Esplorazione dei carboidrati: dalle molecole semplici ai polisaccaridi

I carboidrati sono molecole organiche che contengono carbonio, idrogeno e ossigeno, spesso nella proporzione 1:2:1

Nelle cellule, i carboidrati sono i più semplici fra i quattro gruppi principali di composti organici, perché sono sintetizzati a partire da pochi tipi di monomeri. I carboidrati possono essere suddivisi in due gruppi: semplici e complessi.

Monosaccaridi e disaccaridi

I monosaccaridi sono unità monomoriche che contengono di solito cinque o sei atomi di carbonio. I monosaccaridi che condividono lo stesso numero di atomi di carbonio possono differire per la tipologia dei legami chimici che caratterizzano le loro strutture. Per esempio, il glucosio (lo zucchero presente nel sangue) e il fruttosio (lo zucchero della frutta) sono entrambi monosaccaridi a sei atomi di carbonio che condividono la stessa formula molecolare CHO ma non la struttura.

Un disaccaride è costituito da due monosaccaridi legati attraverso una reazione di condensazione.

L’insieme di monosaccaridi e disaccaridi costituisce la classe dei carboidrati semplici, chiamati zuccheri perché dolci al palato. Questi forniscono energia pronta all'uso, rilasciata quando i loro legami chimici si spezzano. Per esempio, la linfa della canna da zucchero e le radici delle barbabietole contengono abbondante saccarosio, che le piante usano per crescere. Il disaccaride maltosio fornisce l'energia ai semi che germogliano, mentre i birrai lo usano per favorire la fermentazione.

Carboidrati complessi e oligosaccaridi

Le catene di monosaccaridi costituiscono la classe dei carboidrati complessi. Gli oligosaccaridi sono carboidrati di lunghezza intermedia composti di un numero di monomeri che varia da tre a 100. Una proteina che lega un oligosaccaride si chiama glycoproteins. Queste macromolecole svolgono diverse funzioni importanti. Per esempio, I legni proteine collocate sulla superficie delle cellule sono importanti per il sistema immunitario. Negli esseri umani l'appartenenza a un gruppo sanguigno- A, B, AB o 0 -dipende dalla combinazione di glicoproteine presenti sulle membrane dei globuli rossi. La trasfusione di un tipo ricolo sbagliato può scatenare una reazione immunitaria molto pe

Polisaccaridi e loro funzioni

I polisaccaridi sono molecole enormi composte di centinaia o migliaia di monosaccaridi. I polisaccaridi più comuni sono cellulosa, chitina, amido e glicogeno. Questi polimeri sono tutti costituiti da lunghe catene di glucosio, ma differiscono fra loro per la disposizione dei legami fra monomeri

Cellulosa e chitina

La cellulosa fa parte della parete cellulare delle cellule vegetali. Cotone, legno e carta sono fatti di cellulosa. Anche se è il più comune composto organico in natura, gli esseri umani non sono in grado di digerire. Eppure la cellulosa è un componente importante della nostra alimentazione, visto che costituisce la gran parte della "fibra"

Come la cellulosa, anche la chitina conferisce robustezza alle cellule. Le pareti cellulari dei funghi contengono chitina, così come l'esoscheletro flessibile di insetti, ragni e crostacei . La chitina è il secondo polisaccaride più diffuso in natura. Assomiglia a un polimero di glucosio, ma il gruppo ossidrilico di ogni monomero è sostituito da un grup po azotato. Dato che è robusta, flessibile e biodegradabile, la chitina è impiegata nella fabbricazione dei fili chirurgici .

Amido e glicogeno

L'amido e il glicogeno hanno strutture e funzioni simili. Entrambe le molecole rappresentano riserve di glucosio, e si scindono rapidamente in monomeri quando le cellule hanno urgente bisogno di energia. La maggior parte delle piante immagazzina amido. Le patate, il riso e il grano sono tutti ricchi di amido e sono considerati cibi energetici. Il glicogeno è presente nelle cellule animali e in quelle dei funghi. Negli esseri umani, il muscolo scheletrico e il fegato sono importanti siti di stoccaggio del glucosio sotto forma di glicogeno