Ligniini ja tselluloosi erinevus

Peamine erinevus - ligniin vs tselluloos
 

Taime raku sein koosneb primaarsest ja sekundaarsest seinast. Primaarne raku sein koosneb mitmest tselluloosi kihist, glükoos polüsahhariidist. Tselluloos on kõige levinum orgaaniline ühend maakeral. Tselluloos koosneb 33% kogu taimsest ainest. See on kaubanduslikult oluline ühend, mida kasutatakse erinevate materjalide, näiteks paberi, ravimite ja tekstiilide tootmisel. Ligniin on suuruselt teine ​​ühend maakeral, mida ületab ainult tselluloos; seda leidub peamiselt puittaimedes. Peamine erinevus ligniini ja tselluloosi vahel on see tselluloos on süsivesikute polümeer samas ligniin on süsivesikuteta aromaatne polümeer.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on ligniin
3. Mis on tselluloos
4. ligniini ja tselluloosi sarnasused
5. Kõrvuti võrdlus - ligniin vs tselluloos tabelina
6. Kokkuvõte

Mis on Lignin?

Üldine termin ligniin kirjeldab suurt rühma aromaatseid polümeere, mis on kokku pandud 4-hüdroksüfenüülpropanoidide oksüdatiivse sidumise tulemusel. Need on orgaanilised polümeerid, mis esinevad soontaimede ja mõnede vetikate struktuurühenditena. Vaskulaarsetes taimedes on ligniin sekundaarse rakuseina sekundaarse paksenemise ja moodustumise ajal oluline struktuuriühend. See tagab varre koore ja puidu jäikuse ning tagab kõdunemiskindluse, kaitstes rakuseina polüsahhariide mikroobide lagunemise eest.

Ligniinil on oluline roll veejuhina veresoonte taimede vartel. Polüsahhariidpolümeerid, nagu taimerakuseinas olevad tselluloos, on oma hüdrofiilse olemuse tõttu vett läbilaskvad. Aromaatse olemuse tõttu on ligniin hüdrofoobsem ja loob takistuse vee imendumiseks rakuseinasse, moodustades ristsidemeid polüsahhariidide vahel. See annab taime vaskulaarsele kudedele tõhusa tee veeta takistusteta.

Joonis 01: ligniini struktuur

Lisaks sellele, et ligniin on struktuurne ühend, on see oluline ühend, mis juhib süsinikuringlust ja toimib surnud taimestiku aeglaselt laguneva ainena. See on peamine piirav tegur taimede biomassi muundamisel biokütusteks.

Ärilises aspektis on ligniini eemaldamine taimede biomassist keeruline ja kulukas protsess. Seetõttu viiakse selle väljavaate jaoks läbi palju teadusuuringuid, et luua vähem ligniini sadestunud taimi ja välja töötada ligniini vorm, mis on vastuvõtlikum vaevatule keemilisele seedimisele.

Mis on tselluloos?

Tselluloos on β-glükoosist koosnev polümeer ja see on kõige rikkalikum orgaaniline molekul maakeral. Tselluloosi leidub peamiselt taimedes ja 40% taime rakuseinast koosneb tselluloosist. See on taimeraku seinas paigutatud erinevatesse kihtidesse, eristatuna primaarseks ja sekundaarseks seinaks. Tselluloosi struktuur koosneb sirgetest β-glükoosiahelatest, mis on omavahel ühendatud β 1-4 glüosiidsidemetega. Hüdroksüülrühmade (-OH) esinemine, mis ulatub igast ahelast igas suunas, suurendab sidet külgnevate β-glükoosiahelate vahel. Selle ristsideme tõttu suureneb tselluloosi struktuuri tõmbetugevus. See kõrge tõmbetugevus takistab raku lõhkemist, kui vesi siseneb rakku osmoosi kaudu. Lahtri kuju määratakse vastavalt tselluloosikimpude paigutusele.

Joonis 02: Tselluloosi keemiline struktuur

Lisaks oma peamisele funktsioonile struktuursena on tselluloos mõnede loomade, bakterite ja seente jaoks oluline toiduallikas. Tselluloos katabolüüsitakse ensüümtsellaasi abil glükoosiks. Isegi kui tselluloos on hea glükoosiallikas, ei saa inimesed seda kasutada, kuna nende süsteemides puudub ensüümtsellulaas. Imetajad, nagu lehmad, seedivad tselluloosi nende soolestiku mikroorganismide kaudu, millel on võime tselluloosi kataboliseerida. Kaubanduslikust aspektist on tselluloos oluline ühend paberi-, tekstiili- ja farmaatsiatööstuses.

Millised on ligniini ja tselluloosi sarnasused?

• Ligniini ja tselluloosi leidub kõigis taimedes.
• Need on taimerakkude rakuseina peamised komponendid.
• Mõlemad ühendid tagavad taime struktuurilise jäikuse.
• Need on orgaanilised ühendid.

Mis vahe on ligniinil ja tselluloosil?

Ligniin vs tselluloos
Ligniin on taimedes leiduv süsivesikutevaba aromaatne polümeer.	Tselluloos on taimedes leiduv süsivesikute (β-glükoos) polümeer.
Asukoht
Ligniini leidub põhiliselt sekundaarses rakuseinas, kui taim on kogenud sekundaarset paksenemist.	Tselluloos on primaarses rakuseinas.
Struktuur
Ligniin on kolmemõõtmeline.	Tselluloos on lineaarne β-glükoosiahelatega struktuur.
Ristsidemed
Ligniinil on fenoolsete polümeeride vahel ristsidemed.	Tselluloosil on ristsidemed β-glükoosiahelate külgnevate -OH rühmade vahel.
Võlakirjad
Ligniin moodustab estersidemeid või eetrisidemeid.	Tselluloos moodustab vesiniksidemed või β 1-4 glükosiidsed.
Koostoime veega
Ligniin on hüdrofoobne.	Tselluloos on hüdrofiilne.

Kokkuvõte - ligniin vs tselluloos

Tselluloos ja ligniin on taimerakuseina olulised struktuurikomponendid. Tselluloos on β-glükoosi polümeer ja see asub primaarses rakuseinas. Ligniin, aromaatne polümeer, abistab sekundaarset paksenemist ja on põhiliselt sekundaarses rakuseinas. See on erinevus ligniini ja tselluloosi vahel. Erinevate keemiliste ja füüsikaliste omaduste tõttu on nad seotud paljude erinevate funktsioonidega veresoonte taimede süsteemis.

Viited:

1. “Tselluloos taimedes: funktsioon ja struktuur”. Study.com, n.d. Võrk. Saadaval siin. 03. august 2017.
2. Vanholme, Ruben, Brecht Demedts, Kris Morreel, John Ralph ja Wout Boerjan. Ligniini biosüntees ja struktuur. " Taimefüsioloogia. Ameerika taimebioloogide ühing, juuli 2010. Veeb. Saadaval siin. 03. august 2017.

Pilt viisakalt:

1. “Tselluloosi ahela” - autor Karol Głąbpl - oma teos: Glazer, A. W. ja Nikaido, H. (1995). Mikroobide biotehnoloogia: rakendusliku mikrobioloogia põhialused. San Francisco: W. H. Freeman, lk. 340. ISBN 0-71672608-4 (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu
2. Ligniini struktuur - autor Laghi.l (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu