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Carboidrati Semplici e Complessi: Energia e Struttura per Ragazzi

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Giulia Besana

11/09/2022

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Chimica

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I legami

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La forma delle molecole e le forze intermolecolari

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La forma delle molecole (geometria). teoria vsepr. molecole polari e non polari.

Carboidrati Semplici e Complessi: Energia e Struttura per Ragazzi

I carboidrati sono biomolecole fondamentali con funzioni energetiche e strutturali. Si dividono in monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi, ciascuno con ruoli specifici nel metabolismo e nella struttura cellulare.

• I monosaccaridi come glucosio e fruttosio forniscono energia immediata
• I disaccaridi come maltosio e saccarosio hanno funzione energetica
• I polisaccaridi come amido e glicogeno servono come riserva energetica
• La cellulosa ha una importante funzione strutturale nelle cellule vegetali

...

11/09/2022

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1 CARBOIDRATI FUNZIONI: energetica DISACCARIDI = di riserva i CARBOIDRATI si dividono in : MONOSACCARIDI = di pronto utilizzo -) PENTOSI -)

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Struttura del glucosio

Il glucosio è un monosaccaride fondamentale con formula C6H12O6. Può esistere in diverse forme strutturali:

  • Struttura lineare con un gruppo aldeidico
  • Struttura ciclica in soluzione acquosa

Vocabolario: Isomeri - Molecole con la stessa formula chimica ma diversa struttura.

La struttura del glucosio è caratterizzata da:

  • 6 atomi di carbonio
  • 12 atomi di idrogeno
  • 6 atomi di ossigeno

Highlight: Il metabolismo cellulare utilizza principalmente la forma ciclica del glucosio.

La capacità del glucosio di formare strutture cicliche in soluzione acquosa è fondamentale per le sue funzioni biologiche e la sua interazione con altre molecole.

1 CARBOIDRATI FUNZIONI: energetica DISACCARIDI = di riserva i CARBOIDRATI si dividono in : MONOSACCARIDI = di pronto utilizzo -) PENTOSI -)

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Disaccaridi: struttura e funzioni

I disaccaridi sono carboidrati formati dall'unione di due monosaccaridi. Hanno una funzione energetica di pronto utilizzo e si trovano in varie fonti naturali.

Principali disaccaridi:

  1. Maltosio: formato da due molecole di glucosio

    • Origine: si trova nel malto, nella birra e nel grano

  2. Saccarosio: composto da una molecola di glucosio e una di fruttosio

    • Origine: zucchero da tavola, derivato da canna da zucchero o barbabietola

  3. Lattosio: costituito da una molecola di glucosio e una di galattosio

    • Origine animale: presente nel latte di mucche, capre e altri mammiferi

Definizione: Il legame glicosidico è il legame chimico che unisce i monosaccaridi nei disaccaridi.

Esempio: La formula generale dei disaccaridi è C12H22O11 + H2O.

La formazione dei disaccaridi avviene attraverso una reazione di condensazione, che comporta la perdita di una molecola d'acqua. Il processo inverso, chiamato idrolisi, porta alla separazione dei monosaccaridi costituenti.

Highlight: Il lattosio è un disaccaride importante nell'alimentazione umana, ma può causare intolleranze in alcuni individui.

1 CARBOIDRATI FUNZIONI: energetica DISACCARIDI = di riserva i CARBOIDRATI si dividono in : MONOSACCARIDI = di pronto utilizzo -) PENTOSI -)

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Polisaccaridi: funzioni e strutture

I polisaccaridi sono carboidrati complessi formati da lunghe catene di monosaccaridi. Svolgono due funzioni principali:

  1. Funzione energetica di riserva
  2. Funzione strutturale

Principali polisaccaridi:

  1. Amido:

    • Origine vegetale
    • Funzione: riserva energetica
    • Struttura: formato da due polimeri di glucosio (amilosio e amilopectina)
    • Si accumula in organelli chiamati amiloplasti
    • Presente in alimenti come patate, cereali, banane e avocado

  2. Glicogeno:

    • Origine animale
    • Funzione: riserva energetica
    • Struttura: catena ramificata di molecole di glucosio
    • Si accumula nei muscoli e nel fegato

Definizione: Un polimero è una molecola complessa formata da più molecole semplici (monomeri) uguali o simili tra loro.

Highlight: L'amido e il glicogeno sono esempi di carboidrati complessi con funzione di riserva energetica.

1 CARBOIDRATI FUNZIONI: energetica DISACCARIDI = di riserva i CARBOIDRATI si dividono in : MONOSACCARIDI = di pronto utilizzo -) PENTOSI -)

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Cellulosa e chitina: polisaccaridi strutturali

La cellulosa e la chitina sono polisaccaridi con importante funzione strutturale negli organismi.

Cellulosa:

  • Principale componente della parete cellulare delle cellule vegetali
  • Formata da lunghe catene lineari di molecole di glucosio
  • Conferisce rigidità e protezione alle cellule vegetali

Highlight: La parete cellulare delle cellule vegetali è formata principalmente da cellulosa.

