Амилоза и амилопектин различия

Амилоза и амилопектин различия

Крахмал. Этот полисахарид состоит из полимеров двух типов, построенных из D-глюкопиранозы: амилозы (10-20%) и амилопектина (80-90%). Крахмал образуется в растениях в процессе фотосинтеза и «запасается» в клубнях, корнях, семенах.

Крахмал — белое аморфное вещество. В холодной воде нерастворим, в горячей набухает и некоторая часть его постепенно растворяется. При быстром нагревании крахмала из-за содержащейся в нем влаги (10-20%) происходит гидролитическое расщепление макромолекулярной цепи на более мелкие осколки и образуется смесь полисахаридов, называемых декстринами. Декстрины лучше растворяются в воде, чем крахмал.

Такой процесс расщепления крахмала, или декстринизация, осуществляется при хлебопечении. Крахмал муки, превращенный в декстрины, легче усваивается вследствие большей растворимости.

Амилоза — полисахарид, в котором остатки D-глюкопиранозы связаны α(1,4)-гликозидными связями, т. е. дисахаридным фрагментом амилозы является мальтоза.

Цепь амилозы неразветвленная, включает до тысячи глюкозных остатков, молекулярная масса до 160 тыс.

По данным рентгеноструктурного анализа, макромолекула амилозы свернута в спираль. На каждый виток спирали приходится шесть моносахаридных звеньев. Во внутренний канал спирали могут входить соответствующие по размеру молекулы, например молекулы йода, образуя комплексы, называемые соединениями включения. Комплекс амилозы с йодом имеет синий цвет. Это используется в аналитических целях для открытия как крахмала, так и йода (йодкрахмальная проба).

Рис. 1. Спиралевидная структура амилозы (вид вдоль оси спирали)

Амилопектин в отличие от амилозы имеет разветвленное строение (рис. 2). Его молекулярная масса достигает 1-6 млн.

Рис. 2. Разветвленная макромолекула амилопектина (цветные кружки — места ответвления боковых цепей)

Амилопектин — разветвленный полисахарид, в цепях которого остатки D-глюкопиранозы связаны α(1,4)-гликозидными связями, а в точках разветвления — α(1,6)-связями. Между точками разветвления располагаются 20-25 глюкозных остатков.

Гидролиз крахмала в желудочно-кишечном тракте происходит под действием ферментов, расщепляющих α(1,4)- и α(1,6)-гликозидные связи. Конечными продуктами гидролиза являются глюкоза и мальтоза.

Гликоген. В животных организмах этот полисахарид является структурным и функциональным аналогом растительного крахмала. По строению он подобен амилопектину, но имеет еще большее разветвление цепей. Обычно между точками разветвления содержатся 10-12, иногда даже 6 глюкозных звеньев. Условно можно сказать, что разветвленность макромолекулы гликогена вдвое больше, чем амилопектина. Сильное разветвление способствует выполнению гликогеном энергетической функции, так как только при множестве концевых остатков можно обеспечить быстрое отщепление нужного количества молекул глюкозы.

Молекулярная масса гликогена необычайно велика и достигает 100 млн. Такой размер макромолекул содействует выполнению функции резервного углевода. Так, макромолекула гликогена из-за большого размера не проходит через мембрану и остается внутри клетки, пока не возникнет потребность в энергии.

Гидролиз гликогена в кислой среде протекает очень легко с количественным выходом глюкозы. Это используют в анализе тканей на содержание гликогена по количеству образовавшейся глюкозы.

Аналогично гликогену в животных организмах такую же роль резервного полисахарида в растениях выполняет амилопектин, имеющий менее разветвленное строение. Это связано с тем, что в растениях значительно медленнее протекают метаболические процессы и не требуется быстрого притока энергии, как иногда необходимо животному организму (стрессовые ситуации, физическое или умственное напряжение).

