Galvenā atšķirība - celuloze pret hemicelulozi
Celuloze un hemiceluloze ir divu veidu dabīgie polimēri, kas galvenokārt atrodami augu šūnu sieniņās un ir svarīgas dabisko lignocelulozes materiālu sastāvdaļas. Taču šīs divas sastāvdaļas atšķiras pēc ķīmiskā sastāva un struktūras. Galvenā atšķirība starp celulozi un hemicelulozi ir tāda, ka celuloze ir organiska polisaharīda molekula, turpretim hemiceluloze ir polisaharīdu matrica.
Kas ir celuloze
Celuloze ir organiska polisaharīda molekula ar molekulāro formulu (C6H10O5)nTam ir lineāra ķēde no vairākiem simtiem līdz tūkstošiem D-glikozes vienību. Celuloze ir dabisks polimēru savienojums, kas atrodams daudzos dabīgos materiālos; piemēram, tā ir zaļo augu primārās šūnu sienas strukturālā sastāvdaļa. To var atrast arī daudzās aļģu sugās. Celuloze ir visizplatītākais organiskais polimērs uz Zemes. Daudzi dabiskie savienojumi ir bagāti ar celulozi; piemēram, celulozes saturs koksnē, kokvilnas šķiedrās un žāvētās kaņepēs ir attiecīgi 40–50%, 90% un 57%.
Kas ir hemiceluloze
Hemiceluloze, kas pazīstama arī kā polioze, ir polisaharīdu, piemēram, arabinoksilānu, matrica, kas atrodas kopā ar celulozi gandrīz visās augu šūnu sieniņās. Tas ir polisaharīds, kas atrodas vairuma augu biomasā; apmēram 20–30% augu sausā svara. Hemiceluloze kombinācijā ar celulozi nodrošina šūnu sieniņas fizisko un strukturālo izturību. Papildus glikozei citas hemicelulozes struktūras sastāvdaļas ir ksiloze, galaktoze, manoze, ramnoze un arabinoze. Hemicelulozei ir īsākas ķēdes ar 500 un 3000 cukura vienībām ar sazarotu struktūru.
Kāda ir atšķirība starp celulozi un hemicelulozi?
Struktūra:
Celuloze: celuloze ir nesazarota polimēra molekula, un vienā polimērā ir 7 000–15 000 glikozes molekulu.
Hemiceluloze: hemiceluloze satur īsākas ķēdes ar 500–3000 cukura vienībām, un tā ir sazarots polimērs.
Ķīmiskais sastāvs:
Parameter |
Celuloze |
Hemiceluloze |
| Apakšvienības | D-Pyran glikozes vienības |
D-ksiloze mannoze, L-arabinoze galaktoze glikuronskābe |
| Saites starp apakšvienībām | “-1, 4-glikozīdu saites |
“-1, 4-glikozīdu saites galvenās ķēdes; “-1,2-, “-1,3-, “-1,6-glikozīdiskās saites sānu ķēdēs |
| Polimerizācija | Vairāki simti līdz desmitiem tūkstošu vienību. Tam ir nesazarota struktūra. | Mazāk par 200 vienībām. Tam ir sazarota struktūra. |
| Polimērs | β-glikāns | Poliksiloze, Galaktoglikomannāns (Gal-Glu-Man), glikomannāns (Glu-Man) |
| Sastāvs | Trīsdimensiju lineāra molekula, kas sastāv no kristāliskā apgabala un amorfā apgabala. |
Trīsdimensiju Nehomogēna molekula ar nelielu kristālisku apgabalu. |
Rekvizīti:
Celuloze: Celulozei ir spēcīga, kristāliska struktūra un tā ir izturīga pret hidrolīzi. Atšķirībā no hemicelulozes, tai ir augsta molekulmasa. Celuloze darbojas kā atbalsta materiāls augu šūnu sieniņās.
Hemiceluloze: hemicelulozei ir nejauša, amorfa struktūra ar nelielu izturību. To var viegli hidrolizēt ar atšķaidītu skābi vai bāzi, kā arī ar neskaitāmiem hemicelulozes enzīmiem. Hemiceluloze ir bioloģiski noārdāma un noārdās dažu baktēriju un sēnīšu dažu enzīmu sinerģiskas darbības rezultātā. Tam ir mazāka molekulmasa salīdzinājumā ar celulozi.
Pieteikumi:
Celuloze: lielu daudzumu celulozes galvenokārt izmanto kartona un papīra ražošanai. Mazāki daudzumi tiek pārvērsti dažādos atvasinātos produktos, piemēram, celofānā un viskozē. Celulozes pārvēršana biodegvielā, piemēram, celulozes etanolā, ir izpētes stadijā, lai to izmantotu kā alternatīvu degvielas avotu. Koksnes masa un kokvilna ir galvenie celulozes avoti rūpnieciskiem lietojumiem.
Hemiceluloze: to izmanto kā plēves un želejas iepakojumā. Tā kā hemiceluloze nav toksiska un bioloģiski noārdās, to izmanto ēdamās plēvēs pārtikas produktu pārklāšanai, lai saglabātu tekstūru, garšu un mutes sajūtu. Turklāt to izmanto kā uztura šķiedrvielu.
Definīcijas:
Sinerģiska darbība: efekts, kas rodas starp diviem vai vairākiem aģentiem, entītijām, faktoriem vai vielām, kas rada efektu, kas pārsniedz to individuālās iedarbības summu.
