Nøkkelforskjell - Lignin vs Cellulose
Plantecelleveggen er sammensatt av primære og sekundære vegger. Den primære celleveggen består av flere lag cellulose, et glukosepolysakkarid. Cellulose er den vanligste organiske forbindelsen på jorden. 33% av alt plantemateriale består av cellulose. Det er en kommersielt viktig forbindelse som brukes i produksjonen av forskjellige materialer som papir, legemidler og tekstiler. Lignin er den nest mest forekommende forbindelsen på jorden, kun overgått av cellulose; den er hovedsakelig tilstede i treaktige planter. Hovedforskjellen mellom lignin og cellulose er at cellulose er en polymer av karbohydrat mens lignin er en ikke-karbohydrataromatisk polymer.
INNHOLD
1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er lignin
3. Hva er cellulose
4. Likheter mellom lignin og cellulose
5. Sammenligning side om side - Lignin vs cellulose i tabellform
6. Sammendrag
Hva er Lignin?
Den generelle betegnelsen lignin beskriver en stor gruppe aromatiske polymerer samlet som et resultat av den oksidative koblingen av 4-hydroksyfenylpropanoider. De er organiske polymerer til stede som strukturelle forbindelser i karplanter og noen alger. I karplanter er lignin en viktig strukturell forbindelse under sekundær fortykning og dannelse av den sekundære celleveggen. Dette gir stivhet til barken og treet i stammen og gir forfall motstand ved å beskytte celleveggspolysakkarider mot mikrobiell nedbrytning.
Lignin spiller en viktig rolle i prosessen med å lede vann i karplanter. Polysakkaridpolymerer som cellulose tilstede i plantecelleveggen er gjennomtrengelig for vann på grunn av deres hydrofile natur. På grunn av sin aromatiske natur er lignin mer hydrofobt og skaper en hindring for absorpsjon av vann i celleveggen ved å danne tverrbindinger mellom polysakkarider. Dette gir en effektiv vei for vaskulært vev i planten til å lede vann uten hindringer.
Figur 01: Ligninstruktur
Bortsett fra å være en strukturell forbindelse, er lignin en viktig forbindelse som driver karbonsyklusen og fungerer som et langsomt nedbrytende middel av død vegetasjon. Det er en viktig begrensende faktor i omdannelsen av plantebiomasse til biodrivstoff.
I et kommersielt aspekt er fjerning av lignin fra plantebiomasse en komplisert og kostbar prosess. Derfor er mange forskningsstudier utført 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 vanligste organiske molekylet på jorden. Cellulose finnes hovedsakelig i planter, og 40% av plantecelleveggen består av cellulose. Den er ordnet i forskjellige lag i plantecelleveggen, differensiert i primære og sekundære vegger. Strukturen av cellulose er sammensatt av lineære β-glukosekjeder bundet sammen av β 1-4 glyosidbindinger. Tilstedeværelsen av hydroksylgrupper (-OH) som stikker ut fra hver kjede i alle retninger, øker bindingen mellom tilstøtende β-glukosekjeder. På grunn av denne tverrbindingen øker strekkfastheten til cellulosestrukturen. Denne høye strekkfastheten hindrer cellen i å sprekke når vann kommer inn i cellen gjennom osmose. Formen på cellen bestemmes i henhold til arrangementet av cellulosebunter.
Figur 02: Kjemisk struktur av cellulose
Bortsett fra den primære funksjonen som en strukturell forbindelse, fungerer cellulose som en viktig matkilde for noen dyr, bakterier og sopp. Cellulose kataboliseres til glukose av enzymet cellulase. Selv om cellulose er en god kilde til glukose, kan mennesker ikke bruke den siden de mangler enzymet cellulase i systemene sine. Pattedyr som kyr fordøyer cellulose av tarmmikroorganismer som har evnen til å katabolisere cellulose. I et kommersielt aspekt er cellulose en viktig forbindelse i papirindustrien, tekstil og farmasi.
Hva er likhetene mellom lignin og cellulose?
- Lignin og cellulose finnes i alle planter.
- De er hovedkomponentene i celleveggen til plantecellene.
- Begge forbindelsene involverer i å gi anlegget strukturell stivhet.
- De er organiske forbindelser.
Hva er forskjellen mellom lignin og cellulose?
Diff Article Midt før tabell
Lignin vs cellulose |
|
| Lignin er en ikke-karbohydrat-aromatisk polymer som finnes i planter. | Cellulose er en polymer av karbohydrat (β glukose) som finnes i planter. |
| plassering | |
| Lignin er i utgangspunktet til stede i den sekundære celleveggen når planten møter sekundær fortykning. | Cellulose er tilstede i den primære celleveggen. |
| Struktur | |
| Lignin er tredimensjonalt. | Cellulose er en lineær struktur med lineære β-glukosekjeder. |
| Tverrkobling | |
| Lignin har tverrbindinger mellom fenoliske polymerer. | Cellulose har tverrbindinger mellom tilstøtende –OH grupper av β glukose kjeder. |
| Obligasjoner | |
| Lignin danner esterbindinger eller eterbindinger. | Cellulose danner hydrogenbindinger eller β 1-4 glykosid. |
| Interaksjon med vann | |
| Lignin er hydrofobt. | 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 celleveggen. Lignin, en aromatisk polymer, hjelper den sekundære fortykningen og er 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 inne i systemet av karplanter.
