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아밀로오스가 물에 녹지 않는 이유는 무엇입니까?

아밀로오스가 물에 녹지 않는 이유는 무엇입니까?


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유인물에는 다음이 명시되어 있습니다.

아밀로스는 물에 녹지 않으므로 좋은 저장 화합물입니다. 엽록체 기질에서

이것은 분자의 화학 구조와 관련이 있습니다.

그러나 그것은 물에 용해/불용성으로 만드는 분자 구조에 대해 본질적으로 무엇인지 궁금해하게 만들었습니다.

이 단계에서 내 생각은 아마도 분자가 소수성인지 여부와 관련이 있을 것입니다. 그렇다면 그렇다면 아밀로오스는 어떻게 소수성입니까?


극성 물 분자와 수소 결합을 위한 -OH 그룹의 이용 가능성은 아밀로스에서 코일 특성으로 인해 감소합니다(부분적으로 포도당 단량체 사이의 H-결합에 의해 초래됨). 아밀로펙틴은 분지 사슬에 추가로 1-6개의 글리코시드 결합으로 인해 용해도가 훨씬 낮아서 H 결합 잠재력을 더욱 감소시켜 물에 대한 용해도를 감소시킵니다.


이 점을 간접적으로 다루는 몇 가지 다른 질문이 있습니다: 여기와 여기.

이 질문 중 첫 번째 질문에 대한 답변에서 저는 아밀로오스가 규칙적으로 확장된 구조로 인해 반결정질이라고 언급했습니다. 나는 반결정 상태가 용액 상태보다 열역학적으로 더 유리하다고 생각하지만, 엄격한 화학 반응은 상당히 복잡할 수 있다고 생각합니다.


아밀로오스의 분자량에 따라 그리고 두 개의 거대분자에 의해 형성된 나선 구조 때문에 물에 부분적으로 용해됩니다.

아밀로오스 용액을 가열하면 가용성 분획의 콜로이드 현탁액이 형성되고 아밀로오스의 불용성 고분자량 분획이 용해되지 않습니다. 이 현탁액을 냉각하면 다당류의 특정 부분이 침전됩니다. 이것은 이러한 포도당 분자 사이의 글리코시드 결합 때문입니다.

참조
쿠에바스 . 찹쌀에서 전분의 열수용성 분획과 열수불용성 분획의 구조적 차이. 탄수화물 폴리머 81(3):524-532


아밀로스

아밀로스 α-로 이루어진 다당류이다.NS- α(1→4) 글리코시드 결합을 통해 서로 결합된 포도당 단위. 전분의 두 성분 중 하나로 약 20~30%를 차지합니다. 촘촘하게 채워진 나선 구조로 인해 아밀로스는 다른 전분 분자보다 소화에 더 저항력이 있으며 따라서 저항성 전분의 중요한 형태입니다. [2]

  • 9005-82-7 Y
  • 체비:28102 엔
  • 7TDQ74Y18L Y

전분 발달의 유전학 및 생리학

잭 C. 섀넌, . Charles D. Boyer, in Starch(제3판), 2009

21 아밀로스 증량제 Sugary-2 왁스

NS AE SU2 WX 커널 표현형은 각 구성 요소 돌연변이와 다릅니다(표 3.3). 성숙한 AE SU2 WX 커널 건조 중량은 라이터 중량의 중간입니다. 에이 그리고 에이 wx 커널과 더 무거운 수2, wx, 애 수2 그리고 su2 wx 커널. 272 성숙한 설탕과 미숙한 설탕의 양 270 AE SU2 WX 커널은 다음과 유사합니다. 에이 wx, WSP 및 전분 농도는 다소 더 높습니다. 존재하는 소량의 WSP(표 3.5)는 특성화되지 않았으며 파이토글리코겐과의 유사성은 알려져 있지 않습니다. NS ae su2 wx 전분은 28%의 아밀로스를 함유하는 것으로 보고되었습니다(파란색 값 기준)(표 3.6). 아직 결정되지 않았지만, 이 겉보기 아밀로스는 에 존재하는 것과 유사한 느슨하게 분지된 아밀로펙틴의 존재로 인해 가장 가능성이 높습니다. 에이 wx 88,273 A:B 사슬 비율과 사슬 길이 ae su2 wx 아밀로펙틴과 유사한 것으로 밝혀졌다. wx 아밀로펙틴. 406


