Ero ligniinin ja selluloosan välillä

Avainero - ligniini vs. selluloosa
 

Kasvisoluseinä koostuu primaarisesta ja toissijaisesta seinämästä. Primäärinen soluseinä koostuu useista kerroksista selluloosaa, glukoosipolysakkaridia. Selluloosa on yleisin orgaaninen yhdiste maan päällä. Selluloosa koostuu 33% kaikista kasviaineista. Se on kaupallisesti tärkeä yhdiste, jota käytetään erilaisten materiaalien, kuten paperin, lääkkeiden ja tekstiilien, valmistukseen. Ligniini on toiseksi yleisin yhdiste maan päällä, jonka ylitti vain selluloosa; sitä esiintyy pääasiassa puumaisissa kasveissa. Avainero ligniinin ja selluloosan välillä on se selluloosa on hiilihydraattipolymeeri kun taas ligniini on ei-hiilihydraattinen aromaattinen polymeeri.

SISÄLLYS

1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on ligniini
3. Mikä on selluloosa?
4. Ligniinin ja selluloosan väliset yhtäläisyydet
5. Vertailu rinnakkain - ligniini vs. selluloosa taulukkomuodossa
6. Yhteenveto

Mikä on Lignin?

Yleinen termi ligniini kuvaa suurta ryhmää aromaattisia polymeerejä, jotka on koottu 4-hydroksifenyylipropanoidien oksidatiivisen kytkemisen seurauksena. Ne ovat orgaanisia polymeerejä, joita esiintyy rakenneyhdisteinä verisuonikasveissa ja joissain levissä. Verisuonikasveissa ligniini on tärkeä rakenneyhdiste sekundaarisen sakeutumisen ja sekundaarisen soluseinän muodostuksen aikana. Tämä antaa varren jäykkyyden varren ja puun suhteen ja antaa rapistumisen kestävyyden suojaamalla soluseinämäpolysakkaridit mikrobien hajoamiselta.

Ligniinillä on tärkeä rooli veden johtamisessa prosessiin verisuonikasvien varreissa. Kasvisoluseinässä läsnä olevat polysakkaridipolymeerit kuten selluloosa ovat veden läpäiseviä hydrofiilisen luonteensa vuoksi. Aromaattisen luonteensa vuoksi ligniini on hydrofobisempaa ja luo esteen veden imeytymiselle soluseinämään muodostamalla ristisidoksia polysakkaridien välille. Tämä tarjoaa tehokkaan reitin kasvin verisuonikudokselle veden johtamiseen ilman esteitä.

Kuva 01: ligniinirakenne

Sen lisäksi, että ligniini on rakenteellinen yhdiste, se on tärkeä yhdiste, joka ohjaa hiilisykliä ja toimii kuolleen kasvillisuuden hitaasti hajoavana aineena. Se on merkittävä rajoittava tekijä kasvien biomassan muuntamisessa biopolttoaineiksi.

Kaupallisessa mielessä ligniinin poistaminen kasvin biomassasta on monimutkainen ja kallis prosessi. Siksi tästä näkökulmasta tehdään monia tutkimuksia, jotta voidaan luoda kasveja, joissa ligniini on vähemmän laskeutunut, ja kehittää ligniinin muoto, joka on alttiimpi vaivatonta kemiallista pilkkomista varten..

Mikä on selluloosa??

Selluloosa on ß-glukoosista koostuva polymeeri ja se on yleisin orgaaninen molekyyli maan päällä. Selluloosaa löytyy pääasiassa kasveista, ja 40% kasvisoluseinästä koostuu selluloosasta. Se on järjestetty eri kerroksiin kasvisoluseinämässä, eroteltuna primaariseksi ja toissijaiseksi seinämäksi. Selluloosan rakenne koostuu lineaarisista P-glukoosiketjuista, jotka on kytketty toisiinsa P-1-4 glyosidisidoksilla. Jokaisesta ketjusta kaikkiin suuntiin ulkonevat hydroksyyliryhmien (-OH) läsnäolo lisää vierekkäisten P-glukoosiketjujen välistä kytkentää. Tästä ristisidoksesta johtuen selluloosarakenteen vetolujuus kasvaa. Tämä suuri vetolujuus estää kennon murtumisen, kun vesi tulee soluun osmoosin kautta. Kennon muoto määritetään selluloosapakettien järjestelyn mukaisesti.

