การสังเคราะห์แป้งคืออะไร?

Starch เป็นพอลิเมอร์ชนิดหนึ่งที่รู้จักกันในชื่อ polysaccharide ที่ประกอบด้วยโซ่ของโมเลกุลกลูโคสและถูกสังเคราะห์ในปริมาณที่ค่อนข้างใหญ่โดยพืชกลูโคสเป็นน้ำตาลชนิดง่าย mdash;หรือ saccharide mdash;รู้จักกันในชื่อโมโนแซคคาไรด์Polysaccharides สร้างขึ้นจากหน่วย monosaccharide จำนวนมากอาจเป็นพัน ๆ ร่วมกันการสังเคราะห์แป้งในพืชเริ่มต้นด้วยน้ำตาลที่เกิดจากการสังเคราะห์ด้วยแสงและเกี่ยวข้องกับเอนไซม์จำนวนมากหรือตัวเร่งปฏิกิริยาอินทรีย์

แป้งสองชนิดผลิตโดยพืชAmylose ประกอบด้วยโซ่กลูโคสส่วนใหญ่ของโมเลกุลกลูโคสหรือ Glucans โดยทั่วไปจะมีจำนวน 1,000 ถึง 4,400ใน amylopectin โซ่มีหลายสาขาและโดยทั่วไปมีระหว่าง 10,000 ถึง 100,000 glucansประมาณ 70% ของแป้งในพืชส่วนใหญ่อยู่ในรูปของอะไมโลเพคติน แต่สิ่งนี้อาจแตกต่างกันไปบ้างระหว่างสายพันธุ์ที่แตกต่างกันพืชเก็บแป้งในรูปแบบของเม็ดภายในเซลล์

การสังเคราะห์ทางชีวภาพของ Starch เกิดขึ้นในอะไมโลพลาสต์และในระดับหนึ่งในคลอโรพลาสต์นี่คือทั้งสองประเภทของ plastids mdash;ร่างกายภายในเซลล์พืชที่ทำหน้าที่เฉพาะพวกเขาคิดว่ามีต้นกำเนิดเป็นสาหร่ายสีน้ำเงินสีน้ำเงิน symbiotic ที่รวมอยู่ในเซลล์ในระยะแรกในวิวัฒนาการของพืชภายในพลาสมิดเหล่านี้โมเลกุลของแป้งจะประกอบขึ้นจากการสร้างกลูโคสกลูโคสมาในรูปแบบของสารประกอบกลูโคส-ฟอสเฟตซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ทางอ้อมของการสังเคราะห์ด้วยแสง

โมเลกุลของกลูโคสมีกลุ่มไฮดรอกซิล (OH) ที่ผูกมัดกับอะตอมคาร์บอนหน่วยกลูโคสผูกเข้าด้วยกันเมื่ออะตอมไฮโดรเจนถูกลบออกจากกลุ่มไฮดรอกซิลในโมเลกุลกลูโคสหนึ่งตัวและกลุ่มไฮดรอกซิลทั้งหมดจะถูกลบออกจากอีกกลุ่มหนึ่งเพื่อกำจัดน้ำ (H

2 _{O)อะตอมออกซิเจนที่เหลือจากโมเลกุลหนึ่งจากนั้นผูกกับอะตอมคาร์บอนซึ่งกลุ่มไฮดรอกซิลถูกลบออกไปอีกกลุ่มหนึ่ง mdash;ปฏิกิริยาสามารถแสดงเป็น: R-OH + HO-R RARR;R-O-R + H} 2 _{O โดยที่ R ย่อมาจากส่วนที่เหลือของโมเลกุลกลูโคสด้วยวิธีนี้โซ่ยาวของโมเลกุลกลูโคสจะถูกสร้างขึ้นการยึดติดประเภทนี้ระหว่างโมเลกุล saccharide เรียกว่าพันธะ glycosidic}

รายละเอียดของกระบวนการมีความซับซ้อนมากกว่า mdash;เกี่ยวข้องกับเอนไซม์จำนวนหนึ่ง mdash;แต่สามารถสรุปได้ดังนี้กระบวนการเริ่มต้นด้วยการรวมกันของกลูโคส -1-phosphate กับ adenosine triphosphate (ATP) เพื่อสร้างกลูโคส adenosine diphosphate (ADP-glucose), เร่งปฏิกิริยาโดยเอนไซม์ AGPaseADP-glucose สามารถเพิ่มโมเลกุลกลูโคสลงในโมเลกุลกลูโคสที่มีอยู่สร้างพันธะ glycosidic และทำให้ผ่านการทำซ้ำหลายครั้งของกระบวนการนี้สร้างโมเลกุลอะไมโลสปฏิกิริยานี้ถูกเร่งปฏิกิริยาโดยเอนไซม์ของแป้งซินเทสamylopectin เกิดขึ้นจากการกระทำของเอนไซม์การแตกแขนงของแป้ง (SBEs) ที่สร้างการเชื่อมโยงระหว่างโซ่ที่มีอยู่ของโมเลกุลกลูโคสเพื่อสร้างพอลิเมอร์สาขา

วัตถุประสงค์ของการสังเคราะห์แป้งในพืชคือการจัดเก็บพลังงานกลูโคสที่เกิดจากการสังเคราะห์ด้วยแสงให้ความต้องการพลังงานทันที แต่พลังงานสำรองที่จะใช้เมื่อเงื่อนไขป้องกันการสังเคราะห์กลูโคสที่เพียงพอมีค่าการอยู่รอดที่ชัดเจนพืชหลายชนิดมีการพัฒนาเพื่อเก็บแป้งจำนวนมากในหัวยกตัวอย่างเช่นในมันฝรั่ง 60-80% ของน้ำหนักแห้งประกอบด้วยแป้งในปี 2011 มีการวิจัยจำนวนมากในการสังเคราะห์แป้งในพืชโดยมีมุมมองที่จะเพิ่มการผลิตแป้งของพืชอาหารบางชนิด