Tofauti Muhimu – Lignin dhidi ya Selulosi
Ukuta wa seli ya mmea unajumuisha kuta za msingi na za upili. Ukuta wa seli kuu unajumuisha tabaka nyingi za selulosi, polysaccharide ya glukosi. Cellulose ni kiwanja cha kikaboni kinachojulikana zaidi duniani. Asilimia 33 kati ya vitu vyote vya mmea huundwa na selulosi. Ni kiwanja muhimu kibiashara kinachotumika katika utengenezaji wa nyenzo tofauti kama vile karatasi, dawa, na nguo. Lignin ni kiwanja cha pili kwa wingi duniani, ikizidiwa tu na selulosi; iko hasa katika mimea ya miti. Tofauti kuu kati ya lignin na selulosi ni kwamba selulosi ni polima ya kabohaidreti wakati lignin ni polima yenye kunukia isiyo na kabohaidreti.
Lignin ni nini?
Neno la jumla lignin hufafanua kundi kubwa la polima zenye kunukia zilizokusanywa kutokana na muunganisho wa vioksidishaji wa 4-hydroxyphenylpropanoids. Ni polima za kikaboni zilizopo kama misombo ya kimuundo katika mimea ya mishipa na baadhi ya mwani. Katika mimea ya mishipa, lignin ni kiwanja muhimu cha kimuundo wakati wa unene wa sekondari na uundaji wa ukuta wa seli ya sekondari. Hii hutoa uthabiti kwa gome na mbao za shina na hutoa upinzani wa kuoza kwa kulinda polisakaridi za ukuta wa seli kutokana na uharibifu wa vijidudu.
Lignin ina jukumu muhimu katika mchakato wa kutiririsha maji kwenye mashina ya mimea yenye mishipa. Polima za polysaccharide kama vile selulosi iliyopo kwenye ukuta wa seli ya mmea huweza kupenyeza maji kutokana na asili yake ya haidrofili. Kwa sababu ya asili yake ya kunukia, lignin ina haidrofobu zaidi na inajenga kikwazo cha kunyonya maji kwenye ukuta wa seli kwa kutengeneza viungo vya msalaba kati ya polysaccharides. Hii hutoa njia mwafaka kwa tishu za mishipa ya mmea kuendesha maji bila vizuizi vyovyote.
Kielelezo 01: Muundo wa Lignin
Mbali na kuwa kiwanja cha muundo, lignin ni kiwanja muhimu kinachoendesha mzunguko wa kaboni na hufanya kazi kama wakala wa kuoza polepole wa mimea iliyokufa. Ni kikwazo kikubwa katika ubadilishaji wa majani ya mimea kuwa nishati ya mimea.
Katika kipengele cha kibiashara, kuondolewa kwa lignin kutoka kwa majani ya mimea ni mchakato mgumu na wa gharama kubwa. Kwa hivyo, tafiti nyingi za utafiti zinafanywa kuhusu matarajio haya ili kuunda mimea yenye utuaji mdogo wa lignin na kukuza aina ya lignin ambayo huathiriwa zaidi na usagaji chakula wa kemikali.
Selulosi ni nini?
Selulosi ni polima inayojumuisha β glukosi na ndiyo molekuli kikaboni iliyo nyingi zaidi duniani. Cellulose hupatikana hasa katika mimea, na 40% ya ukuta wa seli ya mmea huundwa na selulosi. Imepangwa kwa tabaka tofauti katika ukuta wa seli ya mmea, tofauti katika kuta za msingi na za sekondari. Muundo wa selulosi unajumuisha minyororo ya glukosi ya beta iliyounganishwa pamoja na vifungo vya β 1-4 vya glyosidic. Uwepo wa vikundi vya haidroksili (-OH) vinavyojitokeza kutoka kwa kila mnyororo katika pande zote, huongeza muunganisho kati ya minyororo ya glukosi ya beta iliyo karibu. Kutokana na uhusiano huu wa msalaba, nguvu ya mvutano wa muundo wa selulosi huongezeka. Nguvu hii ya juu ya mkazo huzuia seli kupasuka wakati maji huingia kwenye seli kupitia osmosis. Umbo la seli hubainishwa kulingana na mpangilio wa vifurushi vya selulosi.
Kielelezo 02: Muundo wa Kemikali ya Selulosi
Mbali na utendaji wake wa kimsingi kama kiwanja cha muundo, selulosi hutumika kama chanzo muhimu cha chakula kwa baadhi ya wanyama, bakteria na kuvu. Selulosi inabadilishwa kuwa sukari na selulosi ya enzyme. Ingawa selulosi ni chanzo kizuri cha glukosi, wanadamu hawawezi kuitumia kwa vile hawana kimeng'enya selulasi kwenye mifumo yao. Mamalia kama ng'ombe humeng'enya selulosi kwa kutumia vijidudu vyao vya utumbo ambavyo vina uwezo wa kufyonza selulosi. Katika nyanja ya kibiashara, selulosi ni kiwanja muhimu katika tasnia ya karatasi, nguo na dawa.
Je, Kuna Ufanano Gani Kati ya Lignin na Selulosi?
- Lignin na selulosi hupatikana katika mimea yote.
- Ni vijenzi vikuu vya ukuta wa seli za seli za mmea.
- Michanganyiko yote miwili inahusisha kutoa uthabiti wa kimuundo kwa mmea.
- Ni misombo ya kikaboni.
Nini Tofauti Kati ya Lignin na Cellulose?
Lignin vs Selulosi |
|
| Lignin ni polima yenye kunukia isiyo na kabohaidreti inayopatikana kwenye mimea. | Selulosi ni polima ya kabohaidreti (β glukosi) inayopatikana kwenye mimea. |
| Mahali | |
| Lignin iko katika ukuta wa seli ya pili mara tu mmea unapokumbana na unene wa pili. | Selulosi ipo kwenye ukuta msingi wa seli. |
| Muundo | |
| Lignin ina pande tatu. | Selulosi ni muundo wa mstari na minyororo ya glukosi ya β. |
| Muunganisho Mtambuka | |
| Lignin ina viunganishi kati ya polima za phenolic. | Selulosi ina viunganishi kati ya vikundi vya karibu -OH vya minyororo ya β glukosi. |
| Bondi | |
| Lignin huunda bondi za ester au bondi za etha. | Selulosi huunda vifungo vya hidrojeni au β 1-4 glycosidic. |
| Muingiliano na Maji | |
| Lignin ina hydrophobic. | Selulosi ina haidrofili. |
Muhtasari – Lignin dhidi ya Selulosi
Selulosi na lignin ni vijenzi muhimu vya kimuundo vya ukuta wa seli ya mmea. Selulosi ni polima ya glukosi ya beta na iko kwenye ukuta wa seli msingi. Lignin, polima yenye kunukia, husaidia unene wa pili na kimsingi iko kwenye ukuta wa seli ya pili. Hii ndio tofauti kati ya lignin na selulosi. Kutokana na tofauti zao za kemikali na kimwili, wanahusika katika kazi nyingi tofauti ndani ya mfumo wa mimea ya mishipa.
