L'amidon est appelé un polysaccharide. Cela signifie qu'il est constitué de monosaccharides liés par de longues chaînes. En fait, il s'agit d'un mélange de deux substances polymères différentes: l'amidon est constitué d'amylose et d'amylopectine. Le monomère des deux chaînes est une molécule de glucose, mais leur structure et leurs propriétés diffèrent considérablement.
Effectif total
Comme déjà mentionné, l'amylose et l'amylopectine sont des polymères d'alpha-glucose. La différence réside dans le fait que la molécule d'amylose a une structure linéaire et que l'amylopectine est ramifiée. La première est une fraction soluble de l'amidon, l'amylopectine ne l'est pas, et en général, l'amidon dans l'eau est une solution colloïdale (sol), dans laquelle la partie dissoute de la substance est en équilibre avec la partie non dissoute.
Ici, à titre de comparaison, les formules structurelles générales de l'amylose et de l'amylopectine sont données.
L'amylose est soluble en raison de la formation de micelles - ce sont plusieurs molécules assemblées de telle manière que leurs extrémités hydrophobes sont cachées à l'intérieur, et leurs extrémités hydrophiles sont cachées à l'extérieur pour le contact avec l'eau. Ils sont en équilibre avec des molécules non assemblées en de tels agrégats.
L'amylopectine est également capable de former des solutions micellaires, mais dans une bien moindre mesure, et donc pratiquement insoluble dans l'eau froide.
L'amylose et l'amylopectine dans l'amidon sont dans un rapport d'environ 20 % du premier pour 80 % du second. Cet indicateur dépend de la façon dont il a été obtenu (dans différentes plantes contenant de l'amidon, les pourcentages sont également différents).
Comme déjà mentionné, seul l'amylose peut se dissoudre dans l'eau froide, et même partiellement, mais dans l'eau chaude, une pâte se forme à partir d'amidon - une masse collante plus ou moins homogène de grains d'amidon individuels gonflés.
Amylose
L'amylose est constitué de molécules de glucose liées entre elles par des liaisons 1,4-hydroxyle. C'est un long polymère non ramifié avec une moyenne de 200 molécules de glucose individuelles.
Dans l'amidon, la chaîne d'amylose est enroulée: le diamètre des "fenêtres" qu'elle contient est d'environ 0,5 nm. Grâce à eux, l'amylose est capable de former des complexes, des composés-inclusions de type "invité-hôte". La réaction bien connue de l'amidon avec l'iode leur appartient: la molécule d'amylose est « l'hôte », la molécule d'iode est « l'invité », placée à l'intérieur de l'hélice. Le complexe a une couleur bleue intense et est utilisé pour détecter à la fois l'iode et l'amidon.
Dans différentes plantes, le pourcentage d'amylose dans l'amidon peut varier. Dans le blé et le maïs, il est standard de 19 à 24 % en poids. L'amidon de riz en contient 17 % et seul l'amylose est présent dans l'amidon de pomme - fraction massique de 100 %.
Dans la pâte, l'amylose forme la partie soluble, et cela est utilisé danschimie analytique pour la séparation de l'amidon en fractions. Une autre voie, le fractionnement de l'amidon est la précipitation de l'amylose sous forme de complexes avec le butanol ou le thymol dans des solutions bouillantes avec de l'eau ou du diméthylsulfoxyde. La chromatographie peut utiliser la propriété de l'amylose de s'adsorber sur la cellulose (en présence d'urée et d'éthanol).
Amylopectine
L'amidon a une structure ramifiée. Ceci est réalisé grâce au fait qu'en plus des liaisons 1 et 4-hydroxyle, les molécules de glucose qu'il contient forment également des liaisons au niveau du 6ème groupe alcool. Chacune de ces "troisièmes" liaisons dans la molécule est une nouvelle branche dans la chaîne. La structure générale de l'amylopectine ressemble à un bouquet en apparence, la macromolécule dans son ensemble existe sous la forme d'une structure sphérique. Le nombre de monomères qu'il contient est approximativement égal à 6000, et le poids moléculaire d'une molécule d'amylopectine est beaucoup plus grand que celui de l'amylose.
L'amylopectine forme également un composé d'inclusion (clathrate) avec l'iode. Seulement dans ce cas, le complexe est coloré en rouge-violet (plus proche du rouge).
Propriétés chimiques
Les propriétés chimiques de l'amylose et de l'amylopectine, à l'exception des interactions avec l'iode déjà discutées, sont exactement les mêmes. Elles peuvent être conditionnellement divisées en deux parties: les réactions caractéristiques du glucose, c'est-à-dire se produisant avec chaque monomère séparément, et les réactions affectant les liaisons entre les monomères, comme l'hydrolyse. Par conséquent, nous parlerons plus loin des propriétés chimiques de l'amidon en tant que mélange d'amylose et d'amylopectine.
Amidonfait référence aux sucres non réducteurs: tous les hydroxyles glycosidiques (groupe hydroxyle au 1er atome de carbone) participent aux liaisons intermoléculaires et ne peuvent donc pas être présents dans les réactions d'oxydation (par exemple, test de Tollens - une réaction qualitative pour un groupe aldéhyde, ou une interaction avec Felling réactif - hydroxyde de cuivre fraîchement précipité). Les hydroxyles glycosidiques conservés sont bien sûr disponibles (à une extrémité de la chaîne polymère), mais en petites quantités et n'affectent pas les propriétés de la substance.
Cependant, tout comme les molécules de glucose individuelles, l'amidon est capable de former des esters à l'aide de groupes hydroxyles qui ne sont pas impliqués dans les liaisons entre les monomères: ils peuvent être "accrochés" à un groupe méthyle, un résidu d'acide acétique, et ainsi de suite.
En outre, l'amidon peut être oxydé avec de l'acide iodé (HIO4) en dialdéhyde.
L'hydrolyse de l'amidon est de deux types: enzymatique et acide. L'hydrolyse à l'aide d'enzymes appartient à la section de la biochimie. L'enzyme amylase décompose l'amidon en chaînes polymères plus courtes de glucose - dextrines. L'hydrolyse acide de l'amidon est complète en présence, par exemple, d'acide sulfurique: l'amidon est immédiatement décomposé en un monomère, le glucose.
Dans la faune
En biologie, l'amidon est principalement un glucide complexe et est donc utilisé par les plantes comme moyen de stocker des nutriments. Il se forme lors de la photosynthèse (d'abord sous forme de molécules de glucose individuelles) et se dépose dans les cellules végétales sous forme de grains - graines, tubercules, rhizomes, etc. (pour être utilisé plus tard comme"entrepôt alimentaire" avec de nouveaux embryons). Parfois, l'amidon se trouve dans les tiges (par exemple, le sagoutier a un noyau féculent farineux) ou dans les feuilles.
Dans le corps humain
L'amidon entrant dans la composition des aliments pénètre en premier dans la cavité buccale. Là, une enzyme contenue dans la salive (amylase) décompose les chaînes polymères d'amylose et d'amylopectine, transformant les molécules en molécules plus courtes - les oligosaccharides, puis les décompose, et enfin le m altose reste - un disaccharide composé de deux molécules de glucose.
Le m altose est décomposé par la m altase en glucose, un monosaccharide. Et déjà le glucose est utilisé par le corps comme source d'énergie.
