Diferencia entre Almidón (Amilopectina) y Glucógeno

Casi toda la amilosa es una cadena larga y recta sin ramificaciones. Sólo unas pocas tienen ramificaciones cortas. Por lo tanto, comparar el glucógeno con la amilosa no tiene sentido. La comparación debe centrarse en la amilopectina y el glucógeno. Aunque ambos son polisacáridos que almacenan energía en los organismos, el glucógeno incluso se llama almidón animal, pero su estructura, propiedades y funciones son muy diferentes.

Almidón (amilopectina) y glucógeno: Fuente de glucosa

El glucógeno existe en casi todos los organismos, incluso en las bacterias y arqueas antiguas. La glucosa es su unidad que proviene de diversas fuentes. Los herbívoros la obtienen de la celulosa y el almidón de las plantas. Los carnívoros la obtienen de las grasas y proteínas en sus presas. Las bacterias toman materia orgánica del entorno extracelular para hacer glucosa. En las plantas y ciertas bacterias, los carbohidratos se producen a partir de la luz solar, el dióxido de carbono y el agua. El almidón solo existe en las plantas y protistas.

Síntesis y degradación

En las células, tanto el glucógeno como el almidón tienden a descomponerse en glucosa-1-fosfato. Sin embargo, los puntos de ramificación en el glucógeno y el almidón solo pueden ser hidrolizados en glucosa por una proteína llamada enzima desramificante. El almidón es hidrolizado en glucosa por hidrolasa cuando las semillas germinan. En los sistemas digestivos de los animales multicelulares, ambos son sustratos comunes para la amilasa.

Los cloroplastos son el sitio de síntesis de almidón. La triosa producida por la fotosíntesis se convierte en glucosa, amilosa y amilopectina. También se sintetiza algo de almidón en los amiloplastos. La sacarosa es transportada a los amiloplastos y se hidroliza en fructosa y glucosa. La sintetasa de almidón enlaza la glucosa en una cadena lineal. La enzima ramificante corta la larga cadena de glucosa (enlace α-1,4-glucosídico) y transfiere un segmento a un sitio cercano para formar un enlace α-1,6-glucosídico que crea una estructura ramificada. La proporción de amilopectina vegetal es de aproximadamente el 70%.

La síntesis de glucógeno es similar, pero no puede sintetizarse desde cero. La glucosa solo puede añadirse a glucógeno existente o a un núcleo de proteína.

Estructura

Ambos son polisacáridos altamente ramificados, y el glucógeno a menudo se refiere como almidón animal. Sin embargo, hay una diferencia significativa.

El gránulo de glucógeno tiene más ramificaciones que la amilopectina. Cada cadena tiene en promedio unas 13 unidades. Las ramas crecen desde un núcleo de proteína y otras ramas para formar una partícula β de glucógeno que es una esfera con hasta 12 capas. Estas partículas tienen proteínas de superficie para la síntesis y la degradación. En el hígado, de 20 a 50 partículas β se agregan en partículas α de glucógeno más grandes que se parecen al brócoli.

La rama de la amilopectina tiene en promedio de 20 a 30 unidades de glucosa. Cada rama en el glucógeno siempre contiene de 9 a 14 glucosas, mientras que la longitud de las cadenas en la amilopectina es mucho más desigual. Algunas cadenas son muy cortas, pero otras tienen cientos de unidades de glucosa. La amilopectina es más como un árbol que una esfera. Sus ramas son paralelas a la cadena principal y se entrelazan en hélices dobles. La mayor parte del área en el gránulo de almidón es amilopectina cristalina. Esto permite a las plantas almacenar más energía y sustancia en un espacio limitado. Las proteínas para el metabolismo también están unidas a la superficie de los gránulos de almidón.

Función

Las estructuras distintas del glucógeno y la amilopectina indican sus funciones muy diferentes. El gránulo de glucógeno está diseñado para una rápida liberación de energía. Es particularmente importante en las células musculares, donde el gránulo de glucógeno se descompone en glucosa para la glucólisis anaeróbica lo más rápido posible cuando la fosfocreatina se agota (dentro de unos 10 segundos de actividad intensa, como correr a toda velocidad).

En las plantas, el almidón sirve como fuente de energía tanto a corto como a largo plazo. Parte del almidón producido durante el día se almacena temporalmente en los cloroplastos, donde se descompone para suministrar respiración aeróbica durante la noche. Otro almacenado en los amiloplastos actúa como grasa y solo se moviliza en tiempos difíciles. La estructura de doble hélice muy fuerte significa que no puede degradarse muy rápidamente.

Preguntas frecuentes

¿Por qué el glucógeno y la amilopectina exhiben diferentes colores cuando se exponen a una solución de yodo?

Forman diferentes complejos con el yodo debido a su diferente ramificación. Las cadenas más largas ramificadas en la amilopectina sostienen más iones de yoduro. Este complejo es generalmente azul oscuro o morado. Las ramificaciones del glucógeno son demasiado cortas y solo pueden acomodar de 1 a 2 iones de yoduro para mostrar color rojo. Aparece más claro en color, generalmente rojo o morado.