セルロースとリグニンの主な違いは、セルロースがグルコースサブユニットからなる多糖類であるのに対し、リグニンはフェノールサブユニットからなる高度に非正規な有機高分子であることである。
さらに、セルロースは植物細胞の細胞壁を構成し、リグニンは血管組織の細胞の細胞壁肥厚を構成している。
さらに、セルロースは一次成長、リグニンは二次成長を担っている。
セルロースとリグニンは、植物に多く含まれる2種類の高分子です。
一般に、両者は細胞壁を構成し、支持と保護に役立っている。
主な対象分野
- セルロースとは
– 定義、構造、機能 - リグニンとは
– 定義，構造，機能 - セルロースとリグニンの類似点とは？
– 共通点の概要 - セルロースとリグニンの違いとは？
– 主な違いの比較
この記事の重要な単語
セルロース、細胞壁、D-グルコース、リグニン、一次成長、二次成長
セルロースとは
セルロースは、植物の細胞壁や、藻類、子嚢菌類の主成分です。
また、地球上で最も豊富な有機高分子でもあります。
一般にセルロースは、何千ものβ（1→4）結合したD-グルコースユニットの直鎖を含む多糖類です。
さらに、ある直鎖の水酸基は、2本目の直鎖のセルロースの水酸基と水素結合を形成している。
これにより、それぞれの鎖が強固に結合し、高い引張強度を持つミクロフィブリルが形成される。
図1：セルロース
また、人間の消化器官は、植物性食品に含まれるセルロースを消化することができない。
しかし、反芻動物の消化器官は、腸内細菌の力を借りてセルロースを消化することができる。
さらに、工業用のセルロースの主な原料は、木材パルプと綿花です。
一般に、綿の繊維はセルロースの90％を占める。
また、セルロースは紙や板紙の材料としても重要です。
リグニンとは
リグニンは、植物の繊維や血管などの維管束組織の細胞の二次的な細胞壁の肥厚を担う高分子です。
また、一部の藻類にも存在する。
一般に、リグニンは不規則なフェノール性ポリマーです。
リグニンの組成は植物の種類によって異なるが、リグニンを構成する3つの主要なモノリグノールモノマーは、パラクマリルアルコール、コニフェリルアルコールおよびシナピルアルコールです。
これらはフェニルプロパノイドの形でリグニンに取り込まれる。
また、植物細胞におけるリグニンの主な機能は、セルロース、ヘミセルロース、ペクチンなどの他の細胞壁成分との間に生じる細胞壁の空間を埋めることである。
植物細胞壁の多糖類成分は親水性であるが、リグニンは疎水性です。
そのため、植物細胞壁の一次側をリグニンで架橋すると、細胞壁への水の吸収の障害となり、水の伝導効率を高めることができる。
一方、植物に引っ張り強度を与える。
セルロースとリグニンの類似性
- セルロースとリグニンは、植物に多く含まれる架橋高分子の一種です。
- 水やほとんどの溶媒に溶けない有機化合物です。
- いずれも細胞壁を構成する成分です。
- いずれも細胞壁の構成成分であり、植物を支える構造的な役割を担っている。
- また、植物の様々な成長段階を担っている。
- どちらも地球上で最も豊富な再生可能な炭素源です。
セルロースとリグニンの違い
定義
セルロースとは、植物の細胞壁や繊維を構成する主成分であり、リグニンとは、セルロース繊維のバインダーとして、植物の細胞壁に強度と剛性を与える有機物です。
モノマーユニット
セルロースのモノマーはD-グルコースであり、リグニンのモノマーであるリグノールは、パラクマリルアルコール、コニフェリルアルコール、シナピルアルコールの3種類が主です。
ポリマーの種類
セルロースは多糖類、リグニンはフェノール系高分子です。
構造
また、セルロースは直鎖高分子であるが、リグニンは不規則高分子です。
植物細胞における
セルロースは植物の一次細胞壁の主成分であるが、リグニンは繊維や血管組織の二次細胞壁の増粘剤として存在する。
機能
セルロースは植物細胞の細胞壁を構成し、リグニンは植物に剛性を与える。
発生状況
さらに、セルロースは綿繊維の90％、木材の40〜50％、乾燥麻の57％を構成し、リグニンは主に木材や樹皮に含まれる。
消化率
リグニンは全く消化されないが、セルロースは反芻動物の腸でのみ消化できる。
結論
セルロースは、植物の一次細胞壁の主成分です。
したがって、植物の構造成分であり、植物に強度を与えている。
また、D-グルコースモノマーからなる規則性の高い直鎖の多糖類です。
一方、リグニンは不規則なフェノール系高分子で、血管組織の二次的な細胞壁の肥厚を担っている。
したがって、植物の茎に剛性を与えるために重要です。
したがって、セルロースとリグニンの主な違いは、その構造と機能です。
