štruktúra lignínu

Lignín patrí medzi sekundárne metabolity rastlín a predstavuje druhú najčastejšiu organickú zlúčeninu na zemskom povrchu po celulóze. Zahŕňa 25 % rastlinnej biomasy. V najväčšom množstve sa objavuje v bunkových stenách sekundárnych buniek, ktoré tvoria xylémové cievy a tracheidy.

Ligníny, z latinského lignum – drevo. Sú to zložité fenolové heteropolyméry bunkovej steny kovalentne spojené s polysacharidmi a proteínmi. Ukladanie lignínov poskytuje štrukturálnu podporu a pevnosť nadzemným častiam vyšších suchozemských rastlín. Vďaka hydrofóbnym vlastnostiam zabezpečuje lignín v xylémových cievach vodotesnosť. Sú amorfné a opticky inaktívne. Vznikajú polymerizáciou troch alkoholov kyseliny škoricovej, označovaných ako monolignoly: p-kumarylalkohol, koniferylalkohol a sinapylalkohol, z ktorých vznikajú H (hydroxyfenyl), G (guaiacyl) a S (syringyl) podjednotky. Hlavnými väzbami v molekule lignínu sú éterové (-O-) a uhlík-uhlík väzby.

Lignín prejavuje vysoký stupeň štrukturálnej variability, ktorý závisí od rastlinných druhov a pletív, a od typu bunky. Najtypickejšia odchýlka v zložení lignínu je medzi dvomi základnými skupinami semenných rastlín. Lignín nahosemenných rastlín je zložený z G jednotiek s malým obsahom H zložiek. V krytosemenných rastlinách sú ligníny zložené hlavne z G a S zložiek, s malým obsahom H jednotiek.

Lignifikácia bunkovej steny je proces objavujúci sa iba u vyšších rastlín, ktorého hlavná funkcia je mechanicky posilňovať cievny systém rastliny.

Biosyntézu lignínov možno všeobecne rozdeliť do troch hlavných etáp:

1. šikimátová cesta (vznik fenylalanínu (Phe)a tyrozínu (Tyr))
2. všeobecná fenylpropánová cesta (vedie od Phe resp. Tyr ku kyseline škoricovej)
3. lignín-špecifická cesta (vedie od aktivovaných cinamyl CoA-esterov ku príslušným cinamyl alkoholom)

Chemický portál