Macromolecole biologiche 2. glucidi

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MACROMOLECOLE BIOLOGICHE

2. glucidi

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Glucidi Sono comunemente chiamati zuccheri o carboidrati.

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Glucidi Sono costituiti da carbonio, idrogeno e ossigeno.

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I glucidi si suddividono in 4 gruppi principali:

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• MONOSACCARIDI

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• MONOSACCARIDI

• DISACCARIDI

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• MONOSACCARIDI

• DISACCARIDI

• OLIGOSACCARIDI

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• MONOSACCARIDI

• DISACCARIDI

• OLIGOSACCARIDI

• POLISACCARIDI

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• MONOSACCARIDI

• DISACCARIDI

• OLIGOSACCARIDI

• POLISACCARIDI

zuccheri semplici

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• MONOSACCARIDI

• DISACCARIDI

• OLIGOSACCARIDI

• POLISACCARIDI zuccheri

complessi

zuccheri semplici

MONOSACCARIDI

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Monosaccaridi sono glucidi semplici, costituiti da pochi atomi di carbonio (da 3 a 7), legato a idrogeno e ossigeno.

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Monosaccaridi

generalmente, nei viventi,

sono molecole cicliche (cioè chiuse ad anello).

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Monosaccaridi

I più importanti sono:

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Monosaccaridi


il gruppo dei pentosi (5 atomi di carbonio)

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Monosaccaridi



il gruppo degli esosi

(6 atomi di carbonio).

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Monosaccaridi





RIBULOSIO (importante x la fotosintesi)

RIBOSIO (nell’RNA)

DEOSSI-RIBOSIO (nel DNA)

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Monosaccaridi





RIBULOSIO (importante x la fotosintesi)

RIBOSIO (nell’RNA)

DEOSSI-RIBOSIO (nel DNA)

GLUCOSIO

FRUTTOSIO

GALATTOSIO

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Fra gli esosi il più importante è il

glucosio, che è la

fonte di energia per la stragrande maggioranza degli esseri viventi, e per tutte le cellule del nostro corpo.

Monosaccaridi

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Il fruttosio ha

una struttura molto simile al glucosio.

Monosaccaridi

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Il miele...

… è in pratica una soluzione acquosa, molto concentrata, di glucosio e fruttosio.

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Il miele... … è la fonte di energia preferita dagli sportivi:

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infatti gli zuccheri semplici, che non hanno bisogno di essere «digeriti», passano direttamente dall’apparato digerente al sangue …

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infatti gli zuccheri semplici, che non hanno bisogno di essere «digeriti», passano direttamente dall’apparato digerente al sangue …

… e da qui ai muscoli, dove vengono subito “bruciati” per ricavarne energia.

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Fruttosio,

un “dolcificante” dietetico

Il fruttosio è in commercio anche come

dolcificante dietetico.

In realtà il suo potere calorico è simile a quello

dello zucchero comune (saccarosio)…

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Fruttosio,

un “dolcificante” dietetico

… tuttavia il suo

potere dolcificante è maggiore

a parità di peso (in pratica è più dolce

dello zucchero), quindi il suo uso

permette di risparmiare qualche kcal.

DISACCARIDI

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è il comune zucchero da cucina!

Disaccaridi: saccarosio

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è formato da 1 molecola di glucosio + 1 molecola di fruttosio legate fra loro.


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durante la digestione nell’intestino, il saccarosio dev’essere scisso nei suoi componenti (monosaccaridi) da un enzima specializzato: la saccarasi


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è lo zucchero

contenuto nel latte dei mammiferi.

Disaccaridi: lattosio

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è formato da 1 molecola di glucosio + 1 molecola di galattosio legate fra loro.


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come per il saccarosio, nell’intestino, il lattosio dev’essere scisso nei suoi componenti (monosaccaridi) da un enzima specializzato: la lattasi.


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le persone che “non digeriscono il latte” spesso sono prive dell’enzima lattasi.


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Originariamente, nella specie umana, solo i bambini producevano nel proprio organismo l’enzima lattasi…

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perché il latte non era un alimento abituale degli adulti, quindi non serviva mantenere l’enzima anche in età adulta.

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Quando gli uomini popolarono terre più fredde,

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Quando gli uomini popolarono terre più fredde, ed iniziarono ad alimentarsi con il latte del bestiame che allevavano…

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Quando gli uomini popolarono terre più fredde, ed iniziarono ad alimentarsi con il latte del bestiame che allevavano…

…furono favoriti dalla selezione naturale

quegli individui che per mutazione spontanea

mantenevano la lattasi anche da adulti.

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Compensavano così anche la carenza di vitamina D…

…conseguente alla minore esposizione al sole.

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Attualmente, infatti, gli adulti che digeriscono bene il latte sono più frequenti fra i discendenti da popolazioni originarie dei paesi freddi (ad es. Nord Europa), mentre sono più rari, ad esempio, fra gli afroamericani.

Percentuale della popolazione intollerante al lattosio in ogni Paese del mondo

Chi non digerisce il latte attualmente può optare per il latte “ad alta digeribilità” (HD), che è trattato industrialmente con un enzima lattasi che scinde il lattosio in glucosio e galattosio.

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Il latte HD è leggermente più dolce al gusto, perché ha il doppio di molecole “zuccherine” rispetto a quelle presenti nel latte normale.

