Carboidrati: Definizioni, Formula e Funzioni

Carboidrati - Definizioni e Formula

• I glucidi (zuccheri) sono anche noti come carboidrati o idrati di carbonio.
• La formula bruta dei carboidrati presenta un rapporto costante tra i suoi costituenti atomici: Carbonio / Ossigeno / Idrogeno = 1 / 1 / 2.
• La formula generale è Cn(H2O)n, dove n è un numero maggiore o uguale a tre e spesso non superiore a sei.

Funzioni dei Carboidrati

• Agiscono come elementi strutturali essenziali per gli organismi viventi, supportando soprattutto i vegetali (cellulosa).
• Forniscono energia per tutte le funzioni dell’organismo.
• Costituiscono l'esoscheletro degli invertebrati (chitina).

Autotrofi ed Eterotrofi

• Gli organismi autotrofi (es. Piante) possono produrre sostanza organica da sostanza inorganica, come zuccheri (glucosio) da acqua e CO2 tramite fotosintesi.
• Gli organismi eterotrofi (es. animali) devono assumere sostanza organica attraverso l'alimentazione.
• Esempi di fonti eterotrofe: frutta e miele (fruttosio); barbabietola da zucchero e zucchero di canna (saccarosio); latte e latticini (lattosio); cereali, tuberi e legumi (amido).

Classificazione in Base Alla Complessità

• Monosaccaridi: i glucidi più semplici.
• Oligosaccaridi: formati da un piccolo numero di monosaccaridi (3-10).
• Polisaccaridi: formati da molte unità di monosaccaridi.

Monosaccaridi

• Sono molecole poliossidrillate con una funzione aldeidica (ald-osi, R-CHO con R=Cn On H2n+1) o chetonica (chet-osi, R 1-CO-R 2 con R1,2= Cn1,2 On1,2 H2n1,2+1).

Gliceraldeide

• È l'aldoso più semplice, con formula C3H6O3, e ha due enantiomeri.
• È caratterizzato da atomi di carbonio chirali o asimmetrici.
• Le lettere D (destro) e L (levo) indicano la posizione del gruppo -OH sul secondo atomo di carbonio (C-2).

Diidrossiacetone

• È un carboidrato utilizzato principalmente nei prodotti autoabbronzanti.
• La sua forma fosfatica, il diidrossiacetone fosfato (DHAP), è un intermedio nella glicolisi.
• È l'unico zucchero senza carboni asimmetrici, quindi senza isomeri ottici.

Ulteriori Classificazioni Basate sul Numero di Atomi di Carbonio

• Triosi: tre atomi di carbonio.
• Tetrosi: quattro atomi di carbonio.
• Pentosi: cinque atomi di carbonio.

Monosaccaridi Essenziali

• Ribosio; acidi nucleici - ATP - coenzimi, chetopentoso - anello a 5 atomi
• Glucosio: piante (fotosintesi) - sangue - carburante cellule, aldoesoso - anello a 6 atomi
• Fruttosio: miele - frutta - presente nel saccarosio, chetoesoso - anello a 5 atomi
• Galattosio: strutture nervose - presente nel lattosio, aldoesoso - anello a 6 atomi
• Mannosio: frassino della manna - presente in polisaccaridi, aldoesoso - anello a 6 atomi
• Glucosio e fruttosio: i monosaccaridi più importanti.

Disaccaridi - Formazione e Esempi

• Derivano dall'unione di due monosaccaridi tramite legame O-glicosidico.
• Maltosio: composto da α-D-glucosio + α-D-glucosio.
• Lattosio: composto da β-D-glucosio + β-D-galattosio.
• Saccarosio: composto da α-D-glucosio + β-D-fruttosio.
• Il legame nel maltosio si forma per condensazione e ha un'estremità riducente.
• Nel saccarosio, il legame α 1-2 si forma tra l' -OH emiacetalico del glucosio e il carbonio C2 del fruttosio; è uno zucchero non riducente.

Oligossacaridi

• Sono glucidi formati da 3 a 10 monosaccaridi, ma alcuni includono disaccaridi e zuccheri fino a 20 unità.
• Esempi: maltotriosio e frutto-oligosaccaridi.
• Maltotrosio è un trissacaride, composto da tre glucosidi, legati con α-1,4, prodotto dalla alfa-amilasi, attraverso idrolisi di legami α-1,4 glicosidico
• Frutto-oligosaccaridi (FOS): fibre solubili presenti in vari frutti e verdure, ottenuti per idrolisi enzimatica e la cui fonte principale è l'inulina.

Polisaccaridi - Definizioni e Tipi Principali

• Formati da molte unità di monosaccaridi.
• Tipi principali: l’amido (riserva di carboidrati delle piante), il glicogeno (riserva di carboidrati degli animali) e la cellulosa (funzione strutturale nelle piante).
• Nell'amido, i legami sono α-glicosidici, mentre nella cellulosa sono β-glicosidici. Ciò impedisce la digestione della cellulosa.
• I polisaccaridi possono formare le glicoproteine.