생물학 - 단원 1 주제 1

  • 단당류는 가장 단순한 형태의 탄수화물입니다. 무색, 용해성, 결정성 고체입니다. 예를 들어 포도당, 과당. 일반 공식은 .
  • 이당류는 두 개의 단당류가 축합 반응에 의해 결합된 것입니다. 예를 들어 자당, 유당, 맥아당. 일반 공식은 .
  • 다당류는 단당류의 긴 사슬입니다. 선형의 분기가 될 수 있습니다. 예를 들어 전분, 글리코겐, 셀룰로오스.
  • 단당류와 이당류는 축합 반응에 의해 결합되어 글리코시드 결합을 형성합니다. 이 반응에서 물 분자가 방출됩니다.
  • 단당류와 이당류는 가수분해 반응에 의해 분해되며, 여기서 글리코시드 결합이 끊어집니다. 물 분자가 필요합니다.
  • 아밀로스 :
  • - 분지되지 않은 다당류로 1,4 글리코시드 결합을 형성합니다.
  • -체인은 나선/코일을 형성합니다.
  • - 축합 반응에 의해 결합된 α 포도당 분자의 형성.
  • -컴팩트한 구조로 인해 장기간에 걸쳐 에너지를 방출합니다.
  • 아밀로펙틴:
  • - 포도당으로 이루어진 분지형 + 비분지형 다당류 .
  • - 1,4 및 1,6 글리코시드 결합을 형성합니다.
  • - 옆 가지가 있는 나선형 구조.
  • - 여러 말단 포도당 분자로 인해 쉽게 분해됩니다.
  • 글리코겐:
  • - 포도당으로 이루어진 '동물성 전분'이라고 합니다.
  • - 빠른 가수분해를 위한 많은 측 가지. (1,4 및 1,6 글리코시드 결합.)
  • - 분자가 조밀하여 필요할 때 매우 빠르게 에너지를 공급합니다.
  • -물에 녹지 않고 반응성이 없음 - 주변에서 일어나는 반응에 영향을 미치지 않으며 삼투 효과가 없습니다.
  • 녹말:
  • - 아밀로오스와 아밀로펙틴으로 만들어짐.
  • -불용성, 삼투 효과 없음.
  • - 포도당으로 만들어졌습니다.
  • 지질:
  • 에너지
  • 단열재
  • 보호
  • 방수
  • 낮은 밀도
  • 세포막에서 중요한 역할
  • 글리세롤과 지방산은 축합 반응에 의해 결합하여 에스테르 결합을 형성합니다. 출시 된.
  • 포화 지질은 수소로 완전히 포화되어 있습니다. 이중 결합이 없고 직선 분자입니다.
  • 불포화 지질에는 1개 이상의 이중 결합이 있습니다. 구부러진 분자. 이중 결합이 2개 이상인 경우 다중 불포화 .
  • 작은 S.A. 대 부피 비율.
  • 확산이 너무 느려 영양분을 공급할 수 없습니다.
  • 유기체를 공급하기 위해 대량 수송 시스템이 필요합니다. 및 포도당.
  • 혈액에서 영양분을 운반하는 순환, 혈액을 온몸으로 펌프질하는 심장.

  • 심방 수축기 : 심방이 수축하여 심방압이 상승하고 혈액이 심방에서 심실로 밀려납니다.
  • 심실 수축기 : 심실이 수축하고 심실 압력이 심방 압력보다 높아집니다. AV 밸브가 닫힙니다. 심실 압력이 동맥보다 높으면 반월판이 열리고 혈액이 심장에서 나옵니다.
  • 음절 연장 : 심실과 심방이 이완됩니다. 반월판은 닫히고 AV 판막은 열립니다. 혈액은 심방과 심실로 돌진합니다.

  • 좌심실 벽은 온 몸에 혈액을 공급해야 하기 때문에 더 두꺼워집니다.
  • 심장 근육 세포는 근원적이며 고유한 리듬을 가지고 있습니다.
  • 동맥:
  • 고압을 견디는 근육층 .
  • 탄성 섬유는 동맥이 팽창하고 반동하도록 합니다.
  • 높은 압력을 유지하기 위한 작은 루멘.
  • 동맥이 무너지는 것을 방지하기 위해 두꺼운 외벽.
  • 심장에서 혈액을 운반하십시오.
  • 정맥:
  • 압력을 줄이기 위한 큰 루멘.
  • 역류를 방지하는 밸브 .
  • 얇은 근육층.
  • 심장쪽으로 혈액을 운반합니다.
  • 모세혈관:
  • 모세관 벽은 단 하나의 세포 두께입니다. (내피 세포)
  • 근육이나 탄력 섬유가 없습니다.
  • 루멘은 하나의 RBC 크기입니다 - 빠른 확산 속도.
  • 윤리적 문제:
  • 물벼룩은 무척추 동물이며 고통을 느끼지 못합니다. 하지만 고통을 주는 것이 옳습니까?
  • 동의할 수 없음
  • 제어 변수 : 온도, 물벼룩의 크기, 물의 pH
  • IV : 카페인 농도
  • DV : 심박수
  • 통제 물벼룩이 있고 세페인이 없습니다.
  • 그런 다음 다른 카페인 농도로 반복합니다.
  • 반복 실험 - 신뢰성 .

