Celuloza in hemiceluloza sta dve vrsti naravnih polimerov, ki jih najdemo predvsem v rastlinskih celičnih stenah in so pomembni sestavni deli naravnih lignoceluloznih materialov. Toda ti dve komponenti se razlikujeta po kemični sestavi in strukturi. Ključna razlika med celulozo in hemicelulozo je, da je celuloza organska polisaharidna molekula, medtem ko je hemiceluloza matrica polisaharidov.
Celuloza je organska polisaharidna molekula z molekularno formulo (C6H10O5)n. Ima linearno verigo od nekaj sto do tisoč enot D-glukoze. Celuloza je naravna polimerna spojina, ki jo najdemo v številnih naravnih materialih; na primer je strukturna sestavina primarne celične stene v zelenih rastlinah. Najdemo ga lahko tudi v številnih oblikah alg. Celuloza je najpogostejši organski polimer na Zemlji. Številne naravne spojine so bogate s celulozo; na primer vsebnost celuloze v lesu, bombažnih vlaknih in posušeni konoplji je 40-50%, 90% in 57%.
Hemiceluloza, znana tudi kot polioza, je matrica polisaharidov, kot so arabinoksilani, ki obstajajo skupaj s celulozo v skoraj vseh stenah rastlin. To je polisaharid, ki je prisoten v biomasi večine rastlin; približno 20% -30% suhe teže rastlin. Hemiceluloza v kombinaciji s celulozo zagotavlja telesno in strukturno trdnost celični steni. Druge strukturne sestavine hemikeluloz so poleg glukoze ksiloza, galaktoza, manoza, ramnoza in arabinoza. Hemiceluloza ima krajše verige s 500 in 3000 enotami sladkorja z razvejano strukturo.
Celuloza: Celuloza je nerazvejena polimerna molekula in ima 7.000-15.000 molekul glukoze na polimer.
Hemiceluloza: Hemiceluloza vsebuje krajše verige od 500 do 3000 enot sladkorja in je razvejan polimer.
Parameter | Celuloza | Hemiceluloza |
Podenote | D-piranske glukozne enote | D-ksiloza manoza, L-arabinoza galaktoza glukuronska kislina |
Vezi med podenotami | "-1,4-Glikozidne vezi | "-1,4-Glikozidne vezi v glavne verige; "-1,2 -," - 1,3-, "-1,6-glikozidne vezi v stranskih verigah |
Polimerizacija | Nekaj sto do deset tisoč enot. Ima nerazvejeno strukturo. | Manj kot 200 enot. Ima razvejano strukturo. |
Polimer | β-glukan | Poliksiloza, Galactoglucomannan (Gal-Glu-Man), glukomanan (Glu-Man) |
Sestava | Tridimenzionalna linearna molekula, sestavljena iz kristalnega območja in amorfne regije. | Tridimenzionalni Nehomogena molekula z majhnim kristalnim območjem. |
Celuloza: Celuloza ima močno, kristalno strukturo in je odporna proti hidrolizi. Ta ima v nasprotju s hemicelulozo veliko molekulsko težo. Celuloza deluje kot podporni material v rastlinskih celičnih stenah.
Hemiceluloza: Hemiceluloza ima naključno amorfno strukturo z malo trdnosti. Z lahkoto jo hidroliziramo z razredčeno kislino ali bazo, pa tudi z nešteto encimi hemiceluloze. Hemiceluloza je biološko razgradljiva in razgrajena s sinergističnim delovanjem nekaj encimov nekaterih bakterij in gliv. Ima manjšo molekulsko maso v primerjavi s celulozo.
Celuloza: Velike količine celuloze se v glavnem uporabljajo za proizvodnjo kartona in papirja. Manjše količine se pretvorijo v najrazličnejše derivatne izdelke, kot sta celofan in rajon. Pretvorba celuloze v biogoriva, kot je celulozni etanol, je v fazi raziskovanja za uporabo kot alternativni vir goriva. Lesna celuloza in bombaž sta glavna vira celuloze za industrijsko uporabo.
Hemiceluloza: Uporablja se kot filmi in geli v embalaži. Ker je hemiceluloza netoksična in biološko razgradljiva, jo v užitnih filmih uporabljamo za premazovanje živil za ohranjanje teksture, okusa in občutka v ustih. In tudi, uporablja se kot prehranske vlaknine.
Opredelitve:
Sinergično delovanje: Učinek, ki nastane med dvema ali več dejavniki, entitetami, dejavniki ali snovmi, ki povzročajo učinek, večji od seštevka njihovih posameznih učinkov.
Vljudnost slik:
“Cellulose Sessel” avtorja NEUROtiker - Lastno delo (Public Domain) prek Commons Wikimedia
"Hemicellulose" avtor BerserkerBen - Lastno delo (Public Domain) prek Commons Wikimedia