纤维素和半纤维素的区别
目录:
主要区别——纤维素与半纤维素
纤维素和半纤维素是作为植物细胞壁结构成分的两种聚合物。两者都是多糖。因此，纤维素和半纤维素均由糖单体组成。纤维素是由仅由 β-葡萄糖单体聚合而成的。相比之下，半纤维素由几种单体组成：木糖、半乳糖、甘露糖、鼠李糖和阿拉伯糖。纤维素是一种长聚合物，而半纤维素相对较短。这 主要区别 纤维素和半纤维素之间是 纤维素是直链聚合物，而半纤维素是交联聚合物。
涵盖的关键领域
1. 什么是纤维素 – 定义、聚合、结构、组成、功能 2. 什么是半纤维素 – 定义、聚合、结构、组成、功能 3. 纤维素和半纤维素有什么相似之处 – 共同特征概要 4. 纤维素和半纤维素有什么区别 – 主要差异的比较
关键词：纤维素、葡萄糖、半纤维素、木质素、超细纤维、果胶、植物细胞壁、多糖
什么是纤维素
纤维素是一种惰性碳水化合物，是植物细胞壁的主要成分。它是地球上最丰富的大分子。虽然纤维素的化学结构大多类似于葡萄糖，但它非常坚硬，赋予植物强大的力量并保护植物细胞的内部结构。纤维素是由长链中的β-葡萄糖分子聚合而成的线性聚合物。每个葡萄糖分子相对于相邻的葡萄糖分子是颠倒的。纤维素的结构如图1所示。
图 1：纤维素
纤维素是植物的第三质量。平行排列的纤维素链产生微纤维；这些微纤维通过氢桥结合在一起。氢桥由葡萄糖分子的羟基形成。大约 80 个纤维素分子参与了微纤维的形成。纤维的进一步交联通过半纤维素发生。这两种类型的纤维悬浮在由果胶组成的凝胶状基质中，形成中间薄片。线性纤维素分子之间的氢键如图2所示。
图 2：纤维素分子之间的氢键
由于纤维素是植物细胞壁的主要成分，它保护植物细胞的质膜。通常，纤维素只能被反刍动物消化系统消化。能够水解纤维素的酶种类很少。
什么是半纤维素
半纤维素是指植物细胞壁的一种成分，由比纤维素简单的结构组成。它占木材干重的 20-30%。半纤维素由 β-(1→4) 连接的骨架组成。参与半纤维素聚合的单体类型有木糖、半乳糖、甘露糖、鼠李糖和阿拉伯糖。半纤维素与纤维素或木质素交联，加强细胞壁。半纤维素的生物合成在糖基转移酶的影响下发生在高尔基体中。植物细胞壁的结构如图3所示。
图 3：植物细胞壁
软木和硬木中半纤维素的组成各不相同。软木主要含有甘露糖、半乳糖和木质素，而硬木主要含有木聚糖和乙酰基。
纤维素和半纤维素之间的相似之处
纤维素和半纤维素的区别
定义
纤维素： 纤维素是一种惰性碳水化合物，是植物细胞壁的主要成分。
半纤维素： 半纤维素是指植物细胞壁的一种成分，由比纤维素简单的结构组成。
意义
纤维素： 纤维素是植物细胞壁中的长链聚合物。
半纤维素： 半纤维素是植物细胞壁的交联聚合物。
单体类型
纤维素： 纤维素是由β-葡萄糖聚合而成。
半纤维素： 半纤维素由木糖、半乳糖、甘露糖、鼠李糖和阿拉伯糖组成。
物理性质
纤维素： 纤维素是结晶聚合物和强聚合物。
半纤维素： 半纤维素具有强度很小的无定形聚合物。
丰富
纤维素： 纤维素是植物初生细胞壁的主要结构成分。
半纤维素： 半纤维素与纤维素一起存在。
水解
纤维素： 纤维素耐水解。
半纤维素： 半纤维素很容易被稀酸或碱水解。
聚合物长度
纤维素： 纤维素由长链（7, 000 – 15, 000 个糖单位）组成。
半纤维素： 半纤维素由短链（500 – 3, 000 个糖单位）组成。
分枝
纤维素： 纤维素是一种未支化的聚合物。
半纤维素： 半纤维素是支化聚合物。
生物合成
纤维素： 纤维素由质膜上的玫瑰花结末端复合物 (RTC) 合成。
半纤维素： 半纤维素由高尔基体中的糖核苷酸合成。
消化
纤维素： 纤维素只能被反刍动物消化。
半纤维素： 半纤维素很容易被人类和反刍动物消化。
重要性
纤维素： 纤维素可用于生产纸张、纺织品、药物和炸药。
半纤维素： 半纤维素可用于生产纸张、糠醛和乙醇。
结论
纤维素和半纤维素是作为植物细胞壁结构成分的两种多糖。纤维素由葡萄糖单体组成，而半纤维素由多种聚合物组成。纤维素是线性聚合物，而半纤维素是交联聚合物。纤维素和半纤维素之间的主要区别在于每种多糖在植物细胞壁中的作用。
参考：
1. “纤维素在植物中的作用”。 Actforlibraries.org，可在此处获取。2。 “半纤维素。”半纤维素 |植物生物学年度回顾，可在此处获得。
图片提供：
1. NEUROtiker 的“Cellulose Sessel” – 自己的作品（公共领域），来自 Commons Wikimedia2。 CeresVesta 撰写的“纤维素空间填充模型”（谈话）（上传）– 自己的作品（公共领域），来自 Commons Wikimedia3。 LadyofHats 的“植物细胞壁图-en” – 通过 Commons Wikimedia 自己的作品（公共领域）
