Der Hauptunterschied zwischen Chitin und Cellulose besteht darin, dass Chitin ein Polymer aus N-Acetyl-D-Glucosamin ist, während Cellulose ein Polymer aus D-Glucose ist. Außerdem kommt Chitin in der Zellwand von Pilzen vor und bildet auch das Exoskelett von Gliederfüßern, während Cellulose in der Zellwand von Pflanzen und Algen vorkommt.

Chitin und Cellulose sind zwei Polysaccharide, die aus glukosebasierten Polymeren bestehen.

Schwerpunktthemen

1. Was ist Chitin
– Definition, Struktur, Funktion
2. Was ist Cellulose
– Definition, Struktur, Funktion
3. Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen Chitin und Cellulose
– Überblick über die gemeinsamen Merkmale
4. Was ist der Unterschied zwischen Chitin und Cellulose
– Vergleich der Hauptunterschiede

Schlüsselbegriffe

Zellwandbestandteile, Cellulose, Chitin, Polysaccharide, Festigkeit

Was ist Chitin

Chitin ist ein Polysaccharid, das aus N-Acetyl-D-Glucosaminmonomeren besteht. Die Grundstruktur von Chitin ist ähnlich wie die von Cellulose. Die Hauptfunktion von Chitin besteht darin, der Pilzzellwand Festigkeit und Halt zu geben. Außerdem ist Chitin der Hauptbestandteil des Exoskeletts von Arthropoden wie Insekten und Krebstieren. Chitin kommt auch in den Radulae von Mollusken, im Schnabel von Kopffüßern und in den Schuppen von Fischen vor. Chitin wird zur Leimung und Verstärkung von Papier und als Verdickungs- und Stabilisierungsmittel für Lebensmittel verwendet.

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 der Hydroxylgruppen durch die Acetylamin-Gruppe ersetzt wird. Die Acetylamingruppe erhöht die Fähigkeit zur Bildung von Wasserstoffbrücken zwischen benachbarten Polymeren.

Was ist Cellulose

Cellulose ist ein Polysaccharid, das aus D-Glucose-Monomeren besteht. Es ist das am häufigsten vorkommende Makromolekül auf der Erde und bildet die Zellwand von Pflanzen und Algen. Da die D-Glukosemonomere β-(1→4)-Verknüpfungen bilden, ist Cellulose ein lineares Polymer. Die parallel ausgerichteten Polymere der Cellulose bilden Mikrofasern, die durch Wasserstoffbrückenbindungen miteinander verbunden sind. Eine Mikrofaser besteht aus etwa 80 Zellulosemolekülen. Diese Fasern sind mit Hemicellulose vernetzt. Sowohl Cellulose als auch Hemicellulose kommen in der mittleren Lamelle der Zellwand suspendiert vor.

Die Hauptfunktion der Cellulose ist die strukturelle Unterstützung der Pflanzenzelle und der Schutz der inneren Strukturen der Zelle.

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 verbunden.
• Sie sind unlöslich in Wasser.
• Beide bilden kristalline Nanofibrillen oder Whisker.
• Die Hauptfunktion von Chitin und Cellulose ist die Bereitstellung von struktureller Unterstützung.

Unterschied zwischen Chitin und Cellulose

Definition

Chitin ist eine faserige Substanz, die aus Polysacchariden besteht und der Hauptbestandteil des Exoskeletts von Gliederfüßern und der Zellwände von Pilzen ist, während Cellulose eine unlösliche Substanz ist, die der Hauptbestandteil von pflanzlichen Zellwänden und von Pflanzenfasern wie Baumwolle ist.

Monomereinheit

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.

Festigkeit 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 mehr Steifigkeit als Cellulose.

Vorkommen

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

Evolution

Chitin entwickelte sich später und Zellulose früher.

Häufigkeit

Chitin ist vergleichsweise wenig verbreitet und Cellulose ist das häufigste Polysaccharid auf der Erde.

Schlussfolgerung

Chitin ist der strukturelle Bestandteil der Zellwand von Pilzen und des Exoskeletts von Gliedertieren. Cellulose ist der Strukturbestandteil der Zellwand von Pflanzen und Algen. Die Festigkeit von Chitin ist höher als die von Cellulose. Der Hauptunterschied zwischen Chitin und Cellulose ist das Vorkommen und die Stärke der Moleküle.

Referenz:

1. “Chitin – Definition, Funktion, Struktur und Beispiele.” Biologie-Lexikon, Biologie-Lexikon, 28 Apr. 2017, Available Here
2. “Cellulose.” Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc, 8 Feb. 2018, Available Here

Image Courtesy:

1. “Haworth projection of chitin” By Vaccinationist – Own work (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. “Cellulose spacefilling model” By CeresVesta (talk) (Uploads) – Own work (Public Domain) via Commons Wikimedia