Zuccheri e carboidrati, Biologia cellulare ed elementi di genetica

Isomeri e carboidrati

Due molecole con forma molecolare identica ma con strutture e caratteristiche differenti sono definite isomeri. Ci sono vari tipi di isomeri: isomeri strutturali (differenti legami), stereoisomeri (diversa collocazione degli atomi), isomeri geometrici (uno è l'immagine speculare dell'altro).

Monomero e polimero

Monomero: Zucchero

Polimero: Polisaccaride

I carboidrati

I carboidrati sono composti da C, H ed O nella formula generale C_n(H₂O)_n dove n è il numero totale. È proprio questa formula a dar loro il nome, infatti sono composti contenenti carbonio e che sono idratati. La maggior parte degli atomi di C sono legati ad un atomo di idrogeno e un gruppo ossidrilico.

Tipi di carboidrati

• Monosaccaride (zucchero semplice): Sono i più diffusi e contengono 5 (pentosi) o 6 atomi (esosi) di C. Tra i pentosi ricordiamo il ribosio e il desossiribosio. Il glucosio è l'esoso più comune. Esso è molto solubile in acqua, perciò circola nel sangue degli animali o nelle piante per essere trasportato. Una volta finito nella cellula, viene demolito dagli enzimi. L'energia rilasciata in questo processo produce tante molecole di ATP. Se il monosaccaride termina con un C=O esso è un aldeidico (aldosi) (ad esempio, il glucosio) se invece C=O si trova in mezzo, il monosaccaride è un chetoso (chetosi).
• Disaccaride (due zuccheri): Tra i più diffusi c'è il saccarosio (zucchero da tavola). Per unire i due monosaccaridi è prevista la rimozione di un gruppo ossidrilico da un monosaccaride e di un atomo di idrogeno dall'altro. Il legame che si viene a formare tramite la disidratazione (perdita di un H₂O) è chiamato legame glicosidico. Viceversa, l'idrolisi (aggiunta di un H₂O) in un disaccaride, rompe il legame tra i due monosaccaridi.
• Polisaccaridi (insieme di zuccheri): I più diffusi sono l'amido (presente nei vegetali) e il glicogeno (presente negli animali). La funzione principale è quella di immagazzinare energia nelle cellule (funzione di riserva). Come i disaccaridi, anch'essi possono essere idrolizzati in presenza d'acqua per ottenere monosaccaridi i quali a loro volta sono demoliti per avere ATP. Altri polisaccaridi svolgono una funzione strutturale come la cellulosa (nelle piante) e la chitina (negli insetti e nei crostacei) (funzione di sostegno).
• Oligosaccaridi: Sono massimo 10 zuccheri.