LA CHIMICA DEI CARBOIDRATI È UNA PARTE FONDAMENTALE DELLA CHIMICA ORGANICA CHE STUDIA LE PROPRIETÀ, LA STRUTTURA E LE REAZIONI DEI CARBOIDRATI. I CARBOIDRATI, NOTI ANCHE COME ZUCCHERI, SONO COMPOSTI ORGANICI PRIMARI CHE HANNO UN RUOLO ESSENZIALE NELLA BIOLOGIA E NELLA NUTRIZIONE DEGLI ESSERI UMANI E DEGLI ALTRI ORGANISMI VIVENTI. ESSI SONO LA PRINCIPALE FONTE DI ENERGIA PER IL NOSTRO CORPO E SONO PRESENTI IN UNA VASTA GAMMA DI ALIMENTI. INOLTRE, I CARBOIDRATI SONO UTILIZZATI DA PIÙ SISTEMI BIOLOGICI PER FUNZIONI STRUTTURALI E DI SEGNALE.
I CARBOIDRATI SONO COMPOSTI ORGANICI FORMATI PRINCIPALMENTE DA CARBONIO, IDROGENO E OSSIGENO, CON UNA RAZIONE CHIMICA GENERALE DI CnH2nOn. ESSI SONO CLASSIFICATI PRINCIPALMENTE IN TRE CATEGORIE: MONOSACCARIDI, DISACCARIDI E POLISACCARIDI. QUESTI COMPOSTI RAPPRESENTANO UNA DELLE PRINCIPALI FONTI DI ENERGIA PER GLI ESSERI UMANI E GLI ANIMALI.
I MONOSACCARIDI SONO CARBOIDRATI SEMPLICI, CHE NON POSSONO ESSERE ULTERIORMENTE IDROLIZZATI IN MOLECOLE PIÙ PICCOLE. ESSI SONO LA FORMA PIÙ SIMPLICE DI CARBOIDRATI E SONO SOLITAMENTE SOSTANZE SOLUBILI IN ACQUA CON UN SAPORE DOLCE. I MONOSACCARIDI SONO COMPOSTI DA UNA SOLA UNITA' DI ZUCCHERO E POSSONO ESSERE CLASSIFICATI IN BASE AL NUMERO DI ATOMI DI CARBONIO CHE CONTENGONO:
UN ESEMPIO FAMOSO DI MONOSACCARIDE È IL GLUCOSIO, CHE È UNA PRINCIPALE SORGENTE DI ENERGIA PER LE CELLULE. IL GLUCOSIO È UN'ALDOSE CON UN GRUPPO ALDEIDICO SUL CARBONIO 1 ED È UN ISOMERO DEL FRUTTOSIO, CHE È UNA CETOSE.
I DISACCARIDI SONO CARBOIDRATI FORMATI DALL'UNIONE DI DUE MONOSACCARIDI MEDIANTE UNA REAZIONE DI CONDENSAZIONE CHE RILASCIA UNA MOLECOLA DI ACQUA. I DISACCARIDI PIÙ COMUNI SONO:
OGNI DISACCARIDE È IDROLIZZATO IN DUE MONOSACCARIDI DA ENZIMI SPECIFICI CHE AGISCONO SU DI ESSO, AD ESEMPIO, L'AMALASI DECOMPOSE IL MALTOSE IN GLUCOSIO.
I POLISACCARIDI SONO CARBOIDRATI COMPLESSI COMPOSTI DA LUNGHE CATENE DI MONOMERI DI MONOSACCARIDI LEGATI TRA LORO DA LEGAMI GLICOSIDICI. I POLISACCARIDI POSSONO ESSERE DIVISI IN DUE CATEGORIE PRINCIPALI:
L'AMIDO È IL PRINCIPALE POLISACCARIDE DI RISERVA ENERGETICA NEI VEGETALI, MENTRE IL GLICOGENO È SIMILE E FUNGE DA RISERVA ENERGETICA PRINCIPALE NEGLI ANIMALI. LA CELLOLOSA, CHE È COMPOSTA DA UN'ALTRA FORMA DI GLUCOSIO, È IL PRINCIPALE COMPONENTE DEI PARETI CELLULARI DEI VEGETALI.
I CARBOIDRATI HANNO UNA GAMMA DI FUNZIONI ESSENZIALI PER LA VITA. ESSI FORNISCONO ENERGIA AL CORPO, SPECIALMENTE AL CERVELLO E AI MUSCOLI, CHE DIPENDONO PRIMARIAMENTE DA GLUCOSIO PER IL LORO FUNZIONAMENTO. OLTRE ALL'ENERGIA, I CARBOIDRATI SONO UTILIZZATI ANCHE NELLA COSTRUZIONE DI STRUTTURE CELLULARI, COME LA CELLOLOSA NELLE PIANTE E LA CHITINA NELLE INSETTI E NELLE CROSTACEI.
IL METABOLISMO DEI CARBOIDRATI È UN PROCESSO ESSENZIALE NEL CORPO, IN CUI I CARBOIDRATI VENGONO SUDDIVISI E CONVERTITI IN ENERGIA. IL PRIMO PASSO PRINCIPALE DI QUESTO PROCESSO È LA DIGESTIONE DEI CARBOIDRATI, CHE VENGONO IDROLIZZATI DA ENZIMI COME L'AMALASI PER RENDERE DISPONIBILI GLI ZUCCHERI COME GLUCOSIO. IL GLUCOSIO VIENE ASSORBITO NEL CIRCOLO SANGUIGNO E UTILIZZATO DALLE CELLULE O IMMAGAZZINATO COME GLICOGENO NEL FEGATO E NEI MUSCOLI.
I CARBOIDRATI SONO UNA PARTE INDISPENSABILE DI UNA DIETA EQUILIBRATA. I CARBOIDRATI COMPLESSI, COME QUELLI PRESENTI NELLE VERDURE, NEL RISO E NEL PANE INTEGRALE, FORNISCONO ENERGIA A LENTO RILASCIO E SONO RICCHI DI FIBRE. I CARBOIDRATI SEMPLICI, COME GLI ZUCCHERI AD ALTA CONCENTRAZIONE, COME IL SACCOSIO E IL FRUTTOSIO, DOVREBBERO ESSERE CONSUMATI CON MODERAZIONE PER EVITARE SPICHI DI ZUCCHERO NEL SANGUE.