Skillnaden mellan stärkelse, cellulosa och glykogen

Huvudskillnaden – stärkelse vs cellulosa vs glykogen

Stärkelse, cellulosa och glykogen är tre typer av polymera kolhydrater som finns i levande celler. Autotrofa organismer producerar glukos som enkelt socker under fotosyntesen. Alla dessa kolhydratpolymerer, stärkelse, cellulosa och glykogen, består av att glukosmonomerenheter förenas med varandra genom olika typer av glykosidbindningar. De fungerar som kemiska energikällor och som cellens strukturella beståndsdelar. Den största skillnaden mellan stärkelse, cellulosa och glykogen är att stärkelse är den viktigaste lagringskällan för kolhydrater i växter, medan cellulosa är den viktigaste strukturella komponenten i växternas cellväggar och glykogen är den viktigaste lagringskällan för kolhydrater i svampar och djur.

Denna artikel utforskar,

1. Vad är stärkelse
– Struktur, egenskaper, källa, funktion
2. Vad är cellulosa
– Struktur, egenskaper, källa, funktion
3. Vad är glykogen
– Struktur, egenskaper, källa, funktion
4. Vad är skillnaden mellan stärkelse Cellulosa och Glykogen

Vad är stärkelse

Stärkelse är den polysackarid som syntetiseras av gröna växter som deras huvudsakliga energilager. Glukos produceras av fotosyntetiska organismer som en enkel organisk förening. Den omvandlas till olösliga ämnen som oljor, fetter och stärkelse för lagring. Olösliga lagringsämnen som stärkelse påverkar inte vattenpotentialen i cellen. De kan inte förflytta sig från lagringsområdena. I växter omvandlas glukos och stärkelse till strukturella komponenter som cellulosa. De omvandlas också till proteiner som behövs för tillväxt och reparation av cellstrukturerna.

Plantor lagrar glukos i baslivsmedel som frukt, knölar som potatis, frön som ris, vete, majs och kassava. Stärkelse förekommer i granuler som kallas amyloplaster, ordnade i halvkristallina strukturer. Stärkelse består av två typer av polymerer: amylos och amylopektin. Amylose är en linjär och spiralformad kedja, medan amylopektin är en förgrenad kedja. Omkring 25 % av stärkelsen i växter består av amylos och resten av amylopektin. Glukos 1-fosfat omvandlas först till ADP-glukos. Därefter polymeriseras ADP-glukos via 1,4-alpha-glykosidbindning av enzymet stärkelsesyntas. Denna polymerisering bildar den linjära polymeren amylos. De 1,6-alfa glykosidiska bindningarna införs i kedjan av stärkelseförgreningsenzym som producerar amylopektin. Stärkekorn i ris visas i figur 1.

Vad är cellulosa

Cellulosa är den polysackarid som består av hundra till många tusen glukosenheter. Det är den viktigaste komponenten i växternas cellvägg. Många alger och oomyceter använder också cellulosa för att bilda sin cellvägg. Cellulosa är en polymer med rak kedja där 1,4-beta glykosidiska bindningar bildas mellan glukosmolekyler. Vätebindningar bildas mellan flera hydroxylgrupper i en kedja med angränsande kedjor. Detta gör att de två kedjorna kan hållas samman ordentligt. På samma sätt är flera cellulosakedjor inblandade i bildandet av cellulosafibrer. En cellulosafiber, som består av tre cellulosakedjor, visas i figur 2. Vätebindningar mellan cellulosakedjorna visas med cyanfärgade linjer.

Vad är glykogen

Glykogen är lagringspolysackarid hos djur och svampar. Det är analogt med stärkelse hos djur. Glykogen liknar strukturellt amylopektin men är högre förgrenat än det senare. Linjär kedja bildas via 1,4-alpha glykosidbindningar och förgreningar förekommer via 1,6-alpha glykosidbindningar. Förgreningar uppstår var 8:e till 12:e glukosmolekyl i kedjan. Dess granuler finns i cellernas cytosol. Levercellerna, liksom muskelcellerna, lagrar glykogen hos människor. När glykogen behövs bryts det ner till glukos av glykogenfosforylas. Processen kallas glykogenolys. Glukogon är det hormon som stimulerar glykogenolysen. 1,4-alpha glykosidiska och 1,6-alpha glykosidiska bindningar i glykogen visas i figur 3.

