Glavna razlika - amiloza protiv celuloze

Škrob je sastojak ugljikohidrata koji je klasificiran kao polisaharid. Deset ili više monosaharidnih jedinica povezano je glikozidnim vezama kako bi nastale polisaharidi. Budući da su polisaharidi veće molekule, oni imaju veću molekularnu težinu, karakteristično više od 10000. Nadalje, neki polisaharidi izrađeni su od jedne monosaharidne jedinice, a oni su identificirani kao homo-polisaharidi. S druge strane, neki polisaharidi izrađeni su od mješavine monosaharidnih jedinica i one su identificirane kao hetero-polisaharidi. Amiloza i celuloza dva su glavna i najrasprostranjenija homo-polisaharida na svijetu. Amiloza je skladišni polisaharid u kojem su molekule D-glukoze povezane putem α-1,4-glikozidne veze u linearnu strukturu zvanu amiloza. U kontrastu, celuloza je strukturni polisaharid u kojemu su molekule D-glukoze povezane putem β (1 → 4) glikozidnih veza i tvore linearnu strukturu zvanu celuloza. Ovo je ključna razlika između amiloze i celuloze. To je glavna razlika između amiloze i celuloze. U ovom članku razradimo razliku između amiloze i celuloze u smislu njihove namjene, kao i kemijskih i fizičkih svojstava.

Što je amiloza

Amiloza je linearni polisaharid gdje Jedinice D-glukoze međusobno su spojeni kako bi formirali ovu strukturu. Veliki broj molekula glukoze u rasponu od 300 do nekoliko tisuća može sudjelovati u razvoju molekule amiloze. Tipično, atom ugljika broj 1 jedne molekule glukoze može uspostaviti glikozidnu vezu s 4. atomom ugljika druge molekule glukoze. To se naziva α-1,4-glikozidna veza i kao rezultat ove veze amiloza je dobila linearnu strukturu. Također, to je čvrsto zbijena molekula, i nemaju grane. Amiloza nije topljiva u vodi pa stoga u biljkama funkcionira kao skladište hrane ili energije. Ljudski crijevni enzimi ga mogu probaviti, a tijekom probave razgrađuje se u maltozu i glukozu, mogu se koristiti kao izvor energije.

The test joda koristi se za razlikovanje amiloze ili škroba, a tijekom ispitivanja molekule joda su fiksirane u spiralnu strukturu amilaze; kao rezultat daje tamnoljubičastu/plavu boju. Općenito, amiloza čini 20-30% strukture škroba, a ostatak je amilopektin. Osim toga, amiloza je otpornija na probavu od amilopektina i stoga je vitalna za smanjenje vrijednosti glikemijskog indeksa i za stvaranje rezistentnog škroba, koji se smatra aktivnim prebiotikom.

Test joda pšeničnog škroba, svjetlosnim mikroskopom.

Što je celuloza

Celulozu je prvi otkrio francuski kemičar Anselme Payen 1838. Payen ju je izolirao iz biljnih tvari i odredio njezinu kemijsku formulu. To je strukturni polisaharid gdje D-glukoza jedinice su međusobno spojene kako bi formirale ovu strukturu. Veliki broj molekula glukoze, poput 3000 ili više, može sudjelovati u razvoju molekule celuloze. U celulozi su molekule glukoze povezane β (1 → 4) glikozidnim vezama i ne granaju se. Dakle, to je polimer ravnog lanca. Nadalje, kao rezultat vodikovih veza između molekula glukoze, može razviti vrlo krutu strukturu. Nije topljiv u vodi. Ima ga u staničnim stijenkama zelenih biljaka i u algama, pa biljnim stanicama daje snagu, krutost, čvrstoću i oblik. Celuloza u staničnoj stjenci je propusna za bilo koji sastojak; dakle, dopušta prolaz sastavnih dijelova u ili/i iz ćelije. Celuloza se smatra najčešćim i najzastupljenijim ugljikohidratima na zemlji. Također se koristi za stvaranje papira, biogoriva i drugih korisnih nusproizvoda.

Pamučna vlakna predstavljaju najčišći prirodni oblik celuloze

Razlika između amiloze i celuloze

Razlika između amiloze i celuloze može se podijeliti u sljedeće kategorije. Oni su;

Definicija

Amiloza je linearni spiralni polimer ugljikohidrata izrađen od jedinica α-D-glukoze i smatra se skladišnim polisaharidom.

Celuloza je organski polisaharid koji sadrži linearni lanac i smatra se strukturnim polisaharidom.

Kemijska struktura

Amiloza:

Celuloza:

Struktura i broj monomernih jedinica

Amiloza je linearni polimer s 300 do nekoliko tisuća ponovljenih podjedinica glukoze.

Celuloza je polimer ravnog lanca s 3000 do nekoliko tisuća ponovljenih podjedinica glukoze.

Kristalne i amorfne regije

Amiloza sastoji se od kristalnih i amorfnih područja. Međutim, amiloza prolazi kroz kristalni u amorfni prijelaz kada se zagrije oko 60–70 ° C u vodi, primjerice pri kuhanju.

