Amidon - Définition

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Introduction

L'amidon (du latin amylum, non moulu) est un glucide complexe (polyoside) composé de chaînes de molécules de D-Glucose. Il s'agit d'une molécule de réserve énergétique pour les végétaux supérieurs et un constituant essentiel de l'alimentation humaine.

Amidon (L'amidon (du latin amylum, non moulu) est un glucide complexe (polyoside) composé de...)
Amylopectine2.png Structure de l'amylopectine
Général
No CAS 9005-25-8
No EINECS 232-679-6
Apparence poudre (La poudre est un état fractionné de la matière. Il s'agit d'un solide présent...) blanche inodore
Propriétés chimiques
Formule brute (C6H10O5)n
Propriétés physiques
fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état...) 200 °C (décomposition)
Solubilité 50 g·l-1 (eau, 90 °C)
Masse volumique (La masse volumique est une grandeur physique qui caractérise la masse d'un matériau par...) 550 à 700 kg·m-3
1,5 g·cm-3
T° d’auto-inflammation environ 400 °C
Écotoxicologie
DL 6 600 mg·kg-1 (souris, i.p.)
Unités du SI & CNTP, sauf indication (Une indication (du latin indicare : indiquer) est un conseil ou une recommandation, écrit...) contraire.

Origine botanique

L'amidon se trouve dans les organes de réserves de nombreuses plantes :

  • les graines (en particulier les céréales (maïs, froment) et les légumineuses),
  • les racines,
  • tubercules et rhizomes (pomme de terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...), patate douce (La patate douce (Ipomoea batatas) est une plante vivace de la famille des Convolvulacées...), manioc (Le manioc (Manihot esculenta) est un arbuste vivace de la famille des Euphorbiacées,...), etc.) ; dans ce cas il est appelé fécule.
  • Fruit (En botanique, le fruit est l'organe végétal protégeant la graine....) (banane), où l'amidon a pour fonction de stimuler la dispersion (La dispersion, en mécanique ondulatoire, est le phénomène affectant une onde dans un...) des graines (quand il y en a) par des animaux.

Biosynthèse

Les plantes produisent l'amidon en convertissant d'abord le glucose (Le glucose est un aldohexose, principal représentant des oses (sucres). Par convention, il est...) 1-phosphate en ADP-Glucose grâce à l'enzyme (Une enzyme est une molécule (protéine ou ARN dans le cas des ribozymes) permettant...) glucose-1-phosphate adenylyltransferase. L'enzyme synthase de l'amidon ajoute ensuite l'ADP-Glucose à une chaîne (Le mot chaîne peut avoir plusieurs significations :) en croissance d'unités AGU via les liaisons α (1-4), libérant de l'ADP et créant l'amylose. L'enzyme de branchement de l'amidon crée des liaisons α (1-6) entre ces chaînes, créant la molécule (Une molécule est un assemblage chimique électriquement neutre d'au moins deux atomes, qui...) d'amylopectine. Plusieurs formes de ces enzymes existent, ce qui rend la biosynthèse de l'amidon extrêmement complexe.

Structure de l'amidon

L'amidon est un mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses...) de 2 homopolymères, l'amylose et l'amylopectine composés d'unités D-Anhydroglucopyranose (AGU) qui appartiennent à la famille des polysaccharides (ou polyosides) de formule chimique générale (C6H10O5)n. Les unités AGU sont liées entre elles par des liaisons α (1-4), en général caractéristique des polyosides de réserve (à l'exception de l'inuline) et des liaisons α (1-6) qui sont à l'origine de ramifications dans la structure de la molécule. Ces 2 homopolymères, qui diffèrent par leur degré (Le mot degré a plusieurs significations, il est notamment employé dans les domaines...) de branchement et leur degré de polymérisation (La polymérisation désigne la réaction chimique, ou le procédé, permettant...) sont:

  • L'amylose, légerement ramifié avec de courtes branches et dont la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) moléculaire peut être comprise entre 10 000 et 1 000 000 Dalton. La molécule est formée de 600 à 1 000 molécules de glucose.
  • l'amylopectine, molécule ramifiée avec de longues branches toutes les 24 à 30 unités glucoses par l'intermédaire des liaisons α (1-6). Sa masse moléculaire peut aller de 1 000 000 à 100 000 000 Dalton, selon les estimations scientifiques et son niveau de branchement est de l'ordre de 5%. La chaine totale peut faire entre 10 000 et 100 000 unités glucoses.

Le ratio entre l'amylose et l'amylopectine dépend de la source botanique de l'amidon. Parfois, il y a aussi présence de phytoglycogène (entre 0 et 20 % de l'amidon), un analogue de l'amylopectine mais ramifié tous les 10 à 15 résidus glucose.

Propriétés chimiques

L'amidon est insoluble dans les solvants aqueux dans des conditions normales de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) et de pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...). Des traitements acides, basiques ou la sonification permettent toutefois de pallier cela mais sont en réalité destructifs pour les molécules de l'amidon. Dans le cas des solvants organiques, l'amidon est soluble dans le diméthylsulfoxide dans des conditions douces; l'ajout de sel (bromure de lithium (Le lithium est un élément chimique, de symbole Li et de numéro atomique 3.) ou chlorure de lithium) permet d'empêcher la rétrogradation (La rétrogradation ou mouvement rétrograde est un mouvement qui s'effectue dans le sens...) de l'amylose, phénomène durant lequel les molécules d'amylose tendent à se rassembler dans des zones amorphes en suspension ( Le fait de suspendre des particules En chimie, la suspension désigne une dispersion de...).

En suspension dans l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...), on obtient du lait d'amidon, suspension instable mais qui, chauffée à 70 °C, devient visqueuse et translucide.

Au contact d'une solution iodo-iodurée, l'amidon prend une teinte violette (réaction entre l'amylose et l'iode).

L'amidon ne peut pas réduire la liqueur de Fehling, car sa fonction aldehyde (–COH) réductrice est « masquée » en acétal (RO-CH-RO).

La molécule seule d'amylose s'organise en une hélice (Hélice est issu d'un mot grec helix signifiant « spirale ». Un objet en forme...) droite à six glucoses par tour.

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