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Le bois
09-La constitution chimique du bois


Les cellules qui constituent le bois d'un tronc d'arbre sont pour les plus externes (aubier) des cellules vivantes et pour les plus internes (coeur) des cellules mortes. Ce sont les parois très épaisses des cellules qui donnent au bois ses propriétés. Ces parois sont formées de deux constituants principaux, la cellulose et la lignine.

LA CELLULOSE

La cellulose, constituant majeur de la paroi de toutes les cellules est un glucide, polymère en β 1-4 de cellobiose (un diholoside formé lui-même de deux glucoses unis en β 1-4).

le cellobiose, monomère de la cellulose.
L'association des deux glucoses en β 1-4 implique que la position du deuxième soit inversée par rapport à celle du premier.
Un fragment de molécule de cellulose.
Par suite de la conformation de la molécule de cellobiose, les liaisons osidiques successives (β 1-4) ainsi que les fonctions CH2OH sont situées alternativement au dessus et au dessous du plan de la molécule. Cette conformation permet de solidifier cette chaîne par des liaisons hydrogène ( liaisons H) répétitives. Grâce à cela, la molécule présente une forme linéaire et ne s'enroule pas sur elle-même.
 

En fait, les molécules de cellulose ne sont pas libre mais sont associées entre elles par des liaisons H inter-caténaires pour constituer des microfibrilles extrêmement résistantes. La cellulose, associée aux pectines, représente le constituant majeur des parois primaires en assurant à la fois le solidité et une certaine élasticité.

Dans les parois secondaires lignifiées (fibres et bois), la cellulose est associée à un autre constituant, la lignine.

LA LIGNINE

La lignine (ou plutôt les lignines) est un polymère complexe, non linéaire, constitué de monomères constitués d'un squelette phenyl-propane (cycle de 6 carbones . chaîne à 3 carbones)

Les trois monomères principaux de la lignine.
Ces monomères diffèrent par le cycle qui peut être non méthylé (cycle H pour hydroxy-benzoyl), méthylé (cycle G pour gaïacyl) ou deux fois méthylé (cycle S pour syringyl). L'acide conyférylique est très abondant (80%) chez les Conifères (Gymnospermes) et l'acide sinapylique (50%) chez les Angiospermes.
 

La polymérisation n'est pas linéaire et les motifs de base associés entre eux constituent un réseau qui s'interpénètre dans le réseau de cellulose. Contrairement à ce que l'on pourrait penser, ce n'est pas la paroi "secondaire" des éléments du bois qui est la plus lignifiée mais plutôt la partie mitoyenne entre les cellules, ce qui renforce la cohésion et donc la résistance mécanique du bois.

La lignification donne au bois de nouvelles propriétés et en particulier une grande hydrophobie. Ceci a plusieurs conséquences :

  • Dans la plante, l'hydrophobie de la lignine est un élément majeur de la bonne circulation de la sève
  • Le bois coupé et séché (matériau) a une densité inférieure à 1. Placé dans l'eau, il continue de flotter car il ne s'imbibe pas d'eau grâce à la lignine.
Roger Prat
voir la formation et la structure des différents types de bois (Gymnospermes et Angiospermes). Les propriétés remarquables du bois dans son rôle de conduction et de soutien dans la plante vivante et dans son utilisation dépendent à la fois de ses propriétés chimiques et mécaniques.
Dernières modifications : 20 fevrier 2012
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