Амилоза структура

Крахмал - второй важнейший природный полисахарид растительного происхождения. Это гомополисахарид, образованный двумя компонентами. Один из них - амилоза, состоящая из а-О-глюкозы, имеет линейную структуру, а другой - амилопектин, тоже содержит а-О-глюкозу, но обладает [c.68]

Рис. 11.8. Формула узла разветвления в структуре амилозы

Структура молекул амилозы. [c.208]

Вопрос. В результате полного гидролиза целлюлозы и амилозы образуется О-глюкоза. Напишите структурные формы обоих полимеров и охарактеризуйте общие и отличительные особенности их структуры. Возможен ли взаимный структурный переход амилозы в целлюлозу К какой группе пространственных изомеров их можно отнести к конфигурационным или к конформационным [c.79]

Описать первичную структуру целлюлозы и амилозы. Почему эти два полимера различаются по физическим свойствам [c.391]

Крахмал, как и целлюлоза, является полисахаридом и принадлежит к высокомолекулярным сахарам. Крахмал образуется в листьях в результате фотосинтеза и откладывается в корнях, клубнях и семенах в виде зерен. Крахмальные зерна неоднородны и помимо полисахаридов содержат воду (до 20%) и в очень небольших количествах фосфаты, кремнезем, жирные кислоты и др. Полисахариды крахмала состоят преимущественно из двух составных частей различной структуры амилозы и амилопектина. [c.224]

Макромолекулы амилозы и амилопектина располагаются в крахмальных зернах радиально и слоями. Крахмальные зерна имеют микрокристаллическую структуру и дают три типа рентгенограмм — А, В, С, обнаруживают двойное лучепреломление. [c.32]

Амилопектин дает при гидролизе лишь один дисахарид, (+)-мальтозу последовательность реакций метилирования и гидролиза приводит в основном к 2,3,6-три-0-метил-о-глюкозе. Подобно амилозе, амилопектин состоит из цепей, содержащих звенья о-глюкозы, причем каждое из звеньев соединено а-глюкозидной связью с атомом С-4 следующего звена. Однако структура этого вещества сложнее, чем структура амилозы. [c.976]

Функциональное предназначение полисахаридов в живой клетке определяет в значительной степени их структурные особенности. В зависимости от выполняемой ими роли полисахариды можно подразделить на три группы. Структурные полисахариды, такие как целлюлоза или кси-лап в клеточных стенках растений, хитин в наружном скелете членистоногих и насекомых, образуют протяженные цепи, которые, в свою очередь, укладываются в прочные волокна или пластины и служат своего рода каркасом в живом организме. Резервные полисахариды, как амилоза (составная часть растительного крахмала), гликоген (животный крахмал), глюкоманнаны (резервное вещество ряда растений), часто характеризуются разветвленной структурой, где длина наружных и внутренних ветвей варьируется в довольно широких пределах, или состоят из набора линейных цепей с различной степенью полимеризации. Полисахариды данной группы важны для энергетики организма. Наконец, каррагинан, мукополисахариды соединительной ткани и другие гелеобразующие полисахариды часто состоят пз линейных цепей, которые, образуя достаточно большие ассоциаты и удерживая воду, превращаются в плотные гели. [c.17]

Дальнейшая информация о структуре обоих полисахаридов крахмала была получена из данных ферментативного гидролиза его амилазой. При этом амилоза гидролизуется до мальтозы полностью, в то время как амилопектин в этих условиях превращается в мальтозу только на 62%. Связь между положением 1 одного глюкозного остатка и полол<ением 6 — другого является местом прекращения ферментативного гидролиза. Образующийся устойчивый к действию фермента остаток, известный под названием предельного декстрина, изображен в части формулы, на которой показано внутреннее разветвление цепи. Найдено, что внешнее разветвление составляет более чем две трети молекулы. [c.567]

Макромолекулы амилопектина в отличие от амилозы имеют сильно разветвленную структуру. Молекулярный вес амилопектина колеблется от 100 000 до I 000 000 и выше. [c.225]

Крахмал имеет или линейные цепи (амилоза), или разветвленные цепи (амилопектин) глюкозы, что обусловлено многофункциональным характером мономера. Большинство линейных цепей крахмала содержит по 300 —400 звеньев глюкозы, соединенных в спиралевидную структуру. Характерной реакцией спиралевидной молекулы крахмала являете образование темно-синего [c.479]

