Carboidrati

I carboidrati

I carboidrati o glicidi sono biomolecole monomeriche o polimeriche, hanno come formula generale Cn(H₂O)n, per ogni atomo di carbonio è possibile individuare una molecola d'acqua, che però non è presente come H₂O ma come idrogeno e OH. Questo è definito gruppo alcolico primario.

Sono costituiti da atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno, hanno un importante ruolo energetico (glucosio e fruttosio), di riserva energetica (amido nei vegetali e glicogeno negli animali) e strutturale (cellulosa).

I carboidrati sono classificati in monosaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi:

• I monosaccaridi sono i monomeri dei carboidrati e rappresentano le unità costitutive degli oligosaccaridi e dei polisaccaridi.
• Gli oligosaccaridi sono costituiti dall'unione di due o pochi monosaccaridi.
• I polisaccaridi sono i polimeri dati dall'unione di molti monosaccaridi.

Le tre classi sono in relazione tramite la reazione di condensazione (addizione di monosaccaridi con liberazione di una molecola d'acqua).

Monosaccaridi

I monosaccaridi o zuccheri semplici sono i monomeri dei carboidrati, non sono suddivisibili per idrolisi in composti più semplici, sono facilmente solubili in acqua ma insolubili in solventi non polari.

Lo scheletro dei monosaccaridi è costituito da una catena di atomi di carbonio non ramificata e tutti gli atomi di carbonio sono uniti da legami singoli, e tutti gli atomi di carbonio legano un H e un OH.

Ciò che cambia è la parte terminale della molecola o la parte centrale, infatti alcuni monosaccaridi termineranno con un gruppo aldeidico, mentre altri avranno un gruppo chetonico all'interno della molecola e termineranno con un gruppo alcolico.

I primi sono detti aldosi, gli altri chetosi.

Classificazione in base agli atomi di carbonio

In base al numero di atomi di carbonio presenti nella molecola sono classificati anche in:

• Triosi
• Tetrosi
• Pentosi (ribosio e desossiribosio)
• Esosi (glucosio, fruttosio, mannosio, galattosio)
• Eptosi

Entrambi i sistemi di classificazione convergono in un unico termine: es. un monosaccaride con il gruppo aldeidico e 4 atomi di carbonio si chiama aldotetroso.

Struttura, isomeria e stechiometria dei monosaccaridi

Isomeri di struttura e epimeri

Per i carboidrati conta molto la loro forma nello spazio, una piccola variazione geometrica può cambiare completamente la loro struttura, ad esempio molecole come il glucosio, il galattosio e il fruttosio hanno tutte la stessa formula chimica (C₆H₁₂O₆) ma gli atomi sono legati in modo diverso.

Queste molecole sono chiamate isomeri di struttura o, se sono identiche in tutto eccetto per la disposizione di un singolo gruppo ossidrilico (-OH), vengono chiamati epimeri.