Biochimica I – Glucidi e lipidi – Schemi

Glucidi

Definizione

I glucidi sono aldeidi (R–C–HO) o chetoni (R–C=OR) di alcoli poliossidrilici (monosaccaridi), o polimeri derivanti dalla loro condensazione glicosidica (oligosaccaridi).

Funzione

Strutturale: > piante (=cellulosa)

Energetica: > facile scomposizione

Monosaccaridi: Aldosi e chetosi

Steroisomeri = isomeri che, pur avendo la stessa formula bruta, hanno una diversa distribuzione di atomi o gruppi intorno al centro chirale.

Steroisomeri = 2ⁿ, dove n è il numero di centri chirali (Regola di Vant'Hoff).

Centro chirale

Atomo di carbonio cui sono legati, per ciascuna delle 4 valenze, quattro atomi o gruppi diversi.

Enantiomeri

Differiscono per la distribuzione di un OH intorno a ciascun centro chirale; sono speculari, hanno lo stesso punto di fusione e la stessa solubilità, ma differiscono per potere rotatorio: (+) destrogiro, (−) levogiro.

• D = distribuzione a destra dell'OH del gruppo terminale alcolico = D-gliceraldeide
• L = distribuzione a sinistra dell'OH del gruppo terminale alcolico = L-gliceraldeide

Epimeri

Differiscono per la distribuzione di un OH intorno a un solo centro chirale; sono diasteroisomeri.

Struttura ciclica

La struttura ciclica è dovuta alla reazione intramolecolare, con formazione del semiacetale.

Anomeri

Glucosio e fruttosio possono formare anomeri. La forma piramidinica è comune in soluzione, mentre la forma furanosica è più rara.

Formazione ciclica

Il gruppo aldeidico reagisce con il gruppo alcolico, formando un semiacetale interno. Nel D-glucosio, l'OH del C1 è sotto il piano, mentre nel D-fruttosio, l'OH del C2 è sotto il piano. Entrambi sono cristallizzabili in acqua.

Forme interconvertibili e mutarotazione

Le strutture a barca e a sedia sono forme interconvertibili. La mutarotazione è il processo che consente il passaggio da una forma all'altra.

Glicosidi e legami glicosidici

Il legame glicosidico si forma quando l'OH anomerico (C1 del glucosio) reagisce con un OH alcolico, producendo diversi tipi di glicosidi:

• α se derivante da OH anomerico alfa
• β se derivante da OH anomerico beta

Il legame può essere idrolizzato da acidi o enzimi glicosidasi.

Legami eteroglicosidici e omoglicosidici

Un legame eteroglicosidico lega una porzione non glucidica (aglicone) a una porzione glucidica (glicone). Un legame omoglicosidico lega due monosaccaridi con eliminazione di H₂O.

Principali monosaccaridi

• D-glucosio: anche noto come destrosio, è un epimero del galattosio in C4 e del mannosio in C2.
• D-mannosio: epimero del glucosio in C2, raro e poco digeribile.
• D-galattosio: raro in forma libera, presente come disaccaride nel lattosio (latte), epimero del glucosio in C4.

Ossidazione dei monosaccaridi

Gli acidi aldonici si formano ossidando il gruppo aldeidico (COH) a gruppo carbossilico (COOH) utilizzando ossidanti blandi.