Amido

• Contiene 20% di amilosio (solubile in acqua calda, molecola non ramificata con legami α1-4) e 80% di amilopectina (insolubile, molecola ramificata con legami α1-4 e α1-6).

Glicogeno

• Polisaccaride di riserva negli animali, simile all'amilopectina con più ramificazioni.
• Peso molecolare variabile a seconda dell'organo: muscolare (PM=1000000) ed epatico (PM=5000000).
• Di norma, gli organismi accumulano circa 350g giornalmente.

Cellulosa

• Polisaccaride più abbondante in natura, composto da 300-3000 unità di glucosio con legami β1-4. -I polimeri di cellulosa formano strutture a reticolo stabilizzate da legami H intra e intercatena.

Glicoproteine

• Sono costituite principalmente da carboidrati legati a proteine, con catene oligosaccaridiche non superiori a 15 unità.
• Comprendono proteine di superficie, proteine extracellulari, proteine di trasporto.
• Possono avere un influenza su come le proteine si ripiegano e/o sulla loro localizzazione.

Acidi Nucleici: DNA e RNA

• Sono molecole biologiche essenziali per la sopravvivenza delle cellule viventi, poiché contengono, trasportano, decifrano ed esprimono proteine che codificano le informazioni genetiche.
• Il DNA (Acido desossiribonucleico) è il patrimonio genetico di molti organismi viventi
• L'RNA (Acido ribonucleico) è una macromolecola biologica che ricopre un ruolo nella sintesi proteica a partire dal DNA.

Nucleotidi: Subunità Fondamentali

• Sono costituiti da: una base organica azotata, uno zucchero (ribosio o desossiribosio) a cinque atomi di carbonio e un gruppo fosfato.

RNA vs. DNA - Differenze nelle Basi Azotate e Zuccheri

• Lo zucchero del DNA è il 2-deossiribosio, mentre quello dell'RNA è il ribosio.
• Le basi azotate del DNA A,G,C e T mentre, dell'RNA sono: Adenina, Guanina, Citosina e Uracile.

Struttura a Doppia Elica del DNA

• Nel 1953, Watson e Crick proposero la struttura a doppia elica del DNA. Le forze attrattive tra i filamenti sono prevalentemente legami a idrogeno.
• Adenina (A) si lega alla Timina (T) e Guanina (G) si lega alla Citosina (C)
• Esiste un intera catena polinucleotidica il cui filamento è stabilizzato anche dalle forze idrofobiche.

Generalità sull' RNA

• L'RNA è costituito da: rRNA (RNA ribosomiale); mRNA (RNA messagero); tRNA (RNA transfer); snRNA (piccoli RNA nucleari); miRNA (micro RNA) siRNA (piccoli RNA interferenti).

• L'rRNA rappresenta circa il 75-80% dell'RNA totale. La sua funzione è verosimilmente quella di impalcatura per le proteine ribosomiali per costituire i ribosomi,

• mRNA: costituisce il 5-10 % dell'RNA totale; (500 - 100.000, Amplifica geneticamente l' informazione trasmettendo l' informazione genetica dal nucleo al citoplasma.

• tRNA (Struttura secondaria a trifoglio: Legato agli aminoacidi fungendo da adattattori nella traduzione del codice genetico nelle proteine. Si compone di 74 – 93 nucleotidi Presenta un anticodone complementare a quella il codone del amminoacido (ogni tRNA è specifico per amminoacido);

Formazione e Funzione di siRNA e miRNA

• Sono RNA scoperti di recente
• miRNA (micro RNA): di piccole molecole di RNA (20-22 nucleotidi); sono essenziali nella crescita e nello sviluppo dell'organismo condizionando l'espressione genica ( inibire la traduzione dell mRNA in proteine degradandolo.
• siRNA (piccoli RNA interferenti) molecole di RNA (20-22 nucleotidi): esercitano un notevole controllo sull espressione genica; sono un meccanismo di protezione, (sopprimere l'espressione indesiderata di geni).

Duplicazione del DNA

• Diverse teorie circolano circa il metodo di duplicazione del DNA, tuttavia si definisce come: semiconservativa (DNA composta da due filamenti antiparalleli avvolti intorno allo stesso asse per formare una doppia elica destrorsa rigida.)
• Richiede che il DNA sia in specifiche condizioni e che si svolga seguendo queste due fasi: la separazione dei filamenti DNA grazie ad enzimi specifici, e dall’altra allungamento di ciascun filamento per aggiunta di nucleotidi all’estremità.
• A DNA polimerasi, DNA stampo, Precursori desossi-nucleotidi trifosfati, e DNA Elicasi; le componenti necessarie alla replicazione.
• DNA Elicasi: Aprono la doppia elica del DNA per la replicazione (velocità di crca 1000 nucleotidi al secondo), e l' energia ricavata viene catalizzata dagli ATP.
• Topoisomerasi I e 2, comporta una torsione aumenta all'avanzare dell'azione dell'elicasi ed è ciò che fa intervenire gli enzimi e si ruota, e/o tagliate le superavvolgimenti.
• la formacella della replicazione: tratti di DNA , costitutui dai due filamenti separati e rilassati (senza superavvolgimenti) e la primasi ( che crea un segmento nucleotidico)

DNA polimerasi I e II

• A sintesi completata le azioni di DNA si sostituiscono la rimozione dei filamenti( RNA) si sovrascrivono quelli I e II.

