I Polisaccaridi: Struttura e Funzione

I Polisaccaridi

• I polisaccaridi sono polimeri ad alto peso molecolare composti da monosaccaridi.
• Le loro strutture possono essere lineari o ramificate.
• Si classificano in omopolisaccaridi, formati dalla ripetizione dello stesso monosaccaride, o eteropolisaccaridi, contenenti diversi tipi di monosaccaridi.

Polisaccaridi negli Animali

• Il glicogeno è una riserva di carboidrati a livello muscolare ed epatico.
• La chitina, un polimero di N-acetilglucosammina, costituisce l'esoscheletro degli artropodi.
• I proteoglicani sono formati da proteine legate a disaccaridi o glicosamminoglicani e si trovano nella matrice extracellulare dei tessuti connettivi.
• I mucopolisaccaridi sono glicosamminoglicani che si associano a proteine per formare proteoglicani. Tra i più importanti troviamo l'acido ialuronico, la condroitina e l'eparina.

Polisaccaridi nelle Piante

• L'amido è la riserva di carboidrati nelle piante.
• La cellulosa, le emicellulose e le pectine costituiscono la fibra alimentare e svolgono una funzione strutturale nelle piante.

L'Amido

• L'amido è un omopolisaccaride costituito da amilosio e amilopectina.
• Si trova nell'endosperma dei semi e nei tuberi, fungendo da riserva energetica per la pianta.
• Ha la forma di granuli, la cui forma è caratteristica per ogni pianta.
• La sua struttura complessa è composta da:
  • Amilosio: catena lineare di unità di glucosio legate da legami α -1,4.
  • Amilopectina: struttura ramificata con unità di glucosio legate da legami α -1,4 e α -1,6.

Il Granulo di Amido

• L'amilopectina si dispone generando regioni cristalline, alternate a zone amorfe.
• Ha proprietà birifrangenti ai raggi X, evidenziando un elevato grado di orientamento molecolare.
• I granuli dei tuberi sono più cristallini di quelli dei cereali.
• Le molecole di amilosio si insinuano in modo radiale tra le molecole di amilopectina. I lisofosfolipidi presenti si complessano all'interno dell'elica formata dall'amilosio.

Solubilità dell'Amido

• I granuli di amido sono insolubili in acqua fredda a causa dei molti legami a idrogeno che si instaurano al loro interno.
• Il riscaldamento dei granuli di amido provoca l'assorbimento di acqua e la perdita della birifrangenza, fenomeno noto come gelatinizzazione.
• A 100°C l'amido assume uno stato amorfo.

Retrogradazione dell'Amido

• La viscosità della soluzione di amido aumenta con il raffreddamento, a causa del ristabilimento dei legami idrogeno tra amilosio e amilopectina.
• Questo processo, noto come retrogradazione, si traduce in una perdita di viscosità nelle soluzioni diluite e in un aumento della gommosità nei gel a base di amido.
• Le catene di amilosio, che mantengono legate le catene di amilopectina espanse, tendono a riassociarsi tra loro espellendo acqua.
• Il congelamento accelera la retrogradazione. Ad esempio, gli addensanti a base di amido, utilizzati nei prodotti surgelati, subiscono questo processo.
• Gli amidi "waxy", costituiti solo da amilopectina, sono più resistenti al fenomeno della retrogradazione.

Amido Pregelatinizzato

• L'amido pregelatinizzato è ottenuto tramite un trattamento termico di una sospensione di amido in acqua, seguito da essiccamento e polverizzazione.
• Questo procedimento impedisce all'amido di retrogradare, rendendolo solubile a freddo.
• Viene utilizzato come addensante per prodotti che non richiedono riscaldamento per la preparazione.

L'Amido nel Pane

• Durante l'impastamento, i granuli di amido assorbono acqua e subiscono danni.
• Le amilasi della farina idrolizzano una piccola quantità di amido durante la lievitazione, producendo maltosio e altri zuccheri che vengono metabolizzati dai lieviti, generando anidride carbonica (CO2).
• I granuli di amido gelatinizzano durante la cottura.
• Dopo 1-2 giorni, il pane diventa raffermo a causa della retrogradazione dell'amido.
  • La prima fase riguarda la retrogradazione dell'amilosio, causando una perdita di freschezza.
  • La seconda fase coinvolge la retrogradazione dell'amilopectina, portando ad un raffermimento del pane.
  • Si osserva un aumento della durezza della mollica e una perdita di elasticità.
• Il riscaldamento del pane provoca una nuova gelatinizzazione dell'amido, riducendo parzialmente il fenomeno della retrogradazione.
• Nelle torte, la retrogradazione è più lenta, poiché i grassi presenti si complessano con le eliche di amilosio, rallentandone il processo.

Amido Resistente

• È la parte dell'amido che non viene digerita dagli enzimi intestinali e non viene assimilata dall'organismo.
• Può essere formato da amido retrogradato, amido cristallino o amido scaldato in carenza di acqua, la cui struttura è modificata e non più attaccabile dagli enzimi.

Questo quiz esplora i polisaccaridi, i loro tipi e le loro funzioni negli organismi viventi. Scoprirai le differenze tra omopolisaccaridi ed eteropolisaccaridi, nonché il ruolo di polisaccaridi come glicogeno e cellulosa in animali e piante. Metti alla prova le tue conoscenze su questi importanti composti biochimici.