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Obiettivi formativi

Descrivi la struttura dei mono-, di-e poli-saccaridi

Key Takeaways

Key Points

• I monosaccaridi sono zuccheri semplici composti da tre a sette carboni, e possono esistere come una catena lineare o come molecole a forma di anello.,
• Glucosio, galattosio e fruttosio sono isomeri monosaccaridi, il che significa che hanno tutti la stessa formula chimica ma differiscono strutturalmente e chimicamente.
• I disaccaridi si formano quando due monosaccaridi subiscono una reazione di disidratazione (una reazione di condensazione); sono tenuti insieme da un legame covalente.
• Il saccarosio (zucchero da tavola) è il disaccaride più comune, che è composto dai monomeri glucosio e fruttosio.,
• Un polisaccaride è una lunga catena di monosaccaridi legati da legami glicosidici; la catena può essere ramificata o non ramificata e può contenere molti tipi di monosaccaridi.

Termini chiave

• isomero: uno qualsiasi dei due o più composti con la stessa formula molecolare, ma con struttura diversa.
• reazione di disidratazione: Una reazione chimica in cui due molecole sono legate covalentemente in una reazione che genera H2O come secondo prodotto.,
• biopolimero: qualsiasi macromolecola di un organismo vivente che si forma dalla polimerizzazione di entità più piccole; un polimero che si verifica in un organismo vivente o risulta dalla vita.

Monosaccaridi: i monosaccaridi sono classificati in base alla posizione del loro gruppo carbonilico e al numero di carboni nella spina dorsale., Le aldosi hanno un gruppo carbonilico (indicato in verde) all’estremità della catena del carbonio e le chetosi hanno un gruppo carbonilico nel mezzo della catena del carbonio. Triosi, pentosi ed esosi hanno rispettivamente tre, cinque e sei dorsali di carbonio.

Monosaccaridi comuni

Il glucosio (C6H12O6) è un monosaccaride comune e un’importante fonte di energia. Durante la respirazione cellulare, l’energia viene rilasciata dal glucosio e che l’energia viene utilizzata per contribuire a rendere adenosina trifosfato (ATP)., Le piante sintetizzano il glucosio usando anidride carbonica e acqua, e il glucosio, a sua volta, viene utilizzato per il fabbisogno energetico dell’impianto.

Il galattosio (uno zucchero del latte) ed il fruttosio (trovato in frutta) sono altri monosaccaridi comuni. Sebbene glucosio, galattosio e fruttosio abbiano tutti la stessa formula chimica (C6H12O6), differiscono strutturalmente e stereochimicamente. Questo li rende molecole diverse nonostante condividano gli stessi atomi nelle stesse proporzioni, e sono tutti isomeri l’uno dell’altro, o monosaccaridi isomerici. Il glucosio e il galattosio sono aldosi e il fruttosio è un chetoso.,

Disaccaridi

I disaccaridi (di- = “due”) si formano quando due monosaccaridi subiscono una reazione di disidratazione (nota anche come reazione di condensazione o sintesi di disidratazione). Durante questo processo, il gruppo idrossilico di un monosaccaride si combina con l’idrogeno di un altro monosaccaride, rilasciando una molecola d’acqua e formando un legame covalente. Un legame covalente formato tra una molecola di carboidrati e un’altra molecola (in questo caso, tra due monosaccaridi) è noto come legame glicosidico. I legami glicosidici (chiamati anche legami glicosidici) possono essere del tipo alfa o beta.,

Disaccaridi: il saccarosio si forma quando un monomero di glucosio e un monomero di fruttosio si uniscono in una reazione di disidratazione per formare un legame glicosidico. Nel processo, una molecola d’acqua viene persa. Per convenzione, gli atomi di carbonio in un monosaccaride sono numerati dal carbonio terminale più vicino al gruppo carbonilico. Nel saccarosio si forma un legame glicosidico tra il carbonio 1 nel glucosio e il carbonio 2 nel fruttosio.

Disaccaridi comuni

I disaccaridi comuni includono lattosio, maltosio e saccarosio., Il lattosio è un disaccaride costituito dai monomeri glucosio e galattosio. Si trova naturalmente nel latte. Il maltosio, o zucchero di malto, è un disaccaride formato da una reazione di disidratazione tra due molecole di glucosio. Il disaccaride più comune è il saccarosio, o zucchero da tavola, che è composto dai monomeri glucosio e fruttosio.

Polisaccaridi

Una lunga catena di monosaccaridi legati da legami glicosidici è nota come polisaccaride (poly- = “molti”). La catena può essere ramificata o non ramificata e può contenere diversi tipi di monosaccaridi., Amido, glicogeno, cellulosa e chitina sono esempi primari di polisaccaridi.

Le piante sono in grado di sintetizzare il glucosio e il glucosio in eccesso viene immagazzinato come amido in diverse parti della pianta, comprese radici e semi. L’amido è la forma immagazzinata di zuccheri nelle piante ed è costituito da monomeri di glucosio che sono uniti da legami glicosidici α1-4 o 1-6. L’amido nei semi fornisce cibo per l’embrione mentre germina mentre l’amido che viene consumato dall’uomo viene scomposto dagli enzimi in molecole più piccole, come maltosio e glucosio. Le cellule possono quindi assorbire il glucosio.,

Polisaccaridi comuni

Il glicogeno è la forma di stoccaggio del glucosio nell’uomo e in altri vertebrati. È costituito da monomeri di glucosio. Il glicogeno è l’equivalente animale dell’amido ed è una molecola altamente ramificata di solito immagazzinata nel fegato e nelle cellule muscolari. Ogni volta che i livelli di glucosio nel sangue diminuiscono, il glicogeno viene scomposto per rilasciare glucosio in un processo noto come glicogenolisi.

La cellulosa è il biopolimero naturale più abbondante. La parete cellulare delle piante è per lo più fatta di cellulosa e fornisce un supporto strutturale alla cellula., La cellulosa è costituita da monomeri di glucosio collegati da legami glicosidici β 1-4. Ogni altro monomero di glucosio in cellulosa viene capovolto e i monomeri sono imballati strettamente come lunghe catene estese. Ciò conferisce alla cellulosa la sua rigidità e un’elevata resistenza alla trazione, che è così importante per le cellule vegetali.

Polisaccaridi: nella cellulosa, i monomeri del glucosio sono collegati in catene non ramificate da legami glicosidici β 1-4., A causa del modo in cui le subunità del glucosio sono unite, ogni monomero del glucosio è capovolto rispetto a quello seguente con conseguente struttura lineare e fibrosa.

Funzione di carboidrati

I carboidrati servono varie funzioni in diversi animali. Gli artropodi hanno uno scheletro esterno, l’esoscheletro, che protegge le loro parti interne del corpo. Questo esoscheletro è fatto di chitina, che è un azoto contenente polisaccaridi. È fatto di unità ripetute di N-acetil-β-d-glucosamina, uno zucchero modificato. La chitina è anche una componente importante delle pareti cellulari fungine.