7.1 I glucidi
pag. 64 I glucidi: aspetti generali
I glucidi sono composti organici ternari (formati da C, H, O).
Sono anche detti carboidrati o zuccheri, e sono i costituenti più abbondanti
nelle cellule vegetali.
Vengono sintetizzati grazie alla fotosintesi clorofilliana:
6 CO2 + 6 H2O + luce
C6H12O6 + 6 O2
Sono i macronutrienti più importanti della nostra dieta, anche se nel corpo
umano costituiscono soltanto l’1% del peso corporeo.
pag. 65 Classificazione dei glucidi
I glucidi presentano diversi gruppi idrossilici (-OH)
e un gruppo aldeidico (-CHO) glucidi aldosi
o, in alternativa, un gruppo chetonico (-CO-) glucidi chetosi.
I glucidi si classificano
in base al grado di
complessità delle loro
molecole.
pag. 66/1 I monosaccaridi
In natura i monosaccaridi possono trovarsi liberi o combinati a formare altre
molecole più complesse.
Stereoisomeria dei
monosaccaridi
• I monosaccaridi in cui è presente lo stesso numero di atomi
di carbonio comprendono una serie di forme molecolari
con identica formula bruta ma diversa formula di struttura,
• Gli stereoisomeri che presentano un’immagine speculare
uno dell’altro sono noti come enantiomeri o isomeri ottici
• la forma del glucosio solitamente presente in natura è
destrogira, mentre il fruttosio è presente in natura nella
forma levogira, comunque entrambi sono inclusi nella serie
D in quanto le loro configurazioni assolute sono correlate
alla D-gliceraldeide.
D galattosio
D glucosio
O
H
O
H
C
C
HO
C
HO
*C
C
D mannosio
C
OH
C
HO
OH
CH2OH
O
H
C
OH
C
HO
*C
HO
C
C
OH
C
OH
C
OH
C
OH
CH2OH
CH2OH
gli esosi possono dare origine a strutture cicliche
La formazione delle strutture piranosiche è resa
possibile dalla formazione di un legame del gruppo
ossidrile alcolico dell’atomo di carbonio 5 con l’atomo di
carbonio aldeidico
Conformazione lineare e ciclica del D(+)-glucosio
pag. 66/2 I monosaccaridi
Dal punto di vista nutrizionale i più importanti sono il glucosio, il fruttosio e
il galattosio.
Hanno formula generale C6H12O6 (sono isomeri strutturali) e sono solubili
in acqua.
Hanno aspetto cristallino e colore bianco: sono dolci.
pag. 67 Glucosio, fruttosio, galattosio
»Glucosio
È il glucide più importante in natura, si trova nella frutta e nei vegetali.
Nel sangue umano (in condizioni normali) è presente in quantità 60-100
mg/100 ml.
»Fruttosio
È lo zucchero della frutta, presente anche nel miele. Ha un alto potere
dolcificante ed è detto levulosio perché ruota a sinistra il piano della luce
polarizzata
»Galattosio
Non si trova allo stato libero ma combinato (è un costituente del lattosio e di
alcuni glucidi complessi).
pag. 68/1 I disaccaridi
I disaccaridi sono formati dall’unione di due monosaccaridi.
Il legame tra due monosaccaridi è detto legame glicosidico, e può essere:
- di tipo α (i due –OH interessati al legame sono sotto il piano della molecola)
- di tipo β (uno dei due –OH è sotto il piano della molecola, l’altro sopra)
I disaccaridi sono solidi bianchi, cristallini e di sapore dolce, per idrolisi liberano
due monosaccaridi.
pag. 68/2 I disaccaridi
Dal punto di vista alimentare i principali disaccaridi sono il saccarosio, il
maltosio e il lattosio.
pag. 69 Saccarosio, maltosio, lattosio
»Saccarosio
È lo zucchero da tavola (glucosio + fruttosio),
si ottiene dalla barbabietola e dalla canna
da zucchero; sottoposto a riscaldamento
produce il caramello.
»Maltosio
È lo zucchero del malto (glucosio + glucosio), si ottiene per idrolisi dell’amido;
trova impiego nella produzione di alimenti per la prima infanzia.
»Lattosio
È lo zucchero del latte (glucosio + galattosio), per fermentazione lattica dà
acido lattico; trova impiego nella produzione di alimenti per la prima infanzia.
pag. 70 I polisaccaridi
I polisaccaridi sono i glucidi più importanti in natura.
In base alla composizione chimica si distinguono in:
- omopolisaccaridi es. amido, glicogeno, cellulosa
- eteropolisaccaridi es. emicellulose, pectine, glicoproteine
In base alla funzione biologica si distinguono in:
- polisaccaridi di riserva es. amido, glicogeno, inulina
- polisaccaridi strutturali es. cellulosa, chitina, pectine
In base alla funzione nutrizionale si distinguono in:
- polisaccaridi disponibili es. amido
- polisaccaridi non disponibili es. cellulosa, emicellulosa, pectine (l’insieme
di questi polisaccaridi costituisce la “fibra”)
pag. 71 Amido
L’amido è molto diffuso nel regno vegetale: è una riserva energetica per le
piante si accumula nei semi e nei tuberi.
È formato da due polisaccaridi
del glucosio, strutturalmente
diversi:
- amilosio lineare
- amilopectina ramificata
In acqua calda l’amido forma
una specie di gel detto
salda d’amido.
pag. 72/1 Glicogeno
Il glicogeno è un polimero del glucosio simile per struttura all’amilopectina.
È un polisaccaride di riserva per gli organismi animali si accumula sotto forma
di granuli nel fegato e nei muscoli.
