Keményítő
A keményítő a legfontosabb szénhidrátforrás az emberi táplálkozásban, és a szénhidrátbevitel több mint 50%-át teszi ki. A növényekben szemcsék formájában fordul elő, és ezek különösen nagy mennyiségben fordulnak elő a magvakban (különösen a gabonaszemekben) és a gumókban, ahol a szénhidrátok tárolási formájaként szolgálnak. A keményítő glükózzá történő lebontása táplálja a növényt a csökkent fotoszintetikus aktivitás időszakaiban. Gyakran gondolunk a burgonyára, mint “keményítőtartalmú” táplálékra, pedig más növények sokkal nagyobb arányban tartalmaznak keményítőt (burgonya 15%, búza 55%, kukorica 65%, rizs 75%). A kereskedelmi forgalomban kapható keményítő fehér por.
A keményítő két polimer keveréke: amilóz és amilopektin. A természetes keményítők körülbelül 10%-30% amilózból és 70%-90% amilopektinből állnak. Az amilóz egy lineáris poliszacharid, amely teljes egészében D-glükóz egységekből áll, amelyeket a maltózban látott α-1,4-glikozidos kötések kötnek össze (\(\PageIndex{1}\) ábra (a) része). Kísérleti bizonyítékok azt mutatják, hogy az amilóz nem egyenes glükózegységekből álló lánc, hanem rugószerűen feltekeredett, fordulónként hat glükóz-monomerrel (\(\(\PageIndex{1}\) ábra (b) rész). Ilyen módon feltekeredve az amilóznak éppen elég hely van a magjában egy jódmolekula befogadására. A jellegzetes kék-ibolya szín, amely akkor jelenik meg, amikor a keményítőt jóddal kezelik, az amilóz-jód-komplex kialakulásának köszönhető. Ez a színteszt elég érzékeny ahhoz, hogy még a legkisebb mennyiségű keményítőt is kimutassa az oldatban.
Az amilopektin egy elágazó láncú poliszacharid, amely elsősorban α-1,4-glikozidos kötésekkel összekapcsolt glükózegységekből áll, de esetenként α-1,6-glikozidos kötéseket is tartalmaz, amelyek az elágazásért felelősek. Egy amilopektin molekula több ezer glükózegységet tartalmazhat, és az elágazási pontok körülbelül 25-30 egységenként fordulnak elő (\(\PageIndex{2}\) ábra). Az amilopektin spirális szerkezetét a lánc elágazása megbontja, így az amilóz a jóddal kapott mélykék-ibolya szín helyett az amilopektin kevésbé intenzív vörösesbarna színt ad.
A dextrinek köztes méretű glükóz poliszacharidok. A keményítő által a ruháknak kölcsönzött fényesség és merevség a ruhák vasalásakor képződő dextrinek jelenlétének köszönhető. A dextrineket nedvesítéskor jellemző ragacsosságuk miatt bélyegek, borítékok és címkék ragasztóanyagaként, tabletták és tabletták összetartására szolgáló kötőanyagként, valamint pasztaként használják. A dextrinek könnyebben emészthetők, mint a keményítő, ezért széles körben használják őket a csecsemőtápszerek kereskedelmi előállításában.
A keményítő teljes hidrolízise során egymást követő lépésekben glükóz keletkezik:
keményítő → dextrinek → maltóz → glükóz
Az emberi szervezetben több, együttesen amilázként ismert enzim bontja a keményítőt egymás után használható glükózegységekre.