Основное различие - амилоза против целлюлозы

Крахмал - это углеводный компонент, который классифицируется как полисахарид. Десять или более моносахаридных единиц связаны гликозидными связями с образованием полисахаридов. Поскольку полисахариды представляют собой более крупные молекулы, они имеют большую молекулярную массу, обычно более 10000. Кроме того, некоторые полисахариды состоят из одной моносахаридной единицы, и они обозначены как гомополисахариды. С другой стороны, некоторые полисахариды состоят из смеси моносахаридных звеньев, и они обозначены как гетерополисахариды. Амилоза и целлюлоза - два основных и наиболее распространенных гомополисахарида в мире. Амилоза - это запасной полисахарид, в котором молекулы D-глюкозы связаны через α-1,4-гликозидную связь с образованием линейной структуры, называемой амилозой. Наоборот, целлюлоза - это структурный полисахарид, в котором молекулы D-глюкозы связаны через β (1 → 4) гликозидные связи с образованием линейной структуры, называемой целлюлозой. Это ключевое отличие между амилозой и целлюлозой. В этом главное отличие амилозы от целлюлозы. В этой статье давайте подробно рассмотрим разницу между амилозой и целлюлозой с точки зрения их предполагаемого использования, а также химических и физических свойств.

Что такое амилоза

Амилоза линейный полисахарид куда Единицы D-глюкозы соединяются друг с другом, чтобы сформировать эту структуру. Большое количество молекул глюкозы от 300 до нескольких тысяч может участвовать в развитии молекулы амилозы. Обычно атом углерода номер 1 одной молекулы глюкозы может образовывать гликозидную связь с 4-м атомом углерода другой молекулы глюкозы. Это называется α-1,4-гликозидной связью, и в результате этой связи амилоза приобрела линейную структуру. Кроме того, это плотно упакованные молекулы, и у них нет ответвлений. Амилоза не растворяется в воде и, таким образом, у растений она функционирует как еда или накопитель энергии. Он может перевариваться кишечными ферментами человека, а во время пищеварения разлагается на мальтозу и глюкозу, их можно использовать в качестве источника энергии.

В йодный тест используется для различения амилозы или крахмала, и во время теста молекулы йода фиксируются в спиральной структуре амилазы; в результате он дает темно-фиолетовый / синий цвет. Обычно в структуре крахмала амилоза составляет 20-30%, остальное - амилопектин. Кроме того, амилоза более устойчива к перевариванию, чем амилопектин, и поэтому жизненно важна для снижения значения гликемического индекса и образования устойчивого крахмала, который считается активным пребиотиком.

Йодный тест пшеничного крахмала через световой микроскоп.

Что такое целлюлоза

Целлюлоза была впервые обнаружена французским химиком Ансельмом Пайеном в 1838 году. Пайен выделил ее из растительного вещества и определил ее химическую формулу. Это структурный полисахарид куда D-глюкоза единицы соединяются друг с другом, чтобы сформировать эту структуру. Большое количество молекул глюкозы, например 3000 или более, может участвовать в разработке молекулы целлюлозы. В целлюлозе молекулы глюкозы связаны между собой β (1 → 4) гликозидными связями, и она не разветвляется. Таким образом, это полимер с прямой цепью. Кроме того, в результате водородных связей между молекулами глюкозы он может образовывать очень жесткую структуру. Не растворяется в воде. Его много в клеточных стенках зеленых растений и водорослей, что придает им силу, жесткость, твердость и форму. Целлюлоза в клеточной стенке проницаема для любых компонентов; таким образом, он позволяет составляющим элементам входить и / или выходить из ячейки. Клетчатка считается самым распространенным и распространенным углеводом на Земле. Он также используется для производства бумаги, биотоплива и других полезных побочных продуктов.

Хлопковые волокна представляют собой чистейшую натуральную форму целлюлозы.

Разница между амилозой и целлюлозой

Разницу между амилозой и целлюлозой можно разделить на следующие категории. Они есть;

Определение

Амилоза представляет собой линейный спиральный углеводный полимер, состоящий из единиц α-D-глюкозы, и он рассматривается как запасной полисахарид.

Целлюлоза представляет собой органический полисахарид, содержащий линейную цепь, и считается структурным полисахаридом.

Химическая структура

Амилоза:

Целлюлоза:

Структура и количество мономерных звеньев

Амилоза представляет собой линейный полимер, содержащий от 300 до нескольких тысяч повторяющихся субъединиц глюкозы.

Целлюлоза представляет собой полимер с прямой цепью, содержащий от 3000 до нескольких тысяч повторяющихся субъединиц глюкозы.

Кристаллические и аморфные области

Амилоза состоит из кристаллической и аморфной областей. Однако амилоза претерпевает переход от кристалла к аморфному при нагревании около 60–70 ° C в воде, например, при варке.

