Glucidi o zuccheri

Glucidi: classificazione e principali funzioni

I glucidi, più comunemente detti zuccheri per il loro più conosciuto rappresentante (saccarosio o zucchero da tavola), derivano il loro nome dal greco glucos (dolce), dato che i più semplici glucidi presentano sapore dolce; in maniera generica spesso viene usato anche il nome carboidrati o idrati del carbonio in quanto i monosaccaridi hanno formula generale C_n(H₂O)_n.

Più correttamente, si definiscono derivati aldeidici e chetonici di alcoli polivalenti.

I glucidi sono i costituenti più importanti dei vegetali, che li sintetizzano utilizzando l'anidride carbonica dell'aria, l'acqua del terreno e l'energia solare (fotosintesi clorofilliana).

Nel corpo umano essi rappresentano solo l'1% in peso, ma hanno notevole importanza nutrizionale dovendo costituire, in una dieta normale, il 55-65% delle calorie totali.

D'altra parte essi sono anche i nutrienti più accessibili dal punto di vista economico in quanto costituenti principali dei cereali, dei legumi, della frutta e di numerosi altri prodotti vegetali. Nella dieta l'apporto maggiore di glucidi è sotto forma di amido (pane, pasta, riso, etc...), mentre seguono, in quantità notevolmente inferiori, il lattosio (latte), il saccarosio (zucchero da tavola) ed infine il glucosio e fruttosio (frutta).

Le funzioni svolte dai glucidi

Le funzioni svolte dai glucidi nell'alimentazione umana sono:

-funzione energetica: i glucidi rappresentano la fonte principale di energia a rapida utilizzazione ed a basso costo: 1 g fornisce circa 4 Kcal; si ricordi inoltre che alcune cellule fondamentali per il nostro organismo utilizzano come nutriente, in condizioni normali, solo il glucosio: globuli rossi, cellule del cervello. Qualunque siano i glucidi introdotti con la dieta, l'organismo umano con i processi digestivi e metabolici li converte quasi del tutto a glucosio, importante valuta energetica dell'organismo umano; anche alcuni amminoacidi e il glicerolo possono essere trasformati mediante i processi anabolici (si veda: anabolismo) in glucosio e per questo i glucidi non hanno carattere di essenzialità. D'altra parte una dieta povera di glucidi comporta una maggiore assunzione di lipidi con conseguente accumulo di corpi chetonici e l'utilizzo di nutrienti nobili come le proteine a scopo energetico.

-funzione di riserva: il glicogeno rappresenta una forma di immagazzinamento dell'energia, assorbita sotto forma di glucidi più semplici ma più ingombranti, che può essere utilizzata rapidamente in caso di carente apporto alimentare; nei vegetali la forma di riserva energetica maggiormente diffusa è l'amido.

- funzione plastica o di sostegno: molti glucidi vanno a costituire glicolipidi, glicoproteine (membrane cellulari), strutture di sostegno e protezione degli organismi animali e vegetali; si pensi alla cellulosa che per la sua funzione strutturale nei vegetali rappresenta il composto organico più diffuso nella biosfera o alla chitina degli esoscheletri degli insetti e di altri artropodi.

- ai carboidrati è stato inoltre riconosciuto anche un ruolo di “molecole informazionali” al pari di proteine e acidi nucleici: essi danno luogo a strutture complesse che servono da parole in codice nel linguaggio molecolare della vita; ad esempio, i carboidrati presenti sulla superficie cellulare legati a proteine e lipidi vengono riconosciuti da molecole complementari e di conseguenza fungono da marcatori nel riconoscimento cellulare. Di fondamentale importanza a tal proposito gli oligosaccaridi complessi legati a molecole lipidiche sulla superficie dei globuli rossi che, nelle loro varietà (antigene 0, antigene A, antigene B) contribuiscono alla determinazione dei gruppi sanguigni nell'uomo.

La digestione dei glucidi alimentari avviene nella bocca (amilasi presenti nella saliva) e nell'intestino (amilasi del succo pancreatico, α-glicosidasi, maltasi, lattasi, saccarasi e altre disaccaridasi delle membrane delle cellule epiteliali).

I monosi così ottenuti vengono assorbiti dagli enterociti e trasportati al fegato attraverso il sistema venoso, dove subiscono la trasformazione in glucosio, la valuta energetica dell'organismo.

Il fegato è dunque preposto a regolare la glicemia e immagazzinare il glucosio in eccesso sotto forma di glicogeno.

Infine il glucosio ematico viene trasportato alle varie cellule per scopi energetici e per produrre altre molecole complesse necessarie alle funzioni vitali (glicolipidi e glicoproteine).

L'apporto glucidico dalla dieta comprende anche una quota “non disponibile” ai fini nutritivi ossia la fibra (cellulosa, emicellulosa, pectina, lignina delle pareti cellulari vegetali e gomme, mucillagini e altre secrezioni vegetali), la quale è caratterizzata da legami ß-glicosidici che gli enzimi prodotti dall'organismo umano non sono in grado di scindere; essa ha comunque notevole importanza per l'azione meccanica che svolge a livello intestinale favorendo la peristalsi ed il movimento del chimo attraverso l'intestino, grazie alle sue proprietà gelificanti (frutta e legumi) e idrofile (cereali).

Classificazione dei glucidi

I glucidi si suddividono in:

1. Monosaccaridi o osi (o zuccheri semplici): costituiti da singole unità di poliidrossi-aldeidi o –chetoni, molecole contenenti più gruppi ossidrilici ed un gruppo aldeidico o chetonico; a loro volta, possono essere distinti tra aldosi o chetosi a seconda del gruppo carbonilico che li caratterizza ed in triosi, tetrosi, pentosi, esosi etc. a seconda del numero di C che costituisce la molecola.

2. Oligosaccaridi: formati da 2 a 10 unità monosaccaridiche legate in maniera covalente, si distinguono come disaccaridi (dal punto di vista alimentare, di gran lunga più importanti), trisaccaridi, etc. a seconda del numero di monosaccaridi coinvolti nella formazione della loro molecola.

3. Polisaccaridi: sono polimeri composti da più di 10 unità monosaccaridiche, fino a qualche migliaio, a formare lunghe catene lineari o ramificate.

Sia gli oligo che i polisaccaridi possono essere formati da uno stesso tipo di monoso (omosaccaridi) o da differenti tipi di monosi (eterosaccaridi).

Reazioni dei glucidi

Una delle reazioni più importanti nella chimica dei glucidi utilizza il fatto che il gruppo ossidrilico dell'emiacetale ha una reattività molto differente da quella degli altri ossidrili presenti nelle molecole di questi composti.

Questa reazione è la conversione di un emiacetale in un acetale per trattamento con un alcol in presenza di un catalizzatore acido.

Gli acetali di questo tipo vengono chiamati glicosidi.

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