Una molecola universalmente utile Eleonora Marini Liceo scientifico G. Galilei (TS) Classe IV G ele15marini@gmail.com GLUCOSIO Una molecola universalmente utile

Il glucosio è la più importante fonte di energia negli organismi viventi eucarioti e viene utilizzato dalle cellule nella respirazione aerobica o anaerobica. Esso funge anche da precursore nella produzione delle proteine e nel metabolismo dei lipidi.

Fondamentale nel metabolismo Prodotto nella fotosintesi Indispensabile per i neuroni Glucosio Può essere sintetizzato È utilizzato per creare nuovi tipi di combustibili

Il glucosio è un monosaccaride aldeidico ed è il composto più diffuso in natura, sia libero che sotto forma di polimeri. Formula:C6H12O6 Massa molecolare: 180,16 g/mol ID IUPAC: D-glucose Punto fusione: 146° C Densità: 1,54 g/cm3 Solubile in: acqua, acido acetico Aspetto: solido cristallino bianco

È di fondamentale importanza nella fotosintesi e nel metabolismo Caratteristiche chimiche È uno zucchero aldoesoso È una molecola chirale, esistono quindi due enantiomeri: D-glucosio (o destrosio) e L-glucosio. Si scioglie bene in acqua (470 g/L) e poco in etanolo. La sua forma più stabile è quella in cui uno dei gruppi ossidrile si lega al carbonio del gruppo aldeidico (C=O) a formare un anello a 6 atomi (piranosico), generando due anomeri (α e β) La reazione di formazione dell'anello è reversibile. Ha una ridotta (rispetto ad altri zuccheri esosi) tendenza a reagire con i gruppi amminici delle proteine (glicazione) È di fondamentale importanza nella fotosintesi e nel metabolismo

PRODOTTO… NELLA FOTOSINTESI 6 CO2+ 12 H2O + luce C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O Durante il ciclo di Calvin-Benson della fotosintesi clorofilliana l’ATP e l’NADPH provenienti dalla fase luce-dipendente vengono utilizzati per sintetizzare il glucosio, che a questo punto può seguire vari destini: viene unito al fruttosio fosfato per formare saccarosio; più molecole di glucosio fosfato si possono unire tra loro formando amido primario all'interno dello stesso cloroplasto; il glucosio fosfato può servire per la sintesi di altre molecole quali, ad esempio, la cellulosa.

IMPORTANTE… NEL REGNO ANIMALE Durante la glicolisi e la respirazione cellulare il glucosio è coinvolto nella produzione dell'adenosin-trifosfato (ATP); È un composto critico nella sintesi delle proteine e nel metabolismo dei lipidi; Rappresenta la principale fonte di energia per le cellule del sistema nervoso; È assorbito nel sangue attraverso le pareti intestinali: parte di esso viene indirizzato alle cellule cerebrali e parte si accumula nei tessuti del fegato e dei muscoli in forma di glicogeno.

Produzione industriale Il glucosio si può ottenere industrialmente per saccarificazione dell'amido o delle cellulose operando con acido cloridrico sotto pressione. A idrolisi completa si neutralizza l'acido con carbonato di sodio e, dopo decolorazione della soluzione con carbone attivo e purificazione su resine scambiatrici di ioni, la si concentra a pressione ridotta e si lascia cristallizzare. Il glucosio si trova in commercio in soluzione concentrata idrato e anidro (destrosio in polvere).

Glucosio…un BIOMATERIALE? I recenti progressi tecnologici consentono di idrolizzare i materiali lignocellulosici (composti in gran parte da polisaccaridi del glucosio) per ottenere miscele di zuccheri fermentabili da usare come materia prima nella produzione dei biocombustibili di II generazione.

Glucosio, nutrimento per il cervello Il cervello ha bisogno di zuccheri: i neuroni lavorano quasi esclusivamente a glucosio, perciò è necessario garantire un apporto continuo di questo zucchero. Il cervello consuma circa 120 g di glucosio al giorno, mentre il fabbisogno quotidiano dell'intero organismo ammonta a circa 200 g.

Glucosio a tavola Nell’industria alimentare e dolciaria il glucosio è utilizzato per la preparazione di frutta candita, liquori, marzapane, torrone.

MA… La concentrazione ematica del glucosio (glicemia) deve essere rigidamente regolata dall’insulina e dal glucagone. Se i livelli di insulina sono molto bassi, il metabolismo del glucosio viene alterato e i livelli ematici di zucchero aumentano spropositatamente (iperglicemia), si parla di DIABETE.

Grazie per l’attenzione Fonti: it.wikipedia.org “La cellula” ed. Zanichelli www.federica.unina.it/ingegneria/biocombustibili-2-generazione www.parodos.it/storia/argomenti/glucosio.htm www.epicentro.iss.it/problemi/diabete/diabete.asp Grazie per l’attenzione