Гидролиз. 
Крахмал и крахмалсодержащие растения

При частичном кислотном гидролизе крахмала образуются полисахариды меньшей степени полимеризации — декстрины, при полном гидролизе — глюкоза. Ферментативный распад крахмала может осуществляться различными путями. В присутствии неорганического фосфата растительная фосфорилаза расщепляет a-1,4-связи с образованием глюкозо-1-фосфата, тем самым переводя крахмал из запасной формы в метаболически активную. Широко распространённые в природе ферменты aи b-амилазы также расщепляют только a-1,4-связи: b-амилаза — до мальтозы и декстринов, a-амилаза способна «обходить» точки ветвления и полностью расщеплять крахмал до низкомолекулярных продуктов (мальтоза, глюкоза). Распад a-1,6-связей с образованием свободной глюкозы катализирует амило-1,6-глюкозидаза. У плесневых грибов существует фермент, расщепляющий крахмал до глюкозы — глюкоамилаза. Конечные продукты ферментативного расщепления крахмала — глюкоза и глюкозо-1-фосфат — важнейшие субстраты как энергетического обмена, так и процессов биосинтеза. (5, 8, 11).

Биосинтез

Биосинтез крахмала начинается с глюкозо-6-фосфата. Донором глюкозы служит сахароза.

Биосинтез сахарозы. Сахароза является одним из главных ранних продуктов фотосинтеза. Биосинтез сахарозы в растениях происходит поэтапно. На первом этапе происходит аккумулирование энергии в молекуле УТФ: АТФ + УДФ АДФ + УТФ В результате этой реакции часть энергии АТФ переходит к новому аккумулятору энергии — УТФ. Второй этап — синтез УДФ-глюкозы — происходит вследствие расщепления высокоэнергетической связи молекулы УТФ: УТФ + глюкозо-1-фосфат-УДФ-глюкоза + пирофосфат уридиндифосфатглюкоза (УДФГ) служит донором активированной глюкозы в процессе биосинтеза сахарозы. На третьем этапе в результате взаимодействия УДФГ и фруктозы образуется сахароза: УДФГ + фруктоза, УДФ + сахароза Реакцию третьего этапа катализирует фермент сахарозосинтаза, который относится к классу трансфераз, подклассу гликозилтрансфераз. Реакция носит обратимый характер. Таким образом, фермент сахарозосинтаза регулирует обмен сахарозы в растениях. Однако приведенная реакция третьего этапа биосинтеза сахарозы происходит лишь в некоторых растениях, в остальных же случаях сахароза образуется из фруктозо-6-фосфата в ходе реакций. Реакцию синтеза сахарозо-6-фосфата катализирует фермент сахарозофосфатсинтаза из класса трансфераз, подкласса гликозилтрансфераз. В отличие от сахарозосинтазы, этот фермент действует только в направлении синтеза сахарозы. Поэтому для проведения реакции расщепления сахарозы с образованием УДФГ необходим фермент сахарозосинтаза. (2,4,18,19).

Биосинтез крахмала. На первой стадии синтеза глюкозо-6-фосфат превращается в глюкозо-1-фосфат. На второй стадии образуется донор активированной глюкозы: АТФ + глюкозо-1-фосфат АДФГ + пирофосфат. Для большинства растений донором активированной глюкозы является АДФГ. На третьей стадии синтеза осуществляется перенос активированной глюкозы от АДФГ на акцептор. Акцептором, или затравкой, в данном случае служит небольшая молекула полисахарида, состоящая иногда всего лишь из 3−4 остатков глюкозы, соединенных гликозидными связями. Реакцию катализирует фермент из подкласса гликозилтрансфераз. В результате затравка постепенно удлиняется. Так происходит биосинтез амилозы. Затем часть амилозы используется для биосинтеза амилопектина. Синтез амилопектина подразделяется на синтез неразветвленной и разветвленной частей. Неразветвленная часть образуется аналогично амилозе. В синтезе разветвленной части участвует ветвящий фермент (Q-фермент), который отщепляет от неразветвленной цепочки фрагмент, построенный из остатков глюкозы, соединенных а-1,4-гликозидными связями, и переносит его к шестому атому углерода одного из остатков глюкозы неразветвленной части амилопектина.(20, 22, 25).