Diferencia principal – almidón vs celulosa vs glucógeno
El almidón, la celulosa y el glucógeno son tres tipos de carbohidratos poliméricos que se encuentran en las células vivas. Los autótrofos producen glucosa como azúcar simple durante la fotosíntesis. Todos estos polímeros de hidratos de carbono, el almidón, la celulosa y el glucógeno, están formados por la unión de unidades monoméricas de glucosa mediante diferentes tipos de enlaces glucosídicos. Sirven como fuentes de energía química y como componentes estructurales de la célula. La principal diferencia entre el almidón, la celulosa y el glucógeno es que el almidón es la principal fuente de almacenamiento de carbohidratos en las plantas, mientras que la celulosa es el principal componente estructural de la pared celular de las plantas y el glucógeno es la principal fuente de energía de almacenamiento de carbohidratos de los hongos y los animales.
Este artículo explora,
1. Qué es el almidón
– Estructura, propiedades, fuente, función
2. Qué es la celulosa
– Estructura, propiedades, fuente, función
3. Qué es el glucógeno
– Estructura, propiedades, fuente, función
4. Cuál es la diferencia entre Almidón Celulosa y Glucógeno
Qué es el Almidón
El almidón es el polisacárido sintetizado por las plantas verdes como su principal almacén de energía. La glucosa es producida por los organismos fotosintéticos como un compuesto orgánico simple. Se convierte en sustancias insolubles como aceites, grasas y almidón para su almacenamiento. Las sustancias insolubles de almacenamiento, como el almidón, no afectan al potencial hídrico dentro de la célula. No pueden alejarse de las zonas de almacenamiento. En las plantas, la glucosa y el almidón se convierten en componentes estructurales como la celulosa. También se convierten en proteínas que son necesarias para el crecimiento y la reparación de las estructuras celulares.
Las plantas almacenan la glucosa en alimentos básicos como las frutas, tubérculos como las patatas, semillas como el arroz, el trigo, el maíz y la yuca. El almidón se presenta en gránulos llamados amiloplastos, dispuestos en estructuras semicristalinas. El almidón está compuesto por dos tipos de polímeros: la amilosa y la amilopectina. La amilosa es una cadena lineal y helicoidal, pero la amilopectina es una cadena ramificada. Alrededor del 25% del almidón de las plantas es amilosa, mientras que el resto es amilopectina. La glucosa 1-fosfato se convierte primero en ADP-glucosa. A continuación, la ADP-glucosa se polimeriza a través de un enlace glucosídico 1,4-alfa mediante la enzima almidón sintasa. Esta polimerización forma el polímero lineal, la amilosa. Los enlaces glicosídicos 1,6-alfa son introducidos en la cadena por la enzima ramificadora del almidón que produce la amilopectina. Los gránulos de almidón del arroz se muestran en la figura 1.
Figura 1: Gránulos de almidón en el arroz
¿Qué es la celulosa
La celulosa es el polisacárido que se compone de cientos a muchos miles de unidades de glucosa. Es el principal componente de la pared celular de las plantas. Muchas algas y oomicetos también utilizan la celulosa para formar su pared celular. La celulosa es un polímero de cadena recta en el que se forman enlaces glucosídicos 1,4-beta entre las moléculas de glucosa. Los enlaces de hidrógeno se forman entre los múltiples grupos hidroxilos de una cadena con las cadenas vecinas. Esto permite que las dos cadenas se mantengan firmemente unidas. Asimismo, en la formación de las fibras de celulosa intervienen varias cadenas de celulosa. En la figura 2 se muestra una fibra de celulosa formada por tres cadenas de celulosa. Los enlaces de hidrógeno entre las cadenas de celulosa se muestran en líneas de color cian.
Figura 2: Una fibra de celulosa
¿Qué es el glucógeno
El glucógeno es el polisacárido de almacenamiento de animales y hongos. Es el análogo del almidón en los animales. El glucógeno es estructuralmente similar a la amilopectina, pero está más ramificado que ésta. La cadena lineal se forma mediante enlaces glucosídicos 1,4-alfa y las ramificaciones se producen mediante enlaces glucosídicos 1,6-alfa. La ramificación se produce cada 8 a 12 moléculas de glucosa en la cadena. Sus gránulos se encuentran en el citosol de las células. Las células del hígado, así como las células musculares, almacenan glucógeno en los seres humanos. Una vez que se necesita, el glucógeno se descompone en glucosa mediante la glucógeno fosforilasa. El proceso se denomina glucogenolisis. La glucogon es la hormona que estimula la glucogenolisis. Los enlaces glicosídicos 1,4-alfa y 1,6-alfa del glucógeno se muestran en la figura 3.