В крахмале и гликогене цепь тоже образована остатками глюкозы, но на этот раз используется а-1,4-связь. Вытянутая конформация уже невозможна, и цепи скручиваются в спираль. Из спиральных структур, образуемых биополимерами, одной из первых (в 1943 г.) [52] была открыта левая спираль амилозы, идущая вокруг молекул иода (Ь) в хорошо известном комплексе иода с крахмалом (рис. 2-17). Число остатков на виток равно 6, шаг спирали — 0,8 нм, диаметр — около 14 нм [53, 54]. [c.119]

Для амилозы была предложена еще одна структура — более сильно закрученная двойная спираль [55]. Предполагается, что в такой спирали каждая цепь содержит 6 остатков на виток и обе цепи идут либо в том же, либо в противоположных направлениях. Молекула амилозы содержит в среднем 1000 остатков глюкозы и может быть вытянута в тонкую цепь 500 нм длиной, что превышает размеры кристаллических областей в гранулах крахмала. Следовательно, цепи в гранулах должны как-то складываться (например, в виде шпилек) [c.119]

На основе комплексов иода с амилозой, синтетическими полимерами разработан широкий спектр соединений, нашедших применение в медицине в качестве лечебных и антимикробных препаратов [60-64]. Перспективными направлениями использования комплексов иода с полимерами являются производство мембран, источников тока с литиевыми анодами, создание проводящих электрический ток полимеров и органических полупроводников [66-70]. Широко известно использование иода в качестве молекулярного зонда для исследования структуры волокон в текстильной промышленности [68-70]. [c.34]

Крахмал не является химически индивидуальным веществом. Он представляет собой смесь полисахаридов. Полисахариды крахмала можно разделить на две главные фракции, различающиеся по степени полимеризации и пространственной структуре макромолекул, - амилозу и амилопектин. [c.311]

Структура амилозы. Определение концевых групп [c.973]

Можно было бы построить структуру амилозы с регулярным чередованием а- и р-связей. Однако гидролиз такого соединения должен был бы дать как (+)-мальтозу, так и (+)-целлобиозу, если только не считать, что гидролиз р-связей протекает гораздо быстрее гидролиза а-связей. Поскольку в действительности гидролиз Р-связи в (+)-целлобиозе протекает медленнее, чем гидролиз а-связи в (-1-)-мальтозе, то подобная структура кажется маловероятной. [c.973]

Рассмотрение структуры амилозы показывает, что именно этого и следовало ожидать учет такого рода структур лежит в основе очень важного метода — метода определения концевых групп (рис. 34.3). [c.974]

Другим щироко распространенным полисахаридом, также построенным из остатков (-Ь )-о-глюкозы, является крахмал. Он имеет более сложную структуру, чем целлюлоза, и содержит примерно 20% амилозы и 80% амилопектина, последний является нерастворимой фракцией крахмала. Амилопектин и амилоза состоят преимущественно из остатков (Ч-)-о-глюкозы, связанных а-гликозидной связью. Но в то время как амилоза — это линейный полимер, амилопектин вследствие С,—С -связывания является разветвленным (рис. 7.1, б). [c.110]

Амилопектин имеет разветвленную структуру полимера, в образовании которой принимают участие первичные спиртовые группы, и составляет прочную оболочку крахмальных зерен. Сами зерна состоят из не слишком длинных моЛекул полимера амилозы [c.648]

Крахмал. Совершенно особое значение в жизненных процессах имеют крахмал и гликоген. Крахмал представляет собой запасный углевод растений. Он откладывается в зернах злаков и других семенах растений, в клубнях картофеля, при прорастанЕги. энзиматически гидролизуется до растворимых олиго- и моносахаридов (мальтоза или глюкоза) и в таком виде служит для строительных и энергетических целей при прорастании растений. Прорастающие зерна злаков накапливают так много фермента гидролиза крахмала (диастаз), что подсушенные и размолотые проросшие зерна ячменя (солод) применяют для осахаривания — превращения в мальтозу — постороннего крахмала картофеля или кукурузы в производстве спирта или пива (мальтозу далее сбраживают). Крахмал имеет форму микроскопических миндалевидных зерен концентрЕгаеской структуры и не представляет собой индивидуального вещества. Он содержит растворимую в воде амилозу ( растворимый крахмал ), образующую не особенно вязкие растворы и дающую с иодом чисто синее окрашивание, и амилопектин, который в холодной воде нерастворим, но в горячей воде образует очень вязкий клейстер, а с иодом дает красно-фиолетовое окрашивание. Как всякие высокомолекулярные вещества, и амилопектин и амилоза не являются, в строгом смысле слова, индивидуальными веществами, а представляют собой смеси полимергомологов (стр. 151)- Наиболее обычные виды крахмала — картофельная мука, рисовый крахмал. Картофельную муку получают, механически разрушая клетки клубней картофеля и отмучивая в воде "зерна крахмала, которые оседают на дно. [c.476]

