Atšķirība starp lignīnu un celulozi

Galvenā atšķirība - lignīns vs celuloze
 

Augu šūnu siena sastāv no primārajām un sekundārajām sienām. Primārā šūnas siena sastāv no vairākiem celulozes slāņiem - glikozes polisaharīda. Celuloze ir visizplatītākais organiskais savienojums uz zemes. No visām augu vielām 33% veido celuloze. Tas ir komerciāli svarīgs savienojums, ko izmanto dažādu materiālu, piemēram, papīra, farmācijas un tekstilizstrādājumu, ražošanā. Lignīns ir otrs bagātīgākais savienojums uz zemes, kuru pārspēj tikai celuloze; tas atrodas galvenokārt koka augos. Galvenā atšķirība starp lignīnu un celulozi ir tā celuloze ir ogļhidrātu polimērs kamēr lignīns ir ogļhidrātu aromātisks polimērs.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir Lignin
3. Kas ir celuloze
4. Lignīna un celulozes līdzības
5. Salīdzinājums blakus - lignīns pret celulozi tabulas formā
6. Kopsavilkums

Kas ir Lignin?

Vispārīgais termins lignīns apraksta lielu aromātisko polimēru grupu, kas samontēta 4-hidroksifenilpropanoīdu oksidatīvās savienošanas rezultātā. Tie ir organiski polimēri, kas ir kā strukturāli savienojumi asinsvadu augos un dažās aļģēs. Asinsvadu augos lignīns ir svarīgs strukturāls savienojums sekundārās sabiezēšanas un sekundāro šūnu sienas veidošanās laikā. Tas nodrošina stumbra mizas un koksnes stingrību un piešķir izturību pret sabrukšanu, aizsargājot šūnu sienas polisaharīdus no mikrobu sadalīšanās.

Lignīnam ir svarīga loma ūdens vadīšanas procesā asinsvadu augu stublājos. Polisaharīdu polimēri, piemēram, celuloze, kas atrodas augu šūnu sieniņās, to hidrofilā rakstura dēļ ir ūdens caurlaidīgi. Aromātiskā rakstura dēļ lignīns ir hidrofobāks un rada šķērsli ūdens absorbcijai šūnu sieniņā, veidojot šķērssaites starp polisaharīdiem. Tas nodrošina efektīvu ceļu asinsvadu audiem, lai bez jebkādiem šķēršļiem vadītu ūdeni.

01. attēls. Lignīna struktūra

Papildus tam, ka lignīns ir strukturāls savienojums, tas ir svarīgs savienojums, kas virza oglekļa ciklu un darbojas kā lēnām noārdoša viela atmirušajai veģetācijai. Tas ir galvenais ierobežojošais faktors augu biomasas pārvēršanai biodegvielā.

Komerciālā aspektā lignīna noņemšana no augu biomasas ir sarežģīts un dārgs process. Tāpēc par šo perspektīvu tiek veikti daudzi pētījumu pētījumi, lai radītu augus ar mazāku lignīna nogulsnēšanos un attīstītu tādu lignīna formu, kas ir vairāk pakļauta bez piepūles ķīmiskai gremošanai..

Kas ir celuloze?

Celuloze ir polimērs, kas sastāv no β glikozes, un tā ir visizplatītākā organiskā molekula uz zemes. Celuloze galvenokārt atrodama augos, un 40% augu šūnu sienas veido celuloze. Augu šūnu sienā tas ir izkārtots dažādos slāņos, diferencējot primārajās un sekundārajās sienās. Celulozes struktūra sastāv no lineārām β glikozes ķēdēm, kas savienotas ar β 1-4 glikozīdām saitēm. Hidroksilgrupu (-OH) klātbūtne, kas izvirzās no katras ķēdes visos virzienos, palielina saikni starp blakus esošajām β glikozes ķēdēm. Sakarā ar šo šķērssavienojumu palielinās celulozes struktūras stiepes izturība. Šī augstā stiepes izturība neļauj šūnai pārplīst, kad ūdens caur osmozi nonāk šūnā. Šūnas formu nosaka atbilstoši celulozes saišķu izvietojumam.