  • 혈소판은 콜라겐 섬유의 손상으로 활성화됩니다.
  • 트롬보플라스틴이 방출되고 일련의 사건이 시작됩니다.
  • 혈전이 제거되어 혈류를 따라 운반되는 경우 다음을 유발할 수 있습니다.
  • 뇌의 뇌졸중
  • 관상 동맥 차단(CHD)
  • 1. 내피가 손상되었습니다.
  • 2. 백혈구(대식세포)가 손상된 부위로 이동합니다.
  • 3. LDL은 또한 손상된 내피 세포로 들어가 함께 지방 줄무늬를 형성합니다.
  • 4. 더 많은 WBC, LDL 및 결합 조직이 축적되고 경화되어 섬유성 플라크 - 죽종을 형성합니다.
  • 5. 플라크가 클수록 내강이 작아집니다. 혈압이 상승합니다.
  • 6. 플라크가 터지면 혈전이 형성되어 동맥을 막을 수 있습니다.
  • 유전학 : 어떤 사람들은 CVD에 대한 유전적 소인을 가질 수 있습니다.
  • 다이어트 : 포화지방이 많은 식단은 콜레스테롤을 증가시킵니다.
  • 알코올과 소금은 혈압을 높입니다.
  • 나이 : 나이가 들수록 CVD 위험이 높아집니다.
  • 성별 : 남성이 여성보다 심혈관질환에 걸릴 확률이 더 높습니다.
  • 고혈압 : 아테로마 형성을 가속화합니다.
  • 손상 내피 .
  • 흡연: 니코틴은 내피를 손상시킵니다.
  • 비활동 : 혈압을 높입니다.
  • LDL 수치를 높입니다.
  • 심장이 너무 안 맞아요.
  • 항고혈압제:
  • 항고혈압제를 병용할 수 있습니다.
  • 집에서 혈압을 모니터링할 수 있습니다.
  • 심계항진, 비정상적인 심장 박동, 실신, 두통, 알레르기 반응, 우울증.
  • 식물 스타틴:(LDL 감소)
  • CVD 발병 위험 감소
  • 장에서 비타민의 흡수를 줄일 수 있습니다.
  • 항응고제:
  • 기존의 혈전이 있는 사람에게 사용할 수 있습니다.
  • 기존의 혈전이 자라는 것을 방지하십시오.
  • 기존 혈전을 제거할 수 없습니다.
  • 과도한 출혈 - 실신, 사망을 유발할 수 있습니다.
  • 알레르기 반응, 골다공증, 조직 부종.
  • 혈소판 억제 약물:
  • 기존의 혈전이 있는 사람에게 사용할 수 있습니다.
  • 발진, 설사, 메스꺼움, 간 문제, 과도한 출혈.
  • 우리는 간과 식단에서 콜레스테롤을 얻을 수 있습니다.
  • 높은 LDL 및 낮은 HDL = CVD 위험 증가
  • 높은 HDL 및 낮은 LDL = CVD 위험 감소
  • 높은 콜레스테롤 수치 = CVD 위험 증가
  • IV: 선택한 솔루션
  • DV: 비타민 C 농축
  • 제어 변수:
  • 온도
  • 사용된 DCPIP의 양
  • 방울을 세는 사람
  • 1. DCPIP 1cm 3 를 측정하고 미지용액을 DCPIP에 넣어 청색에서 무색이 될 때까지 적정한다.
  • 2. 사용된 용액의 부피를 측정합니다.
  • 3. 더 많은 용액 사용 = 더 낮은 비타민 C 농도.
  • 더 적은 용액 사용 = 더 높은 비타민 C 농도.
  • 4. 반복의 사용을 언급하십시오. - 신뢰성.

  • BMI는 저체중/정상/과체중을 측정하는 데 사용됩니다.
  • 에너지 인 > 에너지 아웃 = 체중 증가
  • 에너지 인 < 에너지 아웃 = 체중 감소

다당류는 왜 불용성입니까?

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용액에서 아밀로스 및 셀룰로오스 올리고머의 구조적 특성에 대하여

분자 역학(MD) 시뮬레이션은 용매 조성, 이온 강도의 함수로서 용액에 9개의 당 부분을 포함하는 이중 가닥 및 단일 가닥 아밀로스 및 단일 가닥 셀룰로오스 올리고머의 안정성 및 형태를 모니터링하는 데 사용되었습니다. , 온도 및 메틸화 상태. 다른 이전 연구와 함께 이 연구는 수소 결합이 아밀로스 이중 나선의 안정성을 보장하는 데 중요하다는 것을 시사합니다. 단일 가닥 아밀로오스도 나선형 구조를 형성하고, 셀룰로오스는 시뮬레이션 시간 내내 고도로 신장된 상태를 유지하며, 이는 실험적으로도 관찰된 거동입니다. 이온과 용질 수산기의 배위 측면에서 아밀로스는 칼슘 및 황산 이온의 엔트로피 주도 배위를 나타내는 반면 셀룰로스 이온 배위는 엔탈피가 지배적인 것으로 보입니다. 이는 엔트로피 고려 사항을 무시할 수 없음을 나타냅니다. 아밀로오스와 셀룰로오스의 구조적 차이점을 설명할 때.

1. 소개

아밀로오스와 셀룰로오스는 1,4-결합으로 연결된 포도당의 선형 중합체입니다. 주요 차이점은 아노머 구성입니다. 아밀로스의 포도당 단위는 다음과 연결되어 있습니다.

글리코시드 결합인 반면, 셀룰로오스의 단량체 단위는

글리코시드 결합. 이러한 다른 종류의 결합으로 인해 아밀로오스는 나선형 구조를 형성하고 셀룰로오스는 직선형 폴리머 사슬을 형성합니다.