Итак, единственным моносахаридом, входящим в состав крахмала, является В-глюкоза. В молекуле амилозы линейно связано в среднем около 1000 остатков глюкозы отдельные участки молекулы амилопектина состоят из 20—30 таких единиц. В настоящее время общепринятой является ветвистая структура отдельных цепочек с а-1—>4-связями в молекуле амилопектина (рис. 5.3). [c.182]

Амилоза и амилопектин являются а-/)-(1->4)-связанными глю-канами [см., например, (1)], однако в амилопектине, имеющем разветвленное строение, в точках ветвления (3) имеются дополнительно а-/)-(1->6)-связи. Это было известно уже много лет назад из результатов анализа методом метилирования и гидролиза. При кислотном гидролизе кукурузного и рисового крахмала, выделенных из зерен в стадии восковой спелости, обнаружено, что в их состав входит заметное количество /)-глюкозо-6-фосфата [84]. Последующий анализ показал, что в амилопектине в среднем один из шести остатков D-глюкозы фосфорилирован. При метилировании амилозы и последующем гидролизе в качестве основного продукта образуется 2,3,6-три-0-метил-0-глюкоза и менее 0,4 % 2,3,4,6-тетра-О-метил-О-глюкозы, происходящей из невосстанавливающего концевого остатка, т. е. молекула амилозы линейна и ее единичная цепь состоит из 200—350 остатков D-глюкозы. Определенная осмотическим методом молекулярная масса соответствует такой длине цепи [85]. Однако анализ неразветвленной структуры достаточно сложен из-за небольшого числа концевых остатков по сравнению с общим числом остатков, образующих цепь, а также из-за деградации разрушение одной связи может вдвое уменьшить длину цепи. Физические методы определения длины цени, при условии использования независимых методов для определения гомогенности препарата, дают большие значения длины молекул амилозы, чем значения, полученные химическими методами. Анализ методом светорассеяния и ультрацентрифугирования показывает, что длина цепи молекулы амилозы часто достигает 6000 моносахаридных звеньев. Обработка амилозы р-амилазой показала, что молекула линейна единственным продуктом расщепления была мальтоза. Изучение действия нуллуланазы и других амилолитических ферментов на различные амилозы показало, что их молекулы содержат некоторое количество разветвлений, присоединенных к основной цепи а-(1->б)-связями [63,64]. Гидродинамическое поведение фракций амилозы также свидетельствует о том, что амилоза в некоторой степени является разветвленной. [c.236]

Основные данные о конформации амилозы в растворе были получены при изучении спектров ее комплексов с йодом. Имеются сведения, что молекулы амилозы в растворе образуют короткие спиральные участки примерно в семь витков цепи, между которыми располагаются фрагменты неупорядоченной структуры, типа статпстического клубка. [c.22]

Итак, главные источники структурного и функционального многообразия моносахаридов лежат в различном наборе функциональных групп (карбонильные, гидроксильные, карбоксильные, аминогруппы и т. д.) и в не меньшей степени в различиях стереохимии. Последнее надо особо подчеркнуть. В обычном курсе органической химии рассматривают свойства и различия отдельных классов соединений, основанные в первую очередь на различиях бут-леровских структур, и отдельно в виде некоего несколько экзотического приложения — вопросы стереохимии. В химии сахаров такого разделения не может быть. В принципе вся эта область есть органическая стереохимия par ex ellen e , и все многообразие свойств углеводов проистекает прежде всего из их стереохимических различий. Так, например, кардинальные различия свойств и биологической функции целлюлозы и одного из двух компонентов крахмала — амилозы — обусловлены различием кон фигурации лишь одного асимметрического центра элемен тарного звена этих стереоизомерных полисахаридов. [c.10]

