Carboidrati e cicli biogeochimici: energia e struttura chimica

I carboidrati sono gli elementi più semplici tra quelli utilizzati dai viventi.

Cicli biogeochimici e il carbonio

I cicli biogeochimici vengono chiamati così perché ci sono cose che dal mondo non vivente passano a quello vivente. Un esempio è il carbonio, presente nei gas e che entra a contatto con i viventi tramite la fotosintesi clorofilliana (CO2). Alcune energie non liberano CO2 come le principali energie rinnovabili (solare, eolica ecc.) e l’energia nucleare, che tuttavia è molto pericolosa e limitata (non molti paesi hanno la possibilità di utilizzarla). Lo stesso uranio è una fonte molto limitata.

Struttura e funzione dei carboidrati

Il carbonio viene fatto entrare nelle molecole biologiche tramite i carboidrati. Gli elementi principali dei carboidrati sono carbonio, idrogeno e ossigeno. La chitina è invece costituita principalmente da azoto. CnH2nOn è la formula fondamentale dei carboidrati. I carboidrati possono essere poliidrossialdeidi o poliossichetoni. Hanno gruppi OH (ossidrili) e almeno un gruppo carbonilico (CO). Si dividono in chetosi (chetoni) e aldosi (aldeidi). L’atomo centrale di una molecola è lo stereocentro. Nei carboidrati c’è sempre almeno uno stereocentro (atomo di carbonio ibridato sp3 con 4 legami diversi). Se due gruppi sono uguali non è più uno stereocentro. Nell’alimentazione umana prevale l’amido.

Se il gruppo carbonilico è all’estremità della molecola è un’aldeide; se sta all’interno è un chetone.