Несмотря на то что, целлюлоза состоит из кристаллических и аморфных областей, по сравнению с амилозой, целлюлоза имеет больше кристаллических областей. Для преобразования кристаллических областей в аморфные целлюлозе требуется температура 320 ° C и давление 25 МПа.

Химическая формула

Амилоза не имеет точной формулы, и она переменная.

Целлюлоза формула (C₆ЧАС₁₀О₅)

Гликозидные связи

Амилоза: α (1 → 4) гликозидные связи

Целлюлоза: β (1 → 4) связанные единицы D-глюкозы

Функция на заводе

Амилоза играет важную роль в хранении энергии в растениях и менее подвержен перевариванию, чем амилопектин. Следовательно, это излюбленный крахмал для хранения в растениях. Он составляет около 20-30% хранимого крахмала.

Целлюлоза является важным структурным углеводом, в основном содержащимся в клеточной стенке зеленых растений. Но он также содержится во многих формах водорослей и оомицетов. Это самый распространенный органический полимер на Земле.

Идентификационный анализ

Йодный тест используется для выявления амилоза. Молекулы йода вписываются в спиральную структуру амилозы и образуют комплекс сине-черного цвета. Качественно амилозу можно идентифицировать по этому сине-черному цвету. Для количественного определения содержания амилозы можно измерить поглощение проявленного цвета с помощью спектрофотометра UV / VIS.

Антроновый тест используется для выявления целлюлоза. Целлюлоза будет реагировать с антроном в серной кислоте, и полученное окрашенное соединение измеряется с помощью спектрофотометра UV / VIS при длине волны приблизительно 635 нм.

Другое использование

Амилоза используется в следующих промышленных и пищевых приложениях.

Загуститель

Водный связующий агент

Стабилизатор эмульсии

Желирующий агент

Целлюлоза используется как в промышленности, так и в пищевой промышленности.

Картон и производство бумаги

Производство древесной массы и картона

Производство хлопковых, льняных и других растительных волокон (они являются основным ингредиентом текстильных изделий).

Целлофан и вискоза, также известные как производство регенерированных целлюлозных волокон.

Пищевая микрокристаллическая целлюлоза (номер E - E460i) и порошкообразная целлюлоза (номер E - E460ii) используются в качестве неактивных наполнителей в таблетках лекарственных препаратов, а также действуют как загустители и стабилизаторы в обработанных пищевых продуктах.

Он используется в качестве стационарной фазы для тонкослойной хроматографии в лаборатории.

Производство биотоплива

Пищеварение

Амилоза могут перевариваться людьми, потому что у людей есть амилаза слюны или поджелудочной железы для переваривания амилозы.

Целлюлоза не могут перевариваться людьми, поскольку в кишечном тракте человека не вырабатываются ферменты, расщепляющие β (1 → 4) гликозидные связи. Однако микроорганизмы в толстом кишечнике могут расщеплять целлюлозу и производить органические кислоты и газы. В дополнение к этому, целлюлоза действует как пищевое волокно и может поглощать влагу внутри кишечного тракта, тем самым предотвращая запоры и облегчая дефекацию. Однако жвачные животные и термиты могут переваривать целлюлозу с помощью кишечных симбиотических микроорганизмов, обитающих в их рубце.

В заключение, целлюлоза и амилоза в первую очередь являются углеводами и считаются наиболее распространенными полисахаридами в мире. Но они выполняют разные функции в растении из-за различий в физических и химических свойствах.

Использованная литература:

Коэн, Р., Орлова, Ю., Ковалев, М., Унгар, Ю., Шимони, Э. (2008). Структурные и функциональные свойства комплексов амилозы с генистеином. Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии, 56(11): 4212–4218.

Нельсон, Д. и Майкл, М. С. Принципы биохимии. 5-е изд. Нью-Йорк: В. Х. Фриман и компания, 2008.

Нишияма Ю., Ланган П. и Чанзи Х. (2002). Кристаллическая структура и система водородных связей в целлюлозе Iβ по данным синхротронной рентгеновской дифракции и нейтронной волоконной дифракции. Варенье. Chem. Соц, 124 (31): 9074–82.

Ричмонд, Т. А. и Сомервилл, К. Р. (2000). Суперсемейство целлюлозосинтаз. Физиология растений, 124 (2): 495–498.

Изображение предоставлено:

«Гранулы пшеничного крахмала» Киселова Юрия - Собственная работа. (Общественное достояние) через Commons

«Хлопок» от KoS - Собственная работа. (Общественное достояние) через Commons

«Amylose3» от NEUROtiker - собственная работа (общественное достояние) через Wikimedia Commons.

«Целлюлоза Сессель» от NEUROtiker - Собственная работа. (Общественное достояние) через Commons