Perbezaan Utama – Lignin lwn Selulosa
Dinding sel tumbuhan terdiri daripada dinding primer dan sekunder. Dinding sel primer terdiri daripada pelbagai lapisan selulosa, polisakarida glukosa. Selulosa adalah sebatian organik yang paling biasa di bumi. 33% daripada semua bahan tumbuhan terdiri daripada selulosa. Ia adalah sebatian penting secara komersial yang digunakan dalam pengeluaran bahan yang berbeza seperti kertas, farmaseutikal, dan tekstil. Lignin ialah sebatian kedua paling banyak di bumi, hanya diatasi oleh selulosa; ia terdapat terutamanya dalam tumbuhan berkayu. Perbezaan utama antara lignin dan selulosa ialah selulosa ialah polimer karbohidrat manakala lignin ialah polimer aromatik bukan karbohidrat.
Apakah Lignin?
Istilah umum lignin menerangkan sekumpulan besar polimer aromatik yang terhimpun hasil daripada gandingan oksidatif 4-hidroksifenilpropanoid. Mereka adalah polimer organik yang hadir sebagai sebatian struktur dalam tumbuhan vaskular dan beberapa alga. Dalam tumbuhan vaskular, lignin adalah sebatian struktur penting semasa penebalan sekunder dan pembentukan dinding sel sekunder. Ini memberikan ketegaran pada kulit kayu dan kayu batang dan memberikan rintangan pereputan dengan melindungi polisakarida dinding sel daripada degradasi mikrob.
Lignin memainkan peranan penting dalam proses pengaliran air dalam batang tumbuhan vaskular. Polimer polisakarida seperti selulosa yang terdapat dalam dinding sel tumbuhan adalah telap kepada air kerana sifat hidrofiliknya. Kerana sifat aromatiknya, lignin lebih hidrofobik dan mewujudkan halangan untuk penyerapan air ke dalam dinding sel dengan membentuk hubungan silang antara polisakarida. Ini menyediakan laluan yang cekap untuk tisu vaskular tumbuhan untuk mengalirkan air tanpa sebarang halangan.
Rajah 01: Struktur Lignin
Selain daripada sebatian struktur, lignin ialah sebatian penting yang memacu kitaran karbon dan bertindak sebagai agen penguraian tumbuhan mati yang perlahan. Ia merupakan faktor pengehad utama dalam penukaran biojisim tumbuhan kepada biobahan api.
Dalam aspek komersial, penyingkiran lignin daripada biojisim tumbuhan adalah proses yang rumit dan mahal. Oleh itu, banyak kajian penyelidikan dijalankan ke atas prospek ini untuk mencipta tumbuhan dengan pemendapan lignin yang kurang dan membangunkan bentuk lignin yang lebih mudah terdedah kepada pencernaan kimia yang mudah.
Apakah itu Selulosa?
Selulosa ialah polimer yang terdiri daripada β glukosa dan merupakan molekul organik yang paling banyak di bumi. Selulosa terutamanya terdapat dalam tumbuhan, dan 40% daripada dinding sel tumbuhan terdiri daripada selulosa. Ia disusun dalam lapisan yang berbeza dalam dinding sel tumbuhan, dibezakan kepada dinding primer dan sekunder. Struktur selulosa terdiri daripada rantai glukosa β linear yang dihubungkan bersama oleh ikatan β 1-4 gliosidik. Kehadiran kumpulan hidroksil (-OH) yang mengunjur keluar dari setiap rantai ke semua arah, meningkatkan hubungan antara rantai glukosa β bersebelahan. Disebabkan hubungan silang ini, kekuatan tegangan struktur selulosa meningkat. Kekuatan tegangan yang tinggi ini menghalang sel daripada pecah apabila air memasuki sel melalui osmosis. Bentuk sel ditentukan mengikut susunan berkas selulosa.
Rajah 02: Struktur Kimia Selulosa
Selain daripada fungsi utamanya sebagai sebatian struktur, selulosa berfungsi sebagai sumber makanan penting bagi sesetengah haiwan, bakteria dan kulat. Selulosa dikatabolismekan menjadi glukosa oleh enzim selulase. Walaupun selulosa adalah sumber glukosa yang baik, manusia tidak dapat menggunakannya kerana mereka kekurangan enzim selulase dalam sistem mereka. Mamalia seperti lembu mencerna selulosa oleh mikroorganisma usus mereka yang mempunyai keupayaan untuk mengkatabolismekan selulosa. Dalam aspek komersial, selulosa ialah sebatian penting dalam industri kertas, tekstil dan farmaseutikal.
Apakah Persamaan Antara Lignin dan Selulosa?
- Lignin dan selulosa terdapat dalam semua tumbuhan.
- Ia adalah komponen utama dinding sel sel tumbuhan.
- Kedua-dua sebatian terlibat dalam menyediakan ketegaran struktur kepada loji.
- Ia adalah sebatian organik.
Apakah Perbezaan Antara Lignin dan Selulosa?
Lignin lwn Selulosa |
|
| Lignin ialah polimer aromatik bukan karbohidrat yang terdapat dalam tumbuhan. | Selulosa ialah polimer karbohidrat (glukosa β) yang terdapat dalam tumbuhan. |
| Lokasi | |
| Lignin pada asasnya terdapat dalam dinding sel sekunder sebaik sahaja tumbuhan mengalami penebalan sekunder. | Selulosa terdapat dalam dinding sel primer. |
| Struktur | |
| Lignin ialah tiga dimensi. | Selulosa ialah struktur linear dengan rantai glukosa β linear. |
| Pautan Silang | |
| Lignin mempunyai pautan silang antara polimer fenolik. | Selulosa mempunyai hubungan silang antara kumpulan –OH bersebelahan rantai glukosa β. |
| Ikatan | |
| Lignin membentuk ikatan ester atau ikatan eter. | Selulosa membentuk ikatan hidrogen atau β 1-4 glikosidik. |
| Interaksi dengan Air | |
| Lignin bersifat hidrofobik. | Selulosa bersifat hidrofilik. |
Ringkasan – Lignin lwn Selulosa
Selulosa dan lignin adalah komponen struktur penting dinding sel tumbuhan. Selulosa ialah polimer β glukosa dan terdapat dalam dinding sel primer. Lignin, polimer aromatik, membantu penebalan sekunder dan pada asasnya terdapat dalam dinding sel sekunder. Ini adalah perbezaan antara lignin dan selulosa. Oleh kerana sifat kimia dan fizikalnya yang berbeza, ia terlibat dalam banyak fungsi yang berbeza di dalam sistem tumbuhan vaskular.