아밀로스는 A, B, V 및 기타 형태의 다른 형태로 존재합니다[1]. A와 B 형태는 모두 회전당 6개의 포도당 단위가 있는 왼쪽 나선을 특징으로 하며 전분 나선의 패킹에서만 다른 것으로 보입니다. 아밀로오스의 V 형태는 요오드, DMSO, 알코올 또는 지방산과 같은 화합물과의 공결정화를 통해 얻어진다[2, 3]. B-amylose와 V-amylose의 나선 형태는 차이를 보인다[4-6].

셀룰로오스는 선형 고분자이며 지구상에서 가장 풍부한 천연 고분자입니다. 셀룰로오스의 구조와 특성은 광범위하게 조사되었지만 여전히 셀룰로오스의 결정 구조에 대한 불확실성이 있습니다[7-9]. X선 산란 및 전자 회절 실험은 셀룰로오스가 셀룰로오스 분자가 길쭉한 형태로 시트와 같은 구조로 집합체를 형성함을 보여줍니다.

이러한 구조적 차이는 아밀로오스와 셀룰로오스가 물리적, 생물학적 특성이 매우 다른 이유입니다[10]. 아밀로스는 물에 잘 녹지 않으며 나선이 유지되는 현탁액을 형성합니다. 셀룰로오스 섬유는 물에 녹지 않습니다.

이러한 시스템의 컴퓨터 시뮬레이션은 이러한 분자의 거동에 대한 원자 수준의 통찰력을 얻고 특성에 대한 컴퓨터 연구를 수행하기 위해 수행할 수 있습니다. Eisenhaber와 Schuler[11]에 의한 물 속의 이중 나선 아밀로스의 Monte-Carlo 컴퓨터 시뮬레이션은 왼손잡이의 역평행 이중 나선이 액체 물의 구조에 가장 잘 맞는다는 것을 시사합니다. 듀플렉스 주변에 네트워크를 형성하는 규칙적인 수교가 관찰되었습니다.

아밀로오스와 셀룰로오스에 대한 이전의 분자 역학(MD) 연구는 Yu et al. [12]. 이들 분자의 단편은 다른 위치에서 메틸화되었고 그들의 안정성이 모니터링되었습니다. 저자들은 단일 나선이 O-6에서의 메틸화보다 아밀로스의 O-2 및 O-3 부분의 메틸화에 의해 더 불안정하지만 O-6의 메틸화가 이중 나선을 더 불안정하게 한다고 결론지었습니다.

본 연구에서는 이중 가닥 및 단일 가닥 아밀로스 및 9개의 당 부분으로 구성된 단일 가닥 셀룰로오스 올리고머의 시뮬레이션을 분석하고 이러한 분자의 특정 구조의 안정성을 용매 유형, 이온 강도, 온도 및 메틸화 상태.

2. 방법

2.1. 분자 역학 시뮬레이션

MD 시뮬레이션은 지방족 탄소를 결합된 원자로 취급하는 force-field 매개변수 세트 53A6[16]을 사용하여 GROMOS 소프트웨어 패키지[13-15]로 수행되었습니다. 설탕 매개변수는 Lins와 Hünenberger[17]에 의해 GROMOS 힘장에 대해 최적화되었습니다. 9개의 당 단위로 구성된 분자에 대해 수행된 MD 시뮬레이션이 표 1에 요약되어 있습니다. 아밀로스 및 셀룰로오스의 초기 좌표는 INSIGHTII 소프트웨어 패키지(미국 캘리포니아주 샌디에이고 Accelerys Inc.)를 사용하여 생성되었습니다. 아밀로스는 이중 나선으로 모델링되었습니다. 아밀로스 이중 나선의 초기 용질 구조는 Imberty et al. [18]. 이 모델은 비틀림 각도가 특징입니다.

. 나선 안정성에서 수소 결합의 역할을 더 조사하기 위해 수소 결합과 관련된 용질 원자 사이의 모든 비결합 상호작용이 꺼진 시뮬레이션(라벨: noHB)과 메틸화된 수소 결합에 관련된 히드록시기가 있는 시뮬레이션(라벨: 만났다). 제외된 수소 결합이 있는 시뮬레이션의 토폴로지에서 수소 결합 원자 간의 Lennard-Jones 상호 작용은 0으로 설정되었습니다. 단일 가닥 아밀로스의 시뮬레이션을 위해 이중 나선 시작 구조에서 한 가닥이 제거되었습니다. 셀룰로오스 올리고머와 관련된 시뮬레이션은 각도가 있는 확장된 형태에서 시작되었습니다.

