Différence clé - Lignine vs Cellulose
La paroi cellulaire végétale est composée de parois primaires et secondaires. La paroi cellulaire primaire est composée de plusieurs couches de cellulose, un polysaccharide de glucose. La cellulose est le composé organique le plus répandu sur terre. 33% de toute la matière végétale est composée de cellulose. C'est un composé commercialement important utilisé dans la production de différents matériaux tels que le papier, les produits pharmaceutiques et les textiles. La lignine est le deuxième composé le plus abondant sur terre, dépassé uniquement par la cellulose; il est présent principalement dans les plantes ligneuses. le différence clé entre la lignine et la cellulose est que la cellulose est un polymère de glucides tandis que la lignine est un polymère aromatique non glucidique.
Qu'est-ce que la lignine ?
Le terme général lignine décrit un grand groupe de polymères aromatiques assemblés à la suite du couplage oxydatif de 4-hydroxyphénylpropanoïdes. Ce sont des polymères organiques présents sous forme de composés structuraux dans les plantes vasculaires et certaines algues. Dans les plantes vasculaires, la lignine est un composé structurel important lors de l'épaississement secondaire et de la formation de la paroi cellulaire secondaire. Cela donne de la rigidité à l'écorce et au bois de la tige et confère une résistance à la pourriture en protégeant les polysaccharides de la paroi cellulaire de la dégradation microbienne.
La lignine joue un rôle important dans le processus de conduction de l'eau dans les tiges des plantes vasculaires. Les polymères polysaccharidiques comme la cellulose présents dans la paroi cellulaire végétale sont perméables à l'eau en raison de leur nature hydrophile. En raison de sa nature aromatique, la lignine est plus hydrophobe et crée un obstacle à l'absorption de l'eau dans la paroi cellulaire en formant des liaisons croisées entre les polysaccharides. Cela fournit une voie efficace pour que le tissu vasculaire de la plante conduise l'eau sans aucun obstacle.
Figure 01: Structure de la lignine
En plus d'être un composé structurel, la lignine est un composé important qui pilote le cycle du carbone et agit comme un agent de décomposition lente de la végétation morte. C'est un facteur limitant majeur dans la conversion de la biomasse végétale en biocarburants.
D'un point de vue commercial, l'élimination de la lignine de la biomasse végétale est un processus compliqué et coûteux. Par conséquent, de nombreuses études de recherche sont menées sur cette perspective afin de créer des plantes avec moins de dépôt de lignine et de développer une forme de lignine plus sensible à la digestion chimique sans effort.
Qu'est-ce que la cellulose ?
La cellulose est un polymère composé de β glucose et est la molécule organique la plus abondante sur terre. La cellulose se trouve principalement dans les plantes et 40% de la paroi cellulaire végétale est constituée de cellulose. Il est disposé en différentes couches dans la paroi cellulaire végétale, différenciées en parois primaires et secondaires. La structure de la cellulose est composée de chaînes β glucose linéaires liées entre elles par des liaisons β 1-4 glyosidiques. La présence de groupes hydroxyle (-OH) dépassant de chaque chaîne dans toutes les directions augmente la liaison entre les chaînes de glucose β adjacentes. En raison de cette réticulation, la résistance à la traction de la structure cellulosique augmente. Cette haute résistance à la traction empêche la cellule d'éclater lorsque l'eau pénètre dans la cellule par osmose. La forme de la cellule est déterminée en fonction de la disposition des faisceaux de cellulose.
Figure 02: Structure chimique de la cellulose
Outre sa fonction principale de composé structurel, la cellulose est une importante source de nourriture pour certains animaux, bactéries et champignons. La cellulose est catabolisée en glucose par l'enzyme cellulase. Même si la cellulose est une bonne source de glucose, les humains ne peuvent pas l'utiliser car ils manquent de l'enzyme cellulase dans leurs systèmes. Les mammifères comme les vaches digèrent la cellulose par leurs micro-organismes intestinaux qui ont la capacité de cataboliser la cellulose. D'un point de vue commercial, la cellulose est un composé important dans les industries du papier, du textile et des produits pharmaceutiques.
Quelles sont les similitudes entre la lignine et la cellulose ?
- La lignine et la cellulose sont présentes dans toutes les plantes.
- Ce sont les principaux composants de la paroi cellulaire des cellules végétales.
- Les deux composés contribuent à fournir une rigidité structurelle à la plante.
- Ce sont des composés organiques.
Quelle est la différence entre la lignine et la cellulose ?
Lignine vs Cellulose |
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| La lignine est un polymère aromatique non glucidique présent dans les plantes. | La cellulose est un polymère de glucides (β glucose) présent dans les plantes. |
| Emplacement | |
| La lignine est présente essentiellement dans la paroi cellulaire secondaire une fois que la plante rencontre un épaississement secondaire. | La cellulose est présente dans la paroi cellulaire primaire. |
| Structure | |
| La lignine est tridimensionnelle. | La cellulose est une structure linéaire avec des chaînes de glucose β linéaires. |
| Lien croisé | |
| La lignine a des liens croisés entre les polymères phénoliques. | La cellulose a des liens croisés entre les groupes -OH adjacents des chaînes de glucose β. |
| Obligations | |
| La lignine forme des liaisons ester ou des liaisons éther. | La cellulose forme des liaisons hydrogène ou β 1-4 glycosidique. |
| Interaction avec l'eau | |
| La lignine est hydrophobe. | La cellulose est hydrophile. |
Résumé – Lignine vs Cellulose
La cellulose et la lignine sont des composants structurels importants de la paroi cellulaire végétale. La cellulose est un polymère de β glucose et est présente dans la paroi cellulaire primaire. La lignine, un polymère aromatique, aide à l'épaississement secondaire et est essentiellement présente dans la paroi cellulaire secondaire. C'est la différence entre la lignine et la cellulose. En raison de leurs propriétés chimiques et physiques différentes, ils sont impliqués dans de nombreuses fonctions différentes à l'intérieur du système des plantes vasculaires.
