Concetti Chiave
- I carboidrati sono composti fondamentali per gli organismi viventi, formati da carbonio, idrogeno e ossigeno.
- I cicli biogeochimici descrivono il passaggio di elementi, come il carbonio, dal mondo non vivente a quello vivente, tramite processi come la fotosintesi.
- I carboidrati si classificano in poliidrossialdeidi e poliossichetoni, a seconda della posizione del gruppo carbonilico nella molecola.
- La formula generale dei carboidrati è CnH2nOn, con la presenza di almeno un gruppo ossidrile e un gruppo carbonilico.
- Negli alimenti, l'amido è la forma di carboidrato più prevalente nel regime alimentare umano.
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.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo dei carboidrati nei cicli biogeochimici?
- Quali sono le principali componenti chimiche dei carboidrati?
- Come si distinguono le aldosi dai chetoni nei carboidrati?
I carboidrati sono fondamentali per l'ingresso del carbonio nelle molecole biologiche, permettendo così il passaggio del carbonio dal mondo non vivente a quello vivente, come evidenziato nel testo.
I carboidrati sono composti principalmente da carbonio, idrogeno e ossigeno, con la formula fondamentale CnH2nOn, e possono essere classificati in poliidrossialdeidi o poliossichetoni.
Le aldosi hanno il gruppo carbonilico (CO) all'estremità della molecola, mentre nei chetoni il gruppo carbonilico si trova all'interno della molecola, come descritto nel testo.