Caratteristiche e Formazione dei Disaccaridi
Mappa concettuale
I disaccaridi, come lattosio e saccarosio, sono carboidrati essenziali nel metabolismo umano e nella struttura delle piante. La galattosemia è un disturbo genetico legato al loro metabolismo. I polisaccaridi, come amido e cellulosa, svolgono funzioni di riserva energetica o strutturali.
Riassunto
Schema
Caratteristiche e Formazione dei Disaccaridi
I disaccaridi sono carboidrati formati dall'unione di due monosaccaridi mediante un legame glicosidico, che si stabilisce in seguito a una reazione di condensazione. Durante questa reazione, si libera una molecola d'acqua e si forma un legame acetale o chetale tra i carboni anomerici dei monosaccaridi. Il legame glicosidico può essere α o β, a seconda dell'orientamento del gruppo ossidrile del carbonio anomerico. Gli enzimi specifici o un ambiente acido possono catalizzare l'idrolisi dei disaccaridi, riconvertendoli nei rispettivi monosaccaridi.Disaccaridi Comuni e le Loro Specificità
I disaccaridi più noti includono il lattosio, il maltosio, il saccarosio e il cellobiosio, che pur avendo la stessa formula molecolare (C12H22O11), differiscono nella struttura. Il lattosio, zucchero principale del latte, è composto da galattosio e glucosio uniti da un legame β(1→4)-glicosidico. Il maltosio, derivato dall'idrolisi dell'amido, è formato da due unità di glucosio con un legame α(1→4)-glicosidico. Il saccarosio, comunemente noto come zucchero da tavola, è un dimerico di glucosio e fruttosio con un legame α(1→2)-glicosidico. Il cellobiosio, componente della cellulosa, è costituito da due unità di glucosio legate da un legame β(1→4)-glicosidico.Galattosemia: Un Errore Innato del Metabolismo dei Disaccaridi
La galattosemia è una patologia genetica che impedisce la corretta metabolizzazione del galattosio a causa della deficienza o dell'assenza di uno degli enzimi necessari per la sua trasformazione in glucosio. L'accumulo di galattosio e dei suoi metaboliti può causare danni neurologici, epatici e renali. Il trattamento prevede una dieta esente da lattosio e galattosio per evitare le complicazioni associate alla malattia.Polisaccaridi: Macromolecole con Diverse Funzioni Biologiche
I polisaccaridi sono polimeri di monosaccaridi legati da legami glicosidici e si classificano in omopolisaccaridi, costituiti da un solo tipo di monosaccaride, e eteropolisaccaridi, formati da monosaccaridi diversi. L'amido e il glicogeno sono omopolisaccaridi di riserva energetica nelle piante e negli animali, rispettivamente, mentre la cellulosa è un omopolisaccaride strutturale nelle piante. L'amido è composto da due polimeri, amilosio e amilopectina, e il glicogeno è simile all'amilopectina ma più ramificato. La cellulosa, formata da catene di β-D-glucosio, non è digeribile dagli esseri umani a causa della mancanza degli enzimi necessari per idrolizzare i legami β(1→4)-glicosidici.Chitina e la Diversità degli Eteropolisaccaridi
La chitina è un omopolisaccaride con funzione strutturale, composto da unità di N-acetilglucosammina legate da legami β(1→4)-glicosidici, che si trova nell'esoscheletro di crostacei e insetti e nelle pareti cellulari dei funghi. Gli eteropolisaccaridi, come l'acido ialuronico e il peptidoglicano, svolgono funzioni biologiche cruciali. L'acido ialuronico, presente nel liquido sinoviale e nell'umor vitreo, è formato da ripetizioni di N-acetilglucosammina e acido D-glucuronico. Il peptidoglicano, componente strutturale della parete cellulare dei batteri, è costituito da catene di N-acetilglucosammina e acido N-acetilmuramico, interconnesse da brevi peptidi che conferiscono resistenza meccanica alla parete.
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Struttura e formazione dei disaccaridi
Legame glicosidico
Il legame glicosidico si forma tra due monosaccaridi mediante una reazione di condensazione, liberando una molecola d'acqua
Orientamento del legame glicosidico
α o β
Il legame glicosidico può essere α o β a seconda dell'orientamento del gruppo ossidrile del carbonio anomerico
Idrolisi dei disaccaridi
Gli enzimi specifici o un ambiente acido possono catalizzare l'idrolisi dei disaccaridi, riconvertendoli nei rispettivi monosaccaridi
Disaccaridi comuni e le loro specificità
Lattosio
Il lattosio è un disaccaride composto da galattosio e glucosio uniti da un legame β(1→4)-glicosidico ed è il principale zucchero presente nel latte
Maltosio
Il maltosio è un disaccaride derivato dall'idrolisi dell'amido, formato da due unità di glucosio con un legame α(1→4)-glicosidico
Saccarosio
Il saccarosio è un disaccaride composto da glucosio e fruttosio con un legame α(1→2)-glicosidico ed è comunemente noto come zucchero da tavola
Cellobiosio
Il cellobiosio è un disaccaride presente nella cellulosa, formato da due unità di glucosio legate da un legame β(1→4)-glicosidico
Galattosemia
Definizione e cause
La galattosemia è una patologia genetica causata dalla deficienza o assenza di enzimi necessari per la corretta metabolizzazione del galattosio in glucosio
Effetti e trattamento
L'accumulo di galattosio e dei suoi metaboliti può causare danni neurologici, epatici e renali e il trattamento prevede una dieta esente da lattosio e galattosio
Polisaccaridi e le loro funzioni biologiche
Classificazione dei polisaccaridi
I polisaccaridi si classificano in omopolisaccaridi, costituiti da un solo tipo di monosaccaride, e eteropolisaccaridi, formati da monosaccaridi diversi
Riserva energetica
Amido
L'amido è un omopolisaccaride di riserva energetica nelle piante, composto da due polimeri, amilosio e amilopectina
Glicogeno
Il glicogeno è un omopolisaccaride di riserva energetica negli animali, simile all'amilopectina ma più ramificato
Funzione strutturale
Cellulosa
La cellulosa è un omopolisaccaride strutturale nelle piante, composto da catene di β-D-glucosio non digeribili dagli esseri umani
Chitina
La chitina è un omopolisaccaride con funzione strutturale presente nell'esoscheletro di crostacei e insetti e nelle pareti cellulari dei funghi
Eteropolisaccaridi con funzioni biologiche
Acido ialuronico
L'acido ialuronico, composto da ripetizioni di N-acetilglucosammina e acido D-glucuronico, svolge funzioni biologiche cruciali nel liquido sinoviale e nell'umor vitreo
Peptidoglicano
Il peptidoglicano, costituente della parete cellulare dei batteri, è formato da catene di N-acetilglucosammina e acido N-acetilmuramico interconnesse da brevi peptidi che conferiscono resistenza meccanica alla parete
Caratteristiche e Formazione dei Disaccaridi
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00
Durante la formazione di un legame ______ tra i ______, si libera una ______ d'acqua.
acetale o chetale
carboni anomerici
molecola
01
Il legame glicosidico nei disaccaridi può essere di tipo ______ o ______, determinato dall'orientamento del ______ del carbonio anomerico.
α
β
gruppo ossidrile
02
L'______ dei disaccaridi in monosaccaridi può essere catalizzata da ______ specifici o da un ambiente ______.
idrolisi
enzimi
acido
