Unterschied zwischen Lignin und Cellulose

Schlüsselunterschied - Lignin gegen Cellulose
 

Die Pflanzenzellwand besteht aus primären und sekundären Wänden. Die primäre Zellwand besteht aus mehreren Zelluloseschichten, einem Glukosepolysaccharid. Cellulose ist die häufigste organische Verbindung der Erde. 33% aller Pflanzensache bestehen aus Cellulose. Es ist eine kommerziell wichtige Verbindung, die bei der Herstellung verschiedener Materialien wie Papier, Arzneimittel und Textilien verwendet wird. Lignin ist die zweithäufigste Verbindung der Erde, die nur durch Cellulose übertroffen wird. Es ist hauptsächlich in Holzpflanzen vorhanden. Der Hauptunterschied zwischen Lignin und Cellulose ist das Cellulose ist ein Kohlenhydratpolymer während Lignin ist ein nicht-Carbohydrat-aromatisches Polymer.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist Lignin
3. Was ist Cellulose
4. Ähnlichkeiten zwischen Lignin und Cellulose
5. Seite an Seitenvergleich - Lignin gegen Cellulose in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung

Was ist Lignin?

Der allgemeine Begriff Lignin beschreibt eine große Gruppe aromatischer Polymere. Sie sind organische Polymere, die als Strukturverbindungen in Gefäßpflanzen und einigen Algen vorhanden sind. In Gefäßpflanzen ist Lignin eine wichtige strukturelle Verbindung während der sekundären Verdickung und Bildung der sekundären Zellwand. Dies verleiht der Rinde und des Holzes des Stammes Starrheit und verleiht dem Schutz der Zellwandpolysaccharide vor mikrobiellem Abbau eine Zerfallsbeständigkeit.

Lignin spielt eine wichtige Rolle bei der Durchführung von Wasser in Gefäßpflanzenstielen. Polysaccharidpolymere wie Cellulose, die in der Pflanzenzellwand vorhanden sind. Aufgrund seiner aromatischen Natur ist Lignin hydrophober und erzeugt ein Hindernis für die Aufnahme von Wasser in die Zellwand, indem er Kreuzverbindungen zwischen Polysacchariden bildet. Dies bietet einen effizienten Weg für das Gefäßgewebe der Anlage, um Wasser ohne Hindernisse zu leiten.

Abbildung 01: Ligninstruktur

Lignin ist nicht nur eine strukturelle Verbindung, sondern ist eine wichtige Verbindung, die den Kohlenstoffzyklus antreibt und als langsames Zersetzungsmittel der toten Vegetation wirkt. Es ist ein wichtiger begrenzender Faktor bei der Umwandlung von Pflanzenbiomasse in Biokraftstoffe.

In einem kommerziellen Aspekt ist die Entfernung von Lignin aus der Pflanzenbiomasse ein komplizierter und kostspieliger Prozess. Daher werden viele Forschungsstudien zu dieser Aussicht durchgeführt, um Pflanzen mit weniger Ligninablagerung zu schaffen und eine Form von Lignin zu entwickeln, die für mühelose chemische Verdauung anfälliger ist.

Was ist Cellulose?

Cellulose ist ein Polymer, das aus β -Glucose besteht und das am häufigsten vorkommende organische Molekül der Erde ist. Cellulose ist hauptsächlich in Pflanzen vorhanden, und 40% der Pflanzenzellwand bestehen aus Cellulose. Es ist in verschiedenen Schichten in der Pflanzenzellwand angeordnet, die in primäre und sekundäre Wände unterschieden werden. Die Struktur von Cellulose besteht aus linearen β-Glucoseketten, die durch β 1-4-Glyosidbindungen miteinander verbunden sind. Das Vorhandensein von Hydroxylgruppen (-OH), die in alle Richtungen aus jeder Kette heraus projiziert werden, erhöhen die Verbindung zwischen benachbarten β-Glukoseketten. Aufgrund dieser Kreuzverbindung nimmt die Zugfestigkeit der Cellulosestruktur zu. Diese hohe Zugfestigkeit verhindert, dass die Zelle platzt, wenn Wasser durch Osmose in die Zelle eindringt. Die Form der Zelle wird gemäß der Anordnung von Cellulosebündeln bestimmt.

Abbildung 02: Chemische Struktur von Cellulose

Abgesehen von seiner Hauptfunktion als strukturelle Verbindung dient Cellulose als wichtige Nahrungsquelle für einige Tiere, Bakterien und Pilze. Cellulose wird durch die Enzymzellulase in Glukose katabolisiert. Obwohl Cellulose eine gute Glukosequelle ist, können Menschen sie nicht nutzen, da ihnen die Enzymzellulase in ihren Systemen fehlt. Säugetiere wie Kühe verdauen Cellulose durch ihre Darmmikroorganismen, die die Fähigkeit haben, Cellulose zu katabolisieren. In einem kommerziellen Aspekt ist Cellulose eine wichtige Verbindung in den Industrien von Papier, Textilen und Pharmazeutika.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Lignin und Cellulose?

• Lignin und Cellulose werden in allen Pflanzen gefunden.
• Sie sind die Hauptkomponenten der Zellwand der Pflanzenzellen.
• Beide Verbindungen beinhalten die strukturelle Starrheit für die Anlage.
• Sie sind organische Verbindungen.

Was ist der Unterschied zwischen Lignin und Cellulose?

Zusammenfassung -Lignin gegen Cellulose

Cellulose und Lignin sind wichtige strukturelle Bestandteile der Pflanzenzellwand. Cellulose ist ein Polymer von β -Glucose und ist in der primären Zellwand vorhanden. Lignin, ein aromatisches Polymer, unterstützt die sekundäre Verdickung und vorhanden in der sekundären Zellwand im Grunde. Dies ist der Unterschied zwischen Lignin und Cellulose. Aufgrund ihrer unterschiedlichen chemischen und physikalischen Eigenschaften sind sie an vielen verschiedenen Funktionen im System von Gefäßpflanzen beteiligt.

Verweise:

1."Cellulose in Pflanzen: Funktion & Struktur". Lernen.com, n.D. Netz. Hier verfügbar. 03 Aug. 2017.
2. Vanholme, Ruben, Brecht Demedts, Kris Morreel, John Ralph und Wout Boerjan. „Lignin Biosynthese und Struktur." Pflanzenphysiologie. American Society of Plant Biologen, Juli 2010. Netz. Hier verfügbar. 03 Aug. 2017.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1."Cellulosestrang" von Karol Głąbpl.- eigene Arbeit von: glazer, a. W., und NIKAIDO, H. (1995). Mikrobielle Biotechnologie: Grundlagen der angewandten Mikrobiologie. San Francisco: W. H. Freeman, p. 340. ISBN 0-71672608-4 (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Ligninstruktur" von Laghi.L (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia