הבדל מפתח - לגנין לעומת תאית
דופן תא הצמח מורכב מקירות ראשוניים ומשניים. דופן התא הראשוני מורכב משכבות מרובות של תאית, פוליסכריד גלוקוז. תאית היא התרכובת האורגנית הנפוצה ביותר על פני כדור הארץ. 33% מכלל החומר הצמחי מורכב מתאית. זוהי תרכובת חשובה מבחינה מסחרית המשמשת בייצור של חומרים שונים כגון נייר, תרופות וטקסטיל. לגנין הוא התרכובת השנייה בשכיחותה על פני כדור הארץ, שרק תאית עולה עליה; הוא קיים בעיקר בצמחים עציים. ההבדל העיקרי בין ליגנין לתאית הוא שתאית היא פולימר של פחמימות ואילו ליגנין הוא פולימר ארומטי ללא פחמימות.
מה זה ליגנין?
המונח הכללי ליגנין מתאר קבוצה גדולה של פולימרים ארומטיים המורכבים כתוצאה מהצימוד החמצוני של 4-הידרוקסי-פניל-פרופנואידים. הם פולימרים אורגניים הקיימים כתרכובות מבניות בצמחי כלי דם ובכמה אצות. בצמחי כלי דם, ליגנין הוא תרכובת מבנית חשובה במהלך עיבוי משני והיווצרות דופן התא המשני. זה מספק קשיחות לקליפה ולעץ של הגבעול ומקנה עמידות בפני ריקבון על ידי הגנה על פוליסכרידים של דופן התא מפני פירוק חיידקים.
ליגנין ממלא תפקיד חשוב בתהליך הולכת המים בגבעולים של צמחי כלי דם. פולימרים פוליסכרידים כמו תאית הנמצאים בדופן תאי הצמח חדירים למים בשל אופיים ההידרופילי. בגלל אופיו הארומטי, ליגנין הוא הידרופובי יותר ויוצר מכשול לספיגת המים לדופן התא על ידי יצירת קשרים צולבים בין פוליסכרידים.זה מספק מסלול יעיל לרקמת כלי הדם של הצמח להוליך מים ללא מכשולים.
איור 01: מבנה ליגנין
מלבד היותו תרכובת מבנית, ליגנין הוא תרכובת חשובה המניעה את מחזור הפחמן ופועלת כגורם מתפרק איטי של צמחייה מתה. זהו גורם מגביל עיקרי בהמרה של ביומסה צמחית לדלק ביולוגי.
בהיבט מסחרי, הוצאת ליגנין מביומסה צמחית היא תהליך מסובך ויקר. לכן, מחקרים רבים נערכים על סיכוי זה על מנת ליצור צמחים עם פחות שקיעת ליגנין ולפתח צורה של ליגנין שרגישה יותר לעיכול כימי ללא מאמץ.
מה זה תאית?
צלולוזה הוא פולימר המורכב מגלוקוז β והוא המולקולה האורגנית הנפוצה ביותר על פני כדור הארץ.תאית מצויה בעיקר בצמחים, ו-40% מדופן התא הצמחי מורכב מתאית. הוא מסודר בשכבות שונות בדופן תא הצמח, מובחן לדפנות ראשוניות ומשניות. המבנה של תאית מורכב משרשראות β גלוקוז ליניאריות המקושרות זו לזו על ידי קשרים גליואידים β 1-4. נוכחותן של קבוצות הידרוקסיל (-OH) היוצאות מכל שרשרת לכל הכיוונים, מגבירה את הקישור בין שרשראות β גלוקוז סמוכות. עקב הצמדה צולבת זו, חוזק המתיחה של מבנה התאית עולה. חוזק מתיחה גבוה זה מונע מהתא להתפוצץ כאשר מים חודרים לתא דרך אוסמוזה. צורת התא נקבעת לפי סידור צרורות התאית.
איור 02: מבנה כימי של תאית
מלבד תפקידה העיקרי כתרכובת מבנית, תאית משמשת מקור מזון חשוב לבעלי חיים, חיידקים ופטריות מסוימים.התאית מפוצלת לגלוקוז על ידי האנזים צלולאז. למרות שתאית היא מקור טוב לגלוקוז, בני אדם לא יכולים לנצל אותו מכיוון שחסר להם האנזים צלולאז במערכות שלהם. יונקים כמו פרות מעכלים תאית על ידי מיקרואורגניזמים במעיים שלהם שיש להם את היכולת לפזר תאית. בהיבט מסחרי, תאית היא תרכובת חשובה בתעשיות הנייר, הטקסטיל והתרופות.
מהם הדמיון בין לגנין לתאית?
- ליגנין ותאית נמצאים בכל הצמחים.
- הם המרכיבים העיקריים של דופן התא של תאי הצמח.
- שתי התרכובות כרוכות במתן קשיחות מבנית לצמח.
- הם תרכובות אורגניות.
מה ההבדל בין לגנין לתאית?
ליגנין נגד תאית |
|
| ליגנין הוא פולימר ארומטי ללא פחמימות שנמצא בצמחים. | צלולוזה היא פולימר של פחמימה (β גלוקוז) המצוי בצמחים. |
| Location | |
| ליגנין קיים בעצם בדופן התא המשני ברגע שהצמח נתקל בהתעבות משנית. | תאית קיימת בדופן התא הראשוני. |
| Structure | |
| ליגנין הוא תלת מימדי. | תאית היא מבנה ליניארי עם שרשראות β גלוקוז ליניאריות. |
| הצמדה צולבת | |
| ליגנין יש קשרים צולבים בין פולימרים פנולים. | תאית יש קישורים צולבים בין קבוצות –OH סמוכות של שרשראות β גלוקוז. |
| איגרות חוב | |
| ליגנין יוצר קשרי אסטר או קשרי אתר. | תא יוצר קשרי מימן או β 1-4 גליקוזידי. |
| אינטראקציה עם מים | |
| ליגנין הוא הידרופובי. | תאית היא הידרופילי. |
סיכום – לגנין נגד תאית
תאית וליגנין הם מרכיבים מבניים חשובים של דופן תאי הצמח. תאית היא פולימר של גלוקוז β ונמצא בדופן התא הראשונית. ליגנין, פולימר ארומטי, מסייע לעיבוי משני ונמצא בעצם בדופן התא המשני. זה ההבדל בין ליגנין לתאית. בשל תכונותיהם הכימיות והפיזיקליות השונות, הם מעורבים בתפקודים רבים ושונים בתוך המערכת של צמחי כלי דם.
