Differenza chiave: lignina vs cellulosa
La parete cellulare vegetale è composta da pareti primarie e secondarie. La parete cellulare primaria è composta da più strati di cellulosa, un polisaccaride del glucosio. La cellulosa è il composto organico più comune sulla terra. Il 33% di tutta la materia vegetale è composta da cellulosa. È un composto commercialmente importante utilizzato nella produzione di diversi materiali come carta, prodotti farmaceutici e tessili. La lignina è il secondo composto più abbondante sulla terra, superato solo dalla cellulosa; è presente principalmente nelle piante legnose. Il differenza fondamentale tra lignina e cellulosa è quello la cellulosa è un polimero di carboidrati mentre la lignina è un polimero aromatico non di carboidrati.
Cos'è Lignin?
Il termine generale lignina descrive un ampio gruppo di polimeri aromatici assemblati come risultato dell'accoppiamento ossidativo di 4-idrossifenilpropanoidi. Sono polimeri organici presenti come composti strutturali nelle piante vascolari e in alcune alghe. Nelle piante vascolari, la lignina è un importante composto strutturale durante l'ispessimento secondario e la formazione della parete cellulare secondaria. Ciò fornisce rigidità alla corteccia e al legno dello stelo e conferisce resistenza alla decomposizione proteggendo i polisaccaridi della parete cellulare dalla degradazione microbica.
La lignina svolge un ruolo importante nel processo di conduzione dell'acqua negli steli delle piante vascolari. I polimeri polisaccaridici come la cellulosa presenti nella parete cellulare vegetale sono permeabili all'acqua a causa della loro natura idrofila. A causa della sua natura aromatica, la lignina è più idrofobica e crea un ostacolo all'assorbimento dell'acqua nella parete cellulare formando legami incrociati tra i polisaccaridi. Ciò fornisce un percorso efficiente per il tessuto vascolare della pianta per condurre l'acqua senza ostacoli.
Figura 01: Struttura della lignina
Oltre ad essere un composto strutturale, la lignina è un composto importante che guida il ciclo del carbonio e agisce come un lento agente di decomposizione della vegetazione morta. È un importante fattore limitante nella conversione della biomassa vegetale in biocarburanti.
In un aspetto commerciale, la rimozione della lignina dalla biomassa vegetale è un processo complicato e costoso. Pertanto, molti studi di ricerca sono condotti su questa prospettiva al fine di creare piante con una minore deposizione di lignina e sviluppare una forma di lignina più suscettibile alla digestione chimica senza sforzo.
Cos'è la cellulosa?
La cellulosa è un polimero composto da β glucosio ed è la molecola organica più abbondante sulla terra. La cellulosa si trova principalmente nelle piante e il 40% della parete cellulare delle piante è costituito da cellulosa. È disposto in diversi strati nella parete cellulare vegetale, differenziato in pareti primarie e secondarie. La struttura della cellulosa è composta da catene lineari di β glucosio collegate tra loro da legami β 1-4 gliosidici. La presenza di gruppi ossidrile (-OH) che sporgono da ciascuna catena in tutte le direzioni, aumenta il legame tra le catene β di glucosio adiacenti. A causa di questo legame incrociato, la resistenza alla trazione della struttura di cellulosa aumenta. Questa elevata resistenza alla trazione impedisce alla cellula di scoppiare quando l'acqua entra nella cellula per osmosi. La forma della cella è determinata in base alla disposizione dei fasci di cellulosa.
Figura 02: Struttura chimica della cellulosa
Oltre alla sua funzione primaria di composto strutturale, la cellulosa funge da importante fonte di cibo per alcuni animali, batteri e funghi. La cellulosa viene catabolizzata in glucosio dall'enzima cellulasi. Anche se la cellulosa è una buona fonte di glucosio, gli esseri umani non possono utilizzarla poiché mancano dell'enzima cellulasi nei loro sistemi. I mammiferi come le mucche digeriscono la cellulosa dai loro microrganismi intestinali che hanno la capacità di catabolizzare la cellulosa. Da un punto di vista commerciale, la cellulosa è un composto importante nelle industrie della carta, del tessile e dei prodotti farmaceutici.
Quali sono le somiglianze tra lignina e cellulosa?
- Lignina e cellulosa si trovano in tutte le piante.
- Sono i componenti principali della parete cellulare delle cellule vegetali.
- Entrambi i composti coinvolgono nel fornire rigidità strutturale all'impianto.
- Sono composti organici.
Qual è la differenza tra lignina e cellulosa?
Lignina vs Cellulosa |
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| La lignina è un polimero aromatico senza carboidrati che si trova nelle piante. | La cellulosa è un polimero di carboidrati (β glucosio) che si trova nelle piante. |
| Località | |
| La lignina è presente fondamentalmente nella parete cellulare secondaria una volta che la pianta incontra un ispessimento secondario. | La cellulosa è presente nella parete cellulare primaria. |
| Struttura | |
| La lignina è tridimensionale. | La cellulosa è una struttura lineare con catene lineari di glucosio β. |
| Collegamento incrociato | |
| La lignina ha legami incrociati tra i polimeri fenolici. | La cellulosa ha legami incrociati tra gruppi –OH adiacenti di catene β di glucosio. |
| Obbligazioni | |
| Lignina forma legami estere o legami etere. | La cellulosa forma legami idrogeno o β 1-4 glicosidici. |
| Interazione con l'acqua | |
| La lignina è idrofobica. | La cellulosa è idrofila. |
Riepilogo – Lignina vs Cellulosa
Cellulosa e lignina sono importanti componenti strutturali della parete cellulare vegetale. La cellulosa è un polimero del β glucosio ed è presente nella parete cellulare primaria. La lignina, un polimero aromatico, coadiuva l'ispessimento secondario ed è sostanzialmente presente nella parete cellulare secondaria. Questa è la differenza tra lignina e cellulosa. A causa delle loro diverse proprietà chimiche e fisiche, sono coinvolti in molte diverse funzioni all'interno del sistema vascolare delle piante.
