Разница между лигнином и целлюлозой

Ключевая разница - лигнин против целлюлозы
 

Клеточная стенка растения состоит из первичной и вторичной стенок. Первичная клеточная стенка состоит из нескольких слоев целлюлозы, полисахарида глюкозы. Целлюлоза является наиболее распространенным органическим соединением на земле. 33% всего растительного вещества состоит из целлюлозы. Это коммерчески важный состав, используемый при производстве различных материалов, таких как бумага, фармацевтическая продукция и текстиль. Лигнин является вторым по распространенности соединением на земле, уступая только целлюлозе; присутствует в основном в древесных растениях. Основное различие между лигнином и целлюлозой заключается в том, что целлюлоза является полимером углеводов в то время как Лигнин - неуглеводный ароматический полимер.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое лигнин
3. Что такое целлюлоза
4. Сходство между лигнином и целлюлозой
5. Сравнение бок о бок - лигнин против целлюлозы в форме таблицы
6. Резюме

Что такое лигнин?

Общий термин лигнин описывает большую группу ароматических полимеров, собранных в результате окислительного сочетания 4-гидроксифенилпропаноидов. Это органические полимеры, присутствующие в качестве структурных соединений в сосудистых растениях и некоторых водорослях. В сосудистых растениях лигнин является важным структурным соединением во время вторичного утолщения и формирования вторичной клеточной стенки. Это обеспечивает жесткость для коры и древесины стебля и придает устойчивость к гниению, защищая полисахариды клеточной стенки от микробной деградации..

Лигнин играет важную роль в процессе проведения воды в сосудистых стеблях растений. Полисахаридные полимеры, такие как целлюлоза, присутствующие в клеточной стенке растения, проницаемы для воды благодаря их гидрофильной природе. Из-за своей ароматической природы лигнин является более гидрофобным и создает препятствие для поглощения воды в клеточной стенке, образуя поперечные связи между полисахаридами. Это обеспечивает эффективный путь для сосудистой ткани растения проводить воду без каких-либо препятствий.

Рисунок 01: Структура лигнина

Помимо того, что он является структурным соединением, лигнин является важным соединением, которое стимулирует углеродный цикл и действует как медленно разлагающийся агент мертвой растительности. Это основной сдерживающий фактор в превращении растительной биомассы в биотопливо.

В коммерческом аспекте удаление лигнина из растительной биомассы является сложным и дорогостоящим процессом. Таким образом, многие исследования проводятся с этой целью, чтобы создать растения с меньшим количеством отложений лигнина и разработать форму лигнина, которая более восприимчива к легкому химическому пищеварению..

Что такое целлюлоза?

Целлюлоза представляет собой полимер, состоящий из β-глюкозы, и является самой распространенной органической молекулой на Земле. Целлюлоза в основном содержится в растениях, и 40% клеточной стенки растений состоит из целлюлозы. Он расположен в разных слоях клеточной стенки растений, дифференцирован в первичные и вторичные стенки. Структура целлюлозы состоит из линейных β-глюкозных цепей, связанных друг с другом β-1-4 глиозидными связями. Присутствие гидроксильных групп (-ОН), выступающих из каждой цепи во всех направлениях, увеличивает связь между соседними β-глюкозными цепями. Из-за этой поперечной связи прочность на разрыв целлюлозной структуры увеличивается. Эта высокая прочность на растяжение предотвращает разрыв клетки, когда вода поступает в нее через осмос. Форма ячейки определяется в соответствии с расположением целлюлозных пучков..

Рисунок 02: Химическая структура целлюлозы

Помимо своей основной функции в качестве структурного соединения, целлюлоза служит важным источником пищи для некоторых животных, бактерий и грибов. Целлюлоза катаболизируется в глюкозу с помощью фермента целлюлазы. Даже несмотря на то, что целлюлоза является хорошим источником глюкозы, люди не могут использовать ее, так как им не хватает фермента целлюлазы в своих системах. Млекопитающие, такие как коровы, переваривают клетчатку благодаря своим кишечным микроорганизмам, которые способны катаболизировать клетчатку. В коммерческом аспекте целлюлоза является важным соединением в бумажной, текстильной и фармацевтической промышленности..

Каковы сходства между лигнином и целлюлозой?

• Лигнин и целлюлоза встречаются во всех растениях.
• Они являются основными компонентами клеточной стенки растительных клеток.
• Оба соединения участвуют в обеспечении структурной жесткости для завода.
• Они являются органическими соединениями.

В чем разница между лигнином и целлюлозой?

Лигнин против целлюлозы
Лигнин - неуглеводный ароматический полимер, найденный в растениях.	Целлюлоза - это углеводный полимер (β-глюкоза), содержащийся в растениях..
Место расположения
Лигнин присутствует в основном во вторичной клеточной стенке, когда растение встречает вторичное утолщение.	Целлюлоза присутствует в первичной клеточной стенке.
Структура
Лигнин трехмерный.	Целлюлоза представляет собой линейную структуру с линейными β-глюкозными цепями.
Перекрестная связь
Лигнин имеет поперечные связи между фенольными полимерами.	Целлюлоза имеет поперечные связи между соседними -ОН группами β-глюкозных цепей.
облигации
Лигнин образует сложноэфирные или эфирные связи.	Целлюлоза образует водородные связи или β 1-4 гликозидную.
Взаимодействие с водой
Лигнин гидрофобный.	Целлюлоза гидрофильная.

Резюме - Лигнин против целлюлозы

Целлюлоза и лигнин являются важными структурными компонентами клеточной стенки растений. Целлюлоза представляет собой полимер β-глюкозы и присутствует в первичной клеточной стенке. Лигнин, ароматический полимер, способствует вторичному сгущению и в основном присутствует во вторичной клеточной стенке. В этом разница между лигнином и целлюлозой. Из-за их различных химических и физических свойств они участвуют во многих различных функциях внутри системы сосудистых растений..

Ссылки:

1. «Целлюлоза в растениях: функция и структура». Study.com, н.д. Web. Доступна здесь. 03 августа 2017.
2. Ванхольм, Рубен, Брехт Демедтс, Крис Морриль, Джон Ральф и Вут Бурджан. «Биосинтез и структура лигнина». Физиология растений. Американское общество биологов растений, июль 2010 года. Веб. Доступна здесь. 03 августа 2017.

Изображение предоставлено:

1. «Целлюлозная прядь». Автор Karol Głąbpl.- собственные работы: Glazer, A. W. и Nikaido, H. (1995). Микробная биотехнология: основы прикладной микробиологии. Сан-Франциско: У. Х. Фриман, р. 340. ISBN 0-71672608-4 (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
2. «Структура лигнина» от Laghi.l (CC BY-SA 3.0) через Викисклад Commons