그리고 . 단순 점 전하(SPC) 물 모델[19]은 용매 분자를 설명하는 데 사용되었습니다. 일부 시뮬레이션에서 DMSO[20]는 용매(라벨: DMSO)로 사용되었습니다. 시뮬레이션에서 용매 분자는 용질 원자와 주기 상자의 벽 사이의 최소 거리가 1.4nm인 (이중 가닥) 아밀로스 및 셀룰로오스용 직사각형 상자 내의 용질 주위에 추가되었습니다. 시뮬레이션에서 roto-translational 제약이 사용되었습니다[21]. 수용액에서의 일부 시뮬레이션에서 이온(

)이 포함되었다(표 1). 이온의 초기 배치는 무작위였습니다. 용매 분자의 모든 결합과 결합 각도는 SHAKE 알고리즘을 사용하는 기하 공차로 제한되었습니다[22]. 용질-용매 접촉을 완화하기 위해 모든 시스템에 대한 제한 없이 가장 가파른 하강 에너지 최소화가 수행되었습니다. 단계당 에너지 변화량이 0.1kJ보다 작아지면 에너지 최소화가 종료됨

. 비결합 상호작용의 경우 컷오프 반경이 0.8/1.4 nm인 삼중 범위 방법이 사용되었습니다. 단거리 반 데르 발스 및 정전기 상호 작용은 전하 그룹 쌍 목록을 기반으로 매 (시간) 단계에서 평가되었습니다. 0.8 nm보다 길고 1.4 nm보다 짧은 거리에 있는 쌍 사이의 중간 범위 반 데르 발스 및 정전기 상호 작용은 (시간) 지점에서 쌍 목록이 업데이트되는 다섯 번째 (시간) 단계마다 평가되었습니다. 더 긴 컷오프 반경 밖에서는 66[24]의 상대 유전율과 함께 반응장 근사[23]가 사용되었습니다. 원자의 초기 속도는 50K의 Maxwell 분포에서 지정되었습니다. 아밀로스의 경우 힘 상수가

kJ , kJ 및 5.0 kJ는 각각 50K, 100K, 200K 및 278/313K에서 시스템을 추가로 평형화하기 위해 수행되었습니다. 셀룰로오스의 경우 kJ , kJ , kJ , kJ 및 5.0 kJ의 힘 상수를 사용하여 용질 원자의 조화 위치 제한이 있는 MD 시뮬레이션의 50ps 기간을 50K, 100K, 200K, 278에서 시스템을 추가로 평형화하기 위해 수행했습니다. /313K 및 278/313K 각각. 평형 동안 용매와 용질의 자유도는 0.1ps의 이완 시간으로 주어진 온도에서 온도 수조에 독립적으로 약하게 결합되었습니다[25]. 추가 시뮬레이션에서 전체 시스템의 질량 중심 운동은 1000개의 시간 단계마다 0으로 설정되었습니다. 시스템은 또한 0.5ps의 이완 시간과

. 궤적 좌표와 에너지는 분석을 위해 0.5ps마다 저장되었습니다.

2.2. 분석

분석은 분석 소프트웨어 패키지 GROMOS++[15] 및 esra[26]로 수행되었습니다. 모의 분자의 조밀함 수준을 관찰하기 위해 회전 반경을 계산했습니다. 방사형 분포 함수에서 이온 용액에 대한 구조 정보를 얻었습니다.

. 아밀로스의 경우, 수소 원자와 수용체 원자 사이의 최대 거리 기준 0.25 nm와 공여체-수소-수용체 각도에 대한 최소 각도 기준을 사용하여 분자간 및 분자내 수소 결합의 백분율을 계산했습니다.

3. 결과

3.1. 순수 용매의 이중 가닥 아밀로스

다양한 용매 및 메틸화 상태에서 아밀로스의 회전 반경이 그림 1에 나와 있습니다. 수소 결합을 형성하는 원자 간의 상호 작용을 제외해도 회전 반경의 거동에 크게 영향을 미치지 않습니다. 수소 결합 백분율은 표 2에 나와 있습니다. 시뮬레이션에서 수소 결합 상호 작용을 제외하면 분석된 수소 결합이 사라집니다. DMSO에서 시뮬레이션하면 용질-용질 수소 결합이 증가하고 더 높은 비율이 관찰될 수 있습니다. 구조의 메틸화는 용질-용질 수소 결합을 0으로 감소시킵니다. 여전히 메틸화된 경우와 메틸화되지 않은 경우의 구조는 유사한 회전 반경을 나타냅니다(그림 1). 그러나 최종 구조를 비교하면 구조가 다릅니다(그림 2). 하이드록시 그룹이 있는 아밀로스는 나선과 같은 구조를 유지하는 반면(그림 2(a) 및 2(b)), 메톡실화된 구조는 분해됩니다(그림 2(a) 및 2(b)).

용질-용질 수소 결합백분율 수소 결합
물 속 DMSO에서
기증자 원자수용체 원자 제외된 H-결합메틸화 구조 메틸화 구조
1 : 1 :

10%) 순수한 물과 DMSO에서 이중 가닥 아밀로스의 시뮬레이션과 메틸화된 분자 및 313K에서 수소 결합 상호 작용이 배제된 (alchemical) 분자에 대한 것입니다. (분자 번호: 당 단위 번호: 원자 이름 ).


다양한 온도, 용매, 이온 강도 및 메틸화 상태와 같은 다양한 조건에서 이중 가닥 아밀로스의 시뮬레이션을 위한 시간 함수로서의 회전 반경. 시뮬레이션의 레이블은 표 1에 정의되어 있습니다.

