Diferencia clave: lignina frente a celulosa
La pared celular vegetal se compone de paredes primarias y secundarias. La pared celular primaria está compuesta por múltiples capas de celulosa, un polisacárido de glucosa. La celulosa es el compuesto orgánico más común en la tierra. El 33% de toda la materia vegetal está compuesta por celulosa. Es un compuesto comercialmente importante utilizado en la producción de diferentes materiales como papel, productos farmacéuticos y textiles. La lignina es el segundo compuesto más abundante en la tierra, solo superado por la celulosa; está presente principalmente en plantas leñosas. La diferencia clave entre la lignina y la celulosa es que la celulosa es un polímero de carbohidratos, mientras que la lignina es un polímero aromático sin carbohidratos.
¿Qué es la lignina?
El término general lignina describe un gran grupo de polímeros aromáticos ensamblados como resultado del acoplamiento oxidativo de 4-hidroxifenilpropanoides. Son polímeros orgánicos presentes como compuestos estructurales en plantas vasculares y algunas algas. En las plantas vasculares, la lignina es un compuesto estructural importante durante el engrosamiento secundario y la formación de la pared celular secundaria. Esto proporciona rigidez a la corteza y la madera del tallo e imparte resistencia a la descomposición al proteger los polisacáridos de la pared celular de la degradación microbiana.
La lignina juega un papel importante en el proceso de conducción del agua en los tallos de las plantas vasculares. Los polímeros de polisacáridos como la celulosa presentes en la pared celular de las plantas son permeables al agua debido a su naturaleza hidrofílica. Debido a su naturaleza aromática, la lignina es más hidrofóbica y crea un obstáculo para la absorción de agua en la pared celular al formar enlaces cruzados entre polisacáridos. Esto proporciona una vía eficiente para que el tejido vascular de la planta conduzca el agua sin obstáculos.
Figura 01: Estructura de la lignina
Además de ser un compuesto estructural, la lignina es un compuesto importante que impulsa el ciclo del carbono y actúa como un agente de descomposición lenta de la vegetación muerta. Es un factor limitante importante en la conversión de biomasa vegetal en biocombustibles.
En un aspecto comercial, la eliminación de lignina de la biomasa vegetal es un proceso complicado y costoso. Por lo tanto, se llevan a cabo muchos estudios de investigación sobre esta perspectiva para crear plantas con menos deposición de lignina y desarrollar una forma de lignina que sea más susceptible a la digestión química sin esfuerzo.
¿Qué es la celulosa?
La celulosa es un polímero compuesto de β glucosa y es la molécula orgánica más abundante en la tierra. La celulosa se encuentra principalmente en las plantas, y el 40% de la pared celular vegetal está compuesta por celulosa. Se dispone en diferentes capas en la pared celular vegetal, diferenciadas en paredes primarias y secundarias. La estructura de la celulosa se compone de cadenas de glucosa β lineales unidas entre sí por enlaces gliosídicos β 1-4. La presencia de grupos hidroxilo (-OH) que sobresalen de cada cadena en todas las direcciones aumenta el enlace entre las cadenas de glucosa β adyacentes. Debido a este entrecruzamiento, aumenta la resistencia a la tracción de la estructura de celulosa. Esta alta resistencia a la tracción evita que la celda explote cuando el agua ingresa a la celda a través de la ósmosis. La forma de la celda se determina según la disposición de los haces de celulosa.
Figura 02: Estructura química de la celulosa
Además de su función principal como compuesto estructural, la celulosa sirve como fuente importante de alimento para algunos animales, bacterias y hongos. La celulosa es catabolizada en glucosa por la enzima celulasa. Aunque la celulosa es una buena fuente de glucosa, los humanos no pueden utilizarla porque carecen de la enzima celulasa en sus sistemas. Los mamíferos como las vacas digieren la celulosa por medio de sus microorganismos intestinales que tienen la capacidad de catabolizar la celulosa. En un aspecto comercial, la celulosa es un compuesto importante en las industrias del papel, textil y farmacéutica.
¿Cuáles son las similitudes entre la lignina y la celulosa?
- La lignina y la celulosa se encuentran en todas las plantas.
- Son los principales componentes de la pared celular de las células vegetales.
- Ambos compuestos implican proporcionar rigidez estructural a la planta.
- Son compuestos orgánicos.
¿Cuál es la diferencia entre la lignina y la celulosa?
Lignina vs Celulosa |
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| La lignina es un polímero aromático no carbohidrato que se encuentra en las plantas. | La celulosa es un polímero de carbohidrato (glucosa β) que se encuentra en las plantas. |
| Ubicación | |
| La lignina está presente básicamente en la pared celular secundaria una vez que la planta encuentra un engrosamiento secundario. | La celulosa está presente en la pared celular primaria. |
| Estructura | |
| La lignina es tridimensional. | La celulosa es una estructura lineal con cadenas de glucosa β lineales. |
| Enlace cruzado | |
| La lignina tiene enlaces cruzados entre los polímeros fenólicos. | La celulosa tiene enlaces cruzados entre los grupos –OH adyacentes de las cadenas de glucosa β. |
| Bonos | |
| La lignina forma enlaces éster o enlaces éter. | La celulosa forma enlaces de hidrógeno o glucosídicos β 1-4. |
| Interacción con el agua | |
| La lignina es hidrófoba. | La celulosa es hidrófila. |
Resumen: lignina frente a celulosa
La celulosa y la lignina son componentes estructurales importantes de la pared celular de las plantas. La celulosa es un polímero de glucosa β y está presente en la pared celular primaria. La lignina, un polímero aromático, ayuda al espesamiento secundario y básicamente está presente en la pared celular secundaria. Esta es la diferencia entre la lignina y la celulosa. Debido a sus diferentes propiedades químicas y físicas, están involucrados en muchas funciones diferentes dentro del sistema de las plantas vasculares.
