1. เซลลูโลส (cellulose)
เซลลูโลส เป็นโพลีแซคคาไรด์ที่มีขนาดเล็กมาก ลักษณะเป็นแท่ง (rod-shaped units) ที่เรียกว่า ไมเซล (micells) บางครั้งประกอบเป็นหน่วยใหญ่จากไมเซล 10 ถึง 20 หน่วย เป็น ไมโครไฟบริล (microfibril) ซึ่งโครงสร้างมีลักษณะส่วนใหญ่เป็นผลึก (cystalline) จึงถูกย่อยสลายได้ยาก เป็นส่วนประกอบอินทรีย์ที่พบมากที่สุดประมาณร้อยละ 45 ของสารอินทรีย์ทั้งหมดในธรรมชาติ ส่วนใหญ่ถูกผลิตขึ้นจากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช และสะสมอยู่ที่ผนังเซลล์ เช่น ฝ้าย มีส่วนประกอบของเซลลูโลสมากกว่าร้อยละ 97-99 จัดว่าเป็นเซลลูโลสที่บริสุทธิ์ประกอบด้วยสายโพลิเมอร์เรียงขนาน และยึดติดกันด้วยแรงกระจายตัว (dispersion forcc) และพันธะไฮโดรเจน (hydrogen bond) ภายในโมเลกุลเซลลูโลสจึงยึดติดกันแน่นทาให้เซลลูโลสทาปฏิกิริยากับสารต่าง ๆ ได้ช้า เพราะสารไม่สามารถผ่านเข้าไปในเซลลูโลสได้ ยังพบในสาหร่าย และฟังไจหลายชนิด รวมทั้งในสัตว์ทะเลหลายชนิด และเนื่องจากเซลลูโลสสามารถถูกย่อยสลายได้ในสิ่งแวดล้อมโดยจุลินทรีย์จึงเป็นส่วนประกอบที่มีความสาคัญต่อวัฏจักรคาร์บอน
ในด้านโครงสร้างสายของเซลลูโลสจะต่อกันด้วยพันธะบีต้า-1,4-ไกลโคซิดิก โดยเรียงต่อกันเป็นสายตรงที่ไม่มีการแตกกิ่งก้านสาขา จานวนหน่วยย่อยที่มาต่อขึ้นอยู่กับชนิด และอายุของพืช อาจมี 200-15,000 หน่วย หรือเป็นล้านหน่วย คอนฟิกูเลชัน (configulation) ของบีต้า-ดี-กลูโคไฟราโนส (β-D-glucogyranose) ส่วนใหญ่จะเป็นรูปแบบเก้าอี้ (chair form) (ภาพที่ 1) และโมเลกุลของกลูแคนจะมีผิว (surface) เป็นไฮโดรเจนอะตอม โมเลกุลของสายกลูแคนมีสมบัติไม่ชอบน้า (hydrophobic) การต่อกันด้วยพันธะบีต้า-1,4-ไกลโคซิดิก จึงเกิดแรงที่ทาให้สายกลูแคนหมุนบิดตัวได้ 180 องศา รอบแกน จึงทาให้แต่ละสายมีรูปร่างลักษณะที่เปรียบเสมือนริบบิ้น (flat ribbon) สายกลูแคนแต่ละสายจะมาเรียงต่อกันเป็นไมโครไฟบริล ซึ่งอาจจะม้วนหรือพับไปมาตามแกนของเส้นใยเซลลูโลส หรือม้วนทับกันเป็นเกลียวรอบแกนของเส้นใย จากการเรียงตัวของโมเลกุลของเซลลูโลสดังกล่าวทาให้สามารถแบ่งรูปร่างของเซลลูโลสในผนังเซลล์พืชได้ 3 แบบ ที่แตกต่างกันดังแสดงในภาพที่ 2 (Norkrans, 1967) จากการศึกษาโดยใช้เอกซเรย์ดิฟแฟคชัน (x-ray diffraction) พบว่าไมโครไฟบริลบางส่วนจัดตัวอย่างมีระเบียบ (crystalline) แต่บางส่วนจัดตัวไม่เป็นระเบียบ (amorphous) ซึ่งในธรรมชาติจะมีส่วนจัดตัวเป็นระเบียบร้อยละ 85 แต่ส่วนที่ไม่เป็นระเบียบร้อยละ 15 ผนังเซลล์ของพืชจะมีเซลลูโลสจับตัวอยู่เป็นแถบ ๆ ไม่ติดต่อกันโดยตลอด แยกโดยช่องว่าง เมื่อเซลล์แก่เต็มที่ภายในช่องว่างจะเต็มไปด้วยลิกนิน ซึ่งมีผลทาให้เซลลูโลสถูกห่อหุ้มด้วยลิกนิน