Il suo potere calorico, tuttavia, è simile.

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POLISACCARIDI

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i polisaccaridi più importanti sono...

nelle piante: negli animali:

amido

(riserva di energia)

cellulosa (sostegno

meccanico)

glicogeno (riserva di

energia)

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nelle piante: negli animali:

amido

(riserva di energia)

cellulosa (sostegno

meccanico)

glicogeno (riserva di

energia)

tutti e tre sono

polimeri del glucosio

i polisaccaridi più importanti sono...

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amilosio

amilopectina

Amido

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E’ la riserva di glucosio delle piante.

Amido

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Il glucosio prodotto nella fotosintesi viene polimerizzato

sotto forma di amido …

Amido

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… e accumulato in granuli contenuti negli amiloplasti, soprattutto nei semi e negli organi sotterranei (tuberi, bulbi, rizomi).

Amido

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Amido

… e accumulato in granuli contenuti negli amiloplasti, soprattutto nei semi e negli organi sotterranei (tuberi, bulbi, rizomi).

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Amiloplasti in cellule di patate

Amido

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Tutti i popoli del mondo hanno alla base della propria tradizione alimentare cibi ricchi di amido:

• semi di cereali (frumento, riso, mais, miglio, orzo, avena)

• tuberi (patate, igname, manioca)

Amido

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è alla base della “piramide” di una corretta alimentazione

Amido

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Amido

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Amido

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Cellulosa

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forma la parete che circonda tutte le cellule vegetali.

Ha quindi una funzione strutturale, di sostegno.

Cellulosa

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Cellulosa

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La cellulosa è la materia prima

con cui si fabbrica la carta, alcune fibre tessili,

e molti altri tipi di oggetti.

Cellulosa

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Gli enzimi (amilasi) che scindono l’amido separando le molecole di glucosio di cui è fatto, come tutti gli enzimi,

sono altamente specifici.

Perché non digeriamo la cellulosa?

amido

cellulosa

amido

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Nella cellulosa i monomeri di glucosio sono legati in modo differente rispetto all’amido, e quindi i nostri enzimi non sono in grado di scindere il loro legame: ecco perché la cellulosa è per noi non digeribile.


amido

cellulosa

amido

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Anche gli erbivori, generalmente, sono sprovvisti degli enzimi necessari a digerire la cellulosa…


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… per poterne sfruttare l’energia, infatti, devono ospitare nel proprio apparato digerente

dei batteri che hanno

l’enzima cellulasi.


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Anche se non possiamo digerirla, la cellulosa è una parte importante della nostra alimentazione, come componente principale

della fibra alimentare.

Cellulosa = fibra alimentare

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L’alimentazione occidentale è troppo povera di fibra: bisogna mangiare più frutta e verdura!

Cellulosa = fibra alimentare

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Glicogeno

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Gli animali (noi compresi) che mangiano cibi contenenti amido li digeriscono, ed assorbono il glucosio che da essi deriva.

Glicogeno

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Il glucosio in eccesso dev’essere immagazzinato, altrimenti i livelli di glucosio nel sangue (normalmente mantenuti allo 0,1%) diventerebbero troppo alti.

Glicogeno

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Il fegato riceve il sangue ricco di glucosio direttamente dall’intestino,

e trasforma il glucosio contenuto nel sangue

in glicogeno.

Glicogeno

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Il glicogeno è quindi

la riserva di glucosio negli animali, come l’amido lo è per le piante.

Glicogeno

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Nell’immagine: una sezione di

cellula del fegato. Sono visibili

molti granuli di glicogeno nel citoplasma.

Glicogeno

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Il glicogeno viene immagazzinato anche

in gran quantità nei

muscoli scheletrici, cioè quelli che servono

per il movimento, che hanno bisogno di

molta energia per funzionare.

Glicogeno

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Metabolismo del glucosio

glicogeno

amido

disaccaridi (saccarosio, lattosi0)

monosaccaridi (glucosio, fruttosio,

galattosio)

Scorta: glicogeno

Distribuzione e utilizzo in

tutte le cellule: glucosio

Apporto dagli

alimenti:

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Il legame fra molecole di glucosio è dello stesso tipo di quello che si trova nell’amido…

Glicogeno

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Il legame fra molecole di glucosio è dello stesso tipo di quello che si trova nell’amido… … tuttavia la macromolecola che risulta è diversa perchè, rispetto all’amido, il glicogeno presenta un grande numero di

ramificazioni.

Glicogeno

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Glicogeno

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Chitina …è un polisaccaride un po’ particolare:

è un polimero del glucosio simile alla cellulosa, ma, a differenza di questa,

alle molecole di glucosio sono legate molecole di acetilammina,

che comprende un atomo di azoto.

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Chitina …è un polisaccaride un po’ particolare:

è un polimero del glucosio simile alla cellulosa, ma, a differenza di questa,

alle molecole di glucosio sono legate molecole di acetilammina,

che comprende un atomo di azoto.

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Chitina la chitina costituisce

il robusto esoscheletro degli Artropodi

(Crostacei, Aracnidi e Insetti)…

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Chitina

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Chitina

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Chitina

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Chitina

… e forma la parete cellulare nei Miceti (funghi, muffe…)

e in alcuni Batteri.

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Chitina

… e forma la parete cellulare nei Miceti (funghi, muffe…)

e in alcuni Batteri.

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Chitina

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Chitina

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