Lipidi e carboidrati

MONOSACCARIDI

Dal punto di vista chimico i monosaccaridi sono dei derivati aldeidici o chetonici di un alcol polivalente. In un

monosaccaride i gruppo sono, il gruppo aldeidico o il gruppo chetonico (molo simili tra loro) e una serie di gruppi

funzionali alcolici. Il gruppo aldeidico -CHO è formato da un carbonio legato con doppio legame all’ossigeno e

con un singolo legame all’idrogeno. Il gruppo chetonico -CO è formato da un carbonio legato con doppio

legame all’ossigeno. All’interno di un monosaccaride troviamo un gruppo chetonico o un gruppo aldeidico e i

gruppi alcolici. Per questo motivo si dividono in aldosi e chetosi. Gli atomi di carbonio posso essere 3, 4, 5 o 6

(trioso, tetroso, pentoso ed esoso). Solitamente i monosaccaridi che troviamo in natura sono a 5 o 6 atomi di

carbonio, mentre quelli a 3 o 4 si trovano come intermedi metabolici. Chimicamente i diversi atomi di carbonio

vengono identificati da un numero. Nel caso degli aldosi si assegna il numero 1 al carbonio aldeidico, mentre

nel caso dei chetosi il carbonio 1 è il carbonio terminale adiacente al gruppo chetonico. 17/10/2018

Glucosio: zucchero aldoesoso (cioè aldoso a 6 atomi di

carbonio). Un carbonio presenta il gruppo aldeidico, mentre gli

altri atomi presentano gruppi funzionali alcolici. Per questo è

visto anche come un alcol polivalente in quanto presenta 5

gruppi alcolici. Negli zuccheri sono molto reattivi sia i gruppi

aldeidici sia i gruppi alcolici. In acqua la struttura a catena è

instabile, per questo il gruppo funzionale legato al carbonio 5

tende a reagire con il carbonio dei gruppo aldeidico (o

chetonico nel caso di altro monosaccaridi) e formare una

struttura ciclica. Questo perchè il gruppo aldeidico reagisce

con un alcol a formare un emiacetale (nel caso di gruppo

chetonico si parla di emichetale).

Una volta formato l’anello il gruppo -OH derivato dal gruppo

aldeidico e legato a C1 può trovarsi al di sopra o al di sotto del

piano dell’anello. Si formano quindi due isomeri geometrici

detti anomeri. Nel caso in cui il gruppo ossidrile si trovi al di

sotto del piano si ha una anomero alfa, se invece si trova al di

sopra del piano si ottiene un anomero beta. La reazione di

ciclizzazione quindi è molto importante in quanto la

configurazione del gruppo OH del carbonio anomerico

condiziona la struttura del polisaccaride che si forma. Es

amido e cellulosa, entrambi sono polimeri del glucosio. La

differenza sta nei legami tra molecole. In uno si hanno legami

β α

1-4 e nell’altro sono 1-4.

Fruttosio: zucchero esoso che presenta il gruppo chetonico

(chetoesoso). Anche questo monomero in soluzione acquosa

forma una struttura ciclica. Il gruppo chetonico legato a C2

reagisce con il C5 formando una struttura pentagonale.

Ribosio: zucchero aldopentoso. Anche nel caso del ribosio la

struttura ciclica risulta più stabile.

Più monosaccaridi possono legarsi tra loro formando un

legame detto legame glicosilico. Questo legame viene a

formarsi tra il carbonio anomerico e un carbonio non

anomerico di un carboidrato vicino. I carboni non anomerici

non sono tutti ugualmente reattivi, perciò i legami glicosilici si

formano più facilmente con i carboni più reattivi. Solitamente

il carbonio più reattivo è il carbonio 4, per questo di norma si

formano legami glicosilici tra carbonio anomerico e C4

β1-4 α1-4

(legame detto 1-4). Il legame può essere o per

indicare dove si trova il gruppo -OH del carbonio anomerico. Le

catene di monosaccaridi possono essere anche ramificate, in

quanto il carbonio 4 non è l’unico carbonio attivo all’interno del

monosaccaride e quindi possono formarsi legami glicosilici

anche tra altri carbonio, a formare una struttura ramificata.