Différence principale - amidon vs cellulose vs glycogène

L'amidon, la cellulose et le glycogène sont trois types de glucides polymères présents dans les cellules vivantes. Les autotrophes produisent du glucose en tant que sucre simple lors de la photosynthèse. Tous ces polymères glucidiques, amidon, cellulose et glycogène, sont constitués de la jonction d'unités monomères de glucose par différents types de liaisons glycosidiques. Ils servent de sources d'énergie chimique ainsi que les composants structurels de la cellule. Les différence principale entre l'amidon, la cellulose et le glycogène est que l'amidon est la principale source de glucides de stockage dans les plantes tandis que la cellulose est le principal composant structurel de la paroi cellulaire des plantes et Le glycogène est la principale source d'énergie glucidique de stockage des champignons et des animaux.

Cet article explore,

1. Qu'est-ce que l'amidon – Structure, Propriétés, Source, Fonction 2. Qu'est-ce que la cellulose – Structure, Propriétés, Source, Fonction 3. Qu'est-ce que le glycogène – Structure, Propriétés, Source, Fonction 4. Quelle est la différence entre la cellulose d'amidon et le glycogène

Qu'est-ce que l'amidon

L'amidon est le polysaccharide synthétisé par les plantes vertes comme principale réserve d'énergie. Le glucose est produit par les organismes photosynthétiques sous la forme d'un simple composé organique. Il est converti en substances insolubles comme les huiles, les graisses et l'amidon pour le stockage. Les substances de stockage insolubles comme l'amidon n'affectent pas le potentiel hydrique à l'intérieur de la cellule. Ils ne doivent pas s'éloigner des zones de stockage. Dans les plantes, le glucose et l'amidon sont convertis en composants structurels comme la cellulose. Ils sont également convertis en protéines nécessaires à la croissance et à la réparation des structures cellulaires.

Les plantes stockent le glucose dans les aliments de base comme les fruits, les tubercules comme les pommes de terre, les graines comme le riz, le blé, le maïs et le manioc. L'amidon se présente sous forme de granules appelés amyloplastes, disposés en structures semi-cristallines. L'amidon est composé de deux types de polymères: l'amylose et l'amylopectine. L'amylose est une chaîne linéaire et hélicoïdale mais l'amylopectine est une chaîne ramifiée. Environ 25% de l'amidon dans les plantes est de l'amylose tandis que le reste est de l'amylopectine. Le glucose 1-phosphate est d'abord converti en ADP-glucose. Ensuite, l'ADP-glucose est polymérisé via une liaison 1, 4-alpha glycosidique par l'enzyme, l'amidon synthase. Cette polymérisation forme le polymère linéaire, l'amylose. Les liaisons 1, 6-alpha glycosidiques sont introduites dans la chaîne par l'enzyme de ramification de l'amidon qui produit l'amylopectine. Les granules d'amidon de riz sont illustrés à la figure 1.

Figure 1: Granules d'amidon dans le riz

Qu'est-ce que la cellulose

La cellulose est le polysaccharide qui est composé de centaines à plusieurs milliers d'unités de glucose. C'est le composant majeur de la paroi cellulaire des plantes. De nombreuses algues et oomycètes utilisent également la cellulose pour former leur paroi cellulaire. La cellulose est un polymère à chaîne droite dans lequel des liaisons 1, 4-bêta glycosidiques sont formées entre les molécules de glucose. Des liaisons hydrogène sont formées entre plusieurs groupes hydroxyle d'une chaîne avec des chaînes voisines. Cela permet de maintenir fermement les deux chaînes ensemble. De même, plusieurs chaînes cellulosiques sont impliquées dans la formation des fibres cellulosiques. Une fibre cellulosique, constituée de trois chaînes cellulosiques, est représentée sur la figure 2. Les liaisons hydrogène entre les chaînes cellulosiques sont représentées par des lignes de couleur cyan.

Figure 2: Une fibre de cellulose

Qu'est-ce que le glycogène

Le glycogène est le polysaccharide de stockage des animaux et des champignons. C'est l'analogue de l'amidon chez les animaux. Le glycogène est structurellement similaire à l'amylopectine mais très ramifié que cette dernière. Les chaînes linéaires se forment via des liaisons 1, 4-alpha glycosidiques et les branches se produisent via des liaisons 1, 6-alpha glycosidiques. La ramification se produit dans toutes les 8 à 12 molécules de glucose dans la chaîne. Ses granules se produisent dans le cytosol des cellules. Les cellules du foie, ainsi que les cellules musculaires, stockent le glycogène chez l'homme. Une fois nécessaire, le glycogène est décomposé en glucose par la glycogène phosphorylase. Le processus est appelé glycogénolyse. Le glucogon est l'hormone qui stimule la glycogénolyse. Les liaisons 1, 4-alpha glycosidiques et 1, 6-alpha glycosidiques du glycogène sont illustrées à la figure 3.

