Sleutelverskil – Lignien vs Sellulose
Die plantselwand bestaan uit primêre en sekondêre mure. Die primêre selwand bestaan uit veelvuldige lae sellulose, 'n glukose-polisakkaried. Sellulose is die mees algemene organiese verbinding op aarde. 33% van alle plantmateriaal bestaan uit sellulose. Dit is 'n kommersieel belangrike verbinding wat gebruik word in die vervaardiging van verskillende materiale soos papier, farmaseutiese produkte en tekstiele. Lignien is die tweede volopste verbinding op aarde, slegs deur sellulose oortref; dit kom hoofsaaklik in houtagtige plante voor. Die belangrikste verskil tussen lignien en sellulose is dat sellulose 'n polimeer van koolhidrate is, terwyl lignien 'n nie-koolhidraat aromatiese polimeer is.
Wat is Lignien?
Die algemene term lignien beskryf 'n groot groep aromatiese polimere wat saamgestel is as gevolg van die oksidatiewe koppeling van 4-hidroksifenielpropanoïede. Dit is organiese polimere wat as strukturele verbindings in vaatplante en sommige alge voorkom. In vaatplante is lignien 'n belangrike strukturele verbinding tydens sekondêre verdikking en vorming van die sekondêre selwand. Dit verskaf styfheid aan die bas en hout van die stam en verleen weerstand teen bederf deur selwandpolisakkariede teen mikrobiese afbraak te beskerm.
Lignien speel 'n belangrike rol in die proses om water in vaatplantstingels te gelei. Polisakkariedpolimere soos sellulose wat in die plantselwand voorkom, is deurlaatbaar vir water as gevolg van hul hidrofiliese aard. As gevolg van sy aromatiese aard is lignien meer hidrofobies en skep dit 'n hindernis vir die opname van water in die selwand deur kruisbindings tussen polisakkariede te vorm. Dit bied 'n doeltreffende pad vir vaskulêre weefsel van die plant om water sonder enige hindernisse te gelei.
Figuur 01: Lignienstruktuur
Behalwe dat dit 'n strukturele verbinding is, is lignien 'n belangrike verbinding wat die koolstofsiklus dryf en dien as 'n stadige ontbindende middel van dooie plantegroei. Dit is 'n groot beperkende faktor in die omskakeling van plantbiomassa in biobrandstof.
In 'n kommersiële aspek is die verwydering van lignien uit plantbiomassa 'n ingewikkelde en duur proses. Daarom word baie navorsingstudies oor hierdie vooruitsig gedoen om plante met minder lignienafsetting te skep en 'n vorm van lignien te ontwikkel wat meer vatbaar is vir moeitelose chemiese vertering.
Wat is sellulose?
Sellulose is 'n polimeer wat uit β-glukose bestaan en is die volopste organiese molekule op aarde. Sellulose word hoofsaaklik in plante aangetref, en 40% van die plantselwand bestaan uit sellulose. Dit is in verskillende lae in die plantselwand gerangskik, gedifferensieer in primêre en sekondêre mure. Die struktuur van sellulose bestaan uit lineêre β-glukosekettings wat aanmekaar gekoppel is deur β 1-4 gliosiedbindings. Die teenwoordigheid van hidroksielgroepe (-OH) wat uit elke ketting in alle rigtings uitsteek, verhoog die koppeling tussen aangrensende β-glukosekettings. As gevolg van hierdie kruisbinding neem die treksterkte van die sellulosestruktuur toe. Hierdie hoë treksterkte verhoed dat die sel bars wanneer water deur osmose die sel binnedring. Die vorm van die sel word bepaal volgens die rangskikking van sellulose bondels.
Figuur 02: Chemiese struktuur van sellulose
Buiten sy primêre funksie as 'n strukturele verbinding, dien sellulose as 'n belangrike bron van voedsel vir sommige diere, bakterieë en swamme. Sellulose word deur die ensiem sellulase tot glukose gekataboliseer. Selfs al is sellulose 'n goeie bron van glukose, kan mense dit nie gebruik nie, aangesien hulle nie die ensiem sellulase in hul sisteme het nie. Soogdiere soos koeie verteer sellulose deur hul dermmikro-organismes wat die vermoë het om sellulose te kataboliseer. In 'n kommersiële aspek is sellulose 'n belangrike verbinding in die industrieë van papier, tekstiel en farmaseutiese produkte.
Wat is die ooreenkomste tussen lignien en sellulose?
- Lignien en sellulose word in alle plante aangetref.
- Hulle is die hoofkomponente van die selwand van die plantselle.
- Albei verbindings behels die verskaffing van strukturele rigiditeit aan die plant.
- Hulle is organiese verbindings.
Wat is die verskil tussen lignien en sellulose?
Lignin vs Sellulose |
|
| Lignin is 'n nie-koolhidraat aromatiese polimeer wat in plante voorkom. | Sellulose is 'n polimeer van koolhidrate (β-glukose) wat in plante voorkom. |
| Ligging | |
| lignien kom basies in die sekondêre selwand voor sodra die plant sekondêre verdikking ondervind. | Sellulose is teenwoordig in die primêre selwand. |
| Struktuur | |
| Lignin is driedimensioneel. | Sellulose is 'n lineêre struktuur met lineêre β-glukosekettings. |
| Kruisskakeling | |
| Lignin het kruisverbindings tussen fenoliese polimere. | Sellulose het kruisverbindings tussen aangrensende –OH-groepe van β-glukosekettings. |
| Bonds | |
| Lignin vorm esterbindings of eterbindings. | Sellulose vorm waterstofbindings of β 1-4 glikosied. |
| Interaksie met water | |
| Lignin is hidrofobies. | Sellulose is hidrofilies. |
Opsomming – Lignien vs Sellulose
Sellulose en lignien is belangrike strukturele komponente van die plantselwand. Sellulose is 'n polimeer van β-glukose en is teenwoordig in die primêre selwand. Lignien, 'n aromatiese polimeer, help die sekondêre verdikking en is basies teenwoordig in die sekondêre selwand. Dit is die verskil tussen lignien en sellulose. As gevolg van hul verskillende chemiese en fisiese eienskappe, is hulle betrokke by baie verskillende funksies binne die sisteem van vaatplante.
