El almidón se llama polisacárido. Esto significa que se compone de monosacáridos unidos en largas cadenas. De hecho, es una mezcla de dos sustancias poliméricas diferentes: el almidón se compone de amilosa y amilopectina. El monómero en ambas cadenas es una molécula de glucosa, sin embargo, difieren significativamente en estructura y propiedades.
Plantilla total
Como ya se mencionó, tanto la amilosa como la amilopectina son polímeros de alfa-glucosa. La diferencia radica en el hecho de que la molécula de amilosa tiene una estructura lineal y la amilopectina está ramificada. La primera es una fracción soluble del almidón, la amilopectina no lo es y, en general, el almidón en agua es una solución coloidal (sol), en la que la parte disuelta de la sustancia está en equilibrio con la no disuelta.
Aquí, a modo de comparación, se dan las fórmulas estructurales generales de la amilosa y la amilopectina.
La amilosa es soluble debido a la formación de micelas: estas son varias moléculas ensambladas de tal manera que sus extremos hidrófobos quedan ocultos en el interior y sus extremos hidrófilos quedan ocultos en el exterior para entrar en contacto con el agua. Están en equilibrio con moléculas no ensambladas en tales agregados.
La amilopectina también es capaz de formar soluciones micelares, pero en mucha menor medida y, por lo tanto, prácticamente insoluble en agua fría.
La amilosa y la amilopectina en el almidón se encuentran en una proporción de aproximadamente el 20 % de la primera al 80 % de la segunda. Este indicador depende de cómo se obtuvo (en diferentes plantas que contienen almidón, los porcentajes también son diferentes).
Como ya se mencionó, solo la amilosa se puede disolver en agua fría, y aun así solo parcialmente, pero en agua caliente se forma una pasta a partir del almidón, una masa pegajosa más o menos homogénea de granos de almidón individuales hinchados.
Amilosa
La amilosa consiste en moléculas de glucosa unidas entre sí por enlaces 1, 4-hidroxilo. Es un polímero largo, no ramificado, con un promedio de 200 moléculas de glucosa individuales.
En el almidón, la cadena de amilosa está enrollada: el diámetro de las "ventanas" es de aproximadamente 0,5 nanómetros. Gracias a ellos, la amilosa es capaz de formar complejos, compuestos-inclusiones del tipo "huésped-huésped". A ellos pertenece la conocida reacción del almidón con el yodo: la molécula de amilosa es el "huésped", la molécula de yodo es el "invitado", colocada dentro de la hélice. El complejo tiene un color azul intenso y se utiliza para detectar tanto yodo como almidón.
En diferentes plantas, el porcentaje de amilosa en el almidón puede variar. En trigo y maíz, es estándar 19-24% en peso. El almidón de arroz contiene el 17 % y solo la amilosa está presente en el almidón de manzana: fracción de masa del 100 %.
En la pasta, la amilosa forma la parte soluble, y esta se usa enquímica analítica para la separación del almidón en fracciones. Otra forma, el fraccionamiento del almidón es la precipitación de la amilosa en forma de complejos con butanol o timol en soluciones hirviendo con agua o dimetilsulfóxido. La cromatografía puede utilizar la propiedad de la amilosa para adsorberse en celulosa (en presencia de urea y etanol).
Amilopectina
El almidón tiene una estructura ramificada. Esto se logra debido al hecho de que, además de los enlaces 1 y 4-hidroxilo, las moléculas de glucosa también forman enlaces en el sexto grupo de alcohol. Cada uno de esos "terceros" enlaces en la molécula es una nueva rama en la cadena. La estructura general de la amilopectina se asemeja a un grupo en apariencia, la macromolécula en su conjunto existe en forma de estructura esférica. El número de monómeros que contiene es aproximadamente igual a 6000, y el peso molecular de una molécula de amilopectina es mucho mayor que el de la amilosa.
La amilopectina también forma un compuesto de inclusión (clatrato) con yodo. Solo en este caso el complejo está coloreado en color rojo-violeta (más cercano al rojo).
Propiedades químicas
Las propiedades químicas de la amilosa y la amilopectina, excepto por las interacciones con el yodo ya discutidas, son exactamente las mismas. Se pueden dividir condicionalmente en dos partes: reacciones características de la glucosa, es decir, que ocurren con cada monómero por separado, y reacciones que afectan los enlaces entre los monómeros, como la hidrólisis. Por lo tanto, hablaremos más adelante sobre las propiedades químicas del almidón como una mezcla de amilosa y amilopectina.
Almidónse refiere a azúcares no reductores: todos los hidroxilos glucosídicos (grupo hidroxilo en el primer átomo de carbono) participan en enlaces intermoleculares y, por lo tanto, no pueden estar presentes en reacciones de oxidación (por ejemplo, prueba de Tollens, una reacción cualitativa para un grupo aldehído, o interacción con Felling's reactivo - hidróxido de cobre recién precipitado). Los hidroxilos glucosídicos conservados, por supuesto, están disponibles (en un extremo de la cadena del polímero), pero en pequeñas cantidades y no afectan las propiedades de la sustancia.
Sin embargo, al igual que las moléculas de glucosa individuales, el almidón puede formar ésteres con la ayuda de grupos hidroxilo que no están involucrados en los enlaces entre los monómeros: se pueden "colgar" con un grupo metilo, un residuo de ácido acético, y así sucesivamente.
Además, el almidón se puede oxidar con ácido yodado (HIO4) a dialdehído.
La hidrólisis del almidón es de dos tipos: enzimática y ácida. La hidrólisis con la ayuda de enzimas pertenece a la sección de bioquímica. La enzima amilasa descompone el almidón en cadenas poliméricas más cortas de glucosa - dextrinas. La hidrólisis ácida del almidón se completa en presencia de, por ejemplo, ácido sulfúrico: el almidón se descompone inmediatamente en el monómero: glucosa.
En la vida salvaje
En biología, el almidón es principalmente un carbohidrato complejo y, por lo tanto, las plantas lo utilizan como una forma de almacenar nutrientes. Se forma durante la fotosíntesis (primero en forma de moléculas individuales de glucosa) y se deposita en las células vegetales en forma de granos -en semillas, tubérculos, rizomas, etc."almacén de alimentos" con nuevos embriones). A veces, el almidón se encuentra en los tallos (por ejemplo, la palma de sagú tiene un núcleo harinoso y almidonado) o en las hojas.
En el cuerpo humano
El almidón en la composición de los alimentos entra primero en la cavidad bucal. Allí, una enzima contenida en la saliva (amilasa) descompone las cadenas poliméricas de amilosa y amilopectina, convirtiendo las moléculas en moléculas más cortas, oligosacáridos, luego las descompone y finalmente queda m altosa, un disacárido que consta de dos moléculas de glucosa.
La m altasa descompone la m altosa en glucosa, un monosacárido. Y el cuerpo ya utiliza la glucosa como fuente de energía.