Kuva 02: Selluloosan kemiallinen rakenne

Sen lisäksi, että ensisijainen tehtävä on rakenneyhdiste, selluloosa toimii tärkeänä ravintolähteenä joillekin eläimille, bakteereille ja sienille. Selluloosa katabolysoituu glukoosiksi sellulaasi-entsyymin avulla. Vaikka selluloosa on hyvä glukoosilähde, ihmiset eivät voi käyttää sitä, koska heistä puuttuu sellulaasientsyymi järjestelmistä. Nisäkkäät, kuten lehmät, sulavat selluloosaa suoliston mikro-organismeilla, joilla on kyky katabolysoida selluloosa. Kaupallisessa mielessä selluloosa on tärkeä yhdiste paperi-, tekstiili- ja lääketeollisuudessa.

Mitkä ovat ligniinin ja selluloosan väliset yhtäläisyydet?

• Ligniiniä ja selluloosaa löytyy kaikista kasveista.
• Ne ovat kasvisolujen soluseinämän pääkomponentit.
• Molemmat yhdisteet tarjoavat rakenteellisen jäykkyyden kasvelle.
• Ne ovat orgaanisia yhdisteitä.

Mikä on ligniinin ja selluloosan ero??

Ligniini vs. selluloosa
Ligniini on kasveissa esiintyvä ei-hiilihydraattinen aromaattinen polymeeri.	Selluloosa on hiilihydraattipolymeeri (β-glukoosi), jota löytyy kasveista.
Sijainti
Ligniiniä esiintyy pääasiassa toissijaisessa soluseinämässä, kun kasvi kohtaa toissijaisen sakeutumisen.	Selluloosa on läsnä primaarisessa soluseinämässä.
Rakenne
Ligniini on kolmiulotteinen.	Selluloosa on lineaarinen rakenne, jolla on lineaariset P-glukoosiketjut.
Ristisidokset
Ligniinillä on ristisidoksia fenolipolymeerien välillä.	Selluloosalla on ristisidokset vierekkäisten P-glukoosiketjujen -OH-ryhmien välillä.
joukkovelkakirjat
Ligniini muodostaa esterisidoksia tai eetterisidoksia.	Selluloosa muodostaa vety sidoksia tai β 1-4 glykosidisia.
Vuorovaikutus veden kanssa
Ligniini on hydrofobinen.	Selluloosa on hydrofiilistä.

Yhteenveto - ligniini vs. selluloosa

Selluloosa ja ligniini ovat tärkeitä kasvisoluseinämän rakenteellisia komponentteja. Selluloosa on β-glukoosin polymeeri ja sitä esiintyy primaarisessa soluseinämässä. Ligniini, aromaattinen polymeeri, auttaa sekundaarista sakeutumista ja on periaatteessa läsnä toissijaisessa soluseinämässä. Tämä on ero ligniinin ja selluloosan välillä. Erilaisten kemiallisten ja fysikaalisten ominaisuuksiensa vuoksi ne osallistuvat moniin erilaisiin toimintoihin verisuonikasvien järjestelmässä.

Viitteet:

1. ”Selluloosa kasveissa: toiminta ja rakenne”. Study.com, n.d. Web. Saatavilla täältä. 3. elokuuta 2017.
2. Vanholme, Ruben, Brecht Demedts, Kris Morreel, John Ralph ja Wout Boerjan. "Ligniinin biosynteesi ja rakenne." Kasvien fysiologia. Amerikkalainen kasvibiologien seura, heinäkuu 2010. Verkko. Saatavilla täältä. 3. elokuuta 2017.

Kuvan kohteliaisuus:

1. ”Selluloosaketju” kirjoittanut Karol Głąbpl.- oma teos: Glazer, A. W., ja Nikaido, H. (1995). Mikrobibioteknologia: sovelletun mikrobiologian perusteet. San Francisco: W. H. Freeman, p. 340. ISBN 0-71672608-4 (CC BY-SA 3.0) Commons-Wikimedian kautta
2. ”Ligniinirakenne” Laghi.l: ltä (CC BY-SA 3.0) Commons Wikimedian kautta