Unterschied zwischen Stärkezellulose und Glykogen

Hauptunterschied - Stärke vs. Zellulose vs. Glykogen

Stärke, Cellulose und Glykogen sind drei Arten von polymeren Kohlenhydraten, die in lebenden Zellen vorkommen. Autotrophe produzieren während der Photosynthese Glukose als einfachen Zucker. Alle diese Kohlenhydratpolymere, Stärke, Cellulose und Glykogen, bestehen aus der Verbindung von Glucosemonomereinheiten durch verschiedene Arten von glykosidischen Bindungen. Sie dienen als chemische Energiequelle sowie als Strukturbestandteile der Zelle. Das Hauptunterschied das ist zwischen Stärke, Zellulose und Glykogen Stärke ist die Hauptspeicher-Kohlenhydratquelle in Pflanzen wohingegen Zellulose ist der Hauptstrukturbestandteil der Zellwand von Pflanzen und Glykogen ist die wichtigste Kohlenhydratspeicherquelle für Pilze und Tiere.      

Dieser Artikel untersucht,

1. Was ist Stärke?
      - Struktur, Eigenschaften, Quelle, Funktion
2. Was ist Zellulose?
      - Struktur, Eigenschaften, Quelle, Funktion
3. Was ist Glykogen?
      - Struktur, Eigenschaften, Quelle, Funktion
4. Was ist der Unterschied zwischen Stärkezellulose und Glykogen?

Was ist Stärke?

Stärke ist das Polysaccharid, das von grünen Pflanzen als Hauptenergiespeicher synthetisiert wird. Glukose wird von photosynthetischen Organismen als einfache organische Verbindung produziert. Es wird zur Lagerung in unlösliche Substanzen wie Öle, Fette und Stärke umgewandelt. Unlösliche Speichersubstanzen wie Stärke beeinflussen das Wasserpotential in der Zelle nicht. Sie dürfen sich nicht von den Lagerbereichen entfernen. In Pflanzen werden Glukose und Stärke in strukturelle Bestandteile wie Zellulose umgewandelt. Sie werden auch in Proteine ​​umgewandelt, die für das Wachstum und die Reparatur der Zellstrukturen benötigt werden.    

Pflanzen speichern Glukose in Grundnahrungsmitteln wie Früchten, Knollen wie Kartoffeln, Samen wie Reis, Weizen, Mais und Maniok. Stärke kommt in Körnchen vor, die als Amyloplasten bezeichnet werden und in halbkristallinen Strukturen angeordnet sind. Stärke besteht aus zwei Arten von Polymeren: Amylose und Amylopektin. Amylose ist eine lineare und helikale Kette, Amylopektin ist jedoch eine verzweigte Kette. In Pflanzen ist etwa 25% der Stärke Amylose, während der Rest Amylopektin ist. Glucose-1-phosphat wird zunächst in ADP-Glucose umgewandelt. Dann wird ADP-Glucose durch 1,4-alpha-glycosidische Bindung durch das Enzym Stärkesynthase polymerisiert. Diese Polymerisation bildet das lineare Polymer Amylose. Die glycosidischen 1,6-alpha-Bindungen werden durch ein Stärke-Verzweigungsenzym, das Amylopektin produziert, in die Kette eingeführt. Stärkekörnchen von Reis sind in gezeigt Abbildung 1.

Abbildung 1: Stärkekörnchen in Reis

Was ist Zellulose?

Cellulose ist das Polysaccharid, das aus hundert bis vielen tausend Glukoseeinheiten besteht. Es ist der Hauptbestandteil der Zellwand von Pflanzen. Viele Algen und Oomyceten verwenden Zellulose zur Bildung ihrer Zellwand. Cellulose ist ein geradkettiges Polymer, in dem 1,4-beta-glykosidische Bindungen zwischen Glucosemolekülen gebildet werden. Wasserstoffbrücken werden zwischen mehreren Hydroxylgruppen einer Kette mit benachbarten Ketten gebildet. Dadurch können die beiden Ketten fest zusammengehalten werden. Ebenso sind mehrere Celluloseketten an der Bildung von Cellulosefasern beteiligt. Eine Cellulosefaser, die aus drei Celluloseketten besteht, ist in gezeigt Figur 2. Wasserstoffbindungen zwischen Celluloseketten sind in Cyan-Farblinien dargestellt.

Abbildung 2: Eine Cellulosefaser

Was ist Glykogen?

