Разница между лигнином и целлюлозой

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Ключевое различие - лигнин против целлюлозы

Стенка растительной клетки состоит из первичной и вторичной стенок. Первичная клеточная стенка состоит из нескольких слоев целлюлозы, полисахарида глюкозы. Целлюлоза - наиболее распространенное органическое соединение на Земле. 33% всего растительного вещества состоит из целлюлозы. Это коммерчески важное соединение, используемое в производстве различных материалов, таких как бумага, фармацевтические препараты и текстиль. Лигнин - второе по распространенности соединение на Земле, уступающее только целлюлозе; он присутствует в основном в древесных растениях. Ключевое различие между лигнином и целлюлозой состоит в том, что целлюлоза представляет собой углеводный полимер, а лигнин - неуглеводный ароматический полимер.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные различия

2. Что такое лигнин

3. Что такое целлюлоза

4. Сходства между лигнином и целлюлозой

5. Сравнение бок о бок - лигнин и целлюлоза в табличной форме

6. Резюме

Что такое лигнин?

Общий термин лигнин описывает большую группу ароматических полимеров, собранных в результате окислительного связывания 4-гидроксифенилпропаноидов. Это органические полимеры, присутствующие в виде структурных соединений в сосудистых растениях и некоторых водорослях. В сосудистых растениях лигнин является важным структурным соединением во время вторичного утолщения и образования вторичной клеточной стенки. Это обеспечивает жесткость 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 стеблях сосудистых растений. Полисахаридные полимеры, такие как целлюлоза, присутствующие в стенке растительной клетки, проницаемы для воды из-за их гидрофильной природы. Из-за своей ароматической природы лигнин более гидрофобен и создает препятствие для поглощения воды клеточной стенкой, образуя поперечные связи между полисахаридами. Это обеспечивает эффективный путь сосудистой ткани растения для беспрепятственного проведения воды.

Рисунок 01: Структура лигнина

Помимо того, что лигнин является структурным соединением, он является важным соединением, которое управляет углеродным циклом и действует как медленно разлагающийся агент мертвой растительности. Это главный ограничивающий фактор в преобразовании биомассы растений в биотопливо.

С коммерческой точки зрения удаление лигнина из растительной биомассы является сложным и дорогостоящим процессом. Поэтому в этой перспективе проводится множество исследований, чтобы создать растения с меньшим отложением лигнина и разработать форму лигнина, более восприимчивую к химическому перевариванию без усилий.

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 различных слоях клеточной стенки растений, дифференцированных на первичные и вторичные стенки. Структура целлюлозы состоит из линейных β-глюкозных цепей, связанных между собой β-1-4-глиозидными связями. Присутствие гидроксильных групп (-ОН), выступающих из каждой цепи во всех направлениях, увеличивает связь между соседними цепями β-глюкозы. Благодаря этой сшивке прочность на разрыв целлюлозной структуры увеличивается. Эта высокая прочность на разрыв предотвращает разрыв ячейки при попадании воды в ячейку через осмос. Форма клетки определяется по расположению пучков целлюлозы.

Рисунок 02: Химическая структура целлюлозы

Помимо своей основной функции как структурного соединения, целлюлоза служит важным источником пищи для некоторых животных, бактерий и грибов. Целлюлоза катаболизируется до глюкозы под действием фермента целлюлазы. Несмотря на то, что целлюлоза является хорошим источником глюкозы, люди не могут использовать ее, поскольку в их системах отсутствует фермент целлюлаза. Млекопитающие, такие как коровы, переваривают целлюлозу с помощью своих кишечных микроорганизмов, которые обладают способностью катаболизировать целлюлозу. В коммерческом аспекте целлюлоза является важным соединением в бумажной, текстильной и фармацевтической промышленности.

В чем сходство между лигнином и целлюлозой?

• Лигнин и целлюлоза содержатся во всех растениях.
• Они являются основными составляющими клеточной стенки растительных клеток.
• Оба соединения обеспечивают структурную жесткость растения.
• Это органические соединения.

В чем разница между лигнином и целлюлозой?

Различать статью в середине перед таблицей

Лигнин против целлюлозы
Лигнин - это неуглеводный ароматический полимер, содержащийся в растениях.	Целлюлоза - это полимер углеводов (β-глюкозы), содержащийся в растениях.
Место расположения
Лигнин присутствует в основном во вторичной клеточной стенке, когда растение сталкивается с вторичным утолщением.	Целлюлоза присутствует в первичной клеточной стенке.
Структура
Лигнин трехмерен.	Целлюлоза представляет собой линейную структуру с линейными цепями β-глюкозы.
Перекрестная связь
Лигнин имеет поперечные связи между фенольными полимерами.	Целлюлоза имеет поперечные связи между соседними группами -ОН цепей β-глюкозы.
Облигации
Лигнин образует сложноэфирные связи или эфирные связи.	Целлюлоза образует водородные связи или β 1-4 гликозидные.
Взаимодействие с водой
Лигнин гидрофобен.	Целлюлоза гидрофильна.

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 утолщению и в основном присутствует во вторичной клеточной стенке. В этом разница между лигнином и целлюлозой. Благодаря своим различным химическим и физическим свойствам, они участвуют во многих различных функциях в системе сосудистых растений.