Differenza principale – amido vs cellulosa vs glicogeno
Amido, cellulosa e glicogeno sono tre tipi di carboidrati polimerici presenti nelle cellule viventi. Gli autotrofi producono il glucosio come zucchero semplice durante la fotosintesi. Tutti questi polimeri di carboidrati, l’amido, la cellulosa e il glicogeno, sono costituiti dall’unione di unità monomeriche di glucosio tramite diversi tipi di legami glicosidici. Servono come fonti di energia chimica e come componenti strutturali della cellula. La differenza principale tra amido, cellulosa e glicogeno è che l’amido è la principale fonte di carboidrati di stoccaggio nelle piante, mentre la cellulosa è il principale componente strutturale della parete cellulare delle piante e il glicogeno è la principale fonte di energia dei carboidrati di stoccaggio di funghi e animali.
Questo articolo esplora,
1. Cos’è l’amido
– Struttura, proprietà, fonte, funzione
2. Cos’è la cellulosa
– Struttura, proprietà, fonte, funzione
3. Cos’è il glicogeno
– Struttura, proprietà, fonte, funzione
4. Qual è la differenza tra amido, cellulosa e glicogeno
Che cos’è l’amido
L’amido è il polisaccaride sintetizzato dalle piante verdi come loro principale riserva energetica. Il glucosio è prodotto dagli organismi fotosintetici come un semplice composto organico. Viene convertito in sostanze insolubili come oli, grassi e amido per lo stoccaggio. Le sostanze di stoccaggio insolubili come l’amido non influenzano il potenziale idrico all’interno della cellula. Non possono allontanarsi dalle aree di stoccaggio. Nelle piante, il glucosio e l’amido sono convertiti in componenti strutturali come la cellulosa. Sono anche convertiti in proteine che sono necessarie per la crescita e la riparazione delle strutture cellulari.
Le piante immagazzinano il glucosio in alimenti di base come frutta, tuberi come patate, semi come riso, grano, mais e manioca. L’amido si presenta in granuli chiamati amiloplasti, disposti in strutture semi-cristalline. L’amido è composto da due tipi di polimeri: amilosio e amilopectina. L’amilosio è una catena lineare ed elicoidale, mentre l’amilopectina è una catena ramificata. Circa il 25% dell’amido nelle piante sono amilosio mentre il resto è amilopectina. L’1-fosfato di glucosio viene prima convertito in ADP-glucosio. Poi l’ADP-glucosio viene polimerizzato attraverso il legame glicosidico 1,4-alfa dall’enzima amido sintasi. Questa polimerizzazione forma il polimero lineare, l’amilosio. I legami glicosidici 1,6-alfa sono introdotti nella catena dall’enzima di ramificazione dell’amido che produce l’amilopectina. I granuli di amido del riso sono mostrati nella figura 1.
Figura 1: Granuli di amido nel riso
Cos’è la cellulosa
La cellulosa è il polisaccaride che è composto da centinaia a molte migliaia di unità di glucosio. È il componente principale della parete cellulare delle piante. Anche molte alghe e oomiceti usano la cellulosa per formare la loro parete cellulare. La cellulosa è un polimero a catena dritta in cui si formano legami glicosidici 1,4-beta tra le molecole di glucosio. I legami idrogeno si formano tra più gruppi idrossilici di una catena con le catene vicine. Questo permette alle due catene di essere tenute insieme saldamente. Allo stesso modo, diverse catene di cellulosa sono coinvolte nella formazione delle fibre di cellulosa. Una fibra di cellulosa, che è composta da tre catene di cellulosa, è mostrata nella figura 2. I legami idrogeno tra le catene di cellulosa sono mostrati in linee di colore ciano.
Figura 2: Una fibra di cellulosa
Che cos’è il glicogeno
Il glicogeno è il polisaccaride di stoccaggio di animali e funghi. È l’analogo dell’amido negli animali. Il glicogeno è strutturalmente simile all’amilopectina, ma altamente ramificato rispetto a quest’ultima. La catena lineare si forma tramite legami glicosidici 1,4-alfa e le ramificazioni avvengono tramite legami glicosidici 1,6-alfa. La ramificazione avviene ogni 8-12 molecole di glucosio nella catena. I suoi granuli si trovano nel citosol delle cellule. Le cellule del fegato, così come le cellule muscolari, immagazzinano il glicogeno nell’uomo. Una volta necessario, il glicogeno viene scomposto in glucosio dalla glicogeno fosforilasi. Il processo è chiamato glicogenolisi. Il glucogon è l’ormone che stimola la glicogenolisi. I legami glicosidici 1,4-alfa e 1,6-alfa del glicogeno sono mostrati nella figura 3.