Glykogen ist das Speicherpolysaccharid von Tieren und Pilzen. Es ist das Analogon zu Stärke bei Tieren. Glykogen ist strukturell ähnlich zu Amylopektin, aber stark verzweigt als letzteres. Lineare Kettenformen über 1,4-alpha-glycosidische Bindungen und Verzweigungen erfolgen über 1,6-alpha-glycosidische Bindungen. Verzweigungen treten in jeder 8 bis 12 Glucosemoleküle in der Kette auf. Seine Körnchen kommen im Zytosol von Zellen vor. Leberzellen sowie die Muskelzellen speichern im Menschen Glykogen. Sobald benötigt, wird Glykogen durch Glykogenphosphorylase in Glucose zerlegt. Der Prozess wird Glykogenolyse genannt. Glucogon ist das Hormon, das die Glykogenolyse stimuliert. 1,4-alpha-glycosidische und 1,6-alpha-glycosidische Verknüpfungen von Glykogen sind in gezeigt Figur 3.

Abbildung 3: Bindungen in Glykogen

Unterschied zwischen Stärkezellulose und Glykogen

Definition

Stärke: Stärke ist die Hauptspeicher-Kohlenhydratquelle in Pflanzen.

Zellulose: Zellulose ist der Hauptstrukturbestandteil der Zellwand von Pflanzen.

Glykogen: Glykogen ist die wichtigste Kohlenhydratspeicherquelle für Pilze und Tiere.      

Monomer

Stärke: Das Monomer der Stärke ist Alpha-Glukose.

Zellulose: Das Monomer der Cellulose ist Beta-Glucose.

Glykogen: Das Monomer des Glykogens ist Alpha-Glukose.

Bindung zwischen Monomeren

Stärke: Die 1,4-glycosidischen Bindungen in Amylose und die 1,4- und 1,6-glycosidische Bindungen in Amylopektin treten zwischen Stärkemonomeren auf. 

Zellulose: 1,4 glycosidische Bindungen treten zwischen den Monomeren der Cellulose auf.

Glykogen: 1,4- und 1,6-glykosidische Bindungen treten zwischen den Glykogenmonomeren auf.

Natur der Kette

Stärke: Amylose ist eine unverzweigte, gewundene Kette und Amylopektin ist eine lange verzweigte Kette, von denen einige gewickelt sind.

Zellulose: Cellulose ist eine gerade, lange, unverzweigte Kette, die mit benachbarten Ketten H-Bindungen eingeht.

Glykogen: Glykogen ist eine kurze, viele verzweigte Kette, von der einige Ketten zusammengerollt sind. 

Molekularformel

Stärke: Die molekulare Formel von Stärke lautet (C₆H₁₀O₅) n

Zellulose: Die Molekülformel von Cellulose ist (C₆H₁₀O₅) n.

Glykogen: Die Summenformel von Glykogen ist C.₂₄H₄₂O₂₁.

Molmasse

Stärke: Die Molmasse der Stärke ist variabel.

Zellulose: Die Molmasse der Cellulose beträgt 162,1406 g / mol.

Glykogen: Die Molmasse des Glykogens beträgt 666,5777 g / mol.

Gefunden in

Stärke: Stärke kann in Pflanzen gefunden werden.

Zellulose: Zellulose kommt in Pflanzen vor.

Glykogen: Glykogen kommt in Tieren und Pilzen vor.

Funktion

Stärke: Stärke dient als Kohlenhydrat-Energiespeicher.

Zellulose: Zellulose ist am Aufbau zellulärer Strukturen wie Zellwände beteiligt.

Glykogen: Glykogen dient als Kohlenhydrat-Energiespeicher.

Auftreten

Stärke: Stärke kommt in Körnern vor.

Zellulose: Cellulose kommt in Fasern vor.

Glykogen: Glykogen kommt in kleinen Körnchen vor.

Fazit

Stärke, Cellulose und Glykogen sind Polysaccharide, die in Organismen vorkommen. Stärke wird in Pflanzen als Hauptlagerungsform von Kohlenhydraten gefunden. Lineare Stärkeketten werden Amylose genannt und wenn sie verzweigt sind, werden sie Amylopektin genannt. Glykogen ähnelt Amylopektin, ist aber stark verzweigt. Es ist die Hauptform der Kohlenhydratspeicherung bei Tieren und Pilzen. Cellulose ist ein lineares Polysaccharid, das Wasserstoffbrücken zwischen mehreren Celluloseketten bildet, um eine Faserstruktur zu bilden. Es ist der Hauptbestandteil der Zellwand von Pflanzen, einigen Algen und Pilzen. Der Hauptunterschied zwischen Stärkezellulose und Glykogen ist daher ihre Rolle in jedem Organismus.

Referenz:
1. Berg, Jeremy M. "Komplexe Kohlenhydrate werden durch Verknüpfung von Monosacchariden gebildet." Biochemie. 5. Auflage. US National Library of Medicine, 01. Januar 1970. Web. 17. Mai 2017. .

Bildhöflichkeit:
1. "Reisstärke - Mikroskopie" von MKD - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "cellulose spacefilling model" Von CeresVesta (Diskussion) (Uploads) - Eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia 
3. “Glykogen” (Public Domain) über Commons Wikimedia