(NS)
(NS)
(씨)
(NS)
(이자형)
(NS)
(NS)
(NS)
(씨)
(NS)
(이자형)
(NS)

O(b)) 및 DMSO(amy_dou_DMSO(c), amy_met_dou_DMSO(d)) 및 단일 가닥 아밀로오스 및 황산칼슘 용액(amy_sin_

3.2. 이온 용액의 이중 가닥 아밀로스

아밀로스는 278K보다 313K에서 더 낮은 회전 반경을 채택합니다(그림 1). 수소 결합 분석(표 3)은 더 높은 온도에서 더 낮은 수소 결합 비율을 보여주지만, 다른 한편으로는 더 낮은 온도에서보다 용질 히드록실기에 대한 더 유리한 황산염 배위를 보여줍니다. 그림 3에는 서로 다른 원자 쌍에 대한 방사 분포 함수가 나와 있습니다. 칼슘에 대한 황산염의 친화도는 적어도 첫 번째 용매화 껍질의 경우 더 높은 온도에서 더 높습니다(그림 3(a)). 이것은 칼슘과 황산염의 조정이 엔트로피에 의해 주도된다는 것을 암시합니다. 칼슘과 황산염은 모두 나선의 안쪽에 있지 않은 용질의 하이드록실 그룹에 배위하지만( 및 ), 황산염은 칼슘보다 약간 더 큰 정도로 배위합니다. 용질 수산기에 대한 황산염의 배위는 또한 모든 용매화 껍질에서 엔트로피 기여를 하는 것으로 보이며 더 높은 온도에서 더 높은 배위가 관찰되었습니다. 물은 황산염 이온보다 칼슘 이온에 대한 친화력이 더 높습니다.

수소 결합발생수소 결합발생
기증자 원자 수용체 원자 278K 313K 기증자 원자 수용체 원자 278K 313K
1 : 1 :

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(씨)
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(NS) 두 가지 온도 278K(검은색 선) 및 313K(빨간색 선)에서 황산칼슘 용액의 이중 가닥 아밀로스 시뮬레이션의 서로 다른 원자 쌍에 대한 방사 분포 함수. 황산칼슘 함유 칼슘(A), 물 산소 함유 칼슘(B), 아밀로오스 산소 함유 칼슘

(C), 칼슘과 아밀로오스 산소

(D), 칼슘과 아밀로오스 산소

(E), 물 산소와 황산염 (F), 아밀로스 산소와 황산염

(G) 아밀로오스 산소와 황산염

(H), 아밀로오스 산소와 황산염

3.3. 이온 용액의 단일 가닥 아밀로오스 및 셀룰로오스

그림 4는 단일 가닥 아밀로스 및 셀룰로오스의 시뮬레이션에 대한 회전 반경을 보여줍니다. Cellulose의 회전반경은 single-stranded amylose보다 높은 값을 나타냅니다. 그 관찰에 따르면, 셀룰로오스는 시뮬레이션 동안 고도로 신장된 상태를 유지하는 반면, 단일 가닥 아밀로스는 조밀한 구조를 형성하지만 상당한 변동을 보여줍니다. 이는 두 분자의 최종 구조에 반영됩니다(그림 2(e) 및 2(f)). 어떤 분자도 온도가 변할 때 거동을 크게 바꾸지 않습니다. 두 분자의 방사형 분포 함수는 그림 5와 6에 나와 있습니다. 황산염과 칼슘의 배위를 비교하면 아밀로오스와 셀룰로오스의 두 시뮬레이션에서 유사한 거동이 관찰될 수 있습니다. 두 플롯 모두 더 높은 온도에서 더 높은 칼슘-황산염 친화도를 보여줍니다. 칼슘 및 황산염 이온과 용질 하이드록실 그룹의 배위를 비교하면 두 당은 다소 다른 온도 의존성을 나타냅니다. 그림 5와 6의 곡선 모양은 비슷하지만 아밀로스의 경우 더 높은 온도에서 이온 성 배위가 선호됩니다. , 셀룰로오스의 경우 더 낮은 온도에서.


278K 및 313K 온도에서 단일 가닥 아밀로스 및 셀룰로오스의 이온 용액에 대한 회전 반경. 검정: amy_sin_

O_caso at 278 K. Red: amy_sin_

O_caso at 313 K. Green: cel_sin_

O_caso at 278 K. 파란색: cel_sin_


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(NS) 278K(검은색 선) 및 313K(빨간색 선)의 두 온도에서 황산칼슘 용액의 단일 가닥 아밀로스 시뮬레이션의 서로 다른 원자 쌍에 대한 방사 분포 함수. 황산 칼슘 (a), 칼슘과 물 산소 (b), 칼슘 아밀로오스 산소

(c), 칼슘과 아밀로오스 산소

(d) 칼슘과 아밀로오스 산소

(e), 물 산소와 황산염 (f), 아밀로스 산소와 황산염

(g) 아밀로오스 산소와 황산염

(h), 아밀로오스 산소와 황산염


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(NS) 두 가지 온도 278K(검은색 선) 및 313K(빨간색 선)에서 황산칼슘 용액의 셀룰로오스 시뮬레이션의 다른 원자 쌍에 대한 방사 분포 함수. 칼슘과 황산염(a), 칼슘과 물 산소(b), 칼슘과 셀룰로오스 산소