02 attēls: Celulozes ķīmiskā struktūra

Papildus tam, ka tā galvenokārt darbojas kā strukturāls savienojums, celuloze kalpo kā svarīgs barības avots dažiem dzīvniekiem, baktērijām un sēnītēm. Celulozi fermentē celulāze katabolizē glikozē. Pat ja celuloze ir labs glikozes avots, cilvēki to nevar izmantot, jo viņu sistēmās trūkst fermentu celulāzes. Zīdītāji, piemēram, govis, sagremo celulozi ar zarnu mikroorganismiem, kas spēj katabolizēt celulozi. Komerciālā aspektā celuloze ir svarīgs savienojums papīra, tekstilizstrādājumu un farmācijas rūpniecībā.

Kādas ir lignīna un celulozes līdzības??

• Lignīns un celuloze ir atrodami visos augos.
• Tie ir galvenie augu šūnu šūnu komponenti.
• Abi savienojumi ir saistīti ar augu struktūras stingrības nodrošināšanu.
• Tie ir organiski savienojumi.

Kāda ir atšķirība starp lignīnu un celulozi?

Lignīns pret celulozi
Lignīns ir aromātisks polimērs bez ogļhidrātiem, kas atrodams augos.	Celuloze ir ogļhidrātu (β glikozes) polimērs, kas atrodams augos.
Atrašanās vieta
Lignīns galvenokārt atrodas sekundārajā šūnu sienā, tiklīdz augs sastopas ar sekundāru sabiezējumu.	Celuloze atrodas primārajā šūnu sienā.
Uzbūve
Lignīns ir trīsdimensiju.	Celuloze ir lineāra struktūra ar lineārām β glikozes ķēdēm.
Šķērssavienojums
Lignīnam ir šķērssaites starp fenola polimēriem.	Celulozei ir krustveida saites starp blakus esošajām β glikozes ķēžu -OH grupām.
Obligācijas
Lignīns veido estera saites vai ētera saites.	Celuloze veido ūdeņraža saites vai β 1-4 glikozīdiskas saites.
Mijiedarbība ar ūdeni
Lignīns ir hidrofobs.	Celuloze ir hidrofila.

Kopsavilkums - Lignin vs Celuloze

Celuloze un lignīns ir svarīgi augu šūnu sienas strukturālie komponenti. Celuloze ir β glikozes polimērs un atrodas primārajā šūnas sienā. Lignīns, aromātiskais polimērs, palīdz sekundārajam sabiezējumam un galvenokārt atrodas sekundārajā šūnu sienā. Šī ir atšķirība starp lignīnu un celulozi. Sakarā ar atšķirīgajām ķīmiskajām un fizikālajām īpašībām tie ir iesaistīti daudzās dažādās funkcijās asinsvadu augu sistēmā.

Atsauces:

1. “Celuloze augos: funkcija un struktūra”. Study.com, n.d. Web. Pieejams šeit. 2017. gada 3. augusts.
2. Vanholme, Rubena, Brehta Demetsa, Krišs Morreels, Džons Ralfs un Wout Boerjan. “Lignīna biosintēze un struktūra.” Augu fizioloģija. Amerikas augu biologu biedrība, 2010. gada jūlijs. Tīmeklis. Pieejams šeit. 2017. gada 3. augusts.

Attēla pieklājība:

1. “Celulozes šķipsna”, autore Karol Głąbpl.- pašu darbs no Glazer, A. W. un Nikaido, H. (1995). Mikrobu biotehnoloģija: lietišķās mikrobioloģijas pamati. Sanfrancisko: W. H. Freeman, lpp. 340. ISBN 0-71672608-4 (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia
2. “Lignīna struktūra” Autors Laghi.l (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia