Celulóza a hemicelulóza sú dva typy prírodných polymérov, ktoré sa nachádzajú hlavne v bunkových stenách rastlín a sú dôležitými zložkami prírodných lignocelulózových materiálov. Tieto dve zložky sa však líšia chemickým zložením a štruktúrou. Kľúčový rozdiel medzi celulózou a hemicelulózou je v tom, že celulóza je molekula organického polysacharidu, zatiaľ čo hemicelulóza je matica polysacharidov..
Celulóza je molekula organického polysacharidu s molekulovým vzorcom (C6H10O5)n. Má lineárny reťazec niekoľko stoviek až tisícov jednotiek D-glukózy. Celulóza je prírodná polymérna zlúčenina nachádzajúca sa v mnohých prírodných materiáloch; napríklad je to štrukturálna zložka primárnej bunkovej steny v zelených rastlinách. Nachádza sa tiež v mnohých formách rias. Celulóza je najbežnejším organickým polymérom na Zemi. Mnoho prírodných zlúčenín je bohatých na celulózu; napríklad obsah celulózy v dreve, bavlnených vláknach a sušenom konope je 40 až 50%, 90% a 57%..
Hemicelulóza, známa tiež ako polyóza, "Matrica" je matrica polysacharidov, ako sú arabinoxylány, ktoré existujú spolu s celulózou takmer vo všetkých rastlinných bunkových stenách. Je to polysacharid, ktorý je prítomný v biomase väčšiny rastlín; asi 20% až 30% suchej hmotnosti rastlín. Hemicelulóza v kombinácii s celulózou poskytuje bunkovej stene fyzickú a štrukturálnu pevnosť. Okrem glukózy sú ďalšími štruktúrnymi zložkami hemicelulózy xylóza, galaktóza, manóza, ramnóza a arabinóza. Hemicelulóza má kratšie reťazce 500 a 3 000 jednotiek cukru s rozvetvenou štruktúrou.
celulóza: Celulóza je nerozvetvená polymérna molekula a má 7 000 až 15 000 glukózových molekúl na polymér.
hemicelulóza: Hemicelulóza obsahuje kratšie reťazce 500 až 3 000 cukrových jednotiek a je to rozvetvený polymér.
parameter | celulóza | hemicelulóza |
podjednotky | Glukózové jednotky D-Pyran | D-xylóza manóza, L-arabinózy galaktózy kyselina glukurónová |
Dlhopisy medzi podjednotkami | „-1,4-glykozidické väzby | „-1,4-glykozidické väzby v hlavné reťazce; „-1,2 -,“ - 1,3 -, „-1,6-glykozidické väzby v postranných reťazcoch |
polymerizácie | Niekoľko stoviek až desiatok tisíc jednotiek. Má nerozvetvenú štruktúru. | Menej ako 200 jednotiek. Má rozvetvenú štruktúru. |
polymér | β-glukán | Polyxylose, Galactoglucomannan (Gal-Glu-Man), glucomannan (Glu-Man) |
zloženie | Trojrozmerná lineárna molekula zložená z kryštalickej oblasti a amorfnej oblasti. | trojrozmerný Nehomogénna molekula s malou kryštalickou oblasťou. |
celulóza: Celulóza má silnú kryštalickú štruktúru a je odolná voči hydrolýze. Na rozdiel od hemicelulózy má táto molekula vysokú molekulovú hmotnosť. Celulóza pôsobí ako nosný materiál v bunkových stenách rastlín.
hemicelulóza: Hemicelulóza má náhodnú amorfnú štruktúru s malou pevnosťou. Môže sa ľahko hydrolyzovať pomocou zriedenej kyseliny alebo bázy a tiež pomocou nespočetných hemicelulózových enzýmov. Hemicelulóza je biologicky rozložiteľná a degradovaná synergickým pôsobením niekoľkých enzýmov niektorých baktérií a húb. Má nižšiu molekulovú hmotnosť v porovnaní s celulózou.
celulóza: Veľké množstvo celulózy sa používa hlavne na výrobu lepenky a papiera. Menšie množstvá sa prevádzajú na širokú škálu derivátových produktov, ako napríklad celofánu a umelého hodvábu. Konverzia celulózy na biopalivá, ako je napríklad celulózový etanol, sa v štádiu výskumu používa ako alternatívny zdroj paliva. Drevná buničina a bavlna sú hlavné zdroje celulózy pre priemyselné aplikácie.
hemicelulóza: Používa sa ako fólie a gély v obaloch. Pretože hemicelulóza je netoxická a biologicky odbúrateľná, používa sa v jedlých filmoch na poťahovanie potravín, aby sa zachovala štruktúra, chuť a pocit v ústach. A tiež sa používa ako vláknina z potravy.
definícia:
Synergická akcia: Účinok vznikajúci medzi dvoma alebo viacerými pôvodcami, entitami, faktormi alebo látkami, ktorý vyvoláva účinok väčší ako súčet ich jednotlivých účinkov.
S láskavým dovolením:
„Celulóza Sessel“ od NEUROtiker - vlastná práca (public domain) prostredníctvom Commons Wikimedia
„Hemicelulóza“ od BerserkerBen - vlastná práca (public domain) cez Commons Wikimedia