Целлюлоза. Этот полисахарид, называемый также клетчаткой, является наиболее распространенным растительным полисахаридом. Целлюлоза обладает большой механической прочностью и выполняет функцию опорного материала растений. Древесина содержит 50-70% целлюлозы; хлопок представляет собой почти чистую целлюлозу. Целлюлоза является важным сырьем для ряда отраслей промышленности (целлюлозно-бумажной, текстильной и т. п.).

Целлюлоза — линейный полисахарид, в котором остатки D-глюкопиранозы связаны β(1,4)-гликозидными связями. Дисахаридный фрагмент целлюлозы представляет собой целлобиозу.

Макромолекулярная цепь не имеет разветвлений, в ней содержится 2,5-12 тыс. глюкозных остатков, что соответствует молекулярной массе от 400 тыс. до 1-2 млн.

β-Конфигурация аномерного атома углерода приводит к тому, что макромолекула целлюллозы имеет строго линейное строение. Этому способствует образование водородных связей внутри цепи, а также между соседними цепями.

Читайте также:  Александр невский на соревнованиях

Такая упаковка цепей обеспечивает высокую механическую прочность, волокнистость, нерастворимость в воде и химическую инертность, что делает целлюлозу прекрасным материалом для построения клеточных стенок растений. Целлюлоза не расщепляется обычными ферментами желудочно-кишечного тракта, но необходима для нормального питания как балластное вещество.

Большое практическое значение имеют эфирные производные целлюлозы: ацетаты (искусственный шелк), нитраты (взрывчатые вещества, коллоксилин) и другие (вискозное волокно, целлофан).

Главное отличие — Амилоза против Амилопектина

Крахмал представляет собой твердое вещество без цвета и запаха, которое можно найти в растениях в качестве углеводов. Крахмал является полисахаридом. Он состоит из ряда глюкозных мономеров. Эти молекулы глюкозы связаны друг с другом через гликозидные связи для образования полисахарида. Крахмал состоит из двух типов молекул, известных как амилоза и амилопектин. Молекулы амилозы образуются из нескольких единиц глюкозы, расположенных линейно. Амилопектин образуется из нескольких единиц глюкозы, расположенных разветвленным образом. Это ключевое различие между молекулами амилозы и амилопектина, присутствующими в крахмале.

Ключевые области покрыты

1. Что такое амилоза
— Определение, возникновение и реакции
2. Что такое амилопектин
— Определение, возникновение и реакции
3. Каковы сходства между амилозой и амилопектином
— Краткое описание общих черт
4. В чем разница между амилозой и амилопектином
— Сравнение основных различий

Ключевые слова: амилопектин, амилоза, гликозидные связи, глюкоза, моносахарид, полисахарид, крахмал

Что такое амилоза

Амилоза является полимером с прямой цепью из D-глюкозных звеньев. Это полисахарид, состоящий из нескольких моносахаридных единиц. Моносахарид, участвующий в образовании амилозы, представляет собой D-глюкозу. Следовательно, амилоза считается полимером.

20-25% содержания крахмала составляет амилоза. Тип химической связи, присутствующей между мономерами глюкозы, называется α 1-4 гликозидной связью. Это связано с тем, что группа ОН, присоединенная к первому углероду молекулы глюкозы, удаляется вместе с атомом Н, присоединенным к четвертому углероду другой молекулы глюкозы, с образованием амилозы. Это известно как реакция конденсации, поскольку удаленная группа ОН и атом Н вместе образуют молекулу воды.

Рисунок 1: 3D-проекция Амилозы

При добавлении раствора йода в крахмал он приобретает темно-синий / черный цвет. Это изменение цвета обусловлено наличием амилозы в крахмале вместе с амилопектином. Амилоза более растворима в воде, чем амилопектин. Амилоза может быть гидролизована в единицы глюкозы ферментами, такими как α-амилаза и β-амилаза.

Что такое амилопектин

Амилопектин представляет собой полимер с разветвленной цепью из D-глюкозных звеньев. Это полисахарид, который состоит из моносахаридов. Моносахариды представляют собой молекулы D-глюкозы. Крахмал содержит около 80% амилопектина.

