Негизги Айырма – Лигнин менен Целлюлоза
Өсүмдүк клеткасынын дубалы биринчилик жана экинчилик дубалдардан турат. Негизги клетка дубалы глюкоза полисахариди болгон целлюлозанын көп катмарларынан турат. Целлюлоза жер бетиндеги эң кеңири таралган органикалык кошулма. Бардык өсүмдүктөрдүн 33% целлюлозадан турат. Бул кагаз, фармацевтика жана текстиль сыяктуу ар кандай материалдарды өндүрүүдө колдонулган коммерциялык жактан маанилүү кошулма. Лигнин - жер бетинде эң көп болгон экинчи кошулма, бир гана целлюлозадан ашкан; ал негизинен жыгач өсүмдүктөрүндө болот. Лигнин менен целлюлозанын ортосундагы негизги айырма целлюлоза карбонгидраттын полимери, ал эми лигнин карбонгидрат эмес жыпар жыттуу полимер болуп саналат.
Лигнин деген эмне?
Лигнин деген жалпы термин 4-гидроксифенилпропаноиддердин кычкылдануу кошулушунун натыйжасында чогулган ароматтык полимерлердин чоң тобун сүрөттөйт. Алар кан тамыр өсүмдүктөрдө жана кээ бир балырларда структуралык кошулмалар катары кездешкен органикалык полимерлер. Кан тамыр өсүмдүктөрдө лигнин экинчилик коюуланууда жана экинчилик клетка дубалынын пайда болушунда маанилүү структуралык кошулма болуп саналат. Бул сабагынын кабыгына жана жыгачына катуулукту камсыз кылат жана клетка дубалынын полисахариддерин микробдордун бузулушунан коргоп, чирип туруштук берет.
Лигнин тамырлуу өсүмдүктөрдүн сабактарында сууну өткөрүү процессинде маанилүү роль ойнойт. Өсүмдүк клеткасынын капталында болгон целлюлоза сыяктуу полисахариддик полимерлер гидрофилдик мүнөзүнөн улам сууну өткөрүүчү. Ароматтык табиятынан улам лигнин гидрофобдуураак болуп, полисахариддердин ортосунда кайчылаш байланыштарды түзүп, клетканын дубалына суунун сиңишине тоскоолдук жаратат. Бул өсүмдүктүн кан тамыр кыртышынын сууну эч кандай тоскоолдуксуз өткөрүшү үчүн натыйжалуу жолду камсыз кылат.
01-сүрөт: Лигнин түзүмү
Структуралык кошулма болуу менен бирге, лигнин көмүртек циклин кыймылга келтирүүчү жана өлгөн өсүмдүктөрдүн жай ажыроочу агенти катары кызмат кылган маанилүү кошулма болуп саналат. Бул өсүмдүк биомассасын биоотунга айландыруунун негизги чектөөчү фактору.
Коммерциялык аспектиде өсүмдүк биомассасынан лигнинди алып салуу татаал жана кымбат процесс. Ошондуктан, лигнин азыраак чөктүрүлгөн өсүмдүктөрдү түзүү жана химиялык сиңирүүгө оңой болгон лигнин формасын өнүктүрүү үчүн бул келечек боюнча көптөгөн изилдөөлөр жүргүзүлүүдө.
Целлюлоза деген эмне?
Целлюлоза β глюкозадан турган полимер жана жер бетинде эң көп кездешкен органикалык молекула. Целлюлоза негизинен өсүмдүктөрдө болот, ал эми өсүмдүк клеткасынын дубалынын 40% целлюлозадан турат. Өсүмдүк клеткасынын капталында ар кандай катмарларда жайгашып, биринчилик жана экинчилик дубалдар болуп айырмаланат. Целлюлозанын түзүлүшү β 1-4 глиозиддик байланыштар менен байланышкан сызыктуу β глюкоза чынжырларынан турат. Ар бир чынжырдан бардык багыттар боюнча чыгып турган гидроксил топторунун (-OH) болушу чектеш β глюкоза чынжырларынын ортосундагы байланышты күчөтөт. Бул кайчылаш байланыштын аркасында целлюлозанын структурасынын тартылуу күчү жогорулайт. Бул жогорку тартылуу күчү клеткага осмос аркылуу суу киргенде клетканын жарылуусуна жол бербейт. Клетканын формасы целлюлоза байламталарынын тизилишине жараша аныкталат.
02-сүрөт: Целлюлозанын химиялык түзүлүшү
Структуралык кошулма катары негизги функциясынан тышкары, целлюлоза кээ бир жаныбарлар, бактериялар жана козу карындар үчүн азыктын маанилүү булагы катары кызмат кылат. Целлюлоза целлюлоза ферменти аркылуу глюкозага айландырылат. Целлюлоза глюкозанын жакшы булагы болгонуна карабастан, адамдар аны колдоно алышпайт, анткени алардын системаларында целлюлоза ферменти жок. Уйлар сыяктуу сүт эмүүчүлөр целлюлозаны ичегидеги микроорганизмдер менен сиңирет, алар целлюлозаны катаболизациялоо жөндөмүнө ээ. Коммерциялык аспектиде целлюлоза кагаз, текстиль жана фармацевтика тармактарында маанилүү кошулма болуп саналат.
Лигнин менен целлюлозанын кандай окшоштуктары бар?
- Лигнин жана целлюлоза бардык өсүмдүктөрдө кездешет.
- Алар өсүмдүк клеткаларынын клетка дубалынын негизги компоненттери.
- Эки кошулма тең өсүмдүктүн структуралык катуулугун камсыз кылат.
- Алар органикалык кошулмалар.
Лигнин менен целлюлозанын ортосунда кандай айырма бар?
Лигнин vs Целлюлоза |
|
| Лигнин - өсүмдүктөрдө кездешүүчү углеводсуз ароматтык полимер. | Целлюлоза – өсүмдүктөрдө кездешүүчү углеводдун (β глюкоза) полимери. |
| Жайгашкан жер | |
| Лигнин, негизинен, өсүмдүк экинчилик коюуланууга кабылганда, экинчилик клетка дубалында болот. | Целлюлоза негизги клетка дубалында бар. |
| Структура | |
| Лигнин үч өлчөмдүү. | Целлюлоза сызыктуу β глюкоза чынжырлары бар сызыктуу түзүлүш. |
| кайчылаш байланыш | |
| Лигниндин фенолдук полимерлердин ортосунда кайчылаш байланыштары бар. | Целлюлоза β глюкоза чынжырынын чектеш –OH топторунун ортосунда кайчылаш байланыштарга ээ. |
| Облигациялар | |
| Лигнин эфирдик байланыштарды же эфир байланыштарын түзөт. | Целлюлоза суутек байланыштарын же β 1-4 гликозиддик байланыштарды түзөт. |
| Суу менен өз ара аракеттенүү | |
| Лигнин гидрофоб. | Целлюлоза гидрофильдүү. |
Кыскача – Лигнин vs Целлюлоза
Целлюлоза жана лигнин өсүмдүк клеткасынын дубалынын маанилүү структуралык компоненттери болуп саналат. Целлюлоза β-глюкозанын полимери жана клетканын негизги дубалында болот. Лигнин, жыпар жыттуу полимер, экинчилик коюуланууга жардам берет жана негизинен экинчилик клетка дубалында болот. Бул лигнин менен целлюлозанын ортосундагы айырма. Ар кандай химиялык жана физикалык касиеттеринен улам, алар тамырлуу өсүмдүктөр системасынын ичинде көптөгөн ар кандай функцияларды аткарышат.
