La chimica dei carboidrati

I carboidrati o saccaridi sono la classe più abbondante di biomolecole. I carboidrati sono usati per immagazzinare energia, sebbene svolgano anche altre importanti funzioni. Questa è una panoramica della chimica dei carboidrati, incluso uno sguardo ai tipi di carboidrati, alle loro funzioni e alla classificazione dei carboidrati.

Elenco di elementi di carboidrati

Tutti i carboidrati contengono gli stessi tre elementi, indipendentemente dal fatto che i carboidrati siano zuccheri semplici, amidi o altri polimeri. Questi elementi sono:

• Carbonio (C)
• Idrogeno (H)
• Ossigeno (O)

Diversi carboidrati si formano dal modo in cui questi elementi si legano tra loro e dal numero di ciascun tipo di atomo. Di solito, il rapporto tra atomi di idrogeno e atomi di ossigeno è 2: 1, che è lo stesso del rapporto in acqua.

Che cos'è un carboidrato

La parola "carboidrati" deriva dalla parola greca sakharon, che significa "zucchero". In chimica, i carboidrati sono una classe comune di composti organici semplici. Un carboidrato è un'aldeide o un chetone che ha gruppi idrossilici aggiuntivi. Vengono chiamati i carboidrati più semplici monosaccaridi, che hanno la struttura di base (C · H₂O)_n, dove n è tre o maggiore.

Due monosaccaridi si collegano insieme per formare un disaccaride. Vengono chiamati monosaccaridi e disaccaridi zuccheri e in genere hanno nomi che terminano con il suffisso -ose. Più di due monosaccaridi si collegano insieme per formare oligosaccaridi e polisaccaridi.

Nell'uso quotidiano, la parola "carboidrati" si riferisce a qualsiasi alimento che contenga un alto livello di zuccheri o amido. In questo contesto, i carboidrati includono zucchero da tavola, gelatina, pane, cereali e pasta, anche se questi alimenti possono contenere altri composti organici. Ad esempio, cereali e pasta contengono anche un certo livello di proteine.

Le funzioni dei carboidrati

I carboidrati svolgono diverse funzioni biochimiche:

• I monosaccaridi servono come combustibile per il metabolismo cellulare.
• I monosaccaridi sono utilizzati in diverse reazioni di biosintesi.
• I monosaccaridi possono essere convertiti in polisaccaridi salvaspazio, come glicogeno e amido. Queste molecole forniscono energia immagazzinata per le cellule vegetali e animali.
• I carboidrati sono usati per formare elementi strutturali, come la chitina negli animali e la cellulosa nelle piante.
• I carboidrati e i carboidrati modificati sono importanti per la fecondazione, lo sviluppo, la coagulazione del sangue e la funzione del sistema immunitario di un organismo.

Esempi di carboidrati

• Monosaccaridi: glucosio, fruttosio, galattosio
• Disaccaridi: saccarosio, lattosio
• Polisaccaridi: chitina, cellulosa

Classificazione dei carboidrati

Tre caratteristiche sono utilizzate per classificare i monosaccaridi:

• Numero di atomi di carbonio nella molecola
• Posizione del gruppo carbonilico
• La chiralità del carboidrato
• aldose - monosaccaride in cui il gruppo carbonilico è aldeide
• chetone - monosaccaride in cui il gruppo carbonilico è un chetone
• trioso - monosaccaride con 3 atomi di carbonio
• tetroso - monosaccaride con 4 atomi di carbonio
• pentose - monosaccaride con 5 atomi di carbonio
• esoso - monosaccaride con 6 atomi di carbonio
• aldohexose - Aldeide a 6 atomi di carbonio (ad es. Glucosio)
• Aldopentose - Aldeide a 5 atomi di carbonio (ad es. Ribosio)
• Ketohexose - Esosio a 6 atomi di carbonio (ad es. Fruttosio)

Un monosaccaride è D o L, a seconda dell'orientamento del carbonio asimmetrico situato più lontano dal gruppo carbonile. In uno zucchero D, il gruppo ossidrilico è sulla destra la molecola quando scritto come una proiezione Fischer. Se il gruppo idrossile si trova a sinistra della molecola, è uno zucchero L.