A faanyag vázvegyülete: a cellulóz
A cellulóz óriásmolekulájú szénhidrát (poliszacharid) a fatest legjelentősebb szerves vegyülete, hiszen a sejtfalak vázát hozza létre. 45-55%-ban alkotja a fatestet, a tűlevelűek szerkezetében nagyobb mennyiségben, mint a lombos fákéban. A cellulóz óriásmolekula úgy jön létre, hogy a fotoszintézis során képződött szőlőcukor (glükóz) molekulák fonalszerűen egymáshoz kapcsolódnak és hosszú, elágazás nélküli láncokat hoznak létre. Ezért a cellulóz molekulákat fonalmolekuláknak is nevezzük.
A faanyag vázvegyülete: a cellulóz tulajdonságai
A cellulózmolekulák kristályos szerkezetűek, mivel felépítésükben a szőlőcukor-molekulák szabályos rendben helyezkednek el. A cellulózfonalban egymáshoz kapcsolódó szőlőcukor molekulák száma megadja az óriásmolekula polimerizációs fokát. A cellulóz esetén ez 1000-8000 közötti. A cellulóz vízben és a legtöbb oldószerben nem oldódó szerves anyag. A kristályos cellulóz sűrűsége átlagosan 1610 kg/m³, tehát meghaladja a tiszta sejtfal, valamint a legkeményebb fafajok sűrűségét. A cellulóz-fonalmolekuláknak igen magas a szakítószilárdságuk, de kevésbé rugalmasak.
A hemicellulózok
A hemicellulózok szintén a sejtfalak vázvegyületei. 20-35%-ban alkotják a fatestet, a lombosfák szerkezetében nagyobb mennyiségben, mint a tűlevelűekben. A cellulózhoz hasonlóan óriásmolekulájú szénhidrátok (poliszacharidok), de nem kristályos, hanem amorf szerkezetűek. Makromolekula láncaik nem egyenesek, hanem elágazóak és rövidebbek, mint a cellulózé (polimerizációs fokuk 50-360 közötti). A sejtfalban a cellulózvázhoz kötődnek: egyrészt a hosszirányban sorolt cellulóz-micellák közé épülnek be, így létrehozva az elemi fibrillákat, másrészt a micellák felületén tapadnak meg, az intermicelláris üregekben. Az elemi fibrillák szerkezetébe beépülve lényegesen megnövelik a cellulóz kötegek rugalmasságát (önmagában a cellulóz kevésbé rugalmas anyag). A sejtfal üregeiben a micellák felületére tapadt hemicellulózok viszont megnövelik a sejtfal és így a faanyag dagadási képességét, mivel nagy mennyiségű víz megkötésére képesek. A hemicellulózok csoportjába tartozik a pektin is, mely a sejtek közötti ragasztóréteget (középlemezt) alkotja a ligninnel együtt.
A lignin
A lignin a harmadik sejtfalalkotó szerves anyag. A cellulóz-hemicellulóz váz teljes kialakulása után épül be a sejtfal interfibrilláris üregeibe. Ezt a folyamatot lignifikációnak (elfásodásnak) nevezzük, és fontos szerepet tölt be a faanyag tulajdonságainak alakulásában. 15-35%-ban alkotja a fatestet, nagyobb mennyiségben a tűlevelűek szerkezetében. A lignin bonyolult szerkezetű aromás vegyület. Felépítése nem kristályos, hanem amorf, térben hálózatos.
A lignin fontossága a sejtfal szerkezetében
A sejtfal (cellulózváz) üregeibe történő beépülése után jelentősen megnő a sejtfalak és így a faanyag sűrűsége, keménysége és szilárdsága (főleg a nyomószilárdság). A másodlagos sejtfal rétegei tartalmazzák a legnagyobb lignin mennyiséget.
21. századi közoktatás - fejlesztés, koordináció (TÁMOP-3.1.1-08/1-2008-0002)
