Hydroliza polisacharydów zachodzi w środowisku kwasowym lub pod wpływem konkretnych enzymów. Produktami tej reakcji są cząsteczki monosacharydów. W odróżnieniu od hydrolizy disacharydów, hydroliza polisacharydów jest procesem wieloetapowym. Długie łańcuchy polisacharydów hydrolizowane są do cukrów o krótszych łańcuchach węglowych, aż w ostateczności powstają właśnie cząsteczki monosacharydów.

Skrobia jest polisacharydem zbudowanym z cząsteczek D‑glukozy. Na cząsteczki skrobi składają się dwie frakcje:

• amyloza – nierozgałęziony wielocukier składający się z merów glukozy połączonych wiązaniami $\alpha$‐$\mathrm{1,4}$‐$\text{glikozydowymi}$.

• amylopektyna – rozgałęziony wielocukier składający się z merów glukozy połączonych wiązaniami  $\alpha$‐$\mathrm{1,4}$‐$\text{glikozydowymi}$ oraz  $\alpha$‐$\mathrm{1,6}$‐$\text{glikozydowymi}$.

W zależności od pochodzenia skrobi, stosunek ilościowy amylozy i amylopektyny jest zmienny, jednak przyjmuje się, że amyloza stanowi około $20\%$ masy skrobi.

Hydroliza skrobi

W pierwszym etapie skrobia ulega hydrolizie pod wpływem kwasu chlorowodorowego lub w obecności enzymu – ptialiny, czyli amylazy ślinowej. Wynikiem tej reakcji jest powstanie cząsteczek dekstryn oraz maltozy (${\text{C}}_{12}{\text{H}}_{22}{\text{O}}_{11}$). W ludzkim organizmie etap ten zachodzi w jamie ustnej.

Kolejnym etapem jest hydroliza dekstryn do maltozy pod wpływem kwasu chlorowodorowego lub zespołu enzymów: amylazy trzustkowej, glukoamylazy i $\mathrm{1,6}$-$\text{glukozydaz}$. Ostatnim etapem jest hydroliza powstałego dwucukru - maltozy, do D‑glukozyD‑monosacharydD‑glukozy. Reakcja ta może zajść pod wpływem kwasu chlorowodorowego lub maltazy.

W uproszczeniu, równanie reakcji hydrolizy skrobi można zapisać następująco:

R1e9mbmU0CmEe

Schemat przedstawiający etapy trawienia cukrów.

1. Jama ustna: fragment cząsteczki skrobi, którą symbolizuje rozgałęziony łańcuch złożony z kulek. Strzałka skierowana w dół, za strzałką maltoza i dekstryna symbolizowane przez częściowo porozrywany łańcuch cząsteczki skrobi, maltozę stanowią dwie kulki, a dekstrynę większy fragment.
2. Jelito cienkie: od maltozy i dekstryny poprowadzona strzałka w dół, obok której zapis amylaza trzustkowa, glukoamylaza, $\mathrm{1,6}-\text{glukozydazy}$". Za strzałką cząsteczki maltozy symbolizowane przez dwie połączone ze sobą kulki.
3. Powierzchnia błony śluzowej jelit: strzałka w dół, obok niej zapis "maltaza". Za strzałką cząsteczki glukozy, które są symbolizowane przez pojedyncze kulki.

Celuloza to nierozgałęziony polisacharyd składający się z jednostek glukozy połączonych wiązaniem $\beta$‐$\mathrm{1,4}$‐glikozydowym. W cząsteczce celulozy znajduje się od $1500$ do $2000$ merów glukozy.

Hydroliza celulozy

Celuloza ulega hydrolizie pod wpływem kwasów lub w obecności enzymów – celulaz oraz celobiazy. Hydroliza celulozy zachodzi w dwóch etapach: najpierw jako produkt pośredni powstaje celobioza, a następnie powstaje produkt końcowy – glukoza. Poniżej przedstawiono schemat reakcji hydrolizy skrobi:

W uproszczeniu, równanie reakcji hydrolizy skrobi można zapisać następująco:

Słownik

Bibliografia

Klimaszewska M., Chemia. Repetytorium od A do Z matura, Warszawa 1996.

Litwin M., Styska‑Wlazło S., Szymońska J., To jest chemia 2. Chemia organiczna Podręcznik dla liceum ogólnokształcącego i technikum. Zakres rozszerzony, Warszawa 2018.