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.
