Lignin: Porovnání verzí
m Robot: přidáno {{Autoritní data}}; kosmetické úpravy |
doplň. popisek obr.; (chem.) typo(gr.); odlinkování blízkých wlinků, byť právě opravených, které už jsou kousek výše |
||
Řádek 1: | Řádek 1: | ||
'''Lignin''' je důležitou stavební složkou [[dřevo|dřeva]] zabezpečující [[dřevnatění]] jeho [[buněčná stěna|buněčných stěn]]. Obsah ligninu tvoří zhruba 26 až 35 procent hmotnosti dřeva a je nižší u [[jehličnany|jehličnanů]] než u [[listnatý strom|listnáčů]]. Lignin je po [[celulóza|celulóze]] druhou nejčastější organickou sloučeninou na Zemi, tvoří 25 % rostlinné [[biomasa|biomasy]]. V největším množství se objevuje v sekundární buněčné stěně rostlinných buněk. Sekundární buněčnou stěnu tvoří především [[xylém]]ové cévy a tracheidy. Vyskytuje se také v obilovinách, otruby obsahují kolem 8 % ligninu. |
'''Lignin''' je důležitou stavební složkou [[dřevo|dřeva]] zabezpečující [[dřevnatění]] jeho [[buněčná stěna|buněčných stěn]]. Obsah ligninu tvoří zhruba 26 až 35 procent hmotnosti dřeva a je nižší u [[jehličnany|jehličnanů]] než u [[listnatý strom|listnáčů]]. Lignin je po [[celulóza|celulóze]] druhou nejčastější organickou sloučeninou na Zemi, tvoří 25 % rostlinné [[biomasa|biomasy]]. V největším množství se objevuje v sekundární buněčné stěně rostlinných buněk. Sekundární buněčnou stěnu tvoří především [[xylém]]ové cévy a tracheidy. Vyskytuje se také v obilovinách, otruby obsahují kolem 8 % ligninu. |
||
[[Soubor:Monolignols general.svg|náhled|upright=1.4|Prekurzory ligninu]] |
[[Soubor:Monolignols general.svg|náhled|upright=1.4|Prekurzory ligninu, ''p''-kumarylalkohol ('''1'''), koniferylalkohol ('''2'''), sinapylalkohol ('''3''')]] |
||
== Funkce ligninu v organismu dřeviny == |
== Funkce ligninu v organismu dřeviny == |
||
Řádek 9: | Řádek 9: | ||
== Chemické složení ligninu == |
== Chemické složení ligninu == |
||
Lignin je vysokomolekulární [[polyfenoly|polyfenolická]] [[amorfní látka]]. Základní stavební jednotkou jsou deriváty [[fenylpropan]]u ([[fenylpropanoidy]]), které označujeme jako prekurzory ligninu. Jsou to [[p-kumarylalkohol]], [[koniferylalkohol]] a [[sinapylalkohol]]. Tyto prekurzory jsou vázány do trojrozměrných struktur [[etherová vazba|etherovými vazbami]] nebo vazbami mezi dvěma uhlíky. Je kovalentně vázán na [[polysacharidy]]. |
Lignin je vysokomolekulární [[polyfenoly|polyfenolická]] [[amorfní látka]]. Základní stavební jednotkou jsou deriváty [[fenylpropan]]u ([[fenylpropanoidy]]), které označujeme jako prekurzory ligninu. Jsou to [[p-kumarylalkohol|''p''-kumarylalkohol]], [[koniferylalkohol]] a [[sinapylalkohol]]. Tyto prekurzory jsou vázány do trojrozměrných struktur [[etherová vazba|etherovými vazbami]] nebo vazbami mezi dvěma uhlíky. Je kovalentně vázán na [[polysacharidy]]. |
||
Lignin postrádá pravidelnou strukturu a opakující se jednotky, které nacházíme u jiných přírodních polymerů jako je například [[celulóza]]. Z tohoto důvodu se na lignin pohlíží nikoliv jako na samostatnou sloučeninu, ale jako na směs fyzikálně a chemicky heterogenních látek, jejichž strukturu lze interpretovat modely. Takový model pak ilustruje typy jednotlivých složek a možné vazby mezi nimi. |
Lignin postrádá pravidelnou strukturu a opakující se jednotky, které nacházíme u jiných přírodních polymerů jako je například [[celulóza]]. Z tohoto důvodu se na lignin pohlíží nikoliv jako na samostatnou sloučeninu, ale jako na směs fyzikálně a chemicky heterogenních látek, jejichž strukturu lze interpretovat modely. Takový model pak ilustruje typy jednotlivých složek a možné vazby mezi nimi. |
