Sự khác biệt chính - Amylose và Cellulose

Tinh bột là một thành phần carbohydrate được phân loại là một polysaccharide. Mười hoặc nhiều hơn số đơn vị monosaccharide được liên kết thông qua liên kết glycosidic để tạo thành polysaccharide. Vì polysaccharid là những phân tử lớn hơn, chúng có trọng lượng phân tử lớn hơn, đặc trưng là hơn 10000. Hơn nữa, một số polysaccharid được tạo ra từ một đơn vị monosaccharid duy nhất, và chúng được xác định là homo-polysaccharid. Mặt khác, một số polysaccharid được tạo ra từ hỗn hợp các đơn vị monosaccharid và chúng được xác định là dị polysaccharid. Amylose và cellulose là hai homo-polysaccharide chính và phong phú nhất trên thế giới. Amylose là một polysaccharide dự trữ trong đó các phân tử D-glucose được liên kết thông qua liên kết α-1, 4-glycosidic để tạo thành một cấu trúc tuyến tính được gọi là amylose. Ngược lại, cellulose là một polysaccharide cấu trúc trong đó các phân tử D-glucose được liên kết thông qua liên kết β (1 → 4) glycosidic để tạo thành một cấu trúc mạch thẳng được gọi là cellulose. Đây là sự khác biệt chính giữa amylose và cellulose. Đây là sự khác biệt chính giữa amylose và cellulose. Trong bài viết này, hãy trình bày kỹ sự khác biệt giữa amylose và cellulose về mục đích sử dụng cũng như các đặc tính hóa học và vật lý.

Amylose là gì

Amylose là một polysaccharide mạch thẳng ở đâu Đơn vị D-glucose được liên kết với nhau để tạo thành cấu trúc này. Một số lượng lớn các phân tử glucose từ 300 đến vài nghìn có thể tham gia vào việc phát triển một phân tử amylose. Thông thường, nguyên tử cacbon số 1 của một phân tử glucoza có thể tạo liên kết glycosidic với nguyên tử cacbon thứ 4 của phân tử glucoza khác. Đây được gọi là liên kết α-1, 4-glycosidic và kết quả của liên kết này, amylose đã đạt được cấu trúc tuyến tính. Ngoài ra, nó là một phân tử được đóng gói chặt chẽ và chúng không có bất kỳ nhánh nào. Amylose không hòa tan trong nước và do đó, trong thực vật, nó hoạt động như thực phẩm hoặc dự trữ năng lượng. Nó có thể được tiêu hóa bởi các enzym đường ruột của con người và trong quá trình tiêu hóa, nó được phân giải thành maltose và glucose, chúng có thể được sử dụng như một nguồn năng lượng.

Các kiểm tra iốt được sử dụng để phân biệt amyloza hoặc tinh bột và trong quá trình thử nghiệm, các phân tử iốt được cố định vào cấu trúc xoắn của amylase; kết quả là nó cho màu tím đậm / xanh lam. Nói chung, amylose tạo ra 20-30% cấu trúc của tinh bột, và phần còn lại là amylopectin. Ngoài ra, amylose có khả năng chống tiêu hóa cao hơn amylopectin và do đó rất quan trọng để giảm giá trị chỉ số đường huyết và đối với sự hình thành tinh bột, được coi là một prebiotic tích cực.

Kiểm tra iốt của tinh bột mì, qua kính hiển vi ánh sáng.

