Protocole
Caractérisation de l'amidon et du glycogène



  • Constitution chimique
L'amidon est une macromolécule glucidique présente chez de nombreux végétaux, notamment dans les organes de réserve comme le tubercule de pomme de terre et dans les semences (blé, maïs, riz, etc.) où il constitue une forme de stockage du glucose et où il peut être caractérisé in situ avec une goutte de lugol
Il s'agit d'un polyoside de structure moléculaire proche de celle du glycogène, forme de stockage du glucose rencontrée chez les animaux et les champignons. 
Dans la molécule d'amidon comme dans celle de glycogène, des unités glucose reliées par des liaisons osidiques alpha 1-4 forment des chaînes hélicoïdales d'amylose, sur lesquelles de courtes chaînes de même constitution se branchent par des liaisons osidiques alpha 1-6. Dans l'amidon, ces ramifications sont présentes environ tous les les trente résidus glucose tandis que dans le glycogène, elles sont présentes environ tous dix résidus. 
En présence d'iode, l'amidon se colore en bleu-violet alors que le glycogène se colore en brun acajou. 
Dans les cellules, l'amidon forme des grains de structure paracristalline de quelques µm de diamètre observables au microscope optique sans coloration particulière ou après coloration par le lugol dilué. Leur observation au microscope polarisant est également intéressante.

Hélice d'amylose

Amidon

  • Mise en évidence

A froid, l’iode moléculaire (diiode) est adsorbé par les molécules de polyholosides : il se forme entre l’iode et la molécule glucidique un complexe coloré dont la couleur dépend de la taille du polyoside comme indiqué ci-dessous.

Polyoside
Couleur caractéristique
Amidon Bleu à violet
Dextrines
 (oligosaccharides)
Rouge à jaune pâle suivant
le nombre d’unités glucose
Glycogène Brun acajou
Cellulose Bleu (en présence de H2SO4)
                                                                                                 

A chaud, il y a désorption réversible de l’iode et la couleur disparaît. Par refroidissement l’iode se fixe à nouveau et la couleur réapparaît. En milieu alcalin, il y a également désorption et la couleur disparaît.
En présence de diiode, l'amidon donne une coloration bleu foncé plus ou moins intense selon sa concentration.

La coloration de l'amidon par l'iode résulte de la fixation des molécules de diiode à l'intérieur des hélices d'amylose à raison d'une molécule pour deux tours d'hélice, chaque tour d'hélice comportant chacun six résidus glucose. La coloration caractéristique nécessite la fixation d'au moins trois molécules de diiode à l'amidon pour pouvoir apparaître ce qui correspond à un oligosaccharide d'au moins 36 résidus glucose.

Coloration de l'amidon par l'iode

L'amidon peut être mis en évidence à l'aide de lugol, solution iodo-iodurée, qui le colore intensément dans certaines conditions de température et de pH. 
Il peut ainsi être détecté in situ, par exemple sur des tranches de pomme de terre, sur du pain, sur des semences coupées en deux ou en solution, comme sur la photographie ci-contre où la coloration de l'amidon par le lugol est comparée à celle du glycogène et à un témoin.

Le chauffage comme les pH basiques séparent le diiode de l'amylose et font donc disparaître réversiblement la coloration.

Il convient donc de réaliser les réactions de coloration à température ambiante et à pH acide ou neutre.

Le lugol peut aussi servir à colorer les dépôts intracellulaires d'amidon ou de glycogène.


Coloration par l'iode de l'amidon et du glycogène

  • Préparation d'une solution d'amidon 
Mélanger 5 g d’amidon soluble dans 100 mL d’eau.
Verser goutte à goutte le mélange dans 900 mL d’eau bouillante.
Laisser refroidir puis filtrer.
Cette solution est à 0,5 %.
D'autres concentrations peuvent être obtenues en
modifiant la quantité initiale d'amidon :

1 g pour 0,1 % ; 10 g pour 1 %.
Voir aussi :
http://www.snv.jussieu.fr/bmedia/ATP/glyco.htm
  • Réactif iodo-ioduré ou lugol
Placer dans un mortier 1 g d’iode et 2 g d’iodure de potassium et les écraser soigneusement avec un pilon.
Ajouter ensuite peu à peu 100 ml d’eau distillée.
Selon ce qui est testé, la concentration du réactif doit être modulée : pour les colorations microscopiques de cellules végétales, ajouter seulement 20 mL d'eau. Lorsque la concentration en amidon est importante (pain, pomme de terre) ajouter 200 mL d'eau.



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