Iako, celuloza sastoji se od kristalnih i amorfnih područja, u usporedbi s amilozom, celuloza ima više kristalnih regija. Za pretvaranje kristalnih u amorfna područja celulozi je potrebna temperatura od 320 ° C i tlak od 25 Mpa.

Kemijska formula

Amiloza nema točnu formulu, a varijabilna je.

Celuloza formula je (C₆H₁₀O.₅)

Glikozidne veze

Amiloza: α (1 → 4) glikozidne veze

Celuloza: β (1 → 4) povezane jedinice D-glukoze

Funkcija u pogonu

Amiloza značajan je u skladištu biljne energije i manje je osjetljiv na probavu od amilopektina. Stoga je omiljeni škrob za skladištenje u biljkama. Čini oko 20-30% uskladištenog škroba.

Celuloza je značajan strukturni ugljikohidrat uglavnom u staničnoj stijenci zelene biljke. No, nalazi se i u mnogim oblicima algi i Oomiceta. To je najrasprostranjeniji organski polimer na Zemlji.

Identifikacijski test

Test joda služi za identifikaciju amiloza. Molekule joda uklapaju se u spiralnu strukturu amiloze i tvore kompleks plavo-crne boje. Kvalitativno amiloza se može identificirati pomoću ove plavo-crne boje. Kako bi se kvantificirao sadržaj amiloze, apsorpcija razvijene boje može se mjeriti pomoću UV/VIS spektrofotometra.

Za identifikaciju se koristi antronski test celuloza. Celuloza će reagirati s antronom u sumpornoj kiselini, a dobiveni obojeni spoj se mjeri pomoću UV/VIS spektrofotometra na valnoj duljini od približno 635 nm.

Druge upotrebe

Amiloza koristi se u sljedećim industrijskim i prehrambenim aplikacijama.

Sredstvo za zgušnjavanje

Sredstvo za vezivanje vode

Stabilizator emulzije

Sredstvo za želiranje

Celuloza se koristi za sljedeće u industrijskim i prehrambenim aplikacijama.

Proizvodnja kartona i papira

Proizvodnja drvne kaše i kartona

Proizvodnja pamuka, lana i drugih biljnih vlakana (oni su glavni sastojak tekstila)

Celofan i rajon poznati i kao proizvodnja regeneriranih celuloznih vlakana

Jestiva mikrokristalna celuloza (E broj - E460i) i celuloza u prahu (E broj - E460ii) koriste se kao neaktivna punila u tabletama s lijekovima, a djeluju i kao zgušnjivači i stabilizatori u prerađenoj hrani

Koristi se kao stacionarna faza za tankoslojnu kromatografiju u laboratoriju.

Proizvodnja biogoriva

Digestija

Amiloza ljudi mogu probaviti jer ljudi imaju amilazu iz sline ili gušterače za probavu amiloze.

Celuloza ljudi ne mogu probaviti jer ljudski crijevni trakt ne proizvodi enzime za cijepanje β (1 → 4) glikozidnih veza. Međutim, mikroorganizmi u debelom crijevu mogu razgraditi celulozu i proizvesti organske kiseline i plinove. Osim toga, celuloza djeluje kao dijetetsko vlakno i može apsorbirati vlagu unutar crijevnog trakta čime sprječava zatvor i olakšava defekaciju. Međutim, preživari i termiti mogu probaviti celulozu uz pomoć crijevnih simbiotskih mikroorganizama koji žive u njihovom buragu.

Zaključno, celuloza i amiloza prvenstveno su ugljikohidrati i smatraju se najzastupljenijim polisaharidima na svijetu. Ali oni imaju različite funkcije u biljci zbog razlika u fizičkim i kemijskim svojstvima.

Reference:

Cohen, R., Orlova, Y., Kovalev, M., Ungar, Y. i Shimoni, E. (2008). Strukturna i funkcionalna svojstva kompleksa amiloze s genisteinom. Časopis za poljoprivrednu i kemiju hrane, 56(11): 4212–4218.

Nelson, D. i Michael, M. C. Principi biokemije. 5. izd. New York: W. H. Freeman and Company, 2008 (zbornik).

Nishiyama, Y., Langan, P. i Chanzy, H. (2002). Kristalna struktura i sustav za vezivanje vodika u celulozi Iβ iz Synchrotron X-zraka i difrakcije neutronskih vlakana. J. Am. Chem. Soc, 124 (31): 9074–82.

Richmond, T. A. i Somerville, C. R. (2000). Superporodica celulozna sintaza. Fiziologija biljaka, 124 (2): 495–498.

Ljubaznošću slike:

“Granule pšeničnog škroba”, Kiselov Yuri - Vlastito djelo. (Javna domena) putem Commons

“Pamuk” od KoS - Vlastiti rad. (Javna domena) putem Commons

“Amylose3” od NEUROtiker - Vlastito djelo. (Javna domena) putem Wikimedia Commons

“Cellulose Sessel” od NEUROtiker - Vlastito djelo. (Javna domena) putem Commons