עמילן נקרא פוליסכריד. המשמעות היא שהוא מורכב מחד סוכרים המקושרים בשרשראות ארוכות. למעשה, מדובר בתערובת של שני חומרים פולימריים שונים: עמילן מורכב מעמילוז ועמילופקטין. המונומר בשתי השרשראות הוא מולקולת גלוקוז, עם זאת, הם שונים באופן משמעותי במבנה ובתכונות.
סה"כ הסגל
כפי שכבר הוזכר, גם עמילוז וגם עמילופקטין הם פולימרים של אלפא-גלוקוז. ההבדל טמון בעובדה שלמולקולת העמילוז יש מבנה ליניארי, ועמילופקטין מסועף. הראשון הוא שבריר מסיס של עמילן, עמילופקטין לא, ובאופן כללי, עמילן במים הוא תמיסה קולואידית (סול), שבה החלק המומס של החומר נמצא בשיווי משקל עם החלק הבלתי מומס.
כאן, לשם השוואה, הנוסחאות המבניות הכלליות של עמילוז ועמילופקטין ניתנות.
עמילוזה מסיס עקב היווצרות מיצלות - אלו מספר מולקולות המורכבות יחדיו באופן שהקצוות ההידרופוביים שלהן מוסתרים בפנים, והקצוות ההידרופיליים שלהן מוסתרים בחוץ למגע עם מים. הם נמצאים בשיווי משקל עם מולקולות שאינן מורכבות לכדי אגרגטים כאלה.
עמילופקטין מסוגל ליצור תמיסות מיסלריות, אבל במידה הרבה פחות, ולכן כמעט בלתי מסיס במים קרים.
עמילוזה ועמילופקטין בעמילן נמצאים ביחס של כ-20% מהראשונים ל-80% מהאחרונים. אינדיקטור זה תלוי באופן שבו הוא הושג (בצמחים שונים המכילים עמילן, גם האחוזים שונים).
כפי שכבר הוזכר, רק עמילוז יכול להתמוסס במים קרים, וגם אז רק חלקית, אבל במים חמים נוצרת משחה מעמילן - מסה דביקה פחות או יותר הומוגנית של גרגרי עמילן בודדים נפוחים.
Amylose
עמילוזה מורכבת ממולקולות גלוקוז המקושרות זו לזו באמצעות קשרי 1, 4 הידרוקסיל. זהו פולימר ארוך ולא מסועף עם ממוצע של 200 מולקולות גלוקוז בודדות.
בעמילן, שרשרת העמילוז מפותלת: קוטר ה"חלונות" בה הוא כ-0.5 ננומטר. הודות להם, עמילוז מסוגל ליצור קומפלקסים, תרכובות-תכלילים מסוג "אורח-מארח". התגובה הידועה של עמילן עם יוד שייכת להם: מולקולת העמילוז היא ה"מארח", מולקולת היוד היא ה"אורח", המוצבת בתוך הסליל. למתחם צבע כחול עז ומשמש לזיהוי יוד ועמילן.
בצמחים שונים, אחוז העמילוז בעמילן יכול להשתנות. בחיטה ובתירס, זה סטנדרטי 19-24% במשקל. עמילן אורז מכיל 17% ממנו, ורק עמילוז קיים בעמילן תפוחים - 100% חלק מסה.
במשחה, עמילוז יוצר את החלק המסיס, וזה משמש בכימיה אנליטית להפרדה של עמילן לשברים. דרך נוספת, חלוקת עמילן היא משקעים של עמילוז בצורה של קומפלקסים עם בוטנול או תימול בתמיסות רותחות עם מים או דימתיל סולפוקסיד. כרומטוגרפיה יכולה להשתמש בתכונה של עמילוז כדי לספוח לתאית (בנוכחות של אוריאה ואתנול).
