Крахмал полисахарид деп аталат. Бул узун чынжырлар менен байланышкан моносахариддерден турат дегенди билдирет. Чынында, бул эки башка полимердик заттардын аралашмасы: крахмал амилоза жана амилопектинден турат. Эки чынжырдагы мономер глюкоза молекуласы болуп саналат, бирок алар түзүлүшү жана касиеттери боюнча бир топ айырмаланат.
Жалпы команда
Буга чейин айтылгандай, амилоза да, амилопектин да альфа-глюкозанын полимерлери. Айырмасы амилоза молекуласы сызыктуу түзүлүшкө ээ, ал эми амилопектин тармакталган. Биринчиси крахмалдын эрүүчү фракциясы, амилопектин эмес, жалпысынан суудагы крахмал коллоиддик эритме (зол), мында заттын эриген бөлүгү ээрибеген менен тең салмактуулукта болот.
Бул жерде, салыштыруу үчүн амилоза менен амилопектиндин жалпы структуралык формулалары келтирилген.
Амилоза мицеллалардын пайда болушунан улам эрийт - булар гидрофобдук учтары ичине катылган, ал эми гидрофильдик учтары суу менен тийүү үчүн сыртка катылгандай бириктирилген бир нече молекулалар. Алар мындай агрегаттарга бириктирилбеген молекулалар менен тең салмактуулукта.
Амилопектин мицеллярдык эритмелерди түзүүгө жөндөмдүү, бирок азыраак даражада, ошондуктан муздак сууда иш жүзүндө ээрибейт.
Крахмалдагы амилоза жана амилопектин биринчисинин болжол менен 20% жана акыркысынын 80% катышында. Бул көрсөткүч анын кандайча алынганына жараша болот (ар кандай крахмал камтыган өсүмдүктөрдө пайыздар да ар түрдүү).
Айтылгандай, муздак сууда амилоза гана эрийт, ал тургай, жарым-жартылай гана, бирок ысык сууда крахмалдан паста пайда болот - шишип кеткен жеке крахмал бүртүкчөлөрүнүн аздыр-көптүр гомогендүү жабышчаак массасы.
Амилоза
Амилоза бири-бири менен 1,4-гидроксилдик байланыштар менен байланышкан глюкоза молекулаларынан турат. Бул орто эсеп менен 200 жеке глюкоза молекуласы бар узун, бутаксыз полимер.
Крахмалда амилоза чынжырчасы ширетилген: андагы "терезелердин" диаметри болжол менен 0,5 нанометрди түзөт. Алардын аркасында амилоза "конок-кожоюн" түрүндөгү комплекстерди, кошулмаларды түзө алат. Крахмалдын йод менен болгон белгилүү реакциясы аларга таандык: амилоза молекуласы "кожоюн", йоддун молекуласы "конок", спиралдын ичине жайгаштырылган. Комплекс интенсивдүү көк түскө ээ жана йодду да, крахмалды да аныктоо үчүн колдонулат.
Ар түрдүү өсүмдүктөрдө крахмалдагы амилозанын пайызы ар кандай болушу мүмкүн. Буудайда жана жүгөрүдө стандарттуу 19-24% салмагын түзөт. Күрүч крахмалы анын 17% камтыйт, ал эми алма крахмалында амилоза гана бар - 100% масса.
Пастада амилоза эрүүчү бөлүгүн түзөт жана булкрахмалды фракцияларга бөлүү үчүн аналитикалык химия. Дагы бир жолу, крахмалды фракциялоо - бул амилозаны бутанол же тимол менен комплекстер түрүндө суу же диметил сульфоксид менен кайнак эритмелерде туташтыруу. Хроматография амилозанын касиетин целлюлозага адсорбциялоо үчүн колдоно алат (карбамид жана этанолдун катышуусунда).