(c) 셀룰로오스 산소와 칼슘

(d) 셀룰로오스 산소와 칼슘

(e), 물 산소와 황산염 (f), 셀룰로오스 산소와 황산염

(g) 셀룰로오스 산소와 황산염

(h) 셀룰로오스 산소와 황산염

4. 토론

이 작업에서 이중 가닥 및 단일 가닥 아밀로스 및 단일 가닥 셀룰로오스는 용매 조성, 이온 강도 및 온도와 관련된 다양한 조건에서 시뮬레이션되었습니다. 나선 형성과 이중 가닥 아밀로스의 조밀한 구조 형성에서 수소 결합의 역할을 관찰하기 위해, 아밀로스의 두 가닥에 의해 형성된 수소 결합 네트워크를 파괴하기 위해 다른 접근법이 사용되었습니다. 첫째, 공여체와 수용체 원자 사이의 상호작용은 수소 결합에 관련된 모든 히드록시기가 메틸화되는 또 다른 접근 방식에서 꺼졌습니다.

이 연구에서 수소 결합이 아밀로스 이중 나선의 안정성에 중요하다는 결론을 내릴 수 있습니다. 히드록시기 대신에 메톡시기를 도입하면 나선의 형성을 방해합니다. 용매를 물에서 DMSO로 변경하면 물 분자와의 수소 결합과 아밀로스의 히드록시기 간의 경쟁 부족으로 설명될 수 있는 가닥간 수소 결합 안정성이 증가합니다. 더 높은 온도에서 황산칼슘 용액의 이중 가닥 아밀로스는 가닥간 수소 결합이 적고 보다 조밀한 구조를 형성합니다. 이 연구에서 이루어진 또 다른 관찰은 황산염과 칼슘의 배위가 엔트로피에 의해 주도되고 더 높은 온도에서 더 높은 배위가 발견되었다는 것입니다. 또한 용질 하이드록실 그룹과 이온의 배위도 이러한 거동을 보여줍니다.

단일 가닥 아밀로오스와 셀룰로오스는 연결 글리코시드 결합의 성질이 다른 유사한 분자입니다. 셀룰로오스는 길쭉한 형태로 유지되는 반면 단일 가닥 아밀로스는 더 조밀한 구조를 형성합니다. 두 분자 사이의 또 다른 현저한 차이점은 온도에 대한 용질 하이드록실 그룹에 대한 이온 배위의 민감도입니다. 용질 수산기에 대한 칼슘 및 황산염 이온의 배위는 아밀로스의 경우 엔트로피에 의해 구동되는 것으로 보이지만 셀룰로스의 경우 엔탈피가 지배적입니다. 이는 아밀로오스와 셀룰로오스의 구조적 차이를 설명할 때 엔트로피 고려 사항을 무시할 수 없음을 시사합니다.

감사의 말

재정 지원은 구조 생물학의 국립 연구 역량 센터(NCCR)와 그랜트 번호. 스위스 국립과학재단의 200021-109227에 감사드립니다. 저자는 유익하고 영감을 주는 토론에 대해 Cristina Pereira와 Philippe Hünenberger에게 감사합니다.

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저작권

Copyright © 2009 Moritz Winger et al. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.


How many units of glucose are in amylose?

Amylose consists of a linear, helical chains of roughly 500 to 20,000 alpha-D-glucose monomers linked together through alpha (1-4) glycosidic bonds. Amylopectin molecules are huge, branched polymers of 포도당, each containing between one and two million residues.

Also, does amylose have glucose? Amylose is a polysaccharide made of &alpha-D-포도당 units, bonded to each other through &alpha(1&rarr4) glycosidic bonds. Because of its tightly packed helical structure, amylose is more resistant to digestion than other starch molecules and ~이다 therefore an important form of resistant starch.

Consequently, what is the repeating unit of amylose?

NS Repeat Unit of Amylose It consists of multiple "strands" of amylose "cross-linked" by a-1,6 linkages. Approximately every 20th-25th D-glucose 단위 하나의 amylose chain is "cross-linked" to another amylose chain. Figure 6 gives a partial structure for amylopectin.


Difference Between Amylose and Amylopectin

Starch is a carbohydrate which is categorized as a polysaccharide. When ten or higher numbers of monosaccharides are joined by glycosidic bonds, they are known as polysaccharides. Polysaccharides are polymers and, therefore, have a larger molecular weight, typically more than 10000. Monosaccharide is the monomer of this polymer. There can be polysaccharides made out of a single monosaccharide and these are known as homopolysaccharides. These can be also classified based on the type of monosaccharide. For example, if the monosaccharide is glucose, then the monomeric unit is called a glucan. Starch is a glucan like that. Depending on the way the glucose molecules attach to each other, there are branched and unbranched parts in starch. Broadly starch is said to be made of amylose and amylopectin which are larger chains of glucose.

This is a part of starch, and it is a polysaccharide. D-glucose molecules are linked to each other in order to form a linear structure called amylose. Large amounts of glucose molecules can participate in forming an amylose molecule. This number can be ranging from 300 to several thousand. When the D-glucose molecules are in cyclic form, number 1 carbon atom can form a glycosidic bond with the 4 th carbon atom of another glucose molecule. This is called a α-1,4-glycosidic bond. Because of this linkage amylose has obtained a linear structure. There can be three forms of amylose. One is a disordered amorphous form, and there are two other helical forms. One amylose chain can bind with another amylose chain or with another hydrophobic molecule like amylopectin, fatty acid, aromatic compound, etc. When only amylose is in a structure, it is tightly packed because they don’t have branches. So the rigidity of the structure is high.

