Крахмал является полимером глюкозы, которая образуется и существует в разных формах. Преобладающей из них является циклическая пиранозная форма.
Превращение открытой формы D-глюкозыв циклическую Ј-D-глюкозу сопровождается образованием кислородного мостика - О - между первым и пятым атомами углерода. В молекулах полисахаридов нативных крахмалов наиболее реакционно-способной является - ОН группа у 6-го атома углерода, присоединяющая боковые цепи полисахаридов, и в ряде случаев - остатки фосфорной кислоты (рис.1). Полимеризация молекул глюкозы - сложный биохимический процесс, который происходит в основном с образованием полисахаридов крахмала.
Рисунок 1 - Химическая структура полисахаридов крахмала: 1 -6 - атомы углерода; - СН; ОН - реакционная группа
Фотосинтез углеводов (глюкозы и фруктозы) протекает в три этапа: под действием света при участии хлорофилла происходит фотолиз воды с выделением молекулярного кислорода, затем под действием хлорофилла, цитохрома и других переносчиков, электронов осуществляется перенос электронов от воды на никотинамидадениндинуклеотидфосфат (NADP); с образованием аденозинтрифосфата (АТР), в котором запасается энергия света, и на последнем этапе NADP и АТР восстанавливают соединения диоксида углерода СО; до углеводов (рис.2).
Являясь катализатором органических превращений, ферменты ослабляют прочность связей реагируемого вещества, т. е. понижают энергию активации молекул субстрата и ускоряют реакцию, образуя на начальном этапе промежуточное соединение фермент-субстрат.
Рис.2