Молекулы амилопектина состоят из глюкозных звеньев, связанных друг с другом через α 1-4 гликозидные связи и α 1-6 гликозидные связи. Эти α 1-6 гликозидные связи вызывают разветвленную структуру амилопектина. Здесь молекулы глюкозы связаны друг с другом через четвертый атом углерода, а также шестой атом углерода.

Рисунок 2: Ветвление в амилопектине

Изменение цвета, которое дает амилопектин при добавлении раствора йода, имеет красновато-коричневый цвет. В присутствии ферментов α-амилазы и β-амилазы α 1-4 гликозидные связи могут быть гидролизованы, но α 1-6 гликозидные связи не могут гидролизоваться.

Амилопектин менее растворим в воде. Но амилопектин растворим в горячей воде с набуханием. Он может из крахмального геля или пасты, когда он остынет.

Сходства между амилозой и амилопектином

  • Оба являются полисахаридными молекулами.
  • Оба состоят из единиц D-глюкозы.
  • Обе молекулы имеют α 1-4 гликозидные связи.
  • Оба типа находятся в гранулах крахмала.

Разница между амилозой и амилопектином

Определение

амилозы: Амилоза является полимером с прямой цепью из D-глюкозных звеньев.

Амилопиктин: Амилопектин представляет собой полимер с разветвленной цепью из D-глюкозных звеньев.

Процент в крахмале

амилозы: Содержание амилозы в крахмале составляет около 20%.

Читайте также:  1 Ст ложка соли в граммах

Амилопиктин: Содержание амилопектина в крахмале составляет около 80%.

Состав

амилозы: Амилоза представляет собой структуру с прямой цепью.

Амилопиктин: Амилопектин представляет собой разветвленную структуру.

Гликозидные Связи

амилозы: Амилоза имеет 1-4 гликозидные связи.

Амилопиктин: Амилопектин имеет 1-4 гликозидные связи и 1-6 гликозидные связи.

Растворимость в воде

амилозы: Амилоза менее растворима в воде.

Амилопиктин: Амилопектин более растворим в воде.

Изменение цвета с йодом

амилозы: Амилоза дает темно-синий / черный цвет при добавлении раствора йода.

Амилопиктин: Амилопектин дает красновато-коричневый цвет при добавлении раствора йода.

Гидролиз с ферментами

амилозы: Амилоза может быть полностью гидролизована ферментами -амилазой и -амилазой.

Амилопиктин: Амилопектин не может быть полностью гидролизован ферментами -амилазой и -амилазой.

Формирование геля

амилозы: Амилоза не образует гель при добавлении горячей воды.

Амилопиктин: Амилопектин образует гель при добавлении горячей воды.

Заключение

Амилоза и амилопектин — это два типа полисахаридов, которые можно найти в гранулах крахмала. Они имеют как структурные, так и химические различия, а также сходства. Основное различие между амилозой и амилопектином заключается в том, что амилоза представляет собой полимер с прямой цепью, тогда как амилопектин представляет собой полимер с разветвленной цепью.

полисахаридов. Полисахариды амилозы имеют неразветвленную или очень мало разветвленную цепь глюкозных остатков (рис. 43, А); молекулы амилопектина представляют собой многократно разветвленные цепи глюкозных остатков (рис. 43, Б). Содержание фракций амилозы и амилопектина в крахмале, выделенном из различных растений, различно: обычно от 15 до 25% амилозы и от 75 до 85% амилопектина.

Ранее считали, что амилоза сосредоточена в центральных частях крахмальных зерен, тогда как амилопектин составляет их оболочку. В последние годы исследования методом меченых атомов показали, что это распределение различно для крахмалов разных растений.

Фракционирование крахмала связано с большими трудностями, так как трудно подобрать такие агенты, которые разъединяли бы комплекс амилозы и амилопектина, не затрагивая связей между остатками глюкозы. В настоящее время пользуются четырьмя группами методов фракционирования крахмала:

1. Извлечение амилозы горячей водой.

