Amidonul se numește polizaharidă. Aceasta înseamnă că constă din monozaharide legate în lanțuri lungi. De fapt, este un amestec de două substanțe polimerice diferite: amidonul este format din amiloză și amilopectină. Monomerul din ambele lanțuri este o moleculă de glucoză, cu toate acestea, ele diferă semnificativ în structură și proprietăți.
Echipă totală
După cum sa menționat deja, atât amiloza, cât și amilopectina sunt polimeri ai alfa-glucozei. Diferența constă în faptul că molecula de amiloză are o structură liniară, iar amilopectina este ramificată. Prima este o fracție solubilă de amidon, amilopectina nu este și, în general, amidonul din apă este o soluție coloidală (sol), în care partea dizolvată a substanței este în echilibru cu cea nedizolvată.
Aici, pentru comparație, sunt date formulele structurale generale ale amilozei și amilopectinei.
Amiloza este solubilă datorită formării micelilor - acestea sunt mai multe molecule asamblate împreună în așa fel încât capetele lor hidrofobe să fie ascunse în interior, iar capetele lor hidrofile să fie ascunse în exterior pentru contactul cu apa. Ele sunt în echilibru cu moleculele care nu sunt asamblate în astfel de agregate.
Amilopectina este, de asemenea, capabilă să formeze soluții micelare, dar într-o măsură mult mai mică și, prin urmare, practic insolubilă în apă rece.
Amiloza și amilopectina din amidon sunt într-un raport de aproximativ 20% dintre primele și 80% dintre cele din urmă. Acest indicator depinde de modul în care a fost obținut (în diferite plante care conțin amidon, procentele sunt și ele diferite).
Așa cum am menționat deja, numai amiloza se poate dizolva în apă rece și chiar și atunci doar parțial, dar în apă fierbinte se formează o pastă din amidon - o masă lipicioasă mai mult sau mai puțin omogenă de boabe individuale de amidon umflate.
Amiloză
Amiloza constă din molecule de glucoză legate între ele prin legături 1, 4-hidroxil. Este un polimer lung, neramificat, cu o medie de 200 de molecule individuale de glucoză.
În amidon, lanțul de amiloză este încolăcit: diametrul „ferestrelor” din acesta este de aproximativ 0,5 nanometri. Datorită acestora, amiloza este capabilă să formeze complexe, compuși-incluziuni de tip „oaspeți-gazdă”. Reacția binecunoscută a amidonului cu iodul le aparține: molecula de amiloză este „gazdă”, molecula de iod este „oaspete”, plasată în interiorul helixului. Complexul are o culoare albastru intens și este folosit pentru a detecta atât iodul, cât și amidonul.
În diferite plante, procentul de amiloză din amidon poate varia. În grâu și porumb, este standard 19-24% din greutate. Amidonul de orez conține 17% din acesta și numai amiloza este prezentă în amidonul de mere - fracțiune de masă 100%.
În pastă, amiloza formează partea solubilă, iar aceasta este utilizată închimie analitică pentru separarea amidonului în fracții. O altă modalitate, fracţionarea amidonului este precipitarea amilozei sub formă de complexe cu butanol sau timol în soluţii la fierbere cu apă sau dimetil sulfoxid. Cromatografia poate folosi proprietatea amilozei de a se adsorbi pe celuloză (în prezența ureei și a etanolului).
Amilopectină
Amidonul are o structură ramificată. Acest lucru se realizează datorită faptului că, pe lângă legăturile 1 și 4-hidroxil, moleculele de glucoză din acesta formează și legături la a șasea grupă de alcool. Fiecare astfel de „a treia” legătură din moleculă este o nouă ramură a lanțului. Structura generală a amilopectinei seamănă cu o grămadă în aparență, macromolecula ca întreg există sub forma unei structuri sferice. Numărul de monomeri din acesta este aproximativ egal cu 6000, iar greutatea moleculară a unei molecule de amilopectină este mult mai mare decât cea a amilozei.
Amilopectina formează, de asemenea, un compus de incluziune (clatrat) cu iod. Numai în acest caz complexul este colorat în culoarea roșu-violet (mai aproape de roșu).
Proprietăți chimice
Proprietățile chimice ale amilozei și amilopectinei, cu excepția interacțiunilor cu iodul deja discutate, sunt exact aceleași. Ele pot fi împărțite condiționat în două părți: reacții caracteristice glucozei, adică care au loc cu fiecare monomer separat și reacții care afectează legăturile dintre monomeri, cum ar fi hidroliza. Prin urmare, în continuare vom vorbi despre proprietățile chimice ale amidonului ca amestec de amiloză și amilopectină.
Amidonse referă la zaharuri nereducătoare: toți hidroxilii glicozidici (grupa hidroxil la primul atom de carbon) participă la legături intermoleculare și, prin urmare, nu pot fi prezenți în reacțiile de oxidare (de exemplu, testul Tollens - o reacție calitativă pentru o grupare aldehidă sau interacțiune cu Felling). reactiv - cupru hidroxid proaspăt precipitat). Hidroxilii glicozidici conservați, desigur, sunt disponibili (la un capăt al lanțului polimeric), dar în cantități mici și nu afectează proprietățile substanței.
Cu toate acestea, la fel ca moleculele individuale de glucoză, amidonul este capabil să formeze esteri cu ajutorul grupărilor hidroxil care nu sunt implicate în legăturile dintre monomeri: pot fi „atârnate” cu o grupare metil, un reziduu de acid acetic, și așa mai departe.
De asemenea, amidonul poate fi oxidat cu iod (HIO4) acid la dialdehidă.
Hidroliza amidonului este de două tipuri: enzimatică și acidă. Hidroliza cu ajutorul enzimelor aparține secției de biochimie. Enzima amilaza descompune amidonul în lanțuri polimerice mai scurte de glucoză - dextrine. Hidroliza acidă a amidonului este completă în prezența, de exemplu, a acidului sulfuric: amidonul este descompus imediat în monomer - glucoză.
În fauna sălbatică
În biologie, amidonul este în primul rând un carbohidrat complex și, prin urmare, este folosit de plante ca o modalitate de a stoca nutrienți. Se formează în timpul fotosintezei (la început sub formă de molecule individuale de glucoză) și se depune în celulele plantei sub formă de boabe - în semințe, tuberculi, rizomi etc. (pentru a fi folosit ulterior ca„depozit alimentar” cu embrioni noi). Uneori, amidonul se găsește în tulpini (de exemplu, palmierul de sago are un miez făinoasă) sau în frunze.
În corpul uman
Amidonul din compoziția alimentelor intră mai întâi în cavitatea bucală. Acolo, o enzimă conținută în salivă (amilaza) descompune lanțurile polimerice ale amilozei și amilopectinei, transformând moleculele în molecule mai scurte - oligozaharide, apoi le descompune și, în final, rămâne m altoză - o dizaharidă formată din două molecule de glucoză..
M altoza este descompusă de m altază în glucoză, o monozaharidă. Și deja glucoza este folosită de organism ca sursă de energie.
