Ligniini Ja Tselluloosi Erinevus

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 08:38

Peamine erinevus - ligniin vs tselluloos

Taimeraku sein koosneb primaarsetest ja sekundaarsetest seintest. Esmane rakusein koosneb mitmest tselluloosi, glükoosipolüsahhariidi kihist. Tselluloos on kõige levinum orgaaniline ühend maa peal. 33% kogu taimsest ainest koosneb tselluloosist. See on kaubanduslikult oluline ühend, mida kasutatakse erinevate materjalide, nagu paber, farmaatsiatooted ja tekstiil, tootmiseks. Ligniin on arvukuselt teine ühend maa peal, mida ületab ainult tselluloos; seda esineb peamiselt puittaimedes. Peamine erinevus ligniini ja tselluloosi vahel on see, et tselluloos on süsivesikute polümeer, samas kui ligniin on mitte-süsivesikute aromaatne polümeer.

SISU

1. Ülevaade ja peamine erinevus

2. Mis on ligniin

3. Mis on tselluloos

4. Ligniini ja tselluloosi sarnasused

5. Kõrvuti võrdlus - ligniin vs tselluloos tabelina

6. Kokkuvõte

Mis on ligniin?

Üldmõiste ligniin kirjeldab suurt rühma aromaatseid polümeere, mis on kokku pandud 4-hüdroksüfenüülpropanoidide oksüdatiivse sidestamise tulemusena. Need on orgaanilised polümeerid, mis esinevad struktuuriliste ühenditena soontaimedes ja mõnes vetikas. Vaskulaarsetes taimedes on ligniin sekundaarse paksenemise ja sekundaarse rakuseina moodustumisel oluline struktuuriline ühend. See tagab varre koore ja puidu jäikuse ning annab lagunemiskindluse, kaitstes rakuseina polüsahhariide mikroobide lagunemise eest.

Ligniin mängib olulist rolli veresoonte taimede vartes vee juhtimisprotsessis. Taime rakuseinas sisalduvad polüsahhariidpolümeerid, nagu tselluloos, on oma hüdrofiilsuse tõttu vett läbilaskvad. Aromaatse olemuse tõttu on ligniin hüdrofoobsem ja loob takistuse vee imendumiseks rakuseina, moodustades polüsahhariidide vahel ristsidemeid. See tagab taime veresoontele tõhusa tee vee juhtimiseks ilma takistusteta.

Joonis 01: ligniini struktuur

Lisaks struktuurilisele ühendile on ligniin oluline ühend, mis juhib süsinikuringet ja toimib surnud taimestiku aeglaselt laguneva ainena. See on peamine piirav tegur taime biomassi muundamisel biokütusteks.

Kaubanduslikult on ligniini eemaldamine taime biomassist keeruline ja kulukas protsess. Seetõttu viiakse selle väljavaate kohta läbi palju uuringuid, et luua vähem ligniini sadestusega taimi ja arendada ligniini vorm, mis on vastuvõtlikum vaevatu keemilise seedimise suhtes.

Mis on tselluloos?

Tselluloos on β glükoosist koosnev polümeer ja see on kõige arvukam orgaaniline molekul maa peal. Tselluloosi leidub peamiselt taimedes ja 40% taime rakuseinast koosneb tselluloosist. Taime rakuseinas on see paigutatud erinevatesse kihtidesse, diferentseerudes primaarseks ja sekundaarseks seinaks. Tselluloosi struktuur koosneb lineaarsetest β glükoosi ahelatest, mis on omavahel ühendatud β 1-4 glüosiidsidemetega. Igast ahelast igas suunas välja ulatuvate hüdroksüülrühmade (-OH) olemasolu suurendab sidet külgnevate β glükoosahelate vahel. Selle ristsideme tõttu suureneb tselluloosi struktuuri tõmbetugevus. See kõrge tõmbetugevus takistab raku lõhkemist, kui vesi osmoosi kaudu rakku siseneb. Raku kuju määratakse tselluloosikimpude paigutuse järgi.

Joonis 02: Tselluloosi keemiline struktuur

Lisaks oma põhifunktsioonile struktuuriühendina on tselluloos oluliseks toiduallikaks mõnedele loomadele, bakteritele ja seentele. Tselluloos kataboliseeritakse ensüümi tsellulaasi toimel glükoosiks. Ehkki tselluloos on hea glükoosiallikas, ei saa inimesed seda kasutada, kuna nende süsteemis puudub tsellulaasi ensüüm. Imetajad nagu lehmad seedivad tselluloosi soolestiku mikroorganismide kaudu, millel on võime tselluloosi kataboliseerida. Kaubanduslikult on tselluloos paberi-, tekstiili- ja farmaatsiatööstuses oluline ühend.

Millised on ligniini ja tselluloosi sarnasused?

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

Mis vahe on ligniini ja tselluloosi vahel?

Erinev artikkel keskel enne tabelit

Ligniin vs tselluloos
Ligniin on taimedes leiduv süsivesikuteta aromaatne polümeer.	Tselluloos on taimedes leiduv süsivesikute (β glükoosi) polümeer.
Asukoht
Ligniin on põhiliselt sekundaarses rakuseinas, kui taim kohtub sekundaarse paksenemisega.	Tselluloos esineb primaarses rakuseinas.
Struktuur
Ligniin on kolmemõõtmeline.	Tselluloos on lineaarne β glükoosiahelaga lineaarne struktuur.
Ristseos
Ligniinil on fenoolpolümeeride vahel ristsidemed.	Tselluloosil on ristsidemed β-glükoosiahelate külgnevate –OH rühmade vahel.
Võlakirjad
Ligniin moodustab estersidemeid või eetrisidemeid.	Tselluloos moodustab vesiniksidemeid või β1-4 glükosiidseid.
Koostoime veega
Ligniin on hüdrofoobne.	Tselluloos on hüdrofiilne.

Kokkuvõte - ligniin vs tselluloos

Tselluloos ja ligniin on taime rakuseina olulised struktuursed komponendid. Tselluloos on β glükoosi polümeer ja esineb primaarses rakuseinas. Ligniin, aromaatne polümeer, aitab sekundaarset paksenemist ja esineb peamiselt sekundaarses rakuseinas. See on ligniini ja tselluloosi erinevus. Erinevate keemiliste ja füüsikaliste omaduste tõttu osalevad nad soontaimede süsteemis paljude erinevate funktsioonidega.