7.1 I glucidi

pag. 312 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. 313 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. 314/1 I monosaccaridi In natura i monosaccaridi possono trovarsi liberi o combinati a formare altre molecole più complesse.

pag. 314/2 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. 315 Glucosio, fruttosio, galattosio 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. Galattosio Non si trova allo stato libero ma combinato (è un costituente del lattosio e di alcuni glucidi complessi).

pag. 316/1 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. 316/2 I disaccaridi Dal punto di vista alimentare i principali disaccaridi sono il saccarosio, il maltosio e il lattosio.

pag. 317 Saccarosio, maltosio, lattosio 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. 318 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. 319 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. 320/1 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. 320/2 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. 13

pag. 321 Eteropolisaccaridi Emicellulose Presentano una struttura piuttosto ramificata, e contengono diversi monosaccaridi tra cui glucosio, galattosio, xilosio, mannosio. Pectine Abbondano nella frutta. In soluzione acida e zuccherina gelificano  utilizzate per preparare marmellate. Glicoproteine Svolgono importanti ruoli biologici: fibrinogeno (coagulazione del sangue), collagene (tessuto connettivo), ecc. 14

pag. 322/1 La fibra alimentare La fibra alimentare rappresenta la frazione degli alimenti vegetali resistente ai processi digestivi. I polisaccaridi

pag. 322/2 La fibra alimentare I polisaccaridi

pag. 323 Funzioni della fibra alimentare 17

pag. 324 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. 18

pag. 325 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 19

pag. 326 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. 20

pag. 327 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 21

pag. 328/1 Ciclo di Krebs e catena respiratoria 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 22

pag. 328/2 Ciclo di Krebs e catena respiratoria 23

pag. 329/1 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) 24

pag. 329/2 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. 25