Nøgleforskel - Lignin vs cellulose
Plantecellevæggen er sammensat af primære og sekundære vægge. Den primære cellevæg består af flere lag cellulose, et glukosepolysaccharid. Cellulose er den mest almindelige organiske forbindelse på jorden. 33% af alt plantemateriale består af cellulose. Det er en kommercielt vigtig forbindelse, der anvendes til produktion af forskellige materialer, såsom papir, lægemidler og tekstiler. Lignin er den næstmest forekommende forbindelse på jorden, kun overgået af cellulose; det er hovedsageligt til stede i træagtige planter. Hovedforskellen mellem lignin og cellulose er, at cellulose er en polymer af kulhydrat, mens lignin er en ikke-kulhydrataromatisk polymer.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er lignin
3. Hvad er cellulose
4. Ligheder mellem lignin og cellulose
5. Sammenligning side om side - Lignin vs cellulose i tabelform
6. Resumé
Hvad er Lignin?
Det generelle udtryk lignin beskriver en stor gruppe af aromatiske polymerer samlet som et resultat af den oxidative kobling af 4-hydroxyphenylpropanoider. De er organiske polymerer til stede som strukturelle forbindelser i karplanter og nogle alger. I vaskulære planter er lignin en vigtig strukturel forbindelse under sekundær fortykning og dannelse af den sekundære cellevæg. Dette tilvejebringer stivhed til barken og træet på stammen og giver modstandsdygtighed over for henfald ved at beskytte cellevægspolysaccharider mod mikrobiel nedbrydning.
Lignin spiller en vigtig rolle i processen med at lede vand i vaskulære plantestængler. Polysaccharidpolymerer som cellulose til stede i plantecellevæggen er gennemtrængelige for vand på grund af deres hydrofile natur. På grund af sin aromatiske natur er lignin mere hydrofobt og skaber en hindring for absorption af vand i cellevæggen ved at danne tværbindinger mellem polysaccharider. Dette giver en effektiv vej for vaskulært væv i planten til at lede vand uden forhindringer.
Figur 01: Ligninstruktur
Bortset fra at være en strukturel forbindelse, er lignin en vigtig forbindelse, der driver kulstofcyklussen og fungerer som et langsomt nedbrydende middel af død vegetation. Det er en vigtig begrænsende faktor i omdannelsen af plantebiomasse til biobrændstoffer.
I et kommercielt aspekt er fjernelse af lignin fra plantebiomasse en kompliceret og kostbar proces. Derfor udføres der mange forskningsundersøgelser med henblik på at skabe planter med mindre lignindeponering og udvikle en form for lignin, der er mere modtagelig for ubesværet kemisk fordøjelse.
Hvad er cellulose?
Cellulose er en polymer sammensat af β-glucose og er det mest almindelige organiske molekyle på jorden. Cellulose findes hovedsageligt i planter, og 40% af plantecellevæggen består af cellulose. Det er arrangeret i forskellige lag i plantecellevæggen, differentieret i primære og sekundære vægge. Strukturen af cellulose er sammensat af lineære β-glukoskæder bundet sammen af β 1-4 glyosidbindinger. Tilstedeværelsen af hydroxylgrupper (-OH), der rager ud fra hver kæde i alle retninger, øger bindingen mellem tilstødende β-glukoskæder. På grund af denne tværbinding øges cellulosestrukturens trækstyrke. Denne høje trækstyrke forhindrer cellen i at sprænge, når vand kommer ind i cellen gennem osmose. Celleformen bestemmes i overensstemmelse med arrangementet af cellulosebunter.
Figur 02: Kemisk struktur af cellulose
Bortset fra dens primære funktion som en strukturel forbindelse, tjener cellulose som en vigtig fødekilde for nogle dyr, bakterier og svampe. Cellulose kataboliseres i glucose af enzymet cellulase. Selvom cellulose er en god kilde til glukose, kan mennesker ikke bruge den, da de mangler enzymcellulase i deres systemer. Pattedyr som køer fordøjer cellulose af deres tarmmikroorganismer, som har evnen til at katabolisere cellulose. I et kommercielt aspekt er cellulose en vigtig forbindelse i papirindustrien, tekstil og lægemidler.
Hvad er ligheden mellem lignin og cellulose?
- Lignin og cellulose findes i alle planter.
- De er hovedkomponenterne i cellevæggen i plantecellerne.
- Begge forbindelser involverer i tilvejebringelse af strukturel stivhed til planten.
- De er organiske forbindelser.
Hvad er forskellen mellem lignin og cellulose?
Diff artikel midt foran bordet
Lignin vs cellulose |
|
| Lignin er en ikke-kulhydrataromatisk polymer, der findes i planter. | Cellulose er en polymer af kulhydrat (β-glucose), der findes i planter. |
| Beliggenhed | |
| Lignin er dybest set til stede i den sekundære cellevæg, når planten støder på sekundær fortykning. | Cellulose er til stede i den primære cellevæg. |
| Struktur | |
| Lignin er tredimensionelt. | Cellulose er en lineær struktur med lineære β-glukoskæder. |
| Krydsforbindelse | |
| Lignin har tværbindinger mellem phenolpolymerer. | Cellulose har tværbindinger mellem tilstødende –OH-grupper af β-glukosekæder. |
| Obligationer | |
| Lignin danner esterbindinger eller etherbindinger. | Cellulose danner hydrogenbindinger eller β 1-4 glycosid. |
| Interaktion med vand | |
| Lignin er hydrofobt. | Cellulose er hydrofil. |
Resumé - Lignin vs cellulose
Cellulose og lignin er vigtige strukturelle komponenter i plantecellevæggen. Cellulose er en polymer af β-glucose og er til stede i den primære cellevæg. Lignin, en aromatisk polymer, hjælper den sekundære fortykning og er grundlæggende til stede i den sekundære cellevæg. Dette er forskellen mellem lignin og cellulose. På grund af deres forskellige kemiske og fysiske egenskaber er de involveret i mange forskellige funktioner inde i systemet af karplanter.
