Diferența dintre lignină și celuloză

Diferența cheie - lignină vs celuloză
 

Peretele celular al plantei este compus din pereți primari și secundari. Peretele celular primar este compus din mai multe straturi de celuloză, o polizaharidă de glucoză. Celuloza este cel mai obișnuit compus organic pe pământ. 33% din toate materiile vegetale sunt compuse din celuloză. Este un compus important din punct de vedere comercial utilizat în producția de materiale diferite, cum ar fi hârtia, produsele farmaceutice și textilele. Lignina este al doilea compus cel mai abundent de pe pământ, depășită numai de celuloză; este prezentă în principal în plantele lemnoase. Principala diferență între lignină și celuloză este aceea celuloza este un polimer de carbohidrați în timp ce lignina este un polimer aromatic non-carbohidrat.

CUPRINS

1. Prezentare generală și diferență cheie
2. Ce este Ligninul?
3. Ce este celuloza
4. Asemănări între lignină și celuloză
5. Comparație comparație lingină vs. celuloză sub formă de tabel
6. rezumat

Ce este Ligninul??

Termenul general lignină descrie un grup mare de polimeri aromatici asamblați ca rezultat al cuplării oxidative a 4-hidroxifenilpropanoidelor. Sunt polimeri organici prezenți ca compuși structurali în plante vasculare și unele alge. În plantele vasculare, lignina este un compus structural important în timpul îngroșării secundare și formării peretelui celular secundar. Aceasta asigură rigiditatea scoarței și a lemnului din tulpină și conferă rezistență la căderea prin protejarea polizaharidelor de perete celular de degradarea microbiană.

Lignina joacă un rol important în procesul de conducere a apei în tulpinile de plante vasculare. Polimerii polizaharidici, cum ar fi celuloza prezentă în peretele celular al plantei, sunt permeabili la apă datorită naturii lor hidrofile. Datorită naturii sale aromatice, lignina este mai hidrofobă și creează un obstacol pentru absorbția apei în peretele celular prin formarea de legături încrucișate între polizaharide. Aceasta oferă o cale eficientă pentru țesutul vascular al plantei de a conduce apa fără obstacole.

Figura 01: Structura liginei

În afară de faptul că este un compus structural, lignina este un compus important care conduce ciclul de carbon și acționează ca un agent lent de descompunere a vegetației moarte. Este un factor limitator major în transformarea biomasei vegetale în biocombustibili.

Într-un aspect comercial, îndepărtarea ligninei din biomasa vegetală este un proces complicat și costisitor. Prin urmare, multe studii de cercetare sunt efectuate pe această perspectivă în scopul de a crea plante cu depunere mai puțin de lignină și să dezvolte o formă de lignină care este mai susceptibilă la digestie chimică fără efort.

Ce este celuloza?

Celuloza este un polimer compus din β glucoză și este cea mai abundentă moleculă organică de pe pământ. Celuloza se găsește în principal în plante, iar 40% din peretele celular al plantei este alcătuit din celuloză. Este aranjat în straturi diferite în peretele celulei plantelor, diferențiat în pereți primari și secundari. Structura celulozei este compusă din lanțuri liniare de glucoză β legate împreună de legăturile glicozidice β 1-4. Prezența grupărilor hidroxil (-OH) care ies din fiecare lanț în toate direcțiile, mărește legătura dintre lanțurile de glucoză ß adiacente. Datorită acestei legături încrucișate, rezistența la tracțiune a structurii celulozice crește. Această rezistență ridicată la tracțiune împiedică pătrunderea celulei atunci când apa intră în celulă prin osmoză. Forma celulei este determinată în funcție de aranjamentul mănunchiurilor de celuloză.

Figura 02: Structura chimică a celulozei

În afară de funcția sa primară ca compus structural, celuloza servește ca o sursă importantă de hrană pentru unele animale, bacterii și ciuperci. Celuloza este catabolizată în glucoză prin enzima celulază. Chiar dacă celuloza este o sursă bună de glucoză, oamenii nu o pot folosi deoarece nu dispun de enzima cellulază în sistemele lor. Mamiferele ca vacile digeră celuloza prin microorganismele intestinale care au capacitatea de a cataliza celuloza. Într-un aspect comercial, celuloza este un compus important în industria hârtiei, textilelor și produselor farmaceutice.

Care sunt asemănările dintre lignină și celuloză?

• Lignina și celuloza se găsesc în toate plantele.
• Acestea sunt componentele principale ale peretelui celular al celulelor de plante.
• Ambii compuși implică asigurarea rigidității structurale a plantei.
• Ele sunt compuși organici.

Care este diferența dintre lignină și celuloză?

Lignină vs celuloză
Lignina este un polimer aromatic non-carbohidrat găsit în plante.	Celuloza este un polimer de carbohidrati (β glucoza) gasit in plante.
Locație
Lignina este prezentă în principal în peretele celular secundar odată ce planta întâlnește o îngroșare secundară.	Celuloza este prezentă în peretele celular primar.
Structura
Lignina este tridimensională.	Celuloza este o structură liniară cu catene liniare de glucoză β.
Legătura încrucișată
Lignina are legături încrucișate între polimerii fenolici.	Celuloza are legături încrucișate între grupurile -OH adiacente ale lanțurilor de glucoză β.
Obligațiuni
Lignina formează legături de ester sau legături eterice.	Celuloza formează legături de hidrogen sau glicozidice p1-4.
Interacțiunea cu apa
Lignina este hidrofobă.	Celuloza este hidrofilă.

Rezumat - Lignină vs celuloză

Celuloza și lignina sunt componente structurale importante ale peretelui celulelor vegetale. Celuloza este un polimer de β glucoză și este prezentă în peretele celular primar. Ligninul, un polimer aromat, ajută la îngroșarea secundară și este practic prezent în peretele celular secundar. Aceasta este diferența dintre lignină și celuloză. Datorită diferitelor proprietăți chimice și fizice, ele sunt implicate în multe funcții diferite în interiorul sistemului plantelor vasculare.

Referințe:

1. "Celuloza în plante: Funcție și structură". Study.com, n.d. Web. Disponibil aici. 03 august 2017.
2. Vanholme, Ruben, Brecht Demedts, Kris Morreel, John Ralph și Wout Boerjan. "Biosinteza lignei și structura". Fiziologia plantelor. Societatea Americana de Biologi de Plante, iulie 2010. Web. Disponibil aici. 03 august 2017.

Datorită fotografiei:

1. "Lanțul de celuloză" De Karol Głąbpl.- lucrare proprie de la: Glazer, A. W., și Nikaido, H. (1995). Biotehnologia microbiană: fundamentale ale microbiologiei aplicate. San Francisco: W. H. Freeman, p. 340. ISBN 0-71672608-4 (CC BY-SA 3.0) prin intermediul Commons Wikimedia
2. "Structura ligninei" Prin Laghi.l  (CC BY-SA 3.0) prin intermediul Commons Wikimedia