Différence principale - Cellulose vs Hémicellulose

La cellulose et l'hémicellulose sont deux types de polymères qui servent de composants structurels à la paroi cellulaire des plantes. Les deux sont des polysaccharides. Ainsi, la cellulose et l'hémicellulose sont toutes deux constituées de monomères de sucre. La cellulose est produite par la polymérisation de monomères exclusivement -glucose. En revanche, l'hémicellulose est constituée de plusieurs monomères: le xylose, le galactose, le mannose, le rhamnose et l'arabinose. La cellulose est un polymère long tandis que l'hémicellulose est relativement courte. Les différence principale entre la cellulose et l'hémicellulose est que la cellulose est un polymère à chaîne droite alors que l'hémicellulose est un polymère réticulé.

Domaines clés couverts

1. Qu'est-ce que la cellulose - Définition, polymérisation, structure, composition, fonction 2. Qu'est-ce que l'hémicellulose - Définition, polymérisation, structure, composition, fonction 3. Quelles sont les similitudes entre la cellulose et l'hémicellulose – Aperçu des caractéristiques communes 4. Quelle est la différence entre la cellulose et l'hémicellulose – Comparaison des principales différences

Mots-clés: cellulose, glucose, hémicellulose, lignine, microfibre, pectine, paroi cellulaire végétale, polysaccharides

Qu'est-ce que la cellulose

La cellulose fait référence à un glucide inerte, qui est le constituant principal de la paroi cellulaire végétale. C'est la macromolécule la plus abondante sur terre. Bien que la structure chimique de la cellulose ressemble principalement au glucose, elle est extrêmement rigide, conférant une grande résistance à la plante et protégeant les structures internes de la cellule végétale. La cellulose est un polymère linéaire fabriqué par la polymérisation de molécules de bêta-glucose dans une longue chaîne. Chaque molécule de glucose est à l'envers par rapport à la molécule de glucose voisine. La structure de la cellulose est illustrée à la figure 1.

Figure 1: Cellulose

La cellulose est la troisième masse d'une plante. Les chaînes parallèles alignées de la cellulose produisent des microfibres; ces microfibres sont liées entre elles par des ponts hydrogène. Les ponts hydrogène sont formés par les groupes hydroxyles des molécules de glucose. Environ 80 molécules de cellulose sont impliquées dans la formation d'une microfibre. Une réticulation supplémentaire des fibres se produit par l'hémicellulose. Les deux types de fibres sont suspendus dans une matrice semblable à un gel composée de pectine qui forme la lamelle moyenne. Les liaisons hydrogène entre les molécules de cellulose linéaires sont illustrées à la figure 2.

Figure 2: Liaisons hydrogène entre les molécules de cellulose

La cellulose étant le composant principal de la paroi cellulaire végétale, elle protège la membrane plasmique des cellules végétales. Généralement, la cellulose ne peut être digérée que par le système digestif des ruminants. Il existe peu de types d'enzymes capables d'hydrolyser la cellulose.

Qu'est-ce que l'hémicellulose

L'hémicellulose fait référence à un constituant de la paroi cellulaire végétale qui consiste en une structure simple que la cellulose. Il occupe 20 à 30 % du poids sec du bois. L'hémicellulose est constituée de squelettes liés en β-(1→4). Les types de monomères impliqués dans la polymérisation de l'hémicellulose sont le xylose, le galactose, le mannose, le rhamnose et l'arabinose. L'hémicellulose se réticule avec la cellulose ou la lignine, renforçant ainsi la paroi cellulaire. La biosynthèse de l'hémicellulose se produit dans l'appareil de Golgi sous l'influence des glycosyltransférases. La structure de la paroi cellulaire végétale est illustrée à la figure 3.

Figure 3: Paroi cellulaire végétale

La composition de l'hémicellulose des résineux et des feuillus diffère l'une de l'autre. Le bois résineux contient principalement du mannose, du galactose et de la lignine, tandis que le bois dur est principalement constitué de xylane et d'acétyle.

Similitudes entre la cellulose et l'hémicellulose

Différence entre la cellulose et l'hémicellulose

Définition

Cellulose: La cellulose fait référence à un glucide inerte, qui est le constituant principal de la paroi cellulaire végétale.

Hémicellulose: L'hémicellulose fait référence à un constituant de la paroi cellulaire végétale qui consiste en une structure simple que la cellulose.

Importance

Cellulose: La cellulose est le polymère à longue chaîne de la paroi cellulaire végétale.

Hémicellulose: L'hémicellulose est le polymère réticulé de la paroi cellulaire végétale.

Type de monomères

Cellulose: La cellulose est produite par la polymérisation du -glucose.

Hémicellulose: L'hémicellulose est composée de xylose, galactose, mannose, rhamnose et arabinose.

Propriétés physiques

Cellulose: La cellulose est un polymère cristallin et un polymère fort.

Hémicellulose: L'hémicellulose a un polymère amorphe avec peu de résistance.

Abondance

Cellulose: La cellulose est le principal composant structurel de la paroi cellulaire primaire des plantes.

Hémicellulose: L'hémicellulose est présente avec la cellulose.

Hydrolyse

Cellulose: La cellulose est résistante à l'hydrolyse.

Hémicellulose: L'hémicellulose est facilement hydrolysée par un acide ou une base diluée.

Longueur du polymère

Cellulose: La cellulose est constituée de longues chaînes (7 000 à 15 000 unités de sucre).

Hémicellulose: L'hémicellulose est constituée de chaînes courtes (500 à 3 000 unités de sucre).

Branchement

Cellulose: La cellulose est un polymère non ramifié.

Hémicellulose: L'hémicellulose est un polymère ramifié.

Biosynthèse

Cellulose: La cellulose est synthétisée par des complexes terminaux en rosette (RTC) au niveau de la membrane plasmique.

Hémicellulose: L'hémicellulose est synthétisée à partir de nucléotides de sucre dans l'appareil de Golgi.

Digestion

Cellulose: La cellulose n'est digestible que par les ruminants.

Hémicellulose: L'hémicellulose peut être facilement digérée par les humains et les ruminants.

Importance

Cellulose: La cellulose peut être utilisée pour produire du papier, des textiles, des produits pharmaceutiques et des explosifs.

Hémicellulose: L'hémicellulose peut être utilisée pour produire du papier, du furfural et de l'éthanol.

Conclusion

La cellulose et l'hémicellulose sont deux polysaccharides qui servent de composants structurels de la paroi cellulaire végétale. La cellulose est constituée de monomères de glucose tandis que l'hémicellulose est constituée de plusieurs polymères. La cellulose est un polymère linéaire alors que l'hémicellulose est un polymère réticulé. La principale différence entre la cellulose et l'hémicellulose réside dans le rôle de chaque polysaccharide dans la paroi cellulaire végétale.

Référence:

1. «Fonction de la cellulose dans les plantes». Actforlibraries.org, disponible ici.2. « Hémicelluloses ». Hémicelluloses | Revue annuelle de biologie végétale, disponible ici.

Image de courtoisie:

1. «Cellulose Sessel» de NEUROtiker - Travail personnel (domaine public) via Commons Wikimedia2. «Modèle de remplissage d'espace cellulosique» Par CeresVesta (discussion) (Téléchargements) - Travail personnel (domaine public) via Commons Wikimedia3. «Diagramme de paroi cellulaire végétale-en» Par LadyofHats - Travail personnel (domaine public) via Commons Wikimedia