Почему гликоген набухает в воде, а целлюлоза нет?

Гликоген набухает в воде, а целлюлоза нет из-за различий в строении их молекул и особенностях взаимодействия с водой.

Гликоген и целлюлоза оба являются полисахаридами, то есть состоят из большого числа остатков глюкозы. Однако связи между этими остатками у них разные.

В молекуле гликогена остатки глюкозы соединены в основном α-1,4-гликозидными связями, а в местах разветвления имеются α-1,6-связи. Из-за большого количества разветвлений молекула гликогена имеет рыхлую, компактную, но доступную для воды структуру. Между цепями гликогена слабее действуют межмолекулярные связи, поэтому молекулы воды легко проникают внутрь гранул гликогена, связываются с гидроксильными группами (-OH) и вызывают их увеличение в объёме — то есть набухание.

Целлюлоза построена иначе: остатки глюкозы соединены β-1,4-гликозидными связями. Такие связи приводят к образованию длинных прямых цепей, которые плотно укладываются рядом друг с другом. Между соседними цепями образуется большое количество водородных связей, формируя прочные микрофибриллы. Вода не может легко проникнуть внутрь такой структуры, поэтому целлюлоза практически не набухает и не растворяется в воде.

Таким образом, причина различий — не в составе (оба вещества состоят из глюкозы), а в пространственном строении молекул: разветвлённая структура гликогена легко взаимодействует с водой, а плотная кристаллическая структура целлюлозы препятствует этому.