Понятие повторяющегося звена, даже для таких простейших структур, как целлюлоза, амилоза, гиалуроновая кислота или агароза, не так примитивно, как может показаться на первый взгляд. Можно, конечно, отнестись к нему просто как к удобной форме сжатой зйписи, отражающей основные черты ковалентной структуры цепи, так [c.28]

Известно, из каких моносахаридов построен полисахарид, в какой циклической форме их остатки входят в его состав, каково положение межмономерных связей в остатках каждого типа, каков тип структуры (разветвленный — неразветвленный). Для разветвленных полисахаридов, кроме того, известны степень разветвленности и структура точек ветвления. Это не мало, но это еш,е не структура. Что же еш е не известно Для всех типов полисахаридов — конфигурация гликозидных связей и последовательность расположения моносахаридных остатков в цепи, а также, за редкими исключениями, молекулярная масса. Для разветвленных полисахаридов к этому еш,е прибавляется вопрос о распределении остатков между основной и боковыми цепями, о длине боковых цепей и о положении различных точек ветвления (они могут располагаться в главной цепи, в первых от главной боковых цепях, во вторых от главной боковых цепях и т. д.). А для полисахаридов, имеюш,их неуглеводные заместители, надо еще установить положение этих заместителей. И только для одного — простейшего — типа полисахаридов мономерный анализ дает почти всю структурную информацию — для линейных регулярных полисахаридов, построенных из однотипно связанных остатков одного единственного моносахарида, каковы, например, целлюлоза и амилоза. [c.86]

Клейстеризация крахмала щелочью на буровых, как правило, не обеспечивает получения реагента с оптимальными свойствами, приводит к его перерасходам, загружает буровую бригаду несвойственной ей работой и затрудняет механизацию. Во ВНИИБТ и НИИ-крахмалопродуктов исследовался вопрос централизованного производства порошкообразных крахмалов, позволяющих при непосредственном введении в буровой раствор избежать его разбавления. Термическое модифицирование крахмала было отвергнуто, поскольку в этом случае, хотя и образуется хорошо набухающий продукт, не обеспечиваются достаточная растворимость и оптимальные защитные свойства. Видимо, это связано с усилением агрегирования и ретроградации амилозы и образованием более- жестких структур за счет водородных связей непосредственно между гидроксилами глюкопиранозных циклов соседних цепей, а не через водные мостики. [c.175]

Большое влияние на нее оказывает совместное воздействие воды и температуры. Так, макромолекулы целлюлозы в твердом состоянии прочно связаны между собой водородными связями, которые при нагревании целлюлозы в воде не гидратируются Такие полисахариды гидролизуются на доступной наружной поверхности элементарных фибрилл. Часть гемицеллюлоз, откладывающихся вместе с макромолекулами целлюлозы, не поддается гидратации и гидролизу до растворения наружных слоев целлюлозы. Амилопектин вследствие разветвленной структуры его макромолекул при лагре-вании быстро гидратируется, набухает и начинает легко гидролизоваться. Другой полисахарид крахмала— амилоза, имеющая линейное строение макромолёкул, образует более прочные связи между макромолекулами и поэтйму она гидратируется и гидpoлизyet я медленнее амилопектина. Нерастворимый в холодной воде ксилоуронид древесины березы при нагревании и гидролизе ведет себя аналогично амилозе. При нагревании в воде он постепенно набухает, частично переходит в раствор и быстрее гидролизуется. Описанные наблюдения представлены графически на рис. 65, где по оси абсцисс отложена температура воды, а по оси ординат —коэффициент Э, получающийся как частное от деления найденной константы скорости гидролиза исследуемого полисахарида на константу скорости гидролиза целлюло-лозы, принятой за эталон [103, 104]. [c.407]

