Belangrijkste verschil - Cellulose versus hemicellulose

Cellulose en hemicellulose zijn twee soorten polymeren die dienen als structurele componenten van de plantencelwand. Beide zijn polysachariden. Dus zowel cellulose als hemicellulose zijn opgebouwd uit suikermonomeren. Cellulose wordt geproduceerd door de polymerisatie van uitsluitend β-glucosemonomeren. Hemicellulose daarentegen bestaat uit verschillende monomeren: xylose, galactose, mannose, rhamnose en arabinose. Cellulose is een lang polymeer, terwijl hemicellulose relatief kort is. De grootste verschil tussen cellulose en hemicellulose is dat: cellulose is een polymeer met een rechte keten, terwijl hemicellulose een verknoopt polymeer is.

Belangrijkste gebieden die worden gedekt

1. Wat is cellulose? - Definitie, polymerisatie, structuur, samenstelling, functie 2. Wat is hemicellulose? - Definitie, polymerisatie, structuur, samenstelling, functie 3. Wat zijn de overeenkomsten tussen cellulose en hemicellulose? – Overzicht van gemeenschappelijke functies 4. Wat is het verschil tussen cellulose en hemicellulose? – Vergelijking van de belangrijkste verschillen

Sleutelbegrippen: cellulose, glucose, hemicellulose, lignine, microvezel, pectine, plantencelwand, polysachariden

Wat is cellulose?

Cellulose verwijst naar een inert koolhydraat, het hoofdbestanddeel van de plantencelwand. Het is het meest voorkomende macromolecuul op aarde. Hoewel de chemische structuur van cellulose grotendeels op glucose lijkt, is het extreem stijf, waardoor het een grote sterkte aan de plant geeft en de interne structuren van de plantencel beschermt. Cellulose is een lineair polymeer dat wordt gemaakt door de polymerisatie van bèta-glucosemoleculen in een lange keten. Elk glucosemolecuul staat ondersteboven ten opzichte van het aangrenzende glucosemolecuul. De structuur van cellulose is weergegeven in figuur 1.

Figuur 1: Cellulose

Cellulose is de derde massa van een plant. De parallel uitgelijnde ketens van cellulose produceren microvezels; deze microvezels zijn met elkaar verbonden door waterstofbruggen. De waterstofbruggen worden gevormd door de hydroxylgroepen van glucosemoleculen. Ongeveer 80 cellulosemoleculen zijn betrokken bij de vorming van een microvezel. Verdere verknoping van vezels vindt plaats via hemicellulose. De twee soorten vezels zijn gesuspendeerd in een gelachtige matrix bestaande uit pectine die de middelste lamel vormt. De waterstofbruggen tussen lineaire cellulosemoleculen worden getoond in figuur 2.

Figuur 2: Waterstofbindingen tussen cellulosemoleculen

Omdat cellulose het hoofdbestanddeel van de plantencelwand is, beschermt het het plasmamembraan van plantencellen. Over het algemeen kan cellulose alleen worden verteerd door het spijsverteringsstelsel van herkauwers. Er zijn maar weinig soorten enzymen die cellulose kunnen hydrolyseren.

Wat is hemicellulose?

Hemicellulose verwijst naar een bestanddeel van de plantencelwand dat bestaat uit een eenvoudige structuur dan cellulose. Het neemt 20 – 30% van het droge gewicht van hout in beslag. Hemicellulose bestaat uit β-(1→4)-gekoppelde backbones. De soorten monomeren die betrokken zijn bij de polymerisatie van hemicellulose zijn xylose, galactose, mannose, rhamnose en arabinose. Hemicellulose verknoopt met cellulose of lignine, waardoor de celwand wordt versterkt. De biosynthese van hemicellulose vindt plaats in het Golgi-apparaat onder invloed van glycosyltransferasen. De structuur van de plantencelwand is weergegeven in figuur 3.

Figuur 3: Plantencelwand

De samenstelling van hemicellulose in zachthout en hardhout verschilt van elkaar. Het naaldhout bevat voornamelijk mannose, galactose en lignine, terwijl het hardhout voornamelijk uit xylaan en acetyl bestaat.

Overeenkomsten tussen cellulose en hemicellulose

Verschil tussen cellulose en hemicellulose

Definitie

Cellulose: Cellulose verwijst naar een inert koolhydraat, het hoofdbestanddeel van de plantencelwand.

Hemicellulose: Hemicellulose verwijst naar een bestanddeel van de plantencelwand dat bestaat uit een eenvoudige structuur dan cellulose.

Betekenis

Cellulose: Cellulose is het polymeer met lange keten in de celwand van planten.

Hemicellulose: Hemicellulose is het verknoopte polymeer van de plantencelwand.

Type monomeren

Cellulose: Cellulose wordt gemaakt door de polymerisatie van β-glucose.

Hemicellulose: Hemicellulose bestaat uit xylose, galactose, mannose, rhamnose en arabinose.

Fysieke eigenschappen

Cellulose: Cellulose is een kristallijn polymeer en een sterk polymeer.

Hemicellulose: Hemicellulose heeft een amorf polymeer met weinig sterkte.

Overvloed

Cellulose: Cellulose is de belangrijkste structurele component van de primaire celwand van planten.

Hemicellulose: Hemicellulose is aanwezig samen met cellulose.

Hydrolyse

Cellulose: Cellulose is bestand tegen hydrolyse.

Hemicellulose: Hemicellulose wordt gemakkelijk gehydrolyseerd door een verdund zuur of verdunde base.

Lengte van het polymeer

Cellulose: Cellulose bestaat uit lange ketens (7.000 – 15.000 suikereenheden).

Hemicellulose: Hemicellulose bestaat uit korte ketens (500 – 3.000 suikereenheden).

vertakking

Cellulose: Cellulose is een onvertakt polymeer.

Hemicellulose: Hemicellulose is een vertakt polymeer.

Biosynthese

Cellulose: Cellulose wordt gesynthetiseerd door rozetterminale complexen (RTC's) op het plasmamembraan.

Hemicellulose: Hemicellulose wordt gesynthetiseerd uit suikernucleotiden in het Golgi-apparaat.

Spijsvertering

Cellulose: Cellulose is alleen verteerbaar door herkauwers.

Hemicellulose: Hemicellulose kan gemakkelijk worden verteerd door zowel mensen als herkauwers.

Belang

Cellulose: Cellulose kan worden gebruikt om papier, textiel, farmaceutische producten en explosieven te produceren.

Hemicellulose: Hemicellulose kan worden gebruikt om papier, furfural en ethanol te produceren.

Conclusie

Cellulose en hemicellulose zijn twee polysachariden die dienen als de structurele componenten van de plantencelwand. Cellulose bestaat uit glucosemonomeren, terwijl hemicellulose uit verschillende polymeren bestaat. Cellulose is een lineair polymeer, terwijl hemicellulose een verknoopt polymeer is. Het belangrijkste verschil tussen cellulose en hemicellulose is de rol van elk polysacharide in de plantencelwand.

Verwijzing:

1. "Functie van cellulose in planten." Actforlibraries.org, beschikbaar here.2. "Hemicellulosen." Hemicellulose | Jaaroverzicht van plantenbiologie, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

1. "Cellulose Sessel" door NEUROtiker - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia2. "Cellulose-ruimtevullend model" door CeresVesta (talk) (Uploads) - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia3. "Plant cell wall diagram-nl" door LadyofHats - Eigen werk (Public Domain) via Commons Wikimedia