La glicogenosintesi (sintesi di
glicogeno) e la glicogenolisi
(demolizione del glicogeno)
sono due processi metabolici
opposti che nell’organismo
servono a mantenere costanti
i valori di glicemia.
pag. 72/2 Cellulosa
La cellulosa è un omopolisaccaride del glucosio, presenta una struttura lineare,
ed è di origine vegetale.
Le molecole di glucosio sono unite da legami ß-glucosidici, perciò non sono
idrolizzabili dagli enzimi digestivi dell’uomo la cellulosa non fornisce energia.
Gli erbivori invece presentano l’enzima cellulasi che idrolizza questo tipo di
legame la cellulosa è fonte di energia per gli erbivori.
pag. 74/1 La fibra alimentare
La fibra alimentare rappresenta la frazione degli alimenti vegetali resistente ai
processi digestivi.
• I polisaccaridi
pag. 74/2 La fibra alimentare
• I polisaccaridi
pag. 75 Funzioni della fibra alimentare
pag. 76 Digestione e assorbimento dei glucidi
I processi più importanti della digestione sono riassunti in tabella.
L’assorbimento dei monosaccaridi avviene nell’intestino tenue.
Grazie alla vena porta vengono trasportati nel fegato, da dove seguono vari
percorsi metabolici in base ai bisogni dell’organismo.
Digestione dell’amido
Il cibo in bocca, subisce il primo attacco dell’enzima
ptialina, presente nella saliva.
La ptialina trasforma l’amido cotto,
contenuto
nei cereali (grano, riso,
mais, ecc.), nei loro derivati (pane,
pasta, biscotti, ecc.), nelle patate,
nelle castagne, in zuccheri più
semplici (maltosio e destrine)
Digestione dell’amido
nello stomaco, le molecole di amido,
rimangono circa 1-2 ore senza essere
ulteriormente scomposte perché la
ptialina è inattivata dall’acidità del
succo gastrico
dallo stomaco le molecole di amido
ancora non scisse, le destrine e le
molecole di maltosio, passano nel
duodeno
Digestione dell’amido
nel duodeno si completa la
digestione, gli amidi che in bocca
erano
già
stati
intaccati
dall‘amilasi
salivare
sono
completamente
demoliti
in
glucosio,
grazie
all’azione
dell’amilasi pancreatica e della
maltasi
nel duodeno anche gli altri
zuccheri (disaccaridi), vengono
ridotti in monosaccaridi, grazie
agli enzimi presenti nel succo
enterico (saccarasi, lattasi)
gli enzimi digestivi determinano
l’idrolisi dell’amido
Ptialina
Maltasi
Amilasi
Maltasi
destrine
maltosio
amido
Singole molecole di
glucosio
Assorbimento dell’amido
terminata
la
digestione,
i
monosaccaridi (glucosio, galattosio e
fruttosio) passano nel
sangue e,
tramite i capillari sanguigni
confluiscono
nella
giungono al fegato
vena
che
porta,
pag. 77 Destino metabolico dei glucidi alimentari
Coincide in gran parte con quello del glucosio.
L’ossidazione completa del glucosio è così schematizzata:
C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + 36/38 ATP
Il processo ossidativo del glucosio,
noto come respirazione cellulare,
avviene in tre tappe:
- glicolisi
- ciclo di Krebs
- catena respiratoria e
fosforilazione ossidativa
pag. 78 La glicolisi
La glicolisi è una via metabolica molto
antica poiché è presente in tutte
le cellule degli organismi sia procarioti
che eucarioti.
Avviene nel citoplasma cellulare.
pag. 79 Destini metabolici dell’acido piruvico
L’acido piruvico può seguire due vie metaboliche distinte:
- in condizioni di anaerobiosi (assenza di O2) viene convertito in acido lattico
nel citoplasma
- in condizioni di aerobiosi (presenza di O2) viene trasferito al mitocondrio e
utilizzato per la sintesi di acetil-CoA
L’acetil-CoA può seguire
due vie:
- entrare nel ciclo di Krebs
- essere utilizzato come
metabolita per la sintesi
di altre biomolecole
pag. 80/1 Ciclo di Krebs e catena respiratoria
»Ciclo di Krebs
È una via metabolica a sequenze cicliche: avviene nella matrice mitocondriale;
molte sostanze intermedie formatesi nel C.K vengono utilizzate per la sintesi di
biomolecole.
»Catena respiratoria
È l’ultima fase della respirazione cellulare e porta alla sintesi di ATP
(fosforilazione ossidativa).
È costituita da un insieme di complessi proteici situati sulla membrana interna
mitocondriale che trasportano gli elettroni provenienti dal C.K.
Nell’ultima fase del processo ossidativo l’H proveniente dal C.K si lega con l’O2
atmosferico per dare H2O
pag. 80/2 Ciclo di Krebs e catena respiratoria
pag. 81/1 Le funzioni dei glucidi
I glucidi sono i principali nutrienti della nostra alimentazione e svolgono
funzioni:
- energetica: 4 kcal/g = 17 kJ/g
- di riserva: il glucosio introdotto in eccesso si accumula nel fegato sotto forma
di glicogeno
- plastica: certi glucidi sono costituenti di membrane cellulari e altri formano
parte degli acidi nucleici
- protettiva: in quanto necessari per il buon funzionamento del metabolismo
dei grassi (in caso di dieta ipoglucidica o di digiuno prolungato, si ha
un’eccessiva formazione di corpi chetonici, che si accumulano nel sangue
causando acidosi)
pag. 81/2 Il fabbisogno glucidico
È raccomandato un apporto giornaliero di glucidi
del 55-65% dell’energia totale, di cui non più
del 12-15% derivante dai glucidi semplici.
Eccesso di glucidi obesità
Carenza di glucidi eccessivo utilizzo delle proteine
tissutali, perdita di sodio, e in situazioni di grave
carenza perdita di peso e marasma.
