Unterschied zwischen Chitin und Cellulose

Das Hauptunterschied Zwischen Chitin und Cellulose liegt das Chitin ist ein Polymer von N-Acetyl-D-glucosaminwährend die Cellulose ein Polymer von D-Glucose ist. Außerdem kommt Chitin in der Zellwand von Pilzen vor und bildet das Exoskelett von Arthropoden, während Zellulose in der Zellwand von Pflanzen und Algen vorkommt. 

Chitin und Cellulose sind zwei Polysaccharide aus Polymeren auf Glukosebasis.  

Wichtige Bereiche 

1. Was ist Chitin?
     - Definition, Struktur, Funktion
2. Was ist Zellulose?
     - Definition, Struktur, Funktion
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Chitin und Cellulose?
     - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen Chitin und Cellulose?
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe 

Zellwandkomponenten, Zellulose, Chitin, Polysaccharide, Stärke

Was ist Chitin? 

Chitin ist das Polysaccharid, das aus N-Acetyl-D-glucosamin-Monomeren aufgebaut ist. Die Grundstruktur von Chitin ist der von Cellulose ähnlich. Die Hauptfunktion von Chitin besteht darin, die Zellwand der Pilze zu stärken und zu unterstützen. Darüber hinaus ist Chitin der Hauptstrukturbestandteil des Exoskeletts von Arthropoden wie Insekten und Krebstieren. Chitin kommt in den Radulae von Mollusken, im Schnabel von Cephalopoden und auch in Fischschuppen vor. Chitin wird zum Leimen und Verstärken von Papier sowie als Verdickungsmittel und Stabilisator für Lebensmittel verwendet.

Abbildung 1: Chitin-Haworth-Projektion

Die N-Acetyl-D-Glucose-Einheiten bilden kovalente β- (1 → 4) -Verknüpfungen zwischen ihnen, wodurch ein lineares Polymer entsteht. Cellulose hat die gleiche Struktur wie Chitin, wenn eine ihrer Hydroxylgruppen durch das Acetylamin ersetzt wird. Die Acetylamingruppe erhöht die Wasserstoffbindungsbildungskapazität zwischen benachbarten Polymeren.  

Was ist Zellulose? 

Cellulose ist ein Polysaccharid aus D-Glucosemonomeren. Es ist die am häufigsten vorkommende Art von Makromolekül auf der Erde, die aus der Pflanze und der Algenzellwand besteht. Da die D-Glucosemonomere β- (1 → 4) -Verknüpfungen bilden, ist Cellulose ein lineares Polymer. Die parallel ausgerichteten Polymere der Cellulose bilden Mikrofasern, die durch Wasserstoffbrücken miteinander verbunden sind. Es gibt etwa 80 Cellulosemoleküle in einer Mikrofaser. Diese Fasern sind mit Hemicellulose vernetzt. Sowohl Cellulose als auch Hemicellulose sind in der mittleren Lamelle der Zellwand suspendiert.

Abbildung 2: Wasserstoffbindung zwischen Cellulosepolymeren

Die Hauptfunktion von Cellulose besteht darin, die Pflanzenzelle strukturell zu unterstützen und die inneren Strukturen der Zelle zu schützen. 

Ähnlichkeiten zwischen Chitin und Cellulose 

• Chitin und Cellulose sind Polysaccharide, die in der Zellwand von Organismen vorkommen. 
• Sie sind Biopolymere mit Monomeren auf Glukosebasis. 
• Beide sind durch kovalente β- (1 → 4) -Verknüpfungen verknüpft. 
• Sie sind in Wasser unlöslich. 
• Beide bilden kristalline Nanofibrillen oder Whisker.  
• Die Hauptfunktion von Chitin und Cellulose ist die strukturelle Unterstützung. 

Unterschied zwischen Chitin und Cellulose 

Definition 

Chitin bezieht sich auf eine Fasersubstanz aus Polysacchariden, die der Hauptbestandteil im Exoskelett von Arthropoden und den Zellwänden von Pilzen ist, während Cellulose eine unlösliche Substanz bezeichnet, die der Hauptbestandteil von Pflanzenzellwänden und von Pflanzenfasern wie Baumwolle ist. 

Monomer-Einheit 

Die Monomereinheit von Chitin ist N-Acetyl-D-glucosamin, während die Monomereinheit von Cellulose D-Glucose ist. 

Stickstoff 

Chitin enthält Stickstoff, während Cellulose keinen Stickstoff enthält. 

Funktionelle Gruppen 

Der zweite Kohlenstoff der Glucose bindet an eine Acetylamingruppe in Chitin, während der zweite Kohlenstoff der Glucose an eine Hydroxylgruppe in Cellulose bindet. 

Stärke der Polymermatrix 

Die Festigkeit der Chitinpolymermatrix ist aufgrund der erhöhten Wasserstoffbindungskapazität höher, während die Festigkeit der Cellulosepolymermatrix vergleichsweise gering ist. Daher verleiht Chitin den Strukturen eine höhere Steifigkeit als Cellulose. 

Auftreten 

Chitin kommt in der Zellwand von Pilzen vor und bildet das Exoskelett von Arthropoden, während Zellulose in der Zellwand von Pflanzen und Algen vorkommt. 

Evolution 

Chitin entwickelte sich später und Cellulose früher. 

Fülle 

Chitin ist vergleichsweise wenig reichlich und Cellulose ist das am häufigsten vorkommende Polysaccharid der Welt.  

Fazit 

Chitin ist der strukturelle Bestandteil der Pilzzellwand und des Exoskeletts von Arthropoden. Zellulose ist der strukturelle Bestandteil der Pflanzen- und Algenzellwand. Die Stärke von Chitin ist höher als die von Cellulose. Der Hauptunterschied zwischen Chitin und Cellulose ist das Auftreten und die Stärke der Moleküle.

Referenz:

1. „Chitin - Definition, Funktion, Struktur und Beispiele“. Biologisches Wörterbuch, Biologisches Wörterbuch, 28. April 2017, hier verfügbar
2. "Cellulose". Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 8. Februar 2018, hier erhältlich

Bildhöflichkeit:

1. "Haworth-Projektion von Chitin" Von Vaccinationist - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia    
2. "cellulose spacefilling model" Von CeresVesta (Diskussion) (Uploads) - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia