纖維素(cellulose)和半纖維素(hemicellulose)的區別
纖維素和半纖維素是兩類主要存在於植物細胞壁中的天然高分子,是天然木質纖維素材料的重要組成部分。但是,這兩種成分在化學成分和結構上是不同的。纖維素和半纖維素的關鍵區別在於纖維素是一種有機多糖分子,而半纖維素是多糖的基質。
什麼是纖維素(cellulose)?
纖維素是一種分子式為(C6H10O5)n的有機多糖分子,具有幾百到數千個D-葡萄糖單元的線性鏈。纖維素是一種天然高分子化合物,存在於許多天然材料中;例如,它是綠色植物初級細胞壁的結構成分。它也可以在多種藻類中發現。纖維素是地球上最常見的有機聚合物。許多天然化合物富含纖維素;例如,木材、棉纖維和幹**的纖維素含量分別為40-50%、90%和57%。
什麼是半纖維素(hemicellulose)?
在纖維素的細胞壁上幾乎也存在著半纖維素,即纖維素。它是一種多糖,存在於大多數植物的生物量中,約佔植物乾重的20%-30%。半纖維素與纖維素結合,為細胞壁提供物理和結構強度。除葡萄糖外,半纖維素的其他結構成分還有木糖、半乳糖、甘露糖、鼠李糖和阿拉伯糖。半纖維素具有較短的支鏈,具有3000個支鏈。
纖維素(cellulose)和半纖維素(hemicellulose)的區別
結構:
纖維素:纖維素是一種無支鏈的聚合物分子,每個聚合物有7000-15000個葡萄糖分子。
半纖維素:半纖維素含有500-3000個糖單位的短鏈,是一種支鏈聚合物。
化學成分:
參數 | 纖維素 | 半纖維素 |
亞單位 | D-吡喃葡萄糖單位 | D-木糖甘露糖,L-阿拉伯半乳糖醛酸 |
亞單位之間的鍵 | “-1,4-糖苷鍵 | 主鏈中的“-1,4-糖苷鍵;”側鏈中的“-1.2-,”-1.3-,“-1.6-糖苷鍵 |
聚合 | 幾百到幾萬單位。它有一個完整的結構。 | 少於200個單位。它有分支結構。 |
聚合物 | β-葡聚糖 | 聚木糖、半乳糖甘露聚糖(Gal-Glu-Man)、葡甘露聚糖(Glu-Man) |
組成 | 由晶體區和非晶區組成的三維線性分子。 | 具有小晶區的三維均勻分子。 |
屬性:
纖維素:纖維素有很強的結晶結構,並且不易水解。與半纖維素相比,它具有高分子量。纖維素是植物細胞壁的支撐材料。
半纖維素:半纖維素具有隨機的、無定形的結構,強度很小。它可以很容易地被稀酸或稀鹼和多種半纖維素酶水解。半纖維素是一種可生物降解的微生物,它是通過某些細菌和真菌的幾種酶的協同作用而降解的。它的分子量比纖維素低。
應用:
纖維素:大量纖維素主要用於生產紙板和紙張。較小的數量被轉換成各種各樣的衍生產品,如玻璃紙和人造絲。將纖維素轉化為生物燃料,如纖維素乙醇,正處於研究階段,以用作替代燃料來源。木漿和棉花是工業用纖維素的主要來源。
半纖維素:在包裝中用作薄膜和凝膠。由於半纖維素無毒且可生物降解,因此它被用於食品的可食性薄膜中,以保持食品的質地、口感和口感。此外,它還被用作膳食纖維。
定義:
協同作用:兩種或兩種以上的藥劑、實體、因素或物質之間產生的效應,產生的效果大於它們各自作用的總和。
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“Cellulose Sessel” By NEUROtiker – Own work (Public Domain) via Comm*** Wikimedia