Forskjellen mellom cellulose og hemicellulose

Hovedforskjell - Cellulose vs hemicellulose

Cellulose og hemicellulose er to typer polymerer som tjener som strukturelle komponenter i plantecelleveggen. Begge er polysakkarider. Således består både cellulose og hemicellulose av sukkermonomerer. Cellulose fremstilles ved polymerisering av utelukkende p-glukose monomerer. I kontrast består hemicellulose av flere monomerer: xylose, galaktose, mannose, rhamnose og arabinose. Cellulose er en lang polymer mens hemicellulose er relativt kort. De hovedforskjell mellom cellulose og hemicellulose er det cellulose er en rettkjedet polymer mens hemicellulose er en tverrbundet polymer.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er cellulose
     - Definisjon, polymerisering, struktur, sammensetning, funksjon
2. Hva er hemicellulose
    - Definisjon, polymerisering, struktur, sammensetning, funksjon
3. Hva er likhetene mellom cellulose og hemicellulose
     - Oversikt over vanlige funksjoner
4. Hva er forskjellen mellom cellulose og hemicellulose
     - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelbetingelser: cellulose, glukose, hemicellulose, lignin, mikrofiber, pektin, plantecellevegg, polysakkarider

Hva er cellulose

Cellulose refererer til et inert karbohydrat, som er hovedbestanddelen av plantecelleveggen. Det er den rikeste makromolekylen på jorden. Selv om den kjemiske strukturen av cellulose mest ligner på glukose, er den ekstremt stiv, gir sterk styrke til planten og beskytter plantecellernes indre strukturer. Cellulose er en lineær polymer laget av polymerisasjonen av beta-glukose molekyler i en langkjede. Hvert glukose molekyl er opp ned i forhold til nabolaget glukose molekylet. Strukturen av cellulose er vist i Figur 1.

Figur 1: Cellulose

Cellulose er den tredje massen av en plante. Parallelljusterte kjeder av cellulose produserer mikrofibre; Disse mikrofiberene er bundet sammen av hydrogenbroer. Hydrogenbroene dannes av hydroksylgruppene av glukose molekyler. Rundt 80 cellulose molekyler er involvert i dannelsen av en mikrofiber. Ytterligere tverrbinding av fibre skjer gjennom hemicellulose. De to typer fibre suspenderes i en gelignende matrise som består av pektin som danner midtre lamell. Hydrogenbindingene mellom lineære cellulose molekyler er vist i figur 2.

Figur 2: Hydrogenbindinger mellom cellulose molekyler

Siden cellulose er hovedkomponenten i plantecellevanden, beskytter den plasmamembranen til planteceller. Vanligvis kan cellulose bare fordøyes av fordøyelsessystemet av drøvtyggere. Det er få typer enzymer som er i stand til å hydrolysere cellulose.

Hva er hemicellulose

Hemicellulose refererer til en bestanddel av plantecellemuren som består av en enkel struktur enn cellulose. Den opptar 20-30% av tørrvekten til tre. Hemicellulose består av p- (1 → 4) -bundne ryggradene. Typene monomerer involvert i polymerisasjonen av hemicellulose er xylose, galaktose, mannose, rhamnose og arabinose. Hemicellulose tverrbindinger med enten cellulose eller lignin, styrking av cellevegg. Biosyntesen av hemicellulose forekommer i Golgi-apparatet under påvirkning av glykosyltransferaser. Strukturen av plantecelleveggen er vist i figur 3.

Figur 3: Plant Cell Wall

Sammensetningen av hemicellulose i myke og hardtre er forskjellig fra hverandre. Mykevedet inneholder hovedsakelig mannose, galaktose og lignin, mens hardvedet hovedsakelig består av xylan og acetyl.

Likheter mellom cellulose og hemicellulose

  • Både cellulose og hemicellulose er polysakkarider som består av sukkermonomerer.
  • Både cellulose og hemicellulose er strukturelle komponenter i plantecelleveggen.

Forskjellen mellom cellulose og hemicellulose

Definisjon

cellulose: Cellulose refererer til et inert karbohydrat, som er hovedbestanddelen av plantecelleveggen.

hemicellulose: Hemicellulose refererer til en bestanddel av plantecellemuren som består av en enkel struktur enn cellulose.

Betydning

cellulose: Cellulose er den langkjedede polymeren i plantecellemuren.

hemicellulose: Hemicellulose er den tverrbundne polymeren av plantecelleveggen.

Type Monomerer

cellulose: Cellulose fremstilles ved polymerisering av p-glukose.

hemicellulose: Hemicellulose består av xylose, galaktose, mannose, rhamnose og arabinose.

Fysiske egenskaper

cellulose: Cellulose er en krystallinsk polymer og en sterk polymer.

hemicellulose: Hemicellulose har en amorf polymer med liten styrke.

overflod

cellulose: Cellulose er den viktigste strukturelle komponenten av plantens primære cellevegg.

hemicellulose: Hemicellulose er tilstede sammen med cellulose.

Hydrolyse

cellulose: Cellulose er bestandig mot hydrolyse.

hemicellulose: Hemicellulose hydrolyseres lett av en fortynnet syre eller base.

Lengde på polymeren

cellulose: Cellulose består av lange kjeder (7000-15000 sukker enheter).

hemicellulose: Hemicellulose består av korte kjeder (500-3000 sukker enheter).

forgrening

cellulose: Cellulose er en uforgrenet polymer.

hemicellulose: Hemicellulose er en forgrenet polymer.

biosyntesen

cellulose: Cellulose syntetiseres av rosettkomplekser (RTC) ved plasmamembranen.

hemicellulose: Hemicellulose syntetiseres fra sukker nukleotider i Golgi apparatet.

Fordøyelse

cellulose: Cellulose er bare fordøyelig av drøvtyggere.

hemicellulose: Hemicellulose kan lett fordøyes av både mennesker og drøvtyggere.

Betydning

cellulose: Cellulose kan brukes til å produsere papir, tekstiler, legemidler og eksplosiver. 

hemicellulose: Hemicellulose kan brukes til å produsere papir, furfural og etanol. 

Konklusjon

Cellulose og hemicellulose er to polysakkarider som fungerer som de strukturelle komponentene i plantecelleveggen. Cellulose består av glukose monomerer mens hemicellulose består av flere polymerer. Cellulose er en lineær polymer mens hemicellulose er en tverrbundet polymer. Hovedforskjellen mellom cellulose og hemicellulose er rollen til hvert polysakkarid i plantecelleveggen.

Henvisning:

1. "Funksjon av cellulose i planter." Actforlibraries.org, Tilgjengelig her.
2. "Hemicelluloses." Hemicelluloses Årlig gjennomgang av plantebiologi, tilgjengelig her.

Bilde Courtesy:

1. "Cellulose Sessel" Av NEUROtiker - Eget arbeid (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Cellulose spacefilling model" Av CeresVesta (talk) (Opplastinger) - Eget arbeid (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. "Plant celleveggdiagram-no" Av LadyofHats - Eget arbeid (Public Domain) via Commons Wikimedia