Figure 3: Liaisons dans le glycogène

Différence entre la cellulose d'amidon et le glycogène

Définition

Amidon: L'amidon est la principale source de glucides de stockage dans les plantes.

Cellulose: La cellulose est le principal composant structurel de la paroi cellulaire des plantes.

Glycogène: Le glycogène est la principale source d'énergie de stockage des glucides des champignons et des animaux.

Monomère

Amidon: Le monomère de l'amidon est l'alpha glucose.

Cellulose: Le monomère de la cellulose est le bêta glucose.

Glycogène: Le monomère du glycogène est l'alpha glucose.

Lien entre les monomères

Amidon: Les liaisons glycosidiques 1, 4 dans l'amylose et les liaisons glycosidiques 1, 4 et 1, 6 dans l'amylopectine se produisent entre les monomères d'amidon.

Cellulose: 1, 4 liaisons glycosidiques se produisent entre les monomères de la cellulose.

Glycogène: 1, 4 et 1, 6 liaisons glycosidiques se produisent entre les monomères du glycogène.

Nature de la chaîne

Amidon: L'amylose est une chaîne enroulée non ramifiée et l'amylopectine est une longue chaîne ramifiée, dont certaines sont enroulées.

Cellulose: La cellulose est une chaîne droite, longue et non ramifiée, qui forme des liaisons H avec des chaînes adjacentes.

Glycogène: Le glycogène est une chaîne courte et ramifiée dont certaines sont enroulées.

Formule moléculaire

Amidon: La formule moléculaire de l'amidon est (C₆H₁₀O₅)n

Cellulose: La formule moléculaire de la cellulose est (C₆H₁₀O₅) n.

Glycogène: La formule moléculaire du glycogène est C₂₄H₄₂O₂₁.

Masse molaire

Amidon: La masse molaire de l'amidon est variable.

Cellulose: La masse molaire de la cellulose est de 162,1406 g/mol.

Glycogène: La masse molaire du glycogène est de 666,5777 g/mol.

Trouvé dans

Amidon: L'amidon peut être trouvé dans les plantes.

Cellulose: La cellulose se trouve dans les plantes.

Glycogène: Le glycogène est présent chez les animaux et les champignons.

Fonction

Amidon: L'amidon sert de réserve d'énergie glucidique.

Cellulose: La cellulose est impliquée dans la construction de structures cellulaires comme les parois cellulaires.

Glycogène: Le glycogène sert de réserve d'énergie glucidique.

Occurrence

Amidon: L'amidon se trouve dans les grains.

Cellulose: La cellulose est présente dans les fibres.

Glycogène: Le glycogène se présente sous forme de petits granules.

Conclusion

L'amidon, la cellulose et le glycogène sont des polysaccharides présents dans les organismes. L'amidon se trouve dans les plantes en tant que principale forme de stockage des glucides. Les chaînes linéaires d'amidon sont appelées amylose et lorsqu'elles sont ramifiées, elles sont appelées amylopectine. Le glycogène est similaire à l'amylopectine mais est très ramifié. C'est la principale forme de stockage des glucides chez les animaux et les champignons. La cellulose est un polysaccharide linéaire, qui forme des liaisons hydrogène entre plusieurs chaînes de cellulose pour former une structure fibreuse. C'est le principal composant de la paroi cellulaire des plantes, de certaines algues et des champignons. Ainsi, la principale différence entre la cellulose d'amidon et le glycogène réside dans leur rôle dans chaque organisme.

Référence:1. Berg, Jeremy M. "Les glucides complexes sont formés par la liaison des monosaccharides." Biochimie. 5e édition. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, 1er janvier 1970. Web. 17 mai 2017..

Courtoisie d'image: 1. "Amidon de riz - microscopie" Par MKD - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia2. "Modèle de remplissage d'espace cellulosique" Par CeresVesta (discussion) (Téléchargements) - Travail personnel (domaine public) via Commons Wikimedia 3. "Glycogène" (domaine public) via Commons Wikimedia