Tärkkelys
Tärkkelys on ihmisruokavalion tärkein hiilihydraattien lähde, ja sen osuus hiilihydraattien saannista on yli 50 %. Tärkkelystä esiintyy kasveissa rakeiden muodossa, ja niitä on erityisen runsaasti siemenissä (erityisesti viljanjyvissä) ja mukuloissa, joissa ne toimivat hiilihydraattien varastointimuotona. Tärkkelyksen hajoaminen glukoosiksi ravitsee kasvia ajanjaksoina, jolloin fotosynteettinen aktiivisuus on vähentynyt. Ajattelemme usein perunaa ”tärkkelyspitoisena” elintarvikkeena, mutta muut kasvit sisältävät paljon enemmän tärkkelystä (peruna 15 %, vehnä 55 %, maissi 65 % ja riisi 75 %). Kaupallinen tärkkelys on valkoista jauhetta.
Tärkkelys on kahden polymeerin seos: amyloosi ja amylopektiini. Luonnollinen tärkkelys koostuu noin 10-30 % amyloosista ja 70-90 % amylopektiineistä. Amyloosi on lineaarinen polysakkaridi, joka koostuu kokonaan D-glukoosiyksiköistä, jotka on yhdistetty α-1,4-glykosidisidoksilla, jotka näimme maltoosissa (kuvan \(\PageIndex{1}\) osa (a)). Kokeelliset todisteet osoittavat, että amyloosi ei ole suora glukoosiyksiköiden ketju, vaan se on kierretty kuin jousi, jossa on kuusi glukoosimonomeeria kierrosta kohti (kuvan \(\PageIndex{1}\) osa (b)). Näin kierrettynä amyloosin ytimeen mahtuu juuri ja juuri jodimolekyyli. Kun tärkkelystä käsitellään jodilla, tärkkelykselle ominainen sini-violetti väri johtuu amyloosi-jodi-kompleksin muodostumisesta. Tämä väritesti on riittävän herkkä havaitsemaan pienimmätkin määrät tärkkelystä liuoksessa.
Amylopektiini on haaraketjuinen polysakkaridi, joka koostuu glukoosiyksiköistä, jotka ovat yhteydessä toisiinsa pääasiassa α-1,4-glykosidisidoksin, mutta joissa on satunnaisesti myös α-1,6-glykosidisidoksia, jotka ovat vastuussa haarautumisesta. Amylopektiinimolekyyli voi sisältää useita tuhansia glukoosiyksiköitä, ja haarautumiskohtia on noin 25-30 yksikön välein (kuva \(\PageIndex{2}\)). Ketjun haarautuminen häiritsee amylopektiinin spiraalirakennetta, joten amyloosi antaa jodilla syvän sinivioletin värin sijasta amylopektiinista vähemmän voimakkaan punaruskean värin.
Dekstriinit ovat keskikokoisia glukoosipolysakkarideja. Tärkkelyksen vaatteille antama kiilto ja jäykkyys johtuvat dekstriineistä, joita muodostuu, kun vaatteita silitetään. Koska dekstriineille on ominaista niiden tahmeus kostuessaan, niitä käytetään liimana postimerkkeihin, kirjekuoriin ja etiketteihin, sideaineina, jotka pitävät pillerit ja tabletit koossa, sekä tahnoissa. Dekstriinit ovat helpommin sulavia kuin tärkkelys, ja siksi niitä käytetään laajalti kaupallisissa lastenruokavalmisteissa.
Tärkkelyksen täydellisestä hydrolyysistä saadaan peräkkäisissä vaiheissa glukoosia:
tärkkelys → dekstriini → maltoosi → glukoosi
Ihmisessä useat entsyymit, jotka tunnetaan yhteisnimellä amylaasit, hajottavat tärkkelyksen peräkkäin käyttökelpoisiksi glukoosin yksiköiksi
.