Amylopectin
לעמילן יש מבנה מסועף. זה מושג הודות לעובדה שמלבד קשרים 1 ו-4 הידרוקסיל, מולקולות הגלוקוז בו יוצרות גם קשרים בקבוצת האלכוהול ה-6. כל קשר "שלישי" כזה במולקולה הוא ענף חדש בשרשרת. המבנה הכללי של עמילופקטין דומה לחבורה במראהו, המקרומולקולה בכללותה קיימת בצורה של מבנה כדורי. מספר המונומרים בו שווה בערך ל-6000, והמשקל המולקולרי של מולקולה אחת של עמילופקטין גדול בהרבה מזה של עמילוז.
עמילופקטין יוצר גם תרכובת הכללה (קלטראט) עם יוד. רק במקרה זה הקומפלקס נצבע בצבע אדום-סגול (קרוב יותר לאדום).
מאפיינים כימיים
התכונות הכימיות של עמילוז ועמילופקטין, למעט האינטראקציות עם יוד שכבר דנו בהן, זהות לחלוטין. ניתן לחלק אותם על תנאי לשני חלקים: תגובות האופייניות לגלוקוז, כלומר מתרחשות עם כל מונומר בנפרד, ותגובות המשפיעות על הקשרים בין מונומרים, כגון הידרוליזה. לכן, עוד נדבר על התכונות הכימיות של עמילן כתערובת של עמילוז ועמילופקטין.
עמילןמתייחס לסוכרים שאינם מפחיתים: כל ההידרוקסילים הגליקוזידיים (קבוצת הידרוקסיל באטום הפחמן הראשון) משתתפים בקשרים בין-מולקולריים ולכן אינם יכולים להיות נוכחים בתגובות חמצון (לדוגמה, מבחן טולנס - תגובה איכותית לקבוצת אלדהיד, או אינטראקציה עם פלינג'ס ריאגנט - נחושת הידרוקסיד שזרע טרי). הידרוקסילים גליקוזידיים משומרים זמינים כמובן (בקצה אחד של שרשרת הפולימר), אך בכמויות קטנות ואינם משפיעים על תכונות החומר.
עם זאת, בדיוק כמו מולקולות גלוקוז בודדות, עמילן מסוגל ליצור אסטרים בעזרת קבוצות הידרוקסיל שאינן מעורבות בקשרים בין מונומרים: ניתן "לתלות" אותן עם קבוצת מתיל, שארית חומצה אצטית, וכן הלאה.
כמו כן, ניתן לחמצן עמילן עם חומצה של יוד (HIO4) לדיאלדהיד.
הידרוליזה של עמילן היא משני סוגים: אנזימטי וחומצי. הידרוליזה בעזרת אנזימים שייכת למדור הביוכימיה. האנזים עמילאז מפרק עמילן לשרשרות פולימריות קצרות יותר של גלוקוז - דקסטרינים. הידרוליזה חומצית של עמילן מושלמת בנוכחות, למשל, חומצה גופרתית: עמילן מתפרק מיד למונומר - גלוקוז.
בחיי בר
בביולוגיה, עמילן הוא בעיקר פחמימה מורכבת ולכן משמש את הצמחים כדרך לאחסן חומרים מזינים. הוא נוצר במהלך הפוטוסינתזה (בהתחלה בצורה של מולקולות גלוקוז בודדות) ומושקע בתאי צמחים בצורה של דגנים - בזרעים, פקעות, קני שורש וכו' (שישמשו מאוחר יותר בתור דגנים)."מחסן מזון" עם עוברים חדשים). לפעמים נמצא עמילן בגבעולים (לדוגמה, לדקל הסגו יש ליבה עמילנית קמחית) או בעלים.
בגוף האדם
עמילן בהרכב המזון נכנס ראשון לחלל הפה. שם אנזים הכלול ברוק (עמילאז) מפרק את שרשראות הפולימר של עמילוז ועמילופקטין, הופך את המולקולות למולקולות קצרות יותר - אוליגוסכרידים, ואז מפרק אותן, ולבסוף נשאר מלטוז - דו סוכר המורכב משתי מולקולות גלוקוז.
מלטוז מתפרק על ידי מלטאז לגלוקוז, חד-סוכר. וכבר גלוקוז משמש את הגוף כמקור אנרגיה.
