的木质素（从拉丁术语木材，意思是木材或木材）是聚合物本身的维管植物维的，无定形的和复杂的结构。在植物中，它充当“水泥”，赋予植物茎，树干和其他结构力量和抵抗力。
它主要位于细胞壁中，并防止其受到机械力和病原体的侵害，在细胞内部也很少发现。化学上，它具有各种各样的活性中心，可以使它们与其他化合物相互作用。在这些常见的官能团中，我们具有酚，脂肪族，甲氧基羟基等。
木质素的可能模型。资料来源：真实姓名：KarolGłąbpl.wiki：Karol007常用信息：Karol007e-mail：kamikaze007（at）tlen.pl
由于木质素是高度复杂且多样化的三维网络，因此尚未确定分子的结构。然而，已知它是由松柏醇和衍生自芳族氨基酸苯丙氨酸和酪氨酸的其他苯丙化合物形成的聚合物。
构成它的单体的聚合因种类而异，并且不像其他丰富的蔬菜聚合物（淀粉或纤维素）那样以重复和可预测的方式进行。
到目前为止，只有木质素分子的假设模型可用，并且对于其在实验室中的研究，它们通常使用合成的变体。
木质素的提取方法很复杂，因为它与壁的其他成分结合并且非常不均一。
发现
最早报道木质素存在的人是瑞士出生的科学家AP de Candolle，他描述了木质素的基本化学和物理性质，并创造了术语“木质素”。
主要特点及结构
木质素是植物中仅次于纤维素的第二大有机分子，纤维素是植物细胞壁的主要成分。每年这些植物生产20×10 9吨木质素。然而，尽管其数量众多，但其研究却十分有限。
在纤维素结构达到顶点后（空间上而言），所有木质素中有很大一部分（约75％）位于细胞壁中。木质素的放置称为木质化，这与细胞死亡的事件相吻合。
它是一种光学惰性聚合物，不溶于酸溶液，但溶于强碱，例如氢氧化钠和类似的化合物。
木质素的提取和表征困难
许多作者认为，木质素的提取存在一系列技术难题，这一事实使其结构研究变得复杂。
除了技术难题外，该分子还与纤维素和构成细胞壁的其余多糖共价结合。例如，在木材和其他木质化结构（例如茎）中，木质素与纤维素和半纤维素密切相关。
最后，聚合物在植物之间变化很大。由于上述原因，合成木质素通常用于实验室中的分子研究。
最常用的提取方法
绝大多数木质素提取方法会改变其结构，从而妨碍其研究。在所有现有方法中，最重要的似乎是牛皮纸。在此过程中，用氢氧化钠和硫化钠的碱性溶液以3：1的比例将木质素与碳水化合物分离。
因此，由于酚化合物的存在，绝缘产品为深褐色粉末，其平均密度为1.3至1.4g / cm 3。
衍生自苯基丙烷的单体
尽管存在这些方法上的冲突，但已知木质素聚合物主要由三种苯丙醇类衍生物组成：松柏醇，香豆酸和突触性醇。这些化合物是从称为苯丙氨酸和酪氨酸的芳香族氨基酸开始合成的。
木质素框架的总组成几乎完全由所提及的化合物控制，因为已经发现蛋白质的初始浓度。
这三个苯丙烷单元的比例是可变的，取决于所研究的植物种类。在相同个体的器官内或在细胞壁的不同层中发现单体比例的变化也是可能的。
木质素的三维结构
碳-碳键和碳-氧-碳键的高比例产生高度分支的三维结构。
与我们在蔬菜中发现的大量其他聚合物（例如淀粉或纤维素）不同，木质素单体不会以重复和可预测的方式聚合。
尽管这些构件的结合似乎是由随机力驱动的，但最近的研究发现蛋白质似乎可以介导聚合反应并形成一个大的重复单元。
特征
尽管木质素不是所有植物中普遍存在的成分，但它具有与保护和生长有关的非常重要的功能。
首先，它负责保护没有木质素典型稳定性和刚度的亲水性成分（纤维素和半纤维素）。
由于仅在外部发现，它充当了防止变形和压缩的保护套，而纤维素则负责拉伸强度。
当墙壁组件变湿时，它们会失去机械强度。由于这个原因，木质素与防水组分的存在是必要的。已经表明，木材中木质素百分比的实验性降低与木材的机械性能的降低有关。
木质素的保护还扩展到可能的生物制剂和微生物。这种聚合物阻止了可能降解重要细胞成分的酶的渗透。
它还在调节液体向植物所有结构的运输中起着基本作用。
合成
木质素的形成始于氨基酸苯丙氨酸或酪氨酸的脱氨基反应。氨基酸的化学特性不是很相关，因为两者的加工均导致相同的化合物：4-羟基肉桂酸酯。
对该化合物进行一系列的羟基化，甲基转移和羧基还原的化学反应，直至获得醇。
形成上一节中提到的三种木质素前体后，推测它们会被氧化成自由基，从而形成活性中心来促进聚合过程。
不管促进结合的力量如何，单体都通过共价键彼此结合并形成复杂的网络。
降解
化学降解
由于分子的化学特性，木质素可溶于碱水溶液和热亚硫酸氢盐的溶液中。
真菌介导的酶促降解
生物技术已广泛研究了由真菌的存在介导的木质素降解，用于漂白和处理造纸后产生的残留物以及其他用途。
能够降解木质素的真菌称为白腐真菌，与攻击纤维素分子等的褐腐真菌相反。这些真菌是一个异质类，最突出的代表是Phanarochaete chrysosporium菌种。
通过间接和随机的氧化反应，将单体结合在一起的键逐渐断裂。
攻击木质素的真菌的作用留下了许多酚类化合物，酸和芳香醇。有些残留物会矿化，而另一些会产生腐殖质。
进行该降解过程的酶必须在细胞外，因为木质素不被可水解键结合。
消化中的木质素
对于草食动物，木质素是植物不可消化的纤维成分。也就是说，它不受典型的消化酶或结肠中生活的微生物的攻击。
在营养方面，它对食用它的人体没有任何贡献。实际上，它可以降低其他营养物质的消化率。
应用领域
根据一些作者的观点，尽管可以以几乎取之不尽的数量获得农业残留物，但到目前为止，有关聚合物尚无重要应用。
尽管从19世纪末开始就对木质素进行了研究，但木质素加工相关的复杂性使其难以处理。但是，根据我们已经讨论过的刚度和强度特性，其他资料表明可以利用木质素并提出了几种潜在用途。
当前，正在开发基于木质素和一系列化合物的一系列木材防腐剂，以防止其受到生物和非生物制剂的破坏。
它也可能是用于建筑隔热和隔音的理想物质。
将木质素结合到工业中的优点是它的成本低，并且可以替代由化石燃料或其他石化资源开发的原材料。因此，木质素是具有巨大潜力的聚合物，其正被开发。
参考文献
- 艾伯茨（Alberts，B.）和布雷（Dray）D.（2006）。细胞生物学导论。泛美医学版
- Bravo，LHE（2001）。植物形态学实验室手册。Bib。Orton IICA / CATIE。
- Curtis，H。和Schnek，A。（2006）。生物学邀请。泛美医学版
- 马萨诸塞州古铁雷斯（2000）。生物力学：物理与生理学（第30号）。CSIC-CSIC社论。
- Raven，PH，Evert，RF和Eichhorn，SE（1992）。植物生物学（第2卷）。我扭转了。
- Rodríguez，EV（2001）。热带作物生产的生理学。哥斯达黎加编辑大学。
- Taiz，L.&Zeiger，E.（2007）。植物生理学。Jaume I.大学