Skillnaden mellan stärkelsecellulosa och glykogen

Definition

Stärkelse: Stärkelse: Stärkelse är den viktigaste kolhydratkällan för lagring i växter.

Cellulosa: Cellulosa är den viktigaste kolhydratkällan för lagring i växter: Cellulosa: Cellulosa är den viktigaste strukturella komponenten i växters cellväggar.

Glykogen: Cellulosa är den viktigaste strukturella komponenten i växters cellväggar: Glykogen är den viktigaste energikällan för lagring av kolhydrater hos svampar och djur.

Monomer

Stärkelse: Monomeren i stärkelse är alfa-glukos.

Cellulosa: Monomer i cellulosa är betaglukos.

Glykogen: Monomer i cellulosa är betaglukos:

Bindning mellan monomerer

Stärkelse: Monomeren i glykogen är alfa-glukos: De 1,4 glykosidiska bindningarna i amylos och 1,4 och 1,6 glykosidiska bindningarna i amylopektin uppstår mellan monomerer av stärkelse.

Cellulosa:

Glykogen: 1,4 och 1,6 glykosidbindningar förekommer mellan monomererna i glykogen.

Kedjans natur

Stärkelse: 1,4 och 1,6 glykosidbindningar förekommer mellan monomererna i glykogen: Amylose är en oförgrenad, hoprullad kedja och amylopektin är en lång förgrenad kedja, varav en del är hoprullad.

Cellulosa: Cellulosa är en lång förgrenad kedja som är en del av en lång förgrenad kedja, varav en del är hoprullad: Cellulosa: Cellulosa är en rak, lång, oförgrenad kedja som bildar H-bindningar med intilliggande kedjor.

Glykogen: Cellulosa är en rak, lång, oförgrenad kedja som bildar H-bindningar med intilliggande kedjor: Glykogen är en kort, många förgrenade kedjor varav vissa kedjor är upprullade.

Molekylär formel

Stärkelse: Stärkelsens molekylformel är (C6H10O5)n

Cellulosa: Stärkelsens molekylformel är (C6H10O5)n

Cellulosa: Cellulosa: Cellulosans molekylformel är (C6H10O5)n.

Glykogen: Cellulosa har följande molekylformel: (C6H10O5)n: Glykogen: Glykogen har molekylformeln C24H42O21.

Molarmassa

Stärkelse: Glykogen har molekylformeln C24H42O21: Molmassa för stärkelse är variabel.

Cellulosa: Cellulosa: Molmassa för cellulosa är 162,1406 g/mol.

Glykogen: Glykogen: Glykogens molarmassa är 666,5777 g/mol.

Finns i

Stärkelse: Stärkelse finns i växter.

Cellulosa: Cellulosa finns i växter.

Glykogen: Cellulosa finns i växter.

Glykogen: Cellulosa finns i växter:

Funktion

Stärkelse: Glykogen finns i djur och svampar: Stärkelse: Stärkelse fungerar som ett energilager för kolhydrater.

Cellulosa: Cellulosa är en energilager för kolhydrater: Cellulosa är involverad i uppbyggnaden av cellstrukturer som cellväggar.

Glykogen:

Förekomst

Stärkelse: Glykogen fungerar som ett energilager för kolhydrater: Stärkelse: Stärkelse förekommer i korn.

Cellulosa: Cellulosa är en näringsämne som är en del av en näringsämne: Cellulosa: Cellulosa förekommer i fibrer.

Glykogen:

Slutsats

Stärkelse, cellulosa och glykogen är polysackarider som finns i organismer. Stärkelse finns i växter som deras viktigaste lagringsform av kolhydrater. Linjära kedjor av stärkelse kallas amylos och när de är förgrenade kallas de amylopektin. Glykogen liknar amylopektin men är starkt förgrenat. Det är den viktigaste lagringsformen för kolhydrater hos djur och svampar. Cellulosa är en linjär polysackarid som bildar vätebindningar mellan flera cellulosakedjor för att bilda en fibrös struktur. Det är den viktigaste beståndsdelen i cellväggen hos växter, vissa alger och svampar. Den viktigaste skillnaden mellan stärkelsecellulosa och glykogen är således deras roll i varje organism.

Referens:
1. Berg, Jeremy M. ”Komplexa kolhydrater bildas genom koppling av monosackarider”. Biokemi. Femte upplagan. U.S. National Library of Medicine, 01 jan. 1970. Web. 17 maj 2017. <https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22396/>.

Bild med vänlighet:
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