Amylose makes 20-30% of the structure of starch. Amylose is insoluble in water. Amylose is also the reason for the insolubility of starch. It also reduces the crystallinity of amylopectin. In plants, amylose is functioning as an energy storage. When amylose is degraded into smaller carbohydrate forms as maltose, they can be used as a source of energy. When performing the iodine test for starch, the iodine molecules are fit into the helical structure of amylose, hence give the dark purple/blue color.

Amylopectin

Amylopectin is a highly branched polysaccharide which is also a part of starch. 70-80% of the starch consists of amylopectin. As in amylose, there are some glucose molecules linked with α-1,4-glycosidic bonds forming a linear structure of amylopectin. However, at some points α-1,6-glycosidic bonds are also formed. These points are known as branching points. Branching is taking place every 24 to 30 glucose units. 2,000 to 200,000 glucose units are participating in the formation of a single amylopectin molecule. Because of this, branching rigidity of amylopectin is lower, and it is soluble in water. Amylopectin can be easily degraded using enzymes. This is a plant energy storage molecule and also a source of energy.

What is the difference between Amylose and Amylopectin?

• Amylopectin is a branched polysaccharide and amylose is a linear polysaccharide.

• Only α-1,4-glycosidic bonds are participating in forming the amylose, but both α-1,4-glycosidic bonds and α-1,6-glycosidic bonds are there in amylopectin.

• Amylose is rigid than amylopectin.

• Amylose is less readily digested than amylopectin.

• Amylopectin is soluble in water whereas amylose is not.

• In starch, 20-30% of the structure is made out of amylose, whereas 70-80% is made from amylopectin.


Difference Between Amylose and Amylopectin

The Amylose and the Amylopectin are both components of starch. Â The Amylose is a polysaccharide that is made up of D-glucose units and composes around 20 to 30 percent of the total structure of starch. Â The Amylopectin composes the remaining percentage and is also a polysaccharide. Â One major difference between the two is that the amylose components are insoluble in water while those of the amylopectin are. Â This means that the amylose content is not able to dissolve easily in water unlike its counterpart, which makes it harder to be absorbed by the body and the internal systems. Â When it comes to their structure and linkages, the amylose is not connected by any branching and only has these Alpha 1 and 4 bonds. Â Amylopectin, on the other hand, is connected by branching and also uses the same Alpha 1 and 4 bonds.

The linking of the Amylose is often taken in three forms.  For one thing, it can appear in this disordered amorphous conformation, or it can be in two very distinct helical forms.  The component also has this linear structure that offers a rotation around the phi and psi angles, which will bind the glucose ring on one part of the structure.  The Amylopectin, meanwhile, has this non-random branching that is determined by enzymes with around 30 glucose residues.  The starch component of the Amylopectin also has more so-called �outer� un-branched chains that are called the A-Chains while the inner chains are referred to as the B-Chains.

The function of the amylose is to provide energy for plants. Â This is because they are easy digested compared to amolypectin. Â Consequently, because of its linear structure and composition, it takes up less space when compared to the amolypectin component. Â In the creation of food products, it is used more often as an emulsion stabilizer and as a way to thicken agents in industrial and food-based industries. Â However, if you want to remove the presence of too much water on food, the amolypectin works better as it gets to absorb water better. Â In this setting, you can often see its effect when the sauce or liquid food substance is cooked and cools down. Â Often, if amylose is used, you can see the water separate itself from the solid food products.

If you are using the starch components for experimentation and testing, the amylose works in fitting inside the helical structures’ iodine that will absorb certain wavelengths of light. Â This makes the component to act as a marker. Â Amylopectin, on the other hand, is less used in the laboratory setting because of its easy breakdown into smaller components.

요약
1. Amylose is an un-branched structural component of starch while amylopectin is a branched component.
2. Amylose is more used in cooking because of its easy separation from water while amylopectin tends to absorb water more.
3. Amylose is an insoluble component of starch while amylopectin is the soluble component.
4. Amylose is a great storage system for energy while amylopectin only stores a small amount of energy.


Why are proteins water soluble and why do they become not water soluble after denaturation?

The solubility of a protein in water depends on the 3D shape of it. Usually globular proteins are soluble, while fibrous ones are not. Denaturation changes the 3D structure so the protein is not globular any more.

This has to do with the properties of the amino acids in the protein.

설명:

Proteins are buid up out of amino acids. All amino acids have a similar backbone structure, but differ in their side chains. These side chains have different properties, some are hydrophobic (not water soluble) whereas others are hydrophylic (water soluble).

To form a functional protein, the amino acid chain is folded in a way that the hydrophobic parts end up on the inside and the hydrophylic parts on the outside. This way a stable, water soluble protein is formed.

Denaturation changes the 3D shape of proteins and (parts) will unfold. This way some hydrophobic side chains, usually burried inside the protein, are exposed. The protein is then not soluble anymore.