Lipidi - Caratteristiche Generali

• I lipidi, comunemente noti come grassi, sono indispensabili, come altri principi nutrizionali: proteine, i carboidrati, le vitamine e i sali minerali.
• Comprendono un gruppo eterogeneo di componenti, chimico e funzionale (non solubili in H2O)

Funzioni dei Lipidi

• Sono una fonte di energia a lungo termine (9 kcal/grammo) in circolo, per il veicolo di vitamine liposolubili, per l’equilibrio degli acidi.
• Funzione degli Acidi: Sostentano per l’attività fisica aerobico, e hanno azioni: legati all'albumina nel plasma, grassi dal tessuto adiposo, dal muscolo scheletrico

Classificazione dei Lipidi

• Lipidi Semplici o neutri: trigliceridi (triacilgliceroli), principale forma di deposito di grasso
• Lipidi Composti: combinati con altre sostanze chimiche (fosfolipidi, glicolipidi, lipoproteine).
• Lipidi Derivati: generati da lipidi semplici e complessi (colesterolo).

Acidi Grassi

• I costituenti essenziali dei lipidi sono gli acidi grassi (catena alifatica con un gruppo carbossilico -COOH).
• Esistono acidi grassi saturi (senza doppi legami) e insaturi. Quelli insaturi tendono a ridurre il colesterolo LDL e promuovono l'acido oleico.
• L'acido linoleico viene ottenuto dagli omega 6, dagli omega 3.

Acidi Grassi: saturi & insaturi

• Acidi: Hanno la stessa composizione degli atomi associati ai carboni & impegnati nel composto 2 forme.
• Acidi saturi hanno atomi di carbonio che contengono acqua
• Acidi grassi saturi a catena corta i:
• Sono un acido a basso impatto (catabolico), che viene assimilato nell’intestino.
• Acidi grassi saturi: Gli acidi sono gli acidi ricchi di grasso che sono ottenuti dal frumento, frutta secca, legumi ecc.
• Un eccesso di quest'ultimo porta dei problemi agli organi.

Fosfolipidi (Lipidi Complessi)

• Costituiti da molecole organiche che sono collegate da lipidi e amminoacidi (acido grasso).
• Gli alimenti che hanno una prevalenza del due per cento hanno un ruolo strutturale che energetico (legato gliidrati, il legame con altre molecole e la capacità di etilene.)

Colesterolo

• Il gruppo steroideo di colesterolo ha struttura piana al contatto (cellule alifatiche), al suo gruppo 3 ( è in contatto nel mezzo), e con la polarazione. -I fosfogliceridi sono suddivisibili dalla struttura: fosfogliceroli e sfingofosfolipidi

Sali Minerali - Carateristiche Generali

• L'organismo animale per il 95,7% il propio peso è costitutito ad acqua- 4,2% è dato dai Macroelementi
• I sali minerali: Inorganici (che vanno ad assorbire i microelementi)
• Esistono però elementi che l’organismi hanno Bisongo di sintetizare.

Funzioni dei Sali Minerali

• Struttura molecole essenziali (per formazione scheletro).
• Alcuni minerali : Sono necessari per la sintesi proteica (Zolfo fa parte aminoadi)
• A elementi che vanno nei sistemi: Metalloezimi & Metalloenzimi (hano un atomo).
• Alcuni minerali sono importanti per le funzioni vitali (il magnesio al calico va ad assorbire la vitamina D).

Contenuto

• Macroelementi: comprendono ( calciae il magnesio) con un Ppm di g / kg 12.000 15 + che hanno un gorniolo sopra ai 100g)
• Micro Elementi: comprendono( zincoe il cabalto) con un g / kg < 0.04 002.1 con un Ppm a tracce.

Dati Esselsi

• Calcio: Va ad interviene sulla calcificazione (E il costitente cellulare ed ha degli effetti sulla le ossa).
• I problemi del Calcio sono che sono attivi solo in Ca (il potassio di ioni) il più importante negli iperalcemia + si attinge il derivati e le legumi
• Il fosforo: ha un ruolo con il calcio ha molte funzioni sul tessuto organico ,(sopratutto se è nei cereli).
• Magnesio: attivo su 20/28 nell' attivazione.
• Potassio: E a intero nelle cellule (regola il ph)
• Sodio; molto abbondante nella celluola (nella presione e tra cellule)
• Cloro: è il più negativo e va a correlazione col sodio (la digestione gastrica viene ingerito per la nutrizione)

Macroelementi

• Il fabbisogno giornaliero di cloro varia a seconda dell'età. L'apporto giornaliero adeguato è compreso tra 0,18 g e 2.3 g
• È stato fatto un uso eccessivo di cloro attraverso gli alimenti che possono influire nell’assorzioni dei macroelementi, come la nutrizio.
• Zolfo Importante per il tessuto dei corpi sono soddisfatte ma è in un’escesioni dei tesssuti la lassi.