Lez. n. 6: I CARBOIDRATI
I carboidrati sono i maggiori costituenti della nostra dieta, il 60% circa dei macronutrienti introdotti.
I carboidrati (idrati di carbonio) o glucidi o zuccheri sono composti ternari costituiti da Carbonio (C), Idrogeno (H)
ed Ossigeno (O), sono presenti in tutti gli organismi viventi, sono sia la fonte più immediata di energia che molecole
con funzione strutturale.
Gli zuccheri contengono sia gruppi ossidrilici –OH che gruppi carbonilici –C==O, nei quali il carbonio è legato con un
doppio legame covalente all’ossigeno.
Quando il gruppo carbonilico si lega ad un idrogeno e ad un altro carbonio si forma un gruppo aldeidico, quando il gruppo
carbonilico si lega a due atomi di carbonio si forma un gruppo chetonico.
Il glucosio è un aldoso perché il gruppo carbossilico si trova sul Carbonio 1; nel fruttosio il gruppo carbossilico si
trova sul Carbonio 2.
La molecola è presente nella forma lineare, ma in acqua il gruppo carbossilico tende a reagire con i gruppi ossidrilici
portando alla chiusura della molecola, formando un anello a 5 atomi di C per il fruttosio (furanosio) e a 6 atomi di C
per il glucosio (piranosio).
Con il legame glicosidico che si forma tra l’OH del C1 o C2 (se è aldeidico o chetonico) di una molecola di glucosio o
fruttosio con il C ossidrilico di un altro zucchero semplice e liberazione di una molecola di H2O, si costruisce
una catena polimerica.
Le molecole possono essere in forma α o β se l’OH si trova rispettivamente in basso rispetto al piano della
molecola o in alto.
Il legame può essere in forma α o β, quando si forma il legame glicosidico si ha il legame α-1,4
quando un monosaccaride
reagisce con un’altra molecola, il C1 di una molecola di reagisce con il C4 di un’altra molecola o se l’OH della molecola
1 si trova nella forma β si ha il legame β-1,4.
I Monosaccaridi (monos = uno sakkaron = zucchero) sono i carboidrati più semplici e sono formati da una sola molecola,
sono i mattoni per costruire carboidrati o zuccheri complessi, hanno 5 atomi di Carbonio, come il ribosio e desossiribosio,
presenti nel RNA e nel DNA, gli acidi nucleici depositari dell’informazione genetica, oppure 6 atomi di Carbonio come
glucosio (destrosio), fruttosio (levulosio) e galattosio.
Il glucosio è presente nell’uva, il fruttosio nella frutta.
I Disaccaridi sono formati dall’unione di 2 molecole di monosaccaridi, sono il saccarosio (il comune zucchero
da tavola, ricavato dalla barbabietola o dalla canna da zucchero), formato da una molecola di glucosio ed una di fruttosio,
il lattosio (lo zucchero del latte), formato da glucosio e galattosio, il maltosio, formato da due molecole
di glucosio.
Gli Oligosaccaridi sono costituiti da poche molecole (da 3 a 20), i FOS: FruttoOligosaccaridi sono detti short-chain
(a catena corta), perché sono formati da 3, 4 o 5 molecole di zuccheri semplici. Al saccarosio, composto da glucosio e
fruttosio con legame α–1,2, può legarsi un’altra molecola di fruttosio e si forma GF2 o altre 2 molecole
di fruttosio e
si forma GF3 o altre 4 molecole e si ottiene GF4. Il legame tra i fruttosi è β–2,1 perché nel fruttosio l’OH è sempre
nella forma β; per la presenza di tale legame non digeriamo i FOS, ma sono presenti batteri che digeriscono i FOS.
Gli oligosaccaridi spesso sono legati con proteine e lipidi alla superficie esterna della membrana cellulare ed agiscono
come segnali di riconoscimento tra cellule.
Quando molte molecole di glucosio si legano tra loro formano un Polisaccaride (poly = molti).
Il Glicogeno è un polimero del glucosio, che è il polisaccaride di riserva delle cellule animali; mentre nelle
piante il polisaccaride di riserva energetica è l’amido.
Il glicogeno è accumulato soprattutto nel fegato e nei muscoli, il tempo di esaurimento del glicogeno è molto rapido:
nei muscoli e nel fegato è di circa 2 giorni (per le proteine e i lipidi è di circa 80 giorni). E’ quindi necessario per
l’organismo sintetizzare continuamente il glicogeno. Le riserve di glicogeno sono esigue per un problema di osmolarità,
poiché essendo idrofilico determinerebbe forti pressioni osmotiche a livello tissutale ossia richiamo di H2O,
(a differenza dei trigliceridi che sono idrofobici).
L’amido, introdotto coi farinacei (pasta, pane), è costituito da amilosio e amilopectina, quest’ultima presenta
catene ramificate, oltre ai legami α-1,4 nelle ramificazioni è presente il legame α-1,6.
La cellulosa è un polisaccaride con funzione strutturale e che noi non possiamo digerire per la presenza di legami β-1-4,
non avendo l’enzima che scinde tale legame; ha solo il compito di richiamare acqua per dare consistenza alle feci,
favorendo così le funzioni intestinali.
(Una grossa molecola formata da molte molecole ripetute è un polimero).
Alcuni carboidrati si legano a gruppi amminici (l’OH viene sostituito con un gruppo amminico NH2), formando glucosammina e
galattosamina, che è il principale costituente della cartilagine, che forma le superfici articolari delle ossa e dà
consistenza alle parti esterne di naso e orecchie.
La chitina è un derivato della glucosammina, la chitina è un polisaccaride che forma l’esoscheletro di insetti,
granchi ed aragoste e si trova anche nei funghi.
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