому в зразку, вирізаному з такої плівки уздовж осі витяжки (Р 0), ультразвукові коливання передаються головним чином за рахунок енергії внутрішньомолекулярного взаємодії.
За даними Ренбі 169, мікрофібрили, до складу яких входить кілька сот макромолекул, мають діаметр близько 100 А, проте, мабуть, при додатковому їх подрібненні, здійсненому Менлі, діаметр фібрил міг зменшитися.

За даними Ренбі 69, мікрофібрили, до складу яких входить кілька сот макромолекул, мають діаметр близько 100 А, проте, мабуть, при додатковому їх подрібненні, здійсненому Менлі, діаметр фібрил міг зменшитися.
В ідеально орієнтованому зразку волокна мікрофібрили і, отже, окремі ланцюга розташовані паралельно осі волокна, але диполі довільно орієнтовані в перпендикулярній площині. Цікавим є кут а між напрямком кожного диполя і віссю волокна. Якщо для дослідження зразка використовують поляризоване випромінювання, у якого Е паралельний осі волокна, то чим менше величина а, тим більше інтенсивність поглинання; якщо Е перпендикулярний осі волокна, то спостерігається зворотна картина.
Останні асоційовані в агрегати (мікрофібрили - містять дек.
Досить чітко показано, що мікрофібрили клітковини спочатку відкладаються на внутрішній поверхні клітинної оболонки головним чином перпендикулярно осі росту. Це, можливо, пояснює виключно сильну анізотропію оболонок стеблових клітин. Які саме мікрофібрили - поздовжньо або поперечно орієнтовані - роблять основний опір розтягуванню, поки невідомо.
Як правило, перед повним руйнуванням мікрофібрили внутрішньо-фібрилярні прохідні ланцюги не можуть зрушувати віддалені блоки мікрофібрили, які ними скріплені. Вони також не можуть кристалізуватися незалежно від інших прохідних ланцюгів через дуже великого відношення поверхні до об'єму і нерегулярного зміщення їх кінців. Якщо їх поперечна рухливість буде значно підвищена при високотемпературному відпалі, то вони будуть брати участь в процесі кристалізації отрелаксірованних межфібріллярних прохідних ланцюгів. Якщо, проте, температура відпалу досить наближена до Тт зразка, блоки всередині кожної мікрофібрили можуть рухатися незалежно, так що вся фібрилярна структура буде руйнуватися і перетворюватися в первісну ламелярного структуру в тій мірі, в якій пам'ять про цей стан зберігається прохідними ланцюгами, що зв'язують блоки.
Основними елементами надмолекулярної структури целюлози вважають мікрофібрили, які можуть бути зібрані в більші агрегати - фібрили. Були запропоновані дві концепції тонкої структури микрофибрилл: двухфазной (аморфно-кристалічної) системи і однофазної кристалічної системи з дефектами кристалічної решітки.
Модель Стренга кристалітів (по Трайбер. Кілька крісталлітних стренг з'єднуються в так звані мікрофібрили. На думку Бартунека, є ще проміжна ступінь - так звані основні фібрили. Обговорювалося питання про те, що мікрофібрили також мають лентообразной форму.
У процесі кристалізації або після неї нерозчинні мікрофібрили можуть орієнтуватися.
Основними надмолекулярними структурами в полімерних волокнах є мікрофібрили, орієнтовані, як і полімерні ланцюги, уздовж осі волокна. Мікрофібрили складаються з чергуються кристалічних і аморфних областей. Останні є слабкими ділянками структури, головним чином через нерівномірний розподіл ланцюгів по довжинах, а отже, і по навантаженнях.
Надалі ми будемо розглядати пристрій окремої мікрофібрили, цікавлячись в першу чергу будовою її невпорядкованих (аморфних) областей, так як саме від цього залежать багато реальні властивості полімерів.
Цей ефект пояснюється перетворенням всіх променів в мікрофібрили. У променях осі з кристалітів орієнтовані перпендикулярно променю, а в мікрофібрилами - уздовж їх осі.