Ocena brak

Polisacharydy - SKROBIA

Autor /Klemens Dodano /21.09.2011

Po łacinie amylum. Występuje we wszystkich roślinach, które posiadają zdolność do asymilacji węgla z dwutlenku węgla będącego zawartością powietrza przy współudziale chlorofilu i energii promieni słonecznych. Skrobia jest gromadzona przez rośliny w pewnych określonych miejscach np. w nasionach zbóż, bulwach roślin okopowych itp. Skrobia odkłada się w komórkach roślin w postaci ziaren lub granulek, których wielkość i kształt są charakterystyczne dla poszczególnych gatunków roślin. W ziarnach skrobi występują dwie różne substancje. W zewnętrznej warstwie dochodzi do gromadzenia amylopektyny, które podczas ogrzewania z wodą pęcznieją i tworzą koloidalny kleik, który w wyniku reakcji z jodem barwi się na fioletowo.

Wewnętrzną część ziaren wypełnia amyloza, która rozpuszcza się w wodzie i daje roztwór koloidany, który barwi się na niebiesko w wyniku zetknięcia z jodem. Niedawno stwierdzono, że amylopektyna zawiera sole kwasu amylofosforowego (będącą głównie solą potasową) i właśnie stąd pochodzi kleistość roztworu skrobi w zimnej wodzie. Gdy zalejemy skrobię zimnym, lekko rozcieńczonym kwasem solnym (który ma zdolność do rozkładu soli i wydzielania wolnego kwasu amylofosforowego) zaczyna ona pęcznieć (co jest spowodowane występowaniem amylopektyny) i dochodzi do jej rozpuszczenia w zimnej wodzie, a następnie wytworzenia koloidalnych roztworów niekleistych. Na poniższych rysunkach przedstawiłem fragment nierozgałęzionej cząsteczki amylozy (budującej około 25% skrobi) i rozgałęzionej amylopektyny:

Skrobia podlega pewnym charakterystycznym rekcją:

1. reakcja z jodem – daje kolor niebieski w wyniku tej reakcji, ale tylko gdy jest ona przeprowadzana w zimnej wodzie. Podczas ogrzewania zabarwienie to ulega zanikowi, a pojawia się podczas oziębiania.

Reakcja jest ta bardzo czuła i pozwala na wykrycie jodu w stanie wolnym, ale nie jest możliwe nią jonów I-,

2. stopniowa hydroliza – pod wpływem działania amylazy i w wyniku tej reakcji powstają maltoza i dekstryna,

3. całkowita hydroliza – pod wpływem działania gorących kwasów rozcieńczonych i powstaje D-glukoza,

4. nie fermentuje bezpośrednio pod wpływem drożdży, lecz dopiero po hydrolizie na maltozę,

5. nie redukuje amoniokalnego roztworu azotanu srebra.

Na poniższym rysunku przedstawiłem hydrolizę jakiej ulegają amyloza i amylopektyna, pod wpływem kwasów, która prowadzi do powstania D-glukozy z uwzględnieniem stadiów pośrednich:

(C6H10O5)n=======>(C6H10O5)n=======>(C6H10O5)n=======>    (C6H10O5)n=======>

=======> maltoza =======> glukoza

Powstanie glukozy jako ostatecznego produktu w hydrolizie całkowitej świadczy o tym, że najmniejszą cząsteczką , z której zbudowana jest skrobia jest glukoza. W wyniku bardzo ostrożnej hydrolizy enzymatycznej pod wpływem amylazy tworzy się maltoza. Wynika z tego, że cząsteczki glukozy połączone są w skrobi podobnie jak w maltozie, a więc α-glikozydowo. Na takiej podstawie naukowcy doszli do wniosku, że skrobia składa się z wielu cząsteczek glukozy połączonych ze sobą, tak jak w maltozie, łańcuchowo:

Hipotezę tę możemy potwierdzić poprzez następujące zachowanie chemiczne skrobi. Jeśli skrobię podda się acetylowaniu bezwodnikiem octowym i pirydyną, a następnie odpowiednio silnemu metylowaniu za pmocą siarczanu metylowego i wodorotlenku potasu, to grupy acetylowe ulegają odszczepieniu i powstaje tak zwany trimetyloskrobia [C6H7O2(OCH3)3]n. Podczas hydrolizy tego produktu powyższej reakcji powstają dwa produkty: 2,3,6 – trimetyloglukoza i znacznie mniej 2,3,4,6 – tetrametyloglukozy:

Z reakcji tej wynika, że w występujących w skrobi resztach glukozowych, w położeniach 1,4 i 5, nie ma wolnych grup hydroksylowych i w związku z tym atomy węgla są przy tych lokantach połączone ze sobą wiązaniami eterowymi, co z kolei potwierdza podany schemat budowy skrobi. Za powstawanie 2,3,4,6-tetrametyloglukozy są odpowiedzialne skrajne cząsteczki glukozy w skrobi, gdzie znajdują się wolne grupy hydroksylowe zlokalizowane przy węglu z lokantem 4.

Podczas podanej powyżej hydrolizy amylopektyny acetylowanej, a następnie przeprowadzenia metylowania, tworzy się także, oprócz 2,3,6 – trimetyloglukoza i 2,3,4,6 – tetrametyloglukozy, 2,3-dimetyloglukoza. Wynika to stąd, że w amylopektynie acetylowanej istnieją także łańcuchy boczne złożone z reszt glukozy połączonych α-glikozydowo z atomem węgla glukozy mającego lokant 6. Na tej podstawie możemy stwierdzić , że amylopektyna acetylowana składa się z reszt glukozy połączonych ze sobą w łańcuchy znacznie bardziej rozgałęzione niż amyloza, która budowa jest bardzo bliska linearnej.

Podobne prace

Do góry