Die Hauptunterschied zwischen Chitin und Cellulose ist, dass die Chitin ist ein Polymer von N-Acetyl-D-Glucosamin, während die Cellulose ein Polymer von D-Glucose ist. Darüber hinaus kommt Chitin in der Zellwand von Pilzen vor und bildet auch das Exoskelett von Arthropoden, während Cellulose in der Zellwand von Pflanzen und Algen vorkommt.

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

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Was ist Chitin?

Chitin ist das Polysaccharid, das aus N-Acetyl-D-Glucosamin-Monomeren besteht. Die Grundstruktur von Chitin ähnelt der von Cellulose. Die Hauptfunktion von Chitin besteht darin, der Pilzzellwand Festigkeit und Unterstützung zu verleihen. Darüber hinaus ist Chitin der wichtigste strukturelle Bestandteil des Exoskeletts von Arthropoden wie Insekten und Krebstieren. Chitin kommt in den Radulae von Weichtieren, dem Schnabel von Kopffüßern und den Schuppen von Fischen vor. Chitin wird zum Leimen und Festigen von Papier sowie als Lebensmittelverdicker und -stabilisator verwendet.

Abbildung 1: Chitin – Haworth-Projektion

Die N-Acetyl-D-Glucose-Einheiten bilden zwischen sich kovalente β-(1→4)-Bindungen, 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 Kapazität zur Bildung von Wasserstoffbindung zwischen benachbarten Polymeren.

Was ist Zellulose?

Cellulose ist ein Polysaccharid, das aus D-Glucose-Monomeren besteht. Es ist die am häufigsten vorkommende Art von Makromolekülen auf der Erde und besteht aus der Pflanzen- und Algenzellwand. Da die D-Glucosemonomere β-(1→4)-Bindungen bilden, ist Cellulose ein lineares Polymer. Die parallel ausgerichteten Polymere der Cellulose bilden Mikrofasern, die durch Wasserstoffbrücken miteinander verbunden sind. In einer Mikrofaser befinden sich etwa 80 Zellulosemoleküle. Diese Fasern sind mit Hemicellulose vernetzt. Sowohl Zellulose als auch Hemizellulose kommen in der mittleren Lamelle der Zellwand suspendiert vor.

Abbildung 2: Wasserstoffbrückenbindung 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

Unterschied zwischen Chitin und Cellulose

Definition

Chitin bezeichnet eine faserige Substanz aus Polysacchariden, die den Hauptbestandteil des Exoskeletts von Arthropoden und der Zellwände von Pilzen darstellt, während sich Cellulose auf eine unlösliche Substanz bezieht, die Hauptbestandteil von Pflanzenzellwänden 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.

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 mehr Steifigkeit als Cellulose.

Auftreten

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

Evolution

Chitin entwickelte sich später und Cellulose entwickelte sich früher.

Fülle

Chitin ist vergleichsweise seltener und Cellulose ist das am häufigsten vorkommende Polysaccharid auf der Erde.

Abschluss

Chitin ist der strukturelle Bestandteil der Pilzzellwand und des Exoskeletts von Arthropoden. Cellulose ist der strukturelle Bestandteil der Pflanzen- und Algenzellwand. 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-Wörterbuch, Biologie-Wörterbuch, 28. April 2017, hier verfügbar2. "Zellulose." Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc., 8. Februar 2018, hier verfügbar

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. „Haworth-Projektion von Chitin“ Von Impfexperte – Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia 2. „Cellulose spacefilling model“ Von CeresVesta (Vortrag) (Uploads) – Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia