Forskjellen mellom lignin og cellulose

Nøkkelforskjell - Lignin vs Cellulose
 

Anleggets cellevegg består av primære og sekundære vegger. Den primære cellevegg består av flere lag av cellulose, et glukose polysakkarid. Cellulose er den vanligste organiske forbindelsen på jorden. 33% av alt plantemateriale består av cellulose. Det er en kommersielt viktig forbindelse brukt i produksjon av forskjellige materialer som papir, legemidler og tekstiler. Lignin er den nest rikeligste forbindelsen på jorden, overgått bare av cellulose; Den er til stede hovedsakelig i treaktige planter. Hovedforskjellen mellom lignin og cellulose er det cellulose er en polymer av karbohydrat mens lignin er en aromatisk polymer uten karbohydrater.

INNHOLD

1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er Lignin
3. Hva er cellulose
4. Likheter mellom lignin og cellulose
5. Side ved side-sammenligning - Lignin vs cellulose i tabellform
6. Sammendrag

Hva er Lignin?

Den generelle betegnelse lignin beskriver en stor gruppe aromatiske polymerer samlet som følge av oksidativ kopling av 4-hydroksyfenylpropanoider. De er organiske polymerer til stede som strukturelle forbindelser i karplanter og noen alger. I vaskulære planter er lignin en viktig strukturell forbindelse under sekundær fortykning og dannelse av den sekundære celleveggen. Dette gir stivhet til bark og tre av stammen og gir rotasjonsmotstand ved å beskytte celleveggpolysakkarider fra mikrobiel nedbrytning.

Lignin spiller en viktig rolle i prosessen med å føre vann i karplanter. Polysakkaridpolymerer som cellulose tilstede i plantecelleveggen er gjennomtrengelige for vann på grunn av deres hydrofile natur. På grunn av sin aromatiske natur er lignin mer hydrofob og skaper et hinder for absorpsjon av vann inn i celleveggen ved å danne kryssforbindelser mellom polysakkarider. Dette gir en effektiv vei for vaskulært vev av anlegget for å lede vann uten hindringer.

Figur 01: Lignin Struktur

Bortsett fra å være en strukturell forbindelse, er lignin en viktig forbindelse som driver karbon syklusen og virker som et sakte nedbrytningsmiddel av død vegetasjon. Det er en stor begrensende faktor i omdannelsen av plantebiomasse til biodrivstoff.

I et kommersielt aspekt er fjerning av lignin fra plantebiomasse en komplisert og kostbar prosess. Derfor utføres mange undersøkelser på dette prospektet for å skape planter med mindre ligninavsetning og utvikle en form for lignin som er mer utsatt for uanstrengt kjemisk fordøyelse.

Hva er cellulose?

Cellulose er en polymer sammensatt av β-glukose og er det mest omfattende organiske molekylet på jorden. Cellulose finnes hovedsakelig i planter, og 40% av plantecelleveggen består av cellulose. Det er arrangert i forskjellige lag i plantecellevegget, differensiert til primære og sekundære vegger. Strukturen av cellulose er sammensatt av lineære p-glukosekjeder koblet sammen av p 1-4 glyosidbindinger. Tilstedeværelsen av hydroksylgrupper (-OH) som projiserer ut fra hver kjede i alle retninger, øker forbindelsen mellom tilstøtende p-glukosekjeder. På grunn av denne kryssbindingen øker strekkfastheten til cellulosestrukturen. Denne høye strekkfastheten forhindrer at cellen brister når vann kommer inn i cellen gjennom osmose. Formen til cellen bestemmes i henhold til arrangementet av cellulosebunter.

Figur 02: Kjemisk struktur av cellulose

Bortsett fra sin primære funksjon som en strukturell forbindelse, tjener cellulose som en viktig matkilde for noen dyr, bakterier og sopp. Cellulose blir katabolisert i glukose av enzymet cellulase. Selv om cellulose er en god kilde til glukose, kan mennesker ikke bruke det fordi de mangler enzymet cellulase i deres systemer. Dyr som kyr fordøyer cellulose av deres tarmmikroorganismer som har evne til å katabolisere cellulose. I et kommersielt aspekt er cellulose en viktig forbindelse i industrien av papir, tekstil og legemidler.

Hva er likhetene mellom lignin og cellulose?

• Lignin og cellulose finnes i alle planter.
• De er hovedkomponentene til cellevegget i plantens celler.
• Begge forbindelser involverer å gi strukturell stivhet til planten.
• De er organiske forbindelser.

Hva er forskjellen mellom lignin og cellulose?

Lignin vs Cellulose
Lignin er en ikke-karbohydrat aromatisk polymer som finnes i planter.	Cellulose er en polymer av karbohydrat (β glukose) funnet i planter.
plassering
Lignin er til stede i den sekundære celleveggen når planten møter sekundær fortykkelse.	Cellulose er tilstede i den primære cellevegg.
Struktur
Lignin er tredimensjonalt.	Cellulose er en lineær struktur med lineære p-glukosekjeder.
Cross Linkage
Lignin har kryssforbindelser mellom fenoliske polymerer.	Cellulose har kryssforbindelser mellom tilstøtende -OH grupper av β-glukosekjeder.
obligasjoner
Lignin danner esterbindinger eller eterbindinger.	Cellulose danner hydrogenbindinger eller p 1-4 glykosidiske.
Samspill med vann
Lignin er hydrofobe.	Cellulose er hydrofil.

Sammendrag - Lignin vs Cellulose

Cellulose og lignin er viktige strukturelle komponenter i plantecelleveggen. Cellulose er en polymer av β-glukose og er tilstede i den primære cellevegg. Lignin, en aromatisk polymer, assisterer den sekundære fortykning og i utgangspunktet tilstede i den sekundære celleveggen. Dette er forskjellen mellom lignin og cellulose. På grunn av deres forskjellige kjemiske og fysiske egenskaper er de involvert i mange forskjellige funksjoner i systemet av karplanter.

referanser:

1. "Cellulose i planter: Funksjon og struktur". Study.com, n.d. web. Tilgjengelig her. 3. august 2017.
2. Vanholme, Ruben, Brecht Demedts, Kris Morreel, John Ralph og Wout Boerjan. "Lignin Biosynthesis and Structure." Plantfysiologi. American Society of Plant Biologists, juli 2010. Web. Tilgjengelig her. 3. august 2017.

Bilde Courtesy:

1. "Cellulose streng" Av Karol Głąbpl .- eget arbeid fra: Glazer, A. W., og Nikaido, H. (1995). Mikrobiell bioteknologi: grunnleggende for anvendt mikrobiologi. San Francisco: W. H. Freeman, s. 340. ISBN 0-71672608-4 (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Lignin struktur" Av Laghi.l  (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia