Przeczytaj

bg‑violet

Czym jest skrobia?

Skrobia, której wzór chemiczny to (CIndeks dolny 6HIndeks dolny 10OIndeks dolny 5)Indeks dolny n, jest głównym polisacharydem (wielocukrem)polisacharydy, wielocukrypolisacharydem (wielocukrem) roślin wyższych. Jest homoglikanem, czyli wielocukrem zbudowanym z cząsteczek tego samego monosacharydu. W przypadku skrobi są to reszty D‑glukozy połączone wiązaniami glikozydowymiwiązanie glikozydowewiązaniami glikozydowymi.

Więcej informacji na temat budowy wielocukrów znajdziesz w e‑materiale: Cukry złożone – powstawanie, budowa i podziałD1GhLwpdPCukry złożone – powstawanie, budowa i podział, o właściwościach wielocukrów przeczytasz w e‑materiale: Właściwości fizykochemiczne wielocukrów i ich znaczenie biologiczneD9ZiNZbveWłaściwości fizykochemiczne wielocukrów i ich znaczenie biologiczne.

R14CZ5q7HIL5Y
Zdjęcie mikroskopowe prezentuje mniejsze i większe okrągłe struktury. Mają fioletowe otoczki. Niektóre mają zabarwione na fioletowo również środki.
Skrobia powstaje w roślinach jako wtórny produkt fotosyntezy i jest materiałem zapasowym magazynowanym w tkankach, np. w bulwach ziemniaka i nasionach zbóż. Odkłada się w komórkach roślin w postaci ziaren, których wielkość i kształt są charakterystyczne dla poszczególnych gatunków.
Zdjęcie z mikroskopu świetlnego przedstawia ziarna skrobi zbożowej barwione jodyną w powiększeniu 40×.
Źródło: Wikimedia Commons, domena publiczna.

Skrobia jest białym, bezpostaciowym proszkiem bez smaku i zapachu, nierozpuszczalnym w zimnej wodzie. Zawiera dwie frakcje: rozgałęzioną amylopektynęamylopektynaamylopektynę i nierozgałęzioną amylozęamylozaamylozę.

1
RMzr9NywHHR0X
Ilustracja przedstawiająca wzór amylozy, która wraz z amylopektyną tworzą skrobię. W amylozie wystepują wiązania alfa-1,4-glikozydowymi. Przedstawiony fragment amylozy składa się z trzech połączonych za pomocą wiązań alfa-1,4-glikozydowych jednostek glukozy, z których środkowa znajduje się w nawiasie kwadaratowym, względem którego w indeksie dolnym znajduje się litera n. Znajdujący się po lewej stronie sześcioczłonowy pierścień, w którym pierwszy lokant to atom węgla C 1 związany z atomem tlenu wbudowanym w tenże pierścień. Węgiel C 5 zamyka pierścień i łączy się z wspomniany atomem tlenu oraz węglem C 6, niewbudowanym w pierścień. Od węgla C 1 odchodzi wiązanie łączące go z atomem tlenu, który to łączy się z węglem C 4 kolejnego pierścienia. Od węgli C 2, C 3 oraz C 6 odchodzą grupy hydroksylowe. Dwa pierścienie połączone są mostkiem tlenowym, wspomniany atom tlenu łączący węgiel C 1 pierwszego pierścienia z węglem C 4 drugiego o budowie analogicznej. W pierwszym pierścieniu od węgla C 4 odchodzi atom tlenu, od którego poprowadzone jest wiązanie przerywane. Drugi pierścień połączony jest również za pomocą wiązania alfa-1,4-glikozydowego z trzecią jednostką glukozy, a od trzeciej jednostki również poprowadzono przerywaną linię świadczącą o dalszej części łańcucha polimerowego.
Cząsteczka amylozy jest zbudowana z jednostek D‑glukozy (do 1000) połączonych wiązaniami α‑1,4‑glikozydowymi, tworzących śrubowo skręcony, nierozgałęziony łańcuch.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1LPRimQJ6iV5
Ilustracja przedstawiająca wzór amylopektyny, która wraz z amylozą tworzą skrobię. W amylopektynie oprócz wiązań alfa-1,4-glikozydowych, występują wiązania 1,6-glikozydowe. Przedstawiony fragment struktury amylopektyny stanowi pięć sześcioczłonowych pierścieni, które stanowią jednostki D‑glukozy. Znajdujący się u dołu po lewej stronie sześcioczłonowy pierścień, w którym pierwszy lokant to atom węgla C 1 związany z atomem tlenu wbudowanym w tenże pierścień. Węgiel C 5 zamyka pierścień i łączy się z wspomniany atomem tlenu oraz węglem C 6, niewbudowanym w pierścień. Od węgla C 1 odchodzi wiązanie łączące go z atomem tlenu, który to łączy się z węglem C 4 kolejnego pierścienia. Od węgli C 2, C 3 oraz C 6 odchodzą grupy hydroksylowe. Dwa pierścienie połączone są mostkiem tlenowym, to jest wspomniany atom tlenu łączy węgiel C 1 pierwszego pierścienia z węglem C 4 drugiego. W pierwszym pierścieniu od węgla C 4 poprowadzone jest wiązanie przerywane. W drugim pierścieniu połączonym również za pomocą wiązania alfa-1,4-glikozydowego z trzecią jednostką glukozy atom tlenu związany z węglem C 6 łączy się z czwartą jednostką glukozy za pomocą wiązania alfa-1,6-glikozydowego. Od atomu węgla C 1 trzeciej jednostki glukozy odchodzi przerywane wiązanie. Zaś w przypadku czwartej jednostki, od węgla C 4 odchodzi wiązanie alfa-1,4-glikozydowe łączące go z węglem C 1 piątej jednostki glukozy, od której węgla C 4 odchodzi z kolei przerywane wiązanie świadczące o dalszej części jednostki rozgałęzionego polimeru.
Cząsteczka amylopektyny jest zbudowana z ponad 2000 jednostek D‑glukozy, połączonych wiązaniami α‑1,4‑glikozydowymi. Cząsteczka jest rozgałęziona – liczne łańcuchy boczne łączą z łańcuchem głównym wiązania α‑1,6‑glikozydowe.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Skrobia to jeden z podstawowych składników pożywienia człowieka. Ona sama i niektóre jej pochodne (np. etery, produkty degradacji, utlenienia i częściowej hydrolizy) mają też zastosowanie w przemyśle włókienniczym, farmaceutycznym, kosmetycznym, papierniczym, tekstylnym oraz w produkcji klejów.

bg‑violet

Jak wykryć skrobię?

Skrobię można wykryć, traktując badany materiał płynem Lugolapłyn Lugolapłynem Lugola lub jodynąjodynajodyną. W kontakcie z nim substancje zawierające skrobię zmieniają kolor. Dzieje się tak, ponieważ w reakcji z jodem amylopektyna przyjmuje fioletowe zabarwienie, a amyloza barwi się na niebiesko.

Aby wykryć skrobię, stosujemy więc próbę jodową. Polega ona na nakropieniu 2–3 kropel płynu Lugola lub jodyny na analizowany produkt i obserwowaniu, czy pojawi się niebieskofioletowe zabarwienie. Jeśli w produkcie obserwujemy zmianę barwy w miejscu nakropienia płynu, oznacza to, że zawiera on skrobię. Jeśli nie – w produkcie jest ona nieobecna.

Produkty bogate w skrobię, które pozytywnie przejdą próbę jodową, to m.in.  ziemniaki, mąka ziemniaczana, makaron, ryż i pieczywo.

RExtQASVpRB0r
Zdjęcie mikroskopie przedstawia półprzezroczyste wielokąty, wewnątrz których widoczne są ciemnofioletowe, kuliste formy skrobi zapasowej.
Skrobia zapasowa ziemniaka wybarwiona płynem Lugola.
Źródło: Ganímedes, Wikimedia Commons, licencja: CC BY-SA 4.0.
R19lTUxmNs2B5
Zdjęcie mikroskopie przedstawia przekrój przez warstwę tkanki asymilacyjnej liścia. Jest ona złożona z wielu owalnych i kulistych komórek położonych obok siebie i wybarwionych na kolor fioletowy. W głębi tkanki asymilacyjnej, pomiędzy komórkami znajdują się w jednym miejscu drobne, kuliste formy skrobi oznaczone kolorem czerwonym. We wnętrzu komórek skrobi znajdują się białe plamki.
Skrobia asymilacyjna w liściach wybarwiona płynem Lugola.
Źródło: Berkshire Community College Bioscience Image Library, Fayette A. Reynolds M.S., Flickr, domena publiczna.
bg‑gray2
Ciekawostka

Próba jodowa jest rutynowo wykonywana w browarnictwie w celu stwierdzenia skuteczności procesu zacierania. Określa ona, czy skrobia zawarta w słodzie uległa rozpadowi do cukrów prostych, które mogą być fermentowane przez drożdże.

Słownik

amylopektyna
amylopektyna

mocno rozgałęziony polisacharyd, jedna z dwóch głównych (oprócz amylozy) frakcji skrobi, stanowiąca ok. 70–80% jej masy

amyloza
amyloza

polisacharyd w postaci nierozgałęzionego łańcucha, jedna z dwóch głównych (oprócz amylopektyny) frakcji skrobi, stanowiąca ok. 20–30% jej masy

jodyna
jodyna

spirytusowy roztwór jodu zawierający 3% jodu i 1% jodku potasu w 95% etanolu, używany do odkażania skóry i błon śluzowych

płyn Lugola
płyn Lugola

roztwór (1‑procentowy) jodu (IIndeks dolny 2) w 2‑procentowym wodnym roztworze jodku potasu (KI), wykorzystywany do wykrywania skrobi i stosowany jako zewnętrzny środek odkażający (do płukania gardła i pędzlowania skóry) oraz wewnętrznie (w chorobach tarczycy, miażdżycy naczyń)

polisacharydy, wielocukry
polisacharydy, wielocukry

polimery liniowe lub rozgałęzione, zbudowane z reszt monosacharydów i ich pochodnych, połączonych wiązaniem glikozydowym

wiązanie glikozydowe
wiązanie glikozydowe

wiązanie chemiczne, które wiąże anomeryczny atom węgla (atom węgla wchodzący w skład grupy aldehydowej lub ketonowej) cząsteczki monosacharydu z grupą hydroksylową (–OH) drugiej cząsteczki monosacharydu (w sacharydach) lub alkoholu (w glikozydach roślinnych) bądź z grupą iminową (–NH) (w nukleozydach)

Wprowadzenie
Wirtualne laboratorium (WL‑I)