||
Řádek 15: | Řádek 15: | ||
* Ligniny ve dřevě jehličnatých dřevin |
* Ligniny ve dřevě jehličnatých dřevin |
||
: Označovány jako ''guajacyl ligniny'' |
: Označovány jako ''guajacyl ligniny'' |
||
: |
: koniferylalkohol (až 95 %) + ''p''-kumarylalkohol (do 5 %) |
||
* Ligniny ve dřevě listnatých dřevin |
* Ligniny ve dřevě listnatých dřevin |
||
: |
: Označovány jako ''guajacyl-syringylové ligniny'' |
||
: |
: koniferylalkohol + sinapylalkohol — vysoká variabilita v jejich zastoupení v závislosti na konkrétním druhu [[dřevina|dřeviny]] |
||
== Syntéza ligninu == |
== Syntéza ligninu == |
Verze z 3. 8. 2020, 18:07
Lignin je důležitou stavební složkou dřeva zabezpečující dřevnatění jeho buněčných stěn. Obsah ligninu tvoří zhruba 26 až 35 procent hmotnosti dřeva a je nižší u jehličnanů než u listnáčů. Lignin je po celulóze druhou nejčastější organickou sloučeninou na Zemi, tvoří 25 % rostlinné biomasy. V největším množství se objevuje v sekundární buněčné stěně rostlinných buněk. Sekundární buněčnou stěnu tvoří především xylémové cévy a tracheidy. Vyskytuje se také v obilovinách, otruby obsahují kolem 8 % ligninu.
Funkce ligninu v organismu dřeviny
Lignin plní hydrofobní funkci. Jeho hlavním úkolem je spojování mezibuněčných vláken a zpevnění celulózových molekul v rámci buněčných stěn. Dřevu dodává pevnost především v tlaku. Při využití dřeva jako paliva je množství ligninu klíčové a spoluurčuje jeho výhřevnost. Způsob, jak za pomoci rostlinných hormonů zvýšit produkci ligninu v rostlinách, si nechal patentoval tým českých a norských vědců pod vedením Jana Hejátka z výzkumného institutu Ceitec.[1]
Chemické složení ligninu
Lignin je vysokomolekulární polyfenolická amorfní látka. Základní stavební jednotkou jsou deriváty fenylpropanu (fenylpropanoidy), které označujeme jako prekurzory ligninu. Jsou to p-kumarylalkohol, koniferylalkohol a sinapylalkohol. Tyto prekurzory jsou vázány do trojrozměrných struktur etherovými vazbami nebo vazbami mezi dvěma uhlíky. Je kovalentně vázán na polysacharidy.
Lignin postrádá pravidelnou strukturu a opakující se jednotky, které nacházíme u jiných přírodních polymerů jako je například celulóza. Z tohoto důvodu se na lignin pohlíží nikoliv jako na samostatnou sloučeninu, ale jako na směs fyzikálně a chemicky heterogenních látek, jejichž strukturu lze interpretovat modely. Takový model pak ilustruje typy jednotlivých složek a možné vazby mezi nimi.
- Ligniny ve dřevě jehličnatých dřevin
- Označovány jako guajacyl ligniny
- koniferylalkohol (až 95 %) + p-kumarylalkohol (do 5 %)
- Ligniny ve dřevě listnatých dřevin
- Označovány jako guajacyl-syringylové ligniny
- koniferylalkohol + sinapylalkohol — vysoká variabilita v jejich zastoupení v závislosti na konkrétním druhu dřeviny
Syntéza ligninu
Syntéza ligninu probíhá extracelulárně, tedy přímo v buněčné stěně. Jednotlivé prekurzory ligninu jsou vytvářeny v Golgiho aparátu a přenášeny ven z protoplastu, kde jsou aktivovány peroxidem vodíku a v následné radikálové reakci vytváří vazby nejen mezi sebou, ale i se všemi ostatními složkami buněčné stěny.[2]
Vliv tepla na lignin
Lignin je tepelně málo stálý, jeho rozklad začíná už při cca 140 °C. Důsledkem je hnědnutí dřeva. Je termoplastický a vyznačuje se absorpcí světla.
Reference
- ↑ WIESNEROVÁ, Ema. Vědci patentovali metodu zvyšující využitelnost dřeva. Muni : měsíčník Masarykovy univerzity. Brno: Masarykova univerzita, 2016-10-17, roč. 12, čís. říjen 2016, s. 6. Dostupné online [PDF, cit. 2016-11-10]. ISSN 1801-0806.
- ↑ Votrubová, O.: Anatomie rostlin, skriptum, Karolinum, Praha 1996