아밀로오스와 아밀로펙틴이 요오드화 반응에서 서로 다른 결과를 보이는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 식물의 저장용 다당류인 아밀로오스와 아밀로펙틴은 둘 다 녹말에 속하는데 왜 요오드화 반응은 서로 다르게 나타나는 것인지 궁금합니다.
안녕하세요.
질문해주신 것처럼 아밀로오스와 아밀로펙틴은 둘 다 녹말에 속하지만 요오드(I₂/KI 용액)와 반응할 때 서로 다른 색을 나타내는데요, 우선아밀로오스의 구조적 특징은 α-1,4 글리코시드 결합만으로 이루어진 직선형 사슬 다당류라는 점이고, 수용액에서 긴 사슬이 나선형(helix) 구조를 형성하기 때문에 요오드 분자는 직선형 사슬이 만든 나선의 내부 공간에 들어가 안정적으로 포획됩니다. 이때 요오드 분자들이 나선 속에서 배열되면서 전자적 상호작용을 일으켜, 전자전이가 가능한 착물(complex)이 형성되며 이 복합체가 빛을 흡수하면서 특징적인 청남색(푸른색)을 띠게 됩니다. 반면에 아밀로펙틴은 α-1,4 결합으로 이루어진 기본 사슬에 더해, 일정 간격으로 α-1,6 결합에 의한 가지(branch)가 붙어 있는데요, 가지가 많아 전체적으로 덩어리진 불규칙한 구조로 가지 때문에 길고 규칙적인 나선 구조가 잘 형성되지 않으므로, 요오드 분자가 안정적으로 포획되지 못하게 되며 따라서 강한 청색은 나타나지 않고, 보통 적갈색 ~ 갈색에 가까운 색을 띠게 됩니다. 즉 아밀로오스는직선형우노 규칙적 나선 구조 형성하고 요오드가 나선 속에 들어가 안정적 착물 형성하면서 청남색을 띠는 것이지만 아밀로펙틴은 가지 구조로 불규칙적 배열, 짧은 나선만 형성하기 때문에요오드가 안정적으로 들어가지 못하면서 적갈색 내지 갈색을 띠는 것입니다. 감사합니다.
1명 평가결론부터 말씀드리면 분자 구조의 차이 때문입니다.
아밀로오스는 나선형 구조를 형성하고, 아밀로펙틴은 가지가 많은 분지형 구조를 가집니다. 요오드와 요오드화 칼륨 용액의 요오드 이온이 이 구조에 어떻게 결합하느냐에 따라 색깔이 달라지는 것이죠.
그래서 결론적으로, 아밀로오스의 나선형 구조가 요오드를 효과적으로 포획하여 짙은 청색을 내는 반면, 아밀로펙틴의 분지형 구조는 요오드와의 결합이 약해 붉은색 계열의 색을 나타내는 것입니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
아밀레이즈는 진선형 알파1, 4 글루코스 결합으로 나선구조를 형성하는데, 이 속빈 공간에 요오드 분자가 들어가면서 특유의 청남색 또는 보라색을 만들어냅니다. 반면에 아밀로페틴은 가지가 쳐져있는 구조때문에 안정적인 나선구조가 만들어지지 않고, 빈공간이 만들어지지 않아 요오드가 잘 결합하지 못합니다.
그래서 색이 옅은 적갈색, 자주색 정도만 나타납니다.
감사합니다.
아밀로오스는 나선형 구조를 가지고 있어 요오드 분자가 나선 내부로 들어가 특유의 청람색 착물을 형성하지만, 아밀로펙틴은 나선 구조가 아닌 가지 형태의 구조를 가지고 있어 요오드 분자가 내부에 들어가기 어렵기 때문에 붉은 갈색을 띠게 됩니다. 이처럼 요오드화 반응 결과의 차이는 녹말의 두 구성 성분인 아밀로오스와 아밀로펙틴의 분자 구조적 특성 때문입니다.