Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Zetmeel versus glycogeen:hoe planten en dieren koolhydraten opslaan

Door John Brennan
Bijgewerkt op 24 maart 2022

Nednapa/iStock/GettyImages

Als je aan zetmeel denkt, denk je waarschijnlijk aan de basisvoedingsmiddelen van de wereld:maïs, aardappelen, rijst. Zetmeel is de belangrijkste koolhydraatreserve in groene planten, terwijl dieren, inclusief mensen, afhankelijk zijn van glycogeen voor hun energieopslagbehoeften.

TL;DR (te lang; niet gelezen)

Zowel zetmeel als glycogeen zijn efficiënte koolhydraatopslagpolymeren. Planten slaan glucose op als zetmeel, terwijl dieren het opslaan als glycogeen.

Functies

Zetmeel en glycogeen dienen beide als energiereservoirs. In planten wordt zetmeel gesynthetiseerd uit glucose om toekomstige groei te ondersteunen; zaden, wortels en knollen bevatten aanzienlijke hoeveelheden om de kieming en vroege ontwikkeling te stimuleren. Bij dieren wordt glucose uit de voeding omgezet in glycogeen in de lever en het spierweefsel, voor snelle mobilisatie tijdens activiteit of vasten.

Structuur

Beide moleculen zijn glucosepolymeren. Zetmeel bestaat uit twee verschillende polysachariden:amylose (lineaire ketens) en amylopectine (sterk vertakt). Glycogeen heeft een vertakkingspatroon dat meer lijkt op amylopectine, met vertakkingspunten elke 8-12 glucose-eenheden, waardoor snelle afgifte van glucose mogelijk is wanneer dat nodig is.

Compositie

Glucose kan verschillende isomere vormen aannemen. Zetmeel en glycogeen bestaan ​​uitsluitend uit α-D-glucose, waarbij de anomere hydroxylgroep (C1) trans naar de C6-hydroxylgroep is gepositioneerd. Deze opstelling maakt α-1,4 en α-1,6 glycosidebindingen mogelijk die de karakteristieke vertakte architectuur vormen.

Eigenschappen

Spijsverteringsenzymen bij mensen hydrolyseren zowel zetmeel als glycogeen gemakkelijk tot glucose, waardoor ze waardevolle voedingsenergiebronnen worden. Daarentegen vormt cellulose – een β-glucaan met β-1,4-bindingen – stijve, onoplosbare ketens die de menselijke darm niet kan verteren en die er doorheen gaat als vezels. Dit structurele onderscheid onderstreept waarom zetmeel en glycogeen qua voedingswaarde gunstig zijn, terwijl cellulose voor bulk zorgt zonder een bijdrage aan calorieën.