I glucidi
più semplici, noti anche col nome di zuccheri, o anche di carboidrati, sono composti organici aventi una catena di 3-7 atomi di C che reca due o più ossidrili alcolici nonché una funzione aldeidica o chetonica; essi presentano numerosi isomeri.
Più comuni in biologia sono gli zuccheri a 5 o 6 atomi di carbonio, 'pentosi' ed 'esosi'.
Lo zucchero più comune in biologia è il
glucosio: esso è il prodotto terminale della
fotosintesi ed è anche il 'combustibile' più adoperato dagli organismi.
Lo zucchero più impiegato nell'alimentazione umana è il saccarosio che è un
disaccaride formato da una molecola di glucosio unita a una molecola di
fruttosio mediante eliminazione di H2O tra due ossidrili. Il saccarosio viene comunemente ricavato dalla canna da zucchero e dalla barbabietola.
Importanti disaccaridi sono il
maltosio derivante dalla digestione dell'amido (è formato da due molecole di glucosio) e il
lattosio contenuto nel latte (è formato da una molecola di glucosio e una di galattosio): per fermentazione batterica il lattosio viene degradato ad acido lattico, quello che conferisce allo yogurt la tipica acidità.
Due derivati azotati del glucosio, l'acetilglucosammina e l'acido acetilmurammico sono parti costitutive di alcuni polisaccaridi molto importanti in biologia.
I
polisaccaridi (o glicani) hanno funzioni di riserva energetica, o formano gli involucri di cellule e di organismi interi.
Taluni polisaccaridi hanno come
monomero un disaccaride o un trisaccaride, e talvolta un tetrasaccaride, sicchè lungo la catena si susseguono, alternandosi con regolarità, due, tre o quattro residui diversi.
Tra i polisaccaridi di riserva debbono essere ricordati per la loro importanza: il
glicogeno contenuto nelle cellule di cianobatteri, di
funghi e di
animali, l'amilosio e l'amilopectina che formano l'amido delle piante; tutti e tre sono polimeri del glucosio.
L'inulina, polisaccaride di riserva di molte Composite (cicoria, carciofi, topinambur, dalie) è un polimero del fruttosio, trova utili impieghi nella dietetica.
I polisaccaridi di riserva vengono facilmente idrolizzati mediante la fornitura ai singoli residui dei prodotti della scissione dell'acqua: -H ed -OH. Si ricostituiscono così i monomeri che possono esser nuovamente ripolimerizzati. Questi alterni processi sono facilitati dal fatto che la molecola del glicogeno e dell'amilopectina sono ramificate. Le molecole del glicogeno pesano qualche migliaio di
kDal e sono tanto voluminose da rendersi visibili al microscopio elettronico.
Tra i polisaccaridi di protezione sono da menzionare: la chitina, polimero dell'acetilglucosammina, che forma le pareti cellulari dei funghi e l'esoscheletro degli artropodi; la cellulosa che forma le pareti cellulari di molti protisti e delle piante;
nonché un glicano formato da acetilglucosammina e acido acetilmurammico che partecipa alla formazione della parete cellulare dei batteri.
Le molecole dei polisaccaridi di protezione sono filamentose e la struttura elicoidale conferisce ad esse resistenza alla trazione ed elasticità; tendono ad ordinarsi nello spazio assumendo forma cristallina, proprietà particolarmente evidente per la cellulosa. In molti casi essa forma lunghi sottili filamenti che trovano impiego nell'industria umana: esempi ben noti son quelli del cotone, del lino, della canapa e della iuta. Di questo polisaccaride, il più abbondante nella biosfera, ne vengono sintetizzate e distrutte ogni anno circa mezzo miliardo di tonnellate.