Figura 3: Enlaces en el glucógeno
Diferencia entre la celulosa del almidón y el glucógeno
Definición
El almidón: El almidón es la principal fuente de carbohidratos de almacenamiento en las plantas.
Celulosa: La celulosa es el principal componente estructural de la pared celular de las plantas.
Glicógeno: El glucógeno es la principal fuente de energía de carbohidratos de almacenamiento de los hongos y los animales.
Monómero
Almidón: El monómero del almidón es la glucosa alfa.
Celulosa: El monómero de la celulosa es la beta glucosa.
Glicógeno: El monómero del glucógeno es la glucosa alfa.
Enlace entre monómeros
Estómago: Los enlaces glicosídicos 1,4 en la amilosa y 1,4 y 1,6 en la amilopectina se producen entre los monómeros del almidón.
Celulosa: Los enlaces glicosídicos 1,4 se producen entre los monómeros de la celulosa.
Glicógeno: Los enlaces glicosídicos 1,4 y 1,6 se producen entre los monómeros del glucógeno.
Naturaleza de la cadena
Amilosa: La amilosa es una cadena no ramificada y enrollada y la amilopectina es una cadena larga y ramificada, de las cuales algunas están enrolladas.
Celulosa: La celulosa es una cadena recta, larga y no ramificada, que forma enlaces H con las cadenas adyacentes.
Glicógeno: El glucógeno es una cadena corta, muy ramificada, de la que algunas cadenas están enrolladas.
Fórmula molecular
Almidón: La fórmula molecular del almidón es (C6H10O5)n
Celulosa: La fórmula molecular de la celulosa es (C6H10O5)n.
Glicógeno: La fórmula molecular del glucógeno es C24H42O21.
Masa Molar
Almidón: La masa molar del almidón es variable.
Celulosa: La masa molar de la celulosa es de 162,1406 g/mol.
Glicógeno: La masa molar del glucógeno es de 666,5777 g/mol.
Se encuentra en
El almidón: El almidón se encuentra en las plantas.
Celulosa: La celulosa se encuentra en las plantas.
Glicógeno: El glucógeno se encuentra en los animales y los hongos.
Función
El almidón: El almidón sirve como almacén de energía de carbohidratos.
Celulosa: La celulosa participa en la construcción de estructuras celulares como las paredes celulares.
Glicógeno: El glucógeno sirve como almacén de energía de carbohidratos.
Ocurrencia
Almidón: El almidón se encuentra en los granos.
Celulosa: La celulosa se presenta en fibras.
Glicógeno: El glucógeno se presenta en pequeños gránulos.
Conclusión
El almidón, la celulosa y el glucógeno son polisacáridos que se encuentran en los organismos. El almidón se encuentra en las plantas como su principal forma de almacenamiento de carbohidratos. Las cadenas lineales de almidón se denominan amilosa y cuando están ramificadas se llaman amilopectina. El glucógeno es similar a la amilopectina, pero está muy ramificado. Es la principal forma de almacenamiento de carbohidratos en animales y hongos. La celulosa es un polisacárido lineal que forma enlaces de hidrógeno entre varias cadenas de celulosa para formar una estructura fibrosa. Es el principal componente de la pared celular de las plantas, algunas algas y los hongos. Así, la principal diferencia entre la celulosa del almidón y el glucógeno es su función en cada organismo.
Referencia:
1. Berg, Jeremy M. «Los carbohidratos complejos se forman por enlace de monosacáridos». Biochemistry. 5th edition. U.S. National Library of Medicine, 01 Jan. 1970. Web. 17 de mayo de 2017. <https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22396/>.
Imagen cortesía:
1. «Rice starch – microscopy» By MKD – Own work (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. «Cellulose spacefilling model «By CeresVesta (talk) (Uploads) – Own work (Public Domain) via Commons Wikimedia
3. «Glycogen» (Public Domain) via Commons Wikimedia
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