Cellulose là gì

Cellulose được nhà hóa học người Pháp Anselme Payen tiết lộ lần đầu tiên vào năm 1838 Payen đã phân lập nó từ thực vật và xác định công thức hóa học của nó. Nó là một polysaccharide cấu trúc ở đâu D-glucose các đơn vị được nối với nhau để tạo thành cấu trúc này. Một số lượng lớn các phân tử glucose như 3000 hoặc nhiều hơn có thể tham gia vào việc phát triển một phân tử cellulose. Trong xenlulozơ, các phân tử glucozơ liên kết với nhau bằng liên kết β (1 → 4) glycosidic, và nó không phân nhánh. Do đó, nó là một polyme mạch thẳng. Hơn nữa, là kết quả của các liên kết hydro giữa các phân tử glucose, nó có thể phát triển một cấu trúc rất cứng. Nó không hòa tan trong nước. Nó có rất nhiều trong thành tế bào của cây xanh và trong tảo và do đó tạo ra sức mạnh, độ cứng, độ rắn chắc và hình dạng cho tế bào thực vật. Cellulose trong thành tế bào có thể thấm qua bất kỳ thành phần nào; do đó, nó cho phép các thành phần đi qua hoặc / và ra khỏi ô. Xenlulo được coi là loại carbohydrate phổ biến và phong phú nhất trên trái đất. Nó cũng được sử dụng để tạo ra giấy, nhiên liệu sinh học và các sản phẩm phụ hữu ích khác.

Sợi bông đại diện cho dạng cellulose tự nhiên tinh khiết nhất

Sự khác biệt giữa Amylose và Cellulose

Sự khác biệt giữa amylose và cellulose có thể được chia thành các loại sau. Họ đang;

Sự định nghĩa

Amylose là một polyme cacbohydrat dạng xoắn mạch thẳng được tạo ra từ các đơn vị α-D-glucoza và nó được coi là một polysaccharid dự trữ.

Xenluloza là một polysaccharide hữu cơ bao gồm một mạch thẳng và nó được coi là một polysaccharide cấu trúc.

Cấu tạo hóa học

Amylose:

Xenluloza:

Cấu trúc và số lượng đơn vị monome

Amylose là một polyme mạch thẳng với 300 đến vài nghìn tiểu đơn vị glucose lặp đi lặp lại.

Xenluloza là một polyme mạch thẳng với 3000 đến vài nghìn tiểu đơn vị glucose lặp đi lặp lại.

Vùng tinh thể và vô định hình

Amylose bao gồm các vùng kết tinh và vô định hình. Tuy nhiên, amyloza trải qua quá trình chuyển từ tinh thể sang vô định hình khi đun nóng khoảng 60–70 ° C trong nước chẳng hạn như trong nấu ăn.

Mặc dù, xenlulo bao gồm các vùng kết tinh và vô định hình, so với amyloza, xenluloza có nhiều vùng kết tinh hơn. Để chuyển dạng tinh thể sang vùng vô định hình, cellulose cần nhiệt độ 320 ° C và áp suất 25 Mpa.

Công thức hóa học

Amylose không có công thức chính xác và nó có thể thay đổi.

Xenluloza công thức là (C₆NS₁₀O₅)

Trái phiếu glycoside

Amylose: liên kết α (1 → 4) glycosidic

Xenluloza: β (1 → 4) đơn vị D-glucozơ liên kết

Chức năng trong nhà máy

Amylose rất quan trọng trong việc lưu trữ năng lượng của thực vật, và nó ít bị tiêu hóa hơn amylopectin. Vì vậy, nó là loại tinh bột được ưa chuộng để bảo quản trong thực vật. Nó chiếm khoảng 20-30% lượng tinh bột dự trữ.

Xenluloza là một carbohydrate cấu trúc quan trọng chủ yếu trong thành tế bào thực vật xanh. Nhưng nó cũng được tìm thấy ở nhiều dạng tảo và Oomycetes. Nó là loại polymer hữu cơ phong phú nhất trên Trái đất.

Thử nghiệm nhận dạng

Thử nghiệm iốt được sử dụng để xác định amylose. Các phân tử iốt nằm gọn trong cấu trúc xoắn của amyloza và tạo thành một phức hợp màu xanh-đen. Chất amyloza có thể được xác định bằng cách sử dụng màu xanh đen này. Để định lượng hàm lượng amyloza, có thể đo độ hấp thụ của màu đã phát triển bằng máy quang phổ UV / VIS.

