Carboidrati – Spiegazione

I carboidrati costituiscono una delle fonti di energia più importanti per tutti gli esseri viventi presenti sulla Terra. Si tratta di biomolecole costituite da atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno; alcuni, come la cellulosa o la chitina, possono svolgere anche una funzione strutturale.
Si dividono principalmente in 3 tipologie:

- monosaccaridi, le unità di base utili per la formazione di molecole sempre più complesse, formate da una singola molecola; è come se fossero le singole perle, che prese insieme vanno a formare una lunga collana. Fanno parte di questa categoria il glucosio e il fruttosio;

- disaccaridi, ossia molecole formate dall'unione di due monosaccaridi. L'esempio più importante è costituito dal saccarosio, lo zucchero presente comunemente sulle nostre tavole;

- polisaccaridi, cioè molecole complesse formate dall'unione di centinaia o migliaia di monosaccaridi: siamo di fronte all'intera collana, riconducendoci all'esempio precedente delle perle per i monosaccaridi. Appartengono a questa categoria l'amido, la cellulosa, il glicogeno e la chitina.

Monosaccaridi
I monosaccaridi presentano la formula chimica Cn H2nOn , dalla quale si ricava che il numero di atomi di carbonio è uguale a quelli di ossigeno, e corrisponde alla metà di quelli di idrogeno.
A seconda del numero di atomi di carbonio presenti, questi monomeri prendono il nome di triosi (3 atomi), tetrosi (4 atomi), pentosi (5 atomi), esosi (6 atomi) ed eptosi (7 atomi); tra questi, i più importanti sono i pentosi e gli esosi.
La struttura delle loro catene può essere di 2 tipi differenti: lineare oppure ad anello, con quest'ultima che risulta essere più stabile.

Inoltre, tutte queste molecole presentano proprietà chimico-fisiche diverse a seconda del gruppo funzionale da cui sono costituite: gruppo ossidrilico (legame tra un atomo di idrogeno e uno di ossigeno) oppure gruppo carbonilico (legame tra un atomo di carbonio e uno di ossigeno).
Per quest'ultimo, se il legame si trova all'inizio della catena carboniosa, si parla dei cosiddetti “aldosi”, mentre se si trova all'interno della stessa si parla di “chetosi”.

Quanto alla categoria dei pentosi, i più importanti sono rappresentati dal desossiribosio e dal ribosio. Il primo è presente nel DNA, mentre troviamo il secondo nell'RNA e nella molecola di ATP.

Invece, per gli esosi, i componenti principali sono il fruttosio (contenuto in frutta, succhi e alcuni vegetali), glucosio (fonte di energia immagazzinata nei muscoli) e galattosio.

Disaccaridi

Come visto in precedenza, i disaccaridi sono molecole composte dall'unione di due monosaccaridi. Tutto ciò è reso possibile grazie all'instaurazione di un legame glicosidico, che si forma tra i due gruppi ossidrilici dei monomeri interessati.
Il più frequente interessa il primo e il quarto atomo di carbonio dei due monomeri, e prende il nome di “legame 1,4-glicosidico”; può essere suddiviso a sua volta in due sottogruppi, a seconda di dove si colloca il gruppo ossidrilico:
di tipo α se è collocato verso il basso, di tipo β se è rivolto verso l'alto.

I disaccaridi più importanti sono:

- lattosio, formato dall'unione di una molecola di galattosio e una di glucosio; il legame che si viene a formare è di tipo 1,4β-glicosidico.
Correlato a questo disaccaride, si sente spesso parlare dell'intolleranza. Solitamente, si diventa intolleranti al lattosio con l'avanzamento dell'età adulta, perché è molto raro esserlo fin dalla nascita. Tutto è dovuto alla produzione di un enzima, la lattasi, che permette al lattosio di eseguire la reazione di idrolisi così da essere facilmente digerito.
Nel caso degli intolleranti, la produzione dello stesso col tempo diminuisce sempre di più, fino a svanire: così facendo, il lattosio non viene scisso, arriva all'intestino crasso producendo gas e provocando bruciore di stomaco e crampi.
Per risolvere quest'ostacolo, sono stati messi sul mercato alimenti ad alta digeribilità (yogurt, latte e formaggi stagionati), in cui il lattosio è già stato scisso in glucosio e galattosio, così da essere digerito in maniera corretta;

- saccarosio, formato dall'unione di una molecola di glucosio e una di fruttosio, con un legame di tipo 1,2α-glicosidico. Si ricava soprattutto dalla barbabietola e dalla canna da zucchero;

- maltosio, formato dall'unione, tramite un legame 1,4α-glicosidico, di 2 molecole di glucosio. È presente soprattutto nei semi per la frumentazione;

Polisaccaridi

Infine, i polisaccaridi sono le molecole più complesse; i più diffusi sono quelli del glucosio, uno zucchero che non può essere immagazzinato direttamente nell'organismo.
Possono avere una funzione di riserva energetica (amido e glicogeno) oppure strutturale (chitina e cellulosa); possono essere sia di origine animale (chitina e glicogeno) che di origine vegetale (cellulosa e amido).

- l'amido è uno dei carboidrati più presenti nel cibo, e si trova soprattutto in pasta, patate e legumi. È formato dai monosaccaridi dell'amilosi (20%) e dell'amilopectosi (80%); il primo è formato da una catena lineare, i cui atomi sono uniti da legami di tipo 1,4α-glicosidico, mentre il secondo presenta una catena che si ramifica ogni 30 legami grazie ad uno di tipo 1,6α-glicosidico;

- il glicogeno presenta molecole con una struttura molto simile a quella dell'amilopectosi, ed è un polimero del glucosio. È immagazzinato soprattutto nei muscoli, come fonte di energia;

- la cellulosa svolge un ruolo di rivestimento e protezione nelle pareti cellulari delle cellule vegetali; i suoi monomeri sono legati da legami 1,4β-glicosidico, che permettono la formazione di catene molto lunghe e resistenti;

- la chitina è un polimero formato da derivati del glucosio e da altre unità monosaccaridiche; si trova soprattutto, con funzione di rivestimento e protezione, sulle zampe, sul corpo e sulle ali degli insetti.