3. Избирательное осаждение амилозы, например некоторыми спиртами (бутиловыми, амиловыми), тимолом и т. д

4. Хроматографирование на бумаге и окиси алюминия.

Полученные фракции амилозы и амилопектина разделяют далее на ряд субфракций (субфракционирование), отличающихся, например в случае амилозы, средними молекулярными весами и длиной цепи.

Основным методом выяснения строения фракций крахмала был метод метилирования; наряду с этим ценные сведения получены при изучении ферментативного расщепления. Если метилирование моносахаридов и олигосахаридов протекает очень легко, то метилирование высших полиоз представляет весьма трудоемкую операцию. Так, исчерпывающее метилирование полисахаридов крахмала требует 24-кратной обработки диметилсульфатом. После предварительного ацетилирования требуется шести-восьмикратное метилирование (при метилировании ацетильные группы отщепляются).

Амилоза. При фракционировании крахмала методом избирательного осаждения удается получить кристаллическую амилозу, присутствие которой и обусловливает обнаруживаемую рентгеновским анализом кристалличность некоторых препаратов крахмала. Амилоза дает с иодом чисто синее окрашивание; она может быть полностью расщеплена ферментом β-амилазой до мальтозы (если препарат не содержит точек ветвления или β-гликозидных связей).

Содержание фосфора (который в виде остатков фосфорной кислоты связан в крахмале с некоторыми глюкозными остатками) в амилозе очень мало — до 0,03%. Растворы амилозы весьма нестойки; амилоза вскоре выпадает в виде нерастворимого осадка. Это явление носит название ретроградации.

При кислотном гидролизе триметиламилозы — продукта исчерпывающего метилирования амилозы — получается около 99% 2,3,6-триметилглюкопиранозы и примерно 0,4% 2,3,4,6-тетраметилглюкопиранозы. Кислотный гидролиз метилированной амилозы протекает по схеме, приведенной на стр. 707.

Образование в качестве продукта гидролиза почти исключительно 2,3,6-триметилгюкопиранозы со свободными гидроксилами у первого и четвертого атомов углерода свидетельствует о том, что глюкопиранозные остатки в молекуле амилозы связаны между собой гликозидными связями 1,4′. Эти связи являются α-гликозидными, что подтверждается, в частности, образованием мальтозы (дисахарида с α-гликозидной связью) при ферментативном и кислотном гидролизе амилозы. Содержание в продуктах гидролиза метилированной амилозы ничтожного количества 2,3,4,6-тетраметилглюкопиранозы при отсутствии диметилглюкопиранозы, которая должна была бы образоваться в местах ветвления цепи, указывает на то, что амилоза имеет длинную неразветвленную цепь. Молекулярный вес амилоз, определяемый различными методами, равен 160 000—1000 000 (и даже выше), что соответствует наличию в молекуле от 1000 до 6000 и более глюкозных остатков.

Читайте также:  Аспириновая маска для лица рецепт

Приведенное на стр. 707 строение амилозы хорошо объясняет присущую ей весьма малую восстанавливающую способность.

Начиная с 1949—1950 гг. восстанавливающей способностью амилозы (а также амилопектина) стали пользоваться для определения ее молекулярного веса (химический метод). Каждая молекула амилозы содержит лишь один свободный полуацетальный гидроксил, который может переходить в способную окисляться альдегидную группу:

Если определить восстанавливающую способность полисахарида до гидролиза, а затем, гидролизовав его, определить количество образовавшейся глюкозы, то можно вычислить степень полимеризации, а отсюда и молекулярный вес. Для определения весьма малой восстанавливающей способности полисахарида его окисляют динитросалициловой кислотой, цвет которой при восстановлении в нитроаминосалициловую кислоту переходит из желтого в коричневый. Изменение цвета определяют фотометрически. Однако значения молекулярного веса, найденные химическим методом, всегда занижены по сравнению с найденными физико-химическими методами.

