I carboitrati
Gli zuccheri sono formati da carbonio, idrogeno e ossigeno. Al variare del numero di atomi di carbonio cambia il tipo di monosaccaride.
MONOSACCARIDE: è la più piccola molecola di zucchero.
Gli zuccheri a 6 atomi di carbonio sono detti ESOSI, mentre quelli a 5 atomi di carbonio sono detti PENTOSI. I pentosi più comuni sono il RIBOSIO ( che si trova nel RNA ) e il DEOSSIRIBOSIO (che si trova nel DNA). I pentosi possono essere chetosi o aldosi.
DISACCARIDE: molecola di zucchero costituita da due monosaccaridi legati insieme mediante la condensazione. Il legame si forma quando uno dei due monosaccaridi cede un atomo d’idrogeno di un gruppo ossidrilico e l’altro monosaccaride cede un intero gruppo ossidrilico, liberando una molecola d’acqua.
POLISACCARIDE: sono polimeri formati da qualche centinaia di monosaccaridi uniti tra loro per condensazione.
AMIDO: è un polisaccaride di riserva presente nei vegetali esso ha una funzione energetica. Deriva dalla condensazione di molecole di glucosio.
GLICOGENO: è anch’esso un polimero del glucosio, ma la sua catena è ramificata; è un polisaccaride di riserva quindi ha una funzione energetica. Si deposita nel fegato e nei muscoli degli animali e nei funghi.
CELLULOSA: è un polimero del glucosio, i suoi monomeri sono uniti fra loro con un differente legame e formano una catena non ramificata. Si trova nelle piante ed ha una funzione strutturale.
I monosaccaridi
I monosaccaridi sono sostanze cristalline, di colore bianco e sapore dolce, facilmente solubili in acqua e insolubili nei solventi organici. I principali monosaccaridi presenti negli alimenti sono il glucosio e il fruttosio, il galattosio è contenuto in molti latticini.
Il glucosio
Il glucosio è il monosaccaride più rappresentato del regno animale e vegetale dove si trova sia come tale che sottoforma di polisaccaride. È un componente della frutta (è anche chiamato zucchero d'uva) e della verdura. È anche presente nel sangue umano, la cui concentrazione è chiamata glicemia. Rappresenta la forma quasi esclusiva di utilizzazione di qualunque carboidrato, poiché l'organismo trasforma qualunque tipo di glucide in glucosio, ed è il carburante di più rapido consumo. Viene sintetizzato dalle piante verdi e accumulato come amido, trasformato in cellulosa o legato a molecole complesse. Si ricava industrialmente per idrolisi acida dall'amido di cereali o di patate.
Il Fruttosio
Il fruttosio è un monosaccardide molto diffuso nel regno vegetale, nella frutta e nel miele. Ha un potere dolcificante superiore al saccarosio (lo zucchero comune), ed entra nel flusso sanguigno molto più lentamente rispetto ad esso: infatti ha un indice glicemico decisamente inferiore (23 contro 70). Queste caratteristiche lo rendono adatto come sostituto dello zucchero comune.
Il galattosio
Il galattosio è un'altro monosaccaride metabolizzato dal nostro organismo, che costituisce insieme al glucosio il disaccaride lattosio e altri composti complessi. La galattosemia, una grave malattia su base genetica, è dovuta alla carenza dell'enzima preposto alla trasformazione del galattosio in glucosio. Questo comporta un accumulo di galattosio nel sangue che può recare danni al sistema nervoso e causare una morte precoce. La galattosemia è individuabile fin dalla nascita e si cura prevenendo l'insorgenza dei sintomi eliminando completamente il galattosio dalla dieta.
I disaccaridi
I disaccaridi, o diolosidi, sono carboidrati costituiti dall'unione di due zuccheri semplici, a loro volta definiti monosaccaridi.
DISACCARIDE = MONOSACCARIDE + MONOSACCARIDE
DISACCARIDI VEGETALI E ANIMALI
I più comuni disaccaridi |
|||
Disaccaride |
Unità 1 |
Unità2 |
Legame |
Saccarosio |
α D Glucosio |
β D Fruttosio |
α(1→2) |
β D Galattosio |
β D Fruttosio |
β(1→4) |
|
Lattosio |
β D Galattosio |
α D Glucosio |
β(1→4) |
α D Glucosio |
α D Glucosio |
α(1→4) |
|
α D Glucosio |
α D Glucosio |
α(1→1)α |
|
Cellobiosio |
β D Glucosio |
β D Glucosio |
β(1→4) |
Proprietà chimico-fisiche dei disaccaridi
Al pari dei monosaccaridi che li costituiscono, generalmente i disaccaridi si solubilizzano in acqua e hanno un sapore dolce.
Il legame che tiene uniti i due monomeri è detto legame glicosidico e interessa il carbonio anomerico di un monosaccaride e un gruppo alcolico dell'altro, con eliminazione di una molecola d'acqua. A seconda che esso interessi l'OH anomerico in posizione alfa o beta, tale legame viene definito alfa o beta glicosidico. Posizione alfa significa che il gruppo ossidrilico legato a C1 è situato in posizione assiale, ovvero sotto il piano individuato dalla struttura della molecola, mentre posizione β indica che è situato sopra il piano dell'anello (in posizione equatoriale).
I disaccaridi sono:
Maltosio
Il maltosio, riportato in figura, è costituito dall'unione di due molecole di glucosio, tenute insieme da un legame α 1-4; si tratta di un disaccaride riducente, in quanto il legame interessa soltanto un OH anomerico (quello del glucosio, che si trova sotto il piano molecolare ed è quindi di tipo alfa).
Saccarosio
Nell'immagine sottostante è rappresentato il disaccaride saccarosio, costituito dall'unione di una molecola di glucosio con una di fruttosio; questa volta si tratta di uno zucchero non riducente, in quanto il legame - di tipo 1-2 α, Β diglicosidico - interessa entrambi gli OH anomerici (nel fruttosio il carbonio anomerico è il C2).
Lattosio
Più in basso si mostrano i due monosaccaridi, il glucosio e il galattosio, che uniti da un legame di tipo Β 1-4 danno origine al lattosio, uno zucchero riducente.
I polisaccaridi
I polisaccaridi sono polimeri prodotti dall'aggregazione di più di dieci molecole di monosaccaridi: quelli di maggiore importanza per la nutrizione sono l'amido, il glicogeno, la cellulosa, tutti costituiti da lunghe molecole di glucosio legate fra loro in modo diverso. L'amido è il carboidrato di riserva più importante del regno vegetale ed è la principale sorgente di carboidrati per l'alimentazione umana (cereali, patate, legumi). Il glicogeno è un polisaccaride del regno animale, contenuto nel fegato e nei muscoli come forma di deposito dei carboidrati: ha scarsa importanza alimentare. La cellulosa costituisce lo scheletro delle fibre vegetali (parte legnosa e fibrosa di tutte le piante): quella contenuta negli alimenti viene eliminata quasi per intero con le feci, alle quali conferisce volume e consistenza; solo gli animali erbivori possiedono gli enzimi per digerirla.