Kiểm tra anthrone được sử dụng để xác định xenlulo. Xenlulo sẽ phản ứng với anthrone trong axit sulfuric, và hợp chất có màu thu được được đo bằng máy quang phổ UV / VIS ở bước sóng xấp xỉ 635 nm.

Sử dụng khác

Amylose được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp và thực phẩm sau đây.

Chất làm đặc

Chất liên kết nước

Chất ổn định nhũ tương

Đại lý bán

Xenluloza được sử dụng để làm sau trong cả ứng dụng công nghiệp và thực phẩm.

Giấy bìa và sản xuất giấy

Bột gỗ và sản xuất thẻ

Sản xuất bông, lanh và các loại sợi thực vật khác (chúng là thành phần chính của hàng dệt may)

Giấy bóng kính và rayon còn được gọi là sản xuất sợi xenlulo tái sinh

Xenluloza vi tinh thể ăn được (số E - E460i) và xenluloza dạng bột (số E - E460ii) được sử dụng làm chất độn không hoạt động trong viên thuốc và chúng cũng hoạt động như chất làm đặc và chất ổn định trong thực phẩm chế biến

Nó được sử dụng như một pha tĩnh cho sắc ký lớp mỏng trong phòng thí nghiệm.

Sản xuất nhiên liệu sinh học

Tiêu hóa

Amylose có thể được tiêu hóa bởi con người vì con người có amylase nước bọt hoặc tuyến tụy để tiêu hóa amylose.

Xenluloza Con người không thể tiêu hóa được vì đường ruột của con người không sản xuất các enzym để phân cắt các liên kết β (1 → 4) glycosidic. Tuy nhiên, vi sinh vật trong ruột già có thể phân hủy cellulose và tạo ra axit hữu cơ và khí. Thêm vào đó, cellulose hoạt động như một chất xơ, và nó có thể hấp thụ độ ẩm bên trong đường ruột, do đó ngăn ngừa táo bón và tạo điều kiện đại tiện dễ dàng. Tuy nhiên, động vật nhai lại và mối có thể tiêu hóa cellulose với sự trợ giúp của các vi sinh vật cộng sinh đường ruột sống trong dạ cỏ của chúng.

Kết luận, cellulose và amylose chủ yếu là carbohydrate và được coi là polysaccharide phong phú nhất trên thế giới. Nhưng chúng có những chức năng khác nhau trong cây do sự khác biệt về đặc tính vật lý và hóa học.

Người giới thiệu:

Cohen, R., Orlova, Y., Kovalev, M., Ungar, Y. và Shimoni, E. (2008). Tính chất cấu trúc và chức năng của phức hợp amylose với Genistein. Tạp chí hóa học nông nghiệp và thực phẩm, 56(11): 4212–4218.

Nelson, D. và Michael, M. C. Nguyên tắc Hóa sinh. Ấn bản thứ 5. New York: W. H. Freeman và Công ty, 2008.

Nishiyama, Y., Langan, P. và Chanzy, H. (2002). Cấu trúc tinh thể và hệ thống liên kết hydro trong cellulose Iβ từ nhiễu xạ tia X và sợi neutron của Synchrotron. Mứt. Chèm. Soc, 124 (31): 9074–82.

Richmond, T. A. và Somerville, C. R. (2000). Siêu họ tổng hợp xenluloza. Sinh lý thực vật, 124 (2): 495–498.

Hình ảnh lịch sự:

“Hạt tinh bột mì” của Kiselov Yuri - Tác phẩm riêng. (Miền công cộng) qua Commons

“Cotton” của KoS - Tác phẩm riêng. (Miền công cộng) qua Commons

“Amylose3” của NEUROtiker - Tác phẩm riêng. (Miền công cộng) qua Wikimedia Commons

“Cellulose Sessel” của NEUROtiker - Tác phẩm riêng. (Miền công cộng) qua Commons