Амилопектин
Крахмал бутактанган түзүлүшкө ээ. Бул 1 жана 4-гидроксилдик байланыштардан тышкары, андагы глюкоза молекулалары да 6-спирт тобунда байланыш түзөөрүнүн эсебинен жетишилет. Молекуладагы мындай ар бир «үчүнчү» байланыш чынжырдагы жаңы бир бутактуу. Амилопектиндин жалпы түзүлүшү сырткы көрүнүшү боюнча бир тутамга окшош, макромолекула бүтүндөй сфералык түзүлүш түрүндө болот. Андагы мономерлердин саны болжол менен 6000ге барабар, ал эми амилопектиндин бир молекуласынын молекулалык салмагы амилозадан алда канча чоң.
Амилопектин ошондой эле йод менен кошулуучу кошулманы (клатрат) түзөт. Бул учурда гана комплекс кызыл-кызгылт көк (кызылга жакын) түскө боёлот.
Химиялык касиеттери
Амилоза менен амилопектиндин химиялык касиеттери, буга чейин талкууланган йод менен болгон өз ара аракеттенүүдөн башкасы, так ошондой. Аларды шарттуу түрдө эки бөлүккө бөлүүгө болот: глюкозага мүнөздүү реакциялар, башкача айтканда, ар бир мономер менен өзүнчө жүрүүчү реакциялар жана гидролиз сыяктуу мономерлердин ортосундагы байланыштарга таасир этүүчү реакциялар. Ошондуктан, мындан ары биз амилоза менен амилопектиндин аралашмасы катары крахмалдын химиялык касиеттери жөнүндө сүйлөшөбүз.
Крахмалредукцияланбаган канттарга тиешелүү: бардык гликозиддик гидроксилдер (1-көмүртек атомундагы гидроксил тобу) молекулалар аралык байланыштарга катышат, ошондуктан кычкылдануу реакцияларында боло албайт (мисалы, Толлен сынагы – альдегид тобу үчүн сапаттык реакция же Феллинг менен өз ара аракеттенүү). реагент - жаңы тундурулган жез гидроксиди). Консервацияланган гликозиддик гидроксилдер, албетте, бар (полимер чынжырынын бир учунда), бирок аз өлчөмдө жана заттын касиеттерине таасир этпейт.
Бирок, жеке глюкоза молекулалары сыяктуу эле, крахмал мономерлердин ортосундагы байланыштарга катышпаган гидроксил топторунун жардамы менен эфирлерди түзө алат: аларды метил тобу, уксус кислотасынын калдыгы менен «илип» коюуга болот., жана башкалар.
Ошондой эле, крахмал йод (HIO4) кислотасы менен диальдегидге чейин кычкылданат.
Крахмалдын гидролизинин эки түрү бар: ферменттик жана кислоталык. Ферменттердин жардамы менен гидролиз биохимиянын бөлүмүнө кирет. Амилаза ферменти крахмалды глюкозанын кыскараак полимердик чынжырларына - декстриндерге ажыратат. Крахмалдын кислоталык гидролизи, мисалы, күкүрт кислотасынын катышуусунда бүтөт: крахмал дароо мономерге - глюкозага чейин ажырайт.
Жапайы жаратылышта
Биологияда крахмал биринчи кезекте татаал углевод болуп саналат жана ошондуктан өсүмдүктөр азык заттарды сактоонун бир жолу катары колдонушат. Ал фотосинтез учурунда түзүлөт (адегенде жеке глюкоза молекулалары түрүндө) жана өсүмдүк клеткаларында дан түрүндө - уруктарда, түйүндөрдө, тамыр тамырларда ж.б. (кийин колдонулатжаңы эмбриондор менен "азык-түлүк кампасы"). Кээде крахмал сабагында (мисалы, саго пальмасынын өзөгү майда крахмалдуу) же жалбырактарында кездешет.
Адамдын организминде
Тамак-аштын курамындагы крахмал ооз көңдөйүнө биринчи түшөт. Ал жерде шилекейдеги (амилаза) фермент амилоза менен амилопектиндин полимердик чынжырларын бузуп, молекулаларды кыскараактарына – олигосахариддерге айландырат, анан аларды талкалайт, акырында мальтоза эки глюкоза молекуласынан турган дисахаридге айланат.
Мальтоза мальтаза тарабынан глюкозага, моносахаридге чейин ажырайт. Ал эми глюкоза организм тарабынан энергия булагы катары колдонулат.