В связи с этим приобретает интерес модифицирование крахмала как путем тщательно дозированной клейстеризации и конденсации (альдегидные и фосфатные обработки), так и регулируемой деполимеризацией с помощью некоторых реагентов, которым приписывается каталитическое действие (например, с солями алюминия). Альдегидные и фосфатные обработки имеют сходный механизм. При обработке крахмала формальдегидом последний сначала образует комплексы кристаллическая решетка расширяется и создаются предпосылки для набухания и гидратации внутренних областей. Это сопровождается ростом вязкости, типичным для клейстеризации. Накопление альдегидных групп вызывает конформационные нарушения, препятствует спиралеобразованию амилозы и вызывает раскрытие ветвистых цепей. Это можно проследить по изменению окраски йодной реакции, постепенно обесцвечивающейся, что согласуется с ее механизмом по К. Фрейденбергу. На этой стадии становится заметной конденсационная функция альдегидов, обусловливающая образование поперечных метиленовйх мостиков между цепями. При возрастании числа поперечных связей структура становится жесткой, крахмал теряет способность набухать и растворяться, уменьшается вязкость и растет устойчивость к действию кислот, щелочей и нагреванию. Дозируя интенсивность обработки, можно задержать процесс на желательной промежуточной стадии. Подобному действию формальдегида благоприятствуют уже небольшие [c.175]

Молекулы амнлопек-т и н а сильно разветвлены и состоят из фрагментов амилозы (ок. 20 моносахаридных остатков), связанных между собой а-1-> 6-связями. Мол. м. 10 -10 . В структуре амилопектина различают центр, цепь с кол-вом звеньев более 60, несущую остаток глюкозы со своб. восстапавливаюшей группой, короткие цепи из 15-20 остатков (8-цепи), расположенные иа периферии молекулы и внутри нее, и длинные (ок. 45 звеньев) Ь-цепи (см рис.). По строению амилопектин близок к рликогепу. В воде амилопектин, также ОН ОН ОН как амилоза, образует [c.498]

В полисахаридах (целлюлоза и крахмал, состоящий из амилозы и амилопсктина) макромолекулы, свернутые в спираль. плотно уложены в лучкн Такая структура вследствие большого межмолскулярного взаимодействия является довольно устойчивой [c.51]

Структурный анализ полисахаридов методом гидролиза с помощью ферментов широко используется в современных исследова-йиях. Основные работы по ферментативному гидролизу относятся к расщеплению гликогена, амилозы, амилопектина и других близких к ним по структуре полимерных веществ последнее время опубликованы работы по исследованию продуктов ферментатив-ног о гидролиза глюкуроноксиланов и глюкоманнанов [171 —174]. [c.122]

Как хорошо известно, физические свойства целлюлозы и крахмала, в том числе и чистой амилозы, резко отличаются. Если учесть чрезвычайную близость строения этих соединений в чисто органо-химическом аспекте, то эту разницу, естественно, следует отиести за счет разницы в строении в физическом смысле слова, т, е, за счет различия структуры, молекулярных агрегатов этих полисахаридов. Однако недостаточно ясным остается вопрос о том, в чем причина именно этих отличий в строении ассоциированных образований. Логично искать ее все-таки в различиях между молекулами того и другого полисахарида, С точки зрения классической органической химии единственная разница между молекулой целлюлозы и амилозы состоит в различии конфигурации у микозидного центра. Этой разницей и объясняли различия в конформации цепей обоих полисахаридов, следствием которого являет я,. очевидно, различие в характере межмолекулярной ассоциации. [c.158]

РИС. 2-17. А. Структура спирального комплекса амилозы с иодом (Ij). Молекулы иода располагаются вдоль оси спирали, образуемой остатками глюкозы, по шесть остатков на виток. Б. Модель двойной спирали, составленной из двух параллельных цепей. В каждой цепи содержится по 6 остатков глюкозы на виток. Периодичность, согласно модели, равна 2,1 нм (через 6 остатков глюкозы вдоль любой цепи). (С любезного разрешения D. Fren h.) [c.120]

В случае комплексообразования с амилозой иод проникает в спирали, уже имеющиеся в растворе биополимера. Поведение водных растворов поливинилового спирта и других синтетических полимеров показывает, что при низких концентрациях (до 2-4 массовых %) макромолекулы полимера диспергированы и имеют форму статистических клубков, заполненных водой. При более высоких концентрациях происходит взаимодействие и перепутьшание макроцепей с образованием сетчатой структуры. В таких растворах возможно гелеобразование [90]. В соответствии с этим, реакция между иодом и синтетическими полимерами протекает в две стадии. Присутствие трииодид-иона [c.41]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология