Klíčový rozdíl – celulóza vs hemicelulóza
Celulóza a hemicelulóza jsou dva typy přírodních polymerů, které se nacházejí hlavně ve stěnách rostlinných buněk a jsou důležitými složkami přírodních lignocelulózových materiálů. Tyto dvě složky se však liší chemickým složením a strukturou. Klíčový rozdíl mezi celulózou a hemicelulózou je v tom, že celulóza je organická polysacharidová molekula, zatímco hemicelulóza je matrice polysacharidů.
Co je celulóza
Celulóza je organická polysacharidová molekula s molekulárním vzorcem (C6H10O5)nMá lineární řetězec několika stovek až tisíců jednotek D-glukózy. Celulóza je přírodní polymerní sloučenina, která se nachází v mnoha přírodních materiálech; například je to strukturální složka primární buněčné stěny u zelených rostlin. Lze ji také nalézt v mnoha formách druhů řas. Celulóza je nejběžnějším organickým polymerem na Zemi. Mnoho přírodních sloučenin je bohatých na celulózu; například obsah celulózy ve dřevě, bavlněných vláknech a sušeném konopí je 40–50 %, 90 % a 57 %.
Co je hemicelulóza
Hemicelulóza, také známá jako polyóza, je matrice polysacharidů, jako jsou arabinoxylany, které existují spolu s celulózou téměř ve všech stěnách rostlinných buněk. Jde o polysacharid, který je přítomen v biomase většiny rostlin; asi 20%-30% suché hmotnosti rostlin. Hemicelulóza v kombinaci s celulózou poskytuje buněčnou stěnu fyzikální a strukturální pevnost. Kromě glukózy jsou dalšími strukturálními složkami hemicelulóz xylóza, galaktóza, manóza, rhamnóza a arabinóza. Hemicelulóza má kratší řetězce 500 a 3000 cukerných jednotek s rozvětvenou strukturou.
Jaký je rozdíl mezi celulózou a hemicelulózou?
Struktura:
Celulóza: Celulóza je nerozvětvená polymerní molekula a má 7 000–15 000 molekul glukózy na polymer.
Hemicelulóza: Hemicelulóza obsahuje kratší řetězce 500–3 000 cukerných jednotek a je to rozvětvený polymer.
Chemické složení:
Parametr |
Celulose |
Hemicelulóza |
| Podjednotky | Jednotky glukózy D-Pyran |
D-xylóza manóza, L-arabinóza galaktóza kyselina glukuronová |
| Vazby mezi podjednotkami | “-1, 4-glykosidické vazby |
“-1, 4-glykosidické vazby v hlavní řetězce; “-1.2-, „-1.3-, „-1.6-glykosidické vazby v postranních řetězcích |
| Polymerizace | Několik stovek až desítek tisíc jednotek. Má nerozvětvenou strukturu. | Méně než 200 jednotek. Má rozvětvenou strukturu. |
| Polymer | β-Glukan | Polyxylóza, Galactoglukomannan (Gal-Glu-Man), glukomannan (Glu-Man) |
| Složení | Trojrozměrná lineární molekula složená z krystalické oblasti a amorfní oblasti. |
Trojrozměrný Nehomogenní molekula s malou krystalickou oblastí. |
Vlastnosti:
Celulóza: Celulóza má silnou krystalickou strukturu a je odolná vůči hydrolýze. Na rozdíl od hemicelulózy má vysokou molekulovou hmotnost. Celulóza působí jako podpůrný materiál ve stěnách rostlinných buněk.
Hemicelulóza: Hemicelulóza má náhodnou amorfní strukturu s malou pevností. Může být snadno hydrolyzován zředěnou kyselinou nebo zásadou a také nesčetnými hemicelulózovými enzymy. Hemicelulóza je biologicky odbouratelná a degradovaná synergickým působením několika enzymů některých bakterií a hub. Má nižší molekulovou hmotnost ve srovnání s celulózou.
Aplikace:
Celulóza: Velké množství celulózy se používá hlavně k výrobě lepenky a papíru. Menší množství se převádějí na širokou škálu derivátů, jako je celofán a umělé hedvábí. Přeměna celulózy na biopaliva, jako je celulózový etanol, je ve fázi výzkumu, aby bylo možné použít jako alternativní zdroj paliva. Dřevěná buničina a bavlna jsou hlavními zdroji celulózy pro průmyslové aplikace.
Hemicelulóza: Používá se jako fólie a gely v obalech. Protože je hemicelulóza netoxická a biologicky odbouratelná, používá se v jedlých fóliích k potahování potravin, aby se zachovala textura, chuť a pocit v ústech. A také se používá jako dietní vláknina.
Definice:
Synergické působení: Účinek vznikající mezi dvěma nebo více činiteli, entitami, faktory nebo látkami, který vytváří účinek větší než součet jejich jednotlivých účinků.