Struttura della parete cellulare vegetale:

  1. Membrana plasmatica
  2. Parete di cellulosa

Vocabolario: Plasmodesmi - Canali che attraversano la parete cellulare vegetale, permettendo la comunicazione tra cellule adiacenti.

Chitina:

  • Polisaccaride strutturale presente nell'esoscheletro di artropodi e nella parete cellulare di alcuni funghi
  • Simile alla cellulosa ma con diversa composizione chimica

Highlight: La parete cellulare è presente solo nelle cellule vegetali, mentre le cellule animali ne sono prive.

La cellulosa e la chitina sono esempi di come i carboidrati complessi possano svolgere ruoli strutturali fondamentali negli organismi, oltre alle loro funzioni energetiche.

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I carboidrati sono biomolecole fondamentali con funzioni energetiche e strutturali. Si dividono in monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi, ciascuno con ruoli specifici nel metabolismo e nella struttura cellulare.

• I monosaccaridi come glucosio e fruttosio forniscono energia immediata
• I disaccaridi come maltosio e saccarosio hanno funzione energetica
• I polisaccaridi come amido e glicogeno servono come riserva energetica
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Struttura del glucosio

Il glucosio è un monosaccaride fondamentale con formula C6H12O6. Può esistere in diverse forme strutturali:

  • Struttura lineare con un gruppo aldeidico
  • Struttura ciclica in soluzione acquosa

Vocabolario: Isomeri - Molecole con la stessa formula chimica ma diversa struttura.

La struttura del glucosio è caratterizzata da:

  • 6 atomi di carbonio
  • 12 atomi di idrogeno
  • 6 atomi di ossigeno

Highlight: Il metabolismo cellulare utilizza principalmente la forma ciclica del glucosio.

La capacità del glucosio di formare strutture cicliche in soluzione acquosa è fondamentale per le sue funzioni biologiche e la sua interazione con altre molecole.

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Disaccaridi: struttura e funzioni

I disaccaridi sono carboidrati formati dall'unione di due monosaccaridi. Hanno una funzione energetica di pronto utilizzo e si trovano in varie fonti naturali.

Principali disaccaridi:

  1. Maltosio: formato da due molecole di glucosio

    • Origine: si trova nel malto, nella birra e nel grano

  2. Saccarosio: composto da una molecola di glucosio e una di fruttosio

    • Origine: zucchero da tavola, derivato da canna da zucchero o barbabietola

  3. Lattosio: costituito da una molecola di glucosio e una di galattosio

    • Origine animale: presente nel latte di mucche, capre e altri mammiferi

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Esempio: La formula generale dei disaccaridi è C12H22O11 + H2O.

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Polisaccaridi: funzioni e strutture

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  1. Funzione energetica di riserva
  2. Funzione strutturale

Principali polisaccaridi:

  1. Amido:

    • Origine vegetale
    • Funzione: riserva energetica
    • Struttura: formato da due polimeri di glucosio (amilosio e amilopectina)
    • Si accumula in organelli chiamati amiloplasti
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  2. Glicogeno:

    • Origine animale
    • Funzione: riserva energetica
    • Struttura: catena ramificata di molecole di glucosio
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Definizione: Un polimero è una molecola complessa formata da più molecole semplici (monomeri) uguali o simili tra loro.

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Cellulosa e chitina: polisaccaridi strutturali

La cellulosa e la chitina sono polisaccaridi con importante funzione strutturale negli organismi.

Cellulosa:

  • Principale componente della parete cellulare delle cellule vegetali
  • Formata da lunghe catene lineari di molecole di glucosio
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Highlight: La parete cellulare delle cellule vegetali è formata principalmente da cellulosa.

Struttura della parete cellulare vegetale:

  1. Membrana plasmatica
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Chitina:

  • Polisaccaride strutturale presente nell'esoscheletro di artropodi e nella parete cellulare di alcuni funghi
  • Simile alla cellulosa ma con diversa composizione chimica

Highlight: La parete cellulare è presente solo nelle cellule vegetali, mentre le cellule animali ne sono prive.

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Introduzione ai carboidrati

I carboidrati svolgono diverse funzioni fondamentali negli organismi viventi:

  • Funzione energetica: forniscono energia di pronto utilizzo e di riserva
  • Funzione strutturale: formano importanti strutture cellulari

I carboidrati si classificano in tre gruppi principali:

  1. Monosaccaridi: formati da una singola molecola di zucchero
  2. Disaccaridi: composti da due molecole di zucchero
  3. Polisaccaridi: costituiti da molte molecole di zucchero

Definizione: I carboidrati sono biomolecole con formula generale Cn(H2O)n, dove n è il numero di atomi di carbonio.

I monosaccaridi si dividono ulteriormente in:

  • Pentosi (5 atomi di carbonio): come ribosio e desossiribosio
  • Esosi (6 atomi di carbonio): come glucosio, fruttosio e galattosio

Highlight: Il glucosio è il monosaccaride più importante, essendo alla base del metabolismo degli esseri viventi.

Esempio: Il ribosio è un componente dell'RNA, mentre il desossiribosio fa parte del DNA.

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