La lignine se trouve principalement localisée dans les structures intercellulaires et fournit la cohésion aux matériaux ligneux. Elle leur confére une résistance mécanique accrue, mais limitant leur élasticité. La lignine représente environ 25 % du poids du bois sec.
Propriétés de la lignine
La lignine est principalement localisée dans la paroi des cellules végétales. On en trouve 3 à 5 % dans les feuilles, 5 à 20 % dans les tiges herbacées et 15 à 35 % dans les tiges ligneuses.
La lignine est un des principaux composants du bois, avec la cellulose, l'hémicellulose : c'est le deuxième biopolymère renouvelable le plus abondant sur Terre, après la cellulose. A elles deux, elles cumulent plus de 70 % de la biomasse totale.
La présence de la lignine contribue à la résistance mécanique et l'hydrophobicité des cellules du xylème responsable du transport de la sève brute. Ce polymère phénolique joue également un rôle dans la protection des plantes contre divers pathogènes.
Il existe différentes façons d'extraire la lignine du bois, les plus connues étant les procédés kraft et bisulfite. Ces procédés sont surtout utilisés pour la fabrication du papier, qui n'utilise que la cellulose. Ainsi, la lignine est dégradée afin de la séparer de la cellulose, puis brûlée pour fournir de l'énergie.
La lignine se trouve principalement localisée dans les structures intercellulaires et fournit la cohésion aux matériaux ligneux. Elle leur confére une résistance mécanique accrue, mais limitant leur élasticité.
La cellulose est la molécule organique la plus abondante sur la terre : cet homo-polymère naturel est le constituant principal de la paroi cellulaire de nombreux végétaux (et notamment des plantes et des arbres) avec une teneur variant de 15 % à 99 % [tableau 1].
Les champignons dégradent la lignine en secrétant des enzymes appelées collectivement ligninases. Les ligninases peuvent être classifiées en phénol oxydases (laccases) et en peroxydases à hème, qui sont elles-mêmes subdivisées en peroxydases de lignine, manganèse-peroxydases et peroxydases versatiles.
La photosynthèse, c'est la synthèse de matière organique (=contenant du carbone), notamment des sucres, à partir de l'eau (H20) puisée dans le sol par les racines et du dioxyde de carbone (CO2) capté dans l'air par les feuilles. Cette réaction produit de l'oxygène (O2), rejetée dans l'atmosphère.
La lignine joue le rôle de lien entre les molécules de cellulose et d'hémicelluloses14. Ces liens sont principalement des liaisons covalentes de type éther et ester.
Le bois se compose d'une fraction organique, d'une fraction minérale et d'eau. La variation de ces composants a une influence sensible sur le pouvoir calorifique et le choix des technologies de combustion. La fraction organique se compose de résines, de tanins et de polymères (cellulose, hémicellulose, lignine…).
La lignine du bois des gymnospermes est constituée à 95 % d'unités G, tandis que celle du bois des angiospermes contient des proportions équivalentes (environ 50 %) d'unités S et G.
La cellulose est un homopolymère linéaire composé de dimères de résidus β-D-anhydroglucopyranose AGU (deux unités AGU reliées entre elles par des liaisons glycosidiques β-(1→4) forment le motif de répétition appelé cellobiose).
Les plantes et certaines bactéries, par la photosynthèse, transforment une partie de la lumière solaire en énergie chimique stable et fixent simultanément le carbone du dioxyde de carbone CO2, de manière à élaborer toutes les molécules organiques nécessaires au développement de la vie.
La chlorophylle est l'un des pigments qui absorbent la lumière dans le processus de la photosynthèse. C'est la chlorophylle qui donne aux feuilles leur couleur verte. À l'automne, les feuilles arrêtent de se nourrir; elles arrêtent donc de produire de la chlorophylle.
Cet amidon, conservé en grains dans le stroma du chloroplaste, constitue la forme de stockage temporaire des glucides lorsque les trioses-phosphates sont produits en excès.
La cellulose constitue leurs résidus de glucose sous forme de liaisons glycosidiques β (1-4). L'amidon contient des résidus de glucose sous forme de liaisons glycosidiques α (1-4) dans l'amylose, tandis que dans les liaisons glycosidiques α (1-6) de l'amylopectine aux points de ramification, sinon les liaisons α (1-4).
Elle est le constituant principal des fibres alimentaires et joue un rôle très important en favorisant le transit intestinal. C'est la raison pour laquelle on préconise la prise alimentaire des végétaux pour améliorer la CONSTIPATION .
La viscose est obtenue grâce à un procédé chimique, qui recrée des fibres artificielles à partir de cellulose végétale. Toutes sortes de fibres végétales peuvent être utilisées pour fabriquer cette soie artificielle, du coton au bambou en passant par l'eucalyptus.
L'amidon est un glucide complexe, car il est constitué d'une chaîne de sucres. Il est notamment présent dans les pommes de terre, certains légumes, le pain, les pâtes et dans les céréales. L'amidon fournit aussi quatre calories par gramme.
Les fibres de cellulose sont insolubles dans l'eau, très résistantes et très rigides. L'implication de pratiquement tous les groupes hydroxyles de la cellulose dans des liaisons hydrogène intra- et intermoléculaires conduit à une structure semi-cristalline insoluble dans l'eau.
Contrairement aux herbivores, l'homme n'a pas l'enzyme cellulase pour digérer la cellulose; ce sucre constitue donc les fibres alimentaires qui ne sont pas absorbées dans notre corps et sont éliminées dans les selles. Pour pénétrer dans nos cellules, l'amidon, lui, doit être digéré en molécules de glucose.
L'acajou de Cuba (Swietenia mahogani) est un bois rouge et tendre. Très recherché au 19e siècle, il a beaucoup servi pour la fabrication des meubles de style Empire. Aujourd'hui, c'est le bois le plus cher sur le marché, d'après Les fils de J. George, un des principaux ébénistes français.
Le gaïac est un bois brun verdâtre très dur. Il est parfois appelé, avec d'autres essences, bois de fer ou ironwood. Sa densité, l'une des plus fortes du monde, est de 1,30, si bien qu'il coule.
Le duramen (du latin durare, durer) est la partie interne du bois, correspondant aux zones d'accroissement les plus anciennement formées, qui ne comportent plus de cellules vivantes.