Rozdíl mezi ligninem a celulózou

Klíčový rozdíl - lignin vs. celulóza
 

Buněčná buněčná zeď se skládá z primární a sekundární stěny. Primární buněčná stěna se skládá z více vrstev celulózy, glukózového polysacharidu. Celulóza je nejběžnější organickou sloučeninou na Zemi. 33% ze všech rostlinných látek je tvořeno celulózou. Je to komerčně důležitá sloučenina používaná při výrobě různých materiálů, jako je papír, léčiva a textilie. Lignin je druhou nejhojnější sloučeninou na Zemi, překonanou pouze celulózou; vyskytuje se hlavně v dřevinách. Klíčovým rozdílem mezi ligninem a celulózou je to celulóza je polymer sacharidů zatímco lignin je aromatický polymer bez uhlovodíků.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je Lignin
3. Co je to celulóza
4. Podobnosti mezi ligninem a celulózou
5. Porovnání bok po boku - lignín vs. celulóza v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co je Lignin?

Obecný termín lignin popisuje velkou skupinu aromatických polymerů sestavených v důsledku oxidační kondenzace 4-hydroxyfenylpropanoidů. Jsou to organické polymery přítomné jako strukturní sloučeniny ve vaskulárních rostlinách a některých řasách. U vaskulárních rostlin je lignin důležitou strukturální sloučeninou během sekundárního zahušťování a tvorby sekundární buněčné stěny. To poskytuje tuhost kůře a dřevu kmene a propůjčuje rezistenci vůči rozkladu tím, že chrání polysacharidy buněčné stěny před mikrobiální degradací.

Lignin hraje důležitou roli v procesu vedení vody ve stoncích cévnatých rostlin. Polysacharidové polymery, jako je celulóza přítomná v buněčné stěně rostlin, jsou propustné pro vodu kvůli jejich hydrofilní povaze. Vzhledem ke své aromatické povaze je lignin více hydrofobní a vytváří překážku pro absorpci vody do buněčné stěny vytvářením křížových vazeb mezi polysacharidy. To poskytuje účinnou cestu vaskulární tkáni rostliny k vedení vody bez jakýchkoli překážek.

Obrázek 01: Struktura lignínu

Kromě toho, že je to strukturní sloučenina, je lignin důležitou sloučeninou, která řídí uhlíkový cyklus a působí jako pomalý rozkladný prostředek mrtvé vegetace. Je hlavním omezujícím faktorem při přeměně rostlinné biomasy na biopaliva.

V komerčním aspektu je odstranění ligninu z rostlinné biomasy komplikovaným a nákladným procesem. Proto se provádí mnoho výzkumných studií o této perspektivě, aby se vytvořily rostliny s menším ukládáním ligninu a vyvinula se forma ligninu, která je více náchylná k chemickému trávení bez námahy..

Co je to celulóza?

Celulóza je polymer složený z β glukózy a je nejhojnější organickou molekulou na Zemi. Celulóza se vyskytuje hlavně v rostlinách a 40% buněčné stěny rostlin je tvořeno celulózou. Je uspořádána v různých vrstvách v buněčné stěně rostlin, diferencovaná na primární a sekundární stěny. Struktura celulózy se skládá z lineárních P glukózových řetězců spojených dohromady 1-4 glyosidovými vazbami. Přítomnost hydroxylových skupin (-OH) vystupujících z každého řetězce ve všech směrech zvyšuje spojení mezi sousedními p glukózovými řetězci. V důsledku tohoto zesíťování se zvyšuje pevnost v tahu celulózové struktury. Tato vysoká pevnost v tahu zabraňuje prasknutí buňky, když voda vstoupí do buňky pomocí osmózy. Tvar buňky je určen podle uspořádání svazků celulózy.

Obrázek 02: Chemická struktura celulózy

Kromě své primární funkce jako strukturální sloučeniny slouží celulóza jako důležitý zdroj potravy pro některá zvířata, bakterie a houby. Celulóza je enzymem celulázou katabolizována na glukózu. I když je celulóza dobrým zdrojem glukózy, lidé ji nemohou využít, protože v jejich systémech chybí enzym celulóza. Savci jako krávy tráví celulózu svými střevními mikroorganismy, které mají schopnost katabolizovat celulózu. V komerčním aspektu je celulóza důležitou sloučeninou v průmyslových odvětvích papíru, textilu a léčiv.

Jaké jsou podobnosti mezi ligninem a celulózou?

• Lignin a celulóza se nacházejí ve všech rostlinách.
• Jsou hlavními složkami buněčné stěny rostlinných buněk.
• Obě sloučeniny se podílejí na zajištění strukturální tuhosti rostliny.
• Jsou to organické sloučeniny.

Jaký je rozdíl mezi ligninem a celulózou??

Lignin vs celulóza
Lignin je uhlovodíkový aromatický polymer, který se nachází v rostlinách.	Celulóza je polymer uhlohydrátů (β glukózy), který se nachází v rostlinách.
Umístění
Lignin je v podstatě přítomen v sekundární buněčné stěně, jakmile rostlina narazí na sekundární zahušťování.	V primární buněčné stěně je přítomna celulóza.
Struktura
Lignin je trojrozměrný.	Celulóza je lineární struktura s lineárními β glukózovými řetězci.
Cross Linkage
Lignin má příčné vazby mezi fenolickými polymery.	Celulóza má příčné vazby mezi sousedícími -OH skupinami p glukózových řetězců.
Vazby
Lignin tvoří esterové nebo etherové vazby.	Celulóza tvoří vodíkové vazby nebo P 1-4 glykosidické.
Interakce s vodou
Lignin je hydrofobní.	Celulóza je hydrofilní.

Shrnutí - Lignin vs Cellulose

Celulóza a lignin jsou důležitými strukturálními složkami buněčné buněčné stěny. Celulóza je polymer β glukózy a je přítomen v primární buněčné stěně. Lignin, aromatický polymer, pomáhá sekundárnímu zahušťování a je v zásadě přítomen v sekundární buněčné stěně. To je rozdíl mezi ligninem a celulózou. Vzhledem k různým chemickým a fyzikálním vlastnostem se podílejí na mnoha různých funkcích uvnitř systému cévnatých rostlin.

Reference:

1. „Celulóza v rostlinách: funkce a struktura“. Study.com, n.d. Web. K dispozici zde. 3. srpna 2017.
2. Vanholme, Ruben, Brecht Demedts, Kris Morreel, John Ralph a Wout Boerjan. "Biosyntéza a struktura lignínu." Fyziologie rostlin. Americká společnost rostlinných biologů, červenec 2010. Web. K dispozici zde. 3. srpna 2017.

Obrázek se svolením:

1. „Celulózový řetězec“ od Karla Głąbpl. - vlastní práce od: Glazer, A. W., a Nikaido, H. (1995). Mikrobiální biotechnologie: základy aplikované mikrobiologie. San Francisco: W. H. Freeman, str. 340. ISBN 0-71672608-4 (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia
2. „Struktura lignínu“ od Laghi.l (CC BY-SA 3.0) prostřednictvím Commons Wikimedia