В последнее время было показано, что в некоторых фракциях амилозы содержатся не только линейно построенные, но и крайне слабо разветвленные полисахариды.

Амилопектин дает с иодом фиолетовое окрашивание; он расщепляется β-амилазой на 50—60%, причем наряду с мальтозой всегда образуются остаточные декстрины, называемые β-декстринами. Содержание фосфора в амилопектине значительно выше, чем в амилозе (0,20—0,22%). Амилопектин сильно набухает в воде. При приготовлении клейстера из природного крахмала амилопектин препятствует ретроградации амилозы.

Молекулярный вес амилопектина значительно выше, чем у амилоз. Недавно для одного амилопектина был найден молекулярный вес порядка 5 ∙ 10 8 . Молекулы амилопектина имеют разветвленное строение.

При гидролизе триметиламилопектина наряду с 2,3,6-триметилглюколиранозой образуются приблизительно равные количества (примерно по 4%) 2,3-диметилглюкозы и 2,3,4,6-тетраметилглюкозы (Фрейденберг). Это свидетельствует

Схема кислотного гидролиза метилированной амилозы

о сильном дихотомическом ветвлении цепей амилопектина, так как тетраметилглюкоза образуется из концевых глюкозных остатков, а диметилглюкоза из глюкозных остатков, являющихся точками ветвления полисахаридной цепи. Образование 2,3,6-триметилглюкозы, 2,3-диметилглюкозы и 2,3,4,6-тетраметилглюкозы при гидролизе метилированного амилопектина, свидетельствующее о наличии в амилопектине 1,4′-связей, видно на схеме, приведенной на стр. 709.

Гликозидные связи в молекуле амилопектина являются α-гликозидными, о чем свидетельствует образование при ферментативном и кислотном гидролизе значительных количеств мальтозы (дисахарида с α-гликозидной связью).

Применение наряду с методом метилирования методов ферментативного расщепления существенно расширило представления о строении амилопектина. Путем исследования остаточных декстринов, получаемых при ферментативном расщеплении амилопектина β-амилазой, удалось доказать, что наружные цепи амилопектина (от концевых остатков до первых точек ветвления) длиннее участков между точками ветвления в центральных частях молекулы (К. Мейер).

Приведенная на рис. 43, Б схема строения амилопектина далеко не сразу получила признание. Обсуждалась и схема Штаудингера, названная «гребешковой», согласно которой в основе молекулы амилопектина (и гликогена) лежит сравнительно короткая основная цепь, и к ней присоединен ряд боковых цепей (рис. 44, А) при помощи 1,6′, 1,3′ и 1,2′-связей.

Схема кислотного гидролиза метилированного амилопектина

До недавнего времени обсуждалась также ламинарная схема Хеуорса (рис. 44, Б), согласно которой амилопектин не имеет стержневой части; цепи глюкозных остатков, соединенных α-1,4′-связями, присоединяются одна к другой таким образом, что «альдегидный» конец такой цепи присоединен при помощи 1,6′-связи к какому-то среднему глюкозному остатку следующей цепи. Наиболее обоснованной в настоящее время является схема К. Мейера (рис. 44, В).

Ссылка на основную публикацию
Азы бильярда видео
Перед тем, как перейти к основе стоит разъяснить вам, что очень сложно научить человека играть в бильярд с помощью видеоуроков,...
Th2 тип иммунного ответа
Я попыталась собрать доступную информацию по иммунологии, которая может помочь понять механизмы возникновения болезни, и способы балансировки иммунитета в отдельно...
The base fitness крылатское
Общая площадь клуба от Adidas и Reebok – 4000 м 2 . Но тут нет тренажерного зала, а только групповые...
Айрон мэн соревнования что входит
Марафон – прошлый век: сегодня, кого ни спроси, все готовятся к Ironman. Чета Кудеровых (Зожник), президенты банков и даже ваш...
Adblock detector