Biología

Amido vs. Celulose: Estrutura e Função

O que são amido e celulose?

Qual é a diferença entre o grafite do seu lápis e um diamante? Ambos são compostos do mesmo elemento, então por que um é tão forte e valioso e o outro esquisito e uma dúzia? A resposta é: sua estrutura.

Assim como a grafite e os diamantes, o amido e a celulose também são compostos da mesma substância, mas com estruturas diferentes. Tanto o amido quanto a celulose são polissacarídeos ; ou seja, ambas as moléculas são compostas por muitas moléculas de açúcar. Em particular, o amido e a celulose são feitos da molécula de açúcar glicose.

Estrutura da glicose

Para entender a diferença entre a estrutura do amido e da celulose, é importante conhecer as estruturas da glicose, pois ela é o que o amido e a celulose têm em comum.

A glicose é um tipo de açúcar feito de carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O). Esses elementos formam um anel com um dos carbonos saindo da ponta, como uma espécie de novelo de lã com um barbante desfiado. Existem também grupos de álcool (OH) ligados aos carbonos. Existem seis carbonos numerados de 1 a 6, com a 'corda desenrolada' pendurada na 6ª posição.

A glicose é uma molécula 3-D; isso significa que os elementos anexados podem ser apontados em diferentes direções a qualquer momento. Existem duas formas principais de glicose: alfa e beta. Na alfa-glicose, o álcool ligado ao carbono 1 diminui. Na beta glicose, o álcool ligado ao carbono 1 está alto.

Quando uma molécula de glicose se junta a outra, os dois álcoois ligados aos carbonos se combinam, fazendo com que a nova molécula expulse a água e compartilhe o oxigênio. Uma maneira comum de ligar as moléculas é o carbono 1 em uma glicose compartilhar oxigênio com o carbono 4 em outra.

Amido vs. Celulose: Estrutura

A estrutura formada quando as moléculas compartilham oxigênio é determinada por qual forma de glicose está ligada. O amido contém alfa-glicose, enquanto a celulose é feita de beta-glicose. Essa diferença pode parecer pequena, mas desempenha um grande papel na forma 3-D da molécula. Pense em uma pilha de madeira que pode ser montada de diferentes maneiras. Se você juntar a madeira de uma maneira, ela fará uma casinha; colocada de outra forma, torna-se uma estante de livros. Da mesma forma, o amido e a celulose têm estruturas 3-D diferentes.

Leva de 250 a mais de 1.000 moléculas de glicose para fazer uma única molécula de amido. Na alfa-glicose, o OH no carbono 1 e 4 está voltado para a mesma direção. Isso significa que ele pode se conectar em uma corrente reta ou ramificar-se, como pessoas que estão próximas umas das outras, todas voltadas para a mesma direção. Como o amido pode ser reto e virado para o mesmo lado, ele pode se enrolar em uma estrutura helicoidal, como se fosse enrolar um pedaço de papel para ocupar menos espaço. Se a glicose alfa de um amido se ramifica, a estrutura é mais como um papel dobrado para fazer origami.

A celulose, por outro lado, é composta por cerca de 500 moléculas de glicose na forma beta. Como o OH do carbono 1 e do carbono 4 estão em lugares diferentes, as moléculas se invertem quando conectadas, como pessoas próximas umas das outras com uma voltada para a frente enquanto a outra está voltada para a direção oposta. Este padrão permite ligações de hidrogênio entre duas moléculas de celulose.

A ligação de hidrogênio é simplesmente a atração do hidrogênio para outros oxigênios. Por causa disso, duas moléculas de celulose geralmente se ligam, como um velcro. As duas moléculas ligadas se unem a outras moléculas, formando microfibrilas. As microfibrilas são moléculas de celulose em forma de folha dispostas paralelamente umas às outras. Pode haver de 40 a 70 moléculas de celulose por microfibrila.

Celulose vs. Amido: Função

As funções do amido e da celulose são tão diferentes quanto a grafite e os diamantes, o que se deve principalmente à sua estrutura. A principal função do amido é o armazenamento de energia nas plantas. Pode ser facilmente decomposto pelas plantas e pelo sistema digestivo dos animais. Assim, tanto as plantas quanto os animais podem aproveitar a energia armazenada no amido.

Por outro lado, os animais não têm capacidade para digerir a celulose. Apenas microorganismos especiais que contêm a enzima celulase e são encontrados no intestino dos animais, como vacas e cupins, podem quebrar a celulose. Por causa de suas ligações beta e microfibrilas, a celulose tem uma estrutura muito rígida que se adapta bem ao local onde se encontra - a parede celular. A celulose funciona para dar estrutura às células vegetais e protegê-las.

Você já tentou pegar uma faca de manteiga de aço inoxidável e rasgá-la? Você teria que ser sobre-humano para fazer isso. Por causa de sua estrutura, a celulose tem força para resistir a ser rasgada, semelhante a uma faca de manteiga de aço inoxidável. A celulose também tem a honra de ser o polissacarídeo mais abundante do planeta. É encontrado em uma variedade de substâncias que usamos, incluindo madeira e algodão.

Resumo da lição

Amido e celulose são polissacarídeos compostos do açúcar glicose. A glicose tem seis carbonos que mais comumente ligam o carbono 1 ao carbono 4. Quando eles se ligam, eles liberam água e compartilham um oxigênio. A glicose também tem duas formas: alfa e beta. Na alfa-glicose, o grupo do álcool no carbono 1 está voltado para baixo, enquanto no beta está voltado para cima. O amido é formado a partir de alfa-glicose, enquanto a celulose é feita de beta-glicose. A diferença nas ligações leva a diferenças na estrutura e função 3-D.

O amido pode ser linear ou ramificado e é usado como armazenamento de energia para as plantas, pois pode formar estruturas compactas e ser facilmente decomposto. Na celulose, as moléculas são conectadas em orientações opostas. A celulose é encontrada nas paredes celulares e confere proteção e estrutura às células vegetais.

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