Diferència clau: lignina vs cel·lulosa
La paret cel·lular vegetal està formada per parets primàries i secundàries. La paret cel·lular primària està formada per múltiples capes de cel·lulosa, un polisacàrid de glucosa. La cel·lulosa és el compost orgànic més comú a la terra. El 33% de tota la matèria vegetal està composta per cel·lulosa. És un compost important comercialment utilitzat en la producció de diferents materials com ara paper, productes farmacèutics i tèxtils. La lignina és el segon compost més abundant a la terra, només superat per la cel·lulosa; està present principalment a les plantes llenyoses. La diferència clau entre la lignina i la cel·lulosa és que la cel·lulosa és un polímer d'hidrats de carboni, mentre que la lignina és un polímer aromàtic no carbohidrat.
Què és la lignina?
El terme general lignina descriu un gran grup de polímers aromàtics reunits com a resultat de l'acoblament oxidatiu dels 4-hidroxifenilpropanoides. Són polímers orgànics presents com a compostos estructurals en plantes vasculars i algunes algues. A les plantes vasculars, la lignina és un compost estructural important durant l'engrossiment secundari i la formació de la paret cel·lular secundària. Això proporciona rigidesa a l'escorça i la fusta de la tija i imparteix resistència a la descomposició protegint els polisacàrids de la paret cel·lular de la degradació microbiana.
La lignina té un paper important en el procés de conducció d'aigua a les tiges de les plantes vasculars. Els polímers de polisacàrids com la cel·lulosa presents a la paret cel·lular de les plantes són permeables a l'aigua a causa de la seva naturalesa hidròfila. A causa de la seva naturalesa aromàtica, la lignina és més hidròfoba i crea un obstacle per a l'absorció d'aigua a la paret cel·lular mitjançant la formació d'enllaços creuats entre els polisacàrids. Això proporciona una via eficient perquè el teixit vascular de la planta condueixi l'aigua sense cap obstacle.
Figura 01: Estructura de la lignina
A més de ser un compost estructural, la lignina és un compost important que impulsa el cicle del carboni i actua com un agent de descomposició lenta de la vegetació morta. És un factor limitant important en la conversió de biomassa vegetal en biocombustibles.
En un aspecte comercial, l'eliminació de la lignina de la biomassa vegetal és un procés complicat i costós. Per tant, es duen a terme molts estudis d'investigació sobre aquesta perspectiva per tal de crear plantes amb menys dipòsit de lignina i desenvolupar una forma de lignina que sigui més susceptible a la digestió química sense esforç.
Què és la cel·lulosa?
La cel·lulosa és un polímer compost per β glucosa i és la molècula orgànica més abundant a la terra. La cel·lulosa es troba principalment a les plantes i el 40% de la paret cel·lular de les plantes està formada per cel·lulosa. Es disposa en diferents capes a la paret cel·lular vegetal, diferenciades en parets primàries i secundàries. L'estructura de la cel·lulosa es compon de cadenes lineals de glucosa β unides entre si per enllaços gliosídics β 1-4. La presència de grups hidroxil (-OH) que surten de cada cadena en totes direccions, augmenta l'enllaç entre les cadenes de glucosa β adjacents. A causa d'aquest enllaç creuat, augmenta la resistència a la tracció de l'estructura de cel·lulosa. Aquesta alta resistència a la tracció evita que la cèl·lula esclati quan l'aigua entra a la cèl·lula per osmosi. La forma de la cèl·lula es determina segons la disposició dels paquets de cel·lulosa.
Figura 02: Estructura química de la cel·lulosa
A més de la seva funció principal com a compost estructural, la cel·lulosa serveix com a font important d'aliment per a alguns animals, bacteris i fongs. La cel·lulosa és catabolitzada en glucosa per l'enzim cel·lulasa. Tot i que la cel·lulosa és una bona font de glucosa, els humans no poden utilitzar-la ja que no tenen l'enzim cel·lulasa en els seus sistemes. Els mamífers com les vaques digereixen la cel·lulosa mitjançant els seus microorganismes intestinals que tenen la capacitat de catabolitzar la cel·lulosa. En un aspecte comercial, la cel·lulosa és un compost important en les indústries del paper, tèxtil i farmacèutica.
Quines similituds hi ha entre la lignina i la cel·lulosa?
- La lignina i la cel·lulosa es troben a totes les plantes.
- Són els components principals de la paret cel·lular de les cèl·lules vegetals.
- Ambdós compostos contribueixen a proporcionar rigidesa estructural a la planta.
- Són compostos orgànics.
Quina diferència hi ha entre la lignina i la cel·lulosa?
Lignina vs cel·lulosa |
|
| La lignina és un polímer aromàtic sense carbohidrats que es troba a les plantes. | La cel·lulosa és un polímer d'hidrats de carboni (β glucosa) que es troba a les plantes. |
| Ubicació | |
| La lignina està present bàsicament a la paret cel·lular secundària un cop la planta troba un espessiment secundari. | La cel·lulosa està present a la paret cel·lular primària. |
| Estructura | |
| La lignina és tridimensional. | La cel·lulosa és una estructura lineal amb cadenes lineals de glucosa β. |
| Enllaç creuat | |
| La lignina té enllaços creuats entre polímers fenòlics. | La cel·lulosa té enllaços creuats entre els grups –OH adjacents de les cadenes de glucosa β. |
| Bonds | |
| La lignina forma enllaços èster o enllaços èter. | La cel·lulosa forma ponts d'hidrogen o β 1-4 glicosídic. |
| Interacció amb l'aigua | |
| La lignina és hidròfoba. | La cel·lulosa és hidròfila. |
Resum: lignina vs cel·lulosa
La cel·lulosa i la lignina són components estructurals importants de la paret cel·lular vegetal. La cel·lulosa és un polímer de β glucosa i està present a la paret cel·lular primària. La lignina, un polímer aromàtic, ajuda a l'engrossiment secundari i bàsicament present a la paret cel·lular secundària. Aquesta és la diferència entre la lignina i la cel·lulosa. A causa de les seves diferents propietats químiques i físiques, participen en moltes funcions diferents dins del sistema de les plantes vasculars.
