I CARBOIDRATI

Il Carbonio è un atomo così importante e capace di formare così tanti legami e dar luogo a talmente tanti composti che ad esso è dedicata un’intera branca della chimica, detta CHIMICA ORGANICA. Un atomo di Carbonio può legare sia altri atomi di Carbonio (formando con un altro atomo di Carbonio un singolo, un doppio o un triplo legame) o atomi diversi, come idrogeno, azoto e ossigeno. Inoltre, il Carbonio è alla base delle grandi molecole che costituiscono gli esseri viventi, ossia le BIOMOLECOLE: carboidrati (o zuccheri), proteine (o protidi), lipidi (o grassi) e acidi nucleici.

I CARBOIDRATI

I carboidrati sono una fonte di energia per tutte le cellule. 
I carboidrati sono composti da carbonio, idrogeno e ossigeno. Hanno funzioni di: riserva, sostegno e rivestimento cellulare. Il termine “Carbo-idrato” deriva proprio dalla loro formula grezza CH2O, in cui è come se avessimo un Carbonio unito ad una molecola d’acqua (C+H2O). Distinguiamo i carboidrati in: - monosaccaridi = i più semplici, le singole unità es. glucosio, fruttosio, galattosio - disaccaridi = composti da 2 monosaccaridi es. saccarosio (zucchero da tavola) e lattosio - polisaccaridi = composti da centinaia/migliaia di monosaccaridi legati assieme es. amido, cellulosa, glicogeno e chitina.

I MONOSACCARIDI

Vengono divisi in base al numero di atomi di Carbonio in o triosi (a 3 atomi di Carbonio) o tetrosi (a 4 atomi di Carbonio) o pentosi (a 5 atomi di Carbonio) o esosi (a 6 atomi di Carbonio) o eptosi (a 7 atomi di Carbonio) Hanno come gruppi funzionali (ossia un gruppo di atomi che ne definisce le proprietà chimiche): - l’ossidrile ( -OH) - il carbonile (C=O) che se è all’inizio delle molecola, rende lo zucchero un ALDOSO se si trova internamente alla catena, rende lo zucchero un CHETOSO I PENTOSI più importanti per gli organismi sono due ALDOSI: il RIBOSIO (presente nell’RNA) e il DESOSSIRIBOSIO (presente nel DNA), che differiscono tra loro solo perché il desossiribosio sul Carbonio-2 ha un O in meno rispetto al ribosio.
I pentosi e gli esosi sono presenti in natura in due forme: la catena lineare (meno stabile) o sotto forma di un anello a forma di pentagono o esagono (più stabile e per questo più presente nelle cellule).

I DISACCARIDI

Due monosaccaridi, attraverso una reazione di condensazione, possono legarsi a formare un disaccaride. Il legame che si forma tra l’OH del primo monosaccaride e l’OH del secondo monosaccaride, con perdita di una molecola d’acqua, è detto LEGAME GLICOSIDICO, che può essere di tipo α o β, in base alla posizione dell’OH nella molecola di zucchero ciclico I Disaccaridi più importanti sono: a) il saccarosio (zucchero da tavola), formato da una molecola di α-glucosio e una di β-fruttosio: b) il maltosio (due molecole di α-glucosio) a) il lattosio (una molecola di β-glucosio e una di α-galattosio), lo zucchero del latte.

I POLISACCARIDI

I polisaccaridi sono polimeri ( = formati da più monomeri, ossia da tante singole unità) di grandi dimensioni, formati da monosaccaridi uniti da legami glicosidici; comprendono amido, glicogeno e cellulosa. I polisaccaridi hanno funzioni di riserva energetica (amido e glicogeno) o strutturali (cellulosa).
L’amido è un polimero dell’α-glucosio; costituisce la riserva di carboidrati delle piante. E’ formato da: 1) amilosio = una struttura pressoché lineare derivata dall’unione con legame 1→4 glicosidico di 300 molecole di α-glucosio 2) amilopectina, simile all’amilosio, ma con una struttura ramificata.
Il glicogeno è il polisaccaride di riserva degli organismi animali, viene accumulato nel fegato e nei muscoli, è il glicogeno. Ha una struttura simile a quella dell’amilopectina, ma molto più ramificata. La sintesi del glicogeno negli organismi animali serve a conservare l’eccesso di glucosio introdotto con il cibo, che poi verrà liberato nel sangue quando le cellule dell’organismo ne hanno bisogno. La cellulosa è il polisaccaride con funzione di sostegno strutturale, presente nelle piante, ad es. il 50% circa del legno è fatto di cellulosa. E’ formato da lunghe catene lineari di β-d-glucosio unite tra loro con legami 1→4. La chitina è il polisaccaride strutturale del rivestimento esterno degli insetti e dei funghi.