Figura 3: Legami nel glicogeno
Differenza tra amido, cellulosa e glicogeno
Definizione
Amido: L’amido è la principale fonte di carboidrati di stoccaggio nelle piante.
Cellulosa: La cellulosa è il principale componente strutturale della parete cellulare delle piante.
Glicogeno: Il glicogeno è la principale fonte di energia dei carboidrati di stoccaggio dei funghi e degli animali.
Monomero
Amido: Il monomero dell’amido è il glucosio alfa.
Cellulosa: Il monomero della cellulosa è il glucosio beta.
Glicogeno: Il monomero del glicogeno è il glucosio alfa.
Bond Between Monomers
Starch: I legami glicosidici 1,4 nell’amilosio e il legame glicosidico 1,4 e 1,6 nell’amilopectina avvengono tra i monomeri dell’amido.
Cellulosa: 1,4 legami glicosidici si verificano tra i monomeri della cellulosa.
Glicogeno: 1,4 e 1,6 legami glicosidici si verificano tra i monomeri del glicogeno.
Natura della catena
Amido: L’amilosio è una catena non ramificata e arrotolata e l’amilopectina è una lunga catena ramificata, di cui alcune sono arrotolate.
Cellulosa: La cellulosa è una catena dritta, lunga e non ramificata, che forma legami H con le catene adiacenti.
Glicogeno: Il glicogeno è una catena corta e ramificata di cui alcune catene sono arrotolate.
Formula molecolare
Amido: La formula molecolare dell’amido è (C6H10O5)n
Cellulosa: La formula molecolare della cellulosa è (C6H10O5)n.
Glicogeno: La formula molecolare del glicogeno è C24H42O21.
Massa molare
Amido: La massa molare dell’amido è variabile.
Cellulosa: La massa molare della cellulosa è 162,1406 g/mol.
Glicogeno: La massa molare del glicogeno è 666,5777 g/mol.
Si trova in
Amido: L’amido si trova nelle piante.
Cellulosa: La cellulosa si trova nelle piante.
Glicogeno: Il glicogeno si trova negli animali e nei funghi.
Funzione
Amido: L’amido serve come riserva energetica di carboidrati.
Cellulosa: La cellulosa è coinvolta nella costruzione di strutture cellulari come le pareti cellulari.
Glicogeno: Il glicogeno serve come riserva di energia dei carboidrati.
Occupazione
Amido: L’amido si trova nei cereali.
Cellulosa: La cellulosa si trova nelle fibre.
Glicogeno: Il glicogeno si presenta in piccoli granuli.
Conclusione
L’amido, la cellulosa e il glicogeno sono polisaccaridi presenti negli organismi. L’amido si trova nelle piante come principale forma di stoccaggio dei carboidrati. Le catene lineari di amido sono chiamate amilosio e quando sono ramificate sono chiamate amilopectina. Il glicogeno è simile all’amilopectina ma è altamente ramificato. È la principale forma di stoccaggio di carboidrati negli animali e nei funghi. La cellulosa è un polisaccaride lineare, che forma legami idrogeno tra diverse catene di cellulosa per formare una struttura fibrosa. È il componente principale della parete cellulare delle piante, di alcune alghe e dei funghi. Quindi, la principale differenza tra amido, cellulosa e glicogeno è il loro ruolo in ogni organismo.
Riferimento:
1. Berg, Jeremy M. “I carboidrati complessi sono formati dal legame dei monosaccaridi”. Biochimica. 5° edizione. U.S. National Library of Medicine, 01 gennaio 1970. Web. 17 maggio 2017. <https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22396/>.
Immagine per gentile concessione:
1. “Amido di riso – microscopia” Di MKD – Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Cellulosa modello di riempimento spaziale “Di CeresVesta (talk) (Uploads) – Opera propria (pubblico dominio) via Commons Wikimedia
3. “Glicogeno” (pubblico dominio) via Commons Wikimedia
