Polisaccaridi - biochimica

Scritto da Fabrizio Crisafulli.
Pubblicato il 30-04-2014 Revisionato il 20-11-2014
Fabrizio Crisafulli

Laureato in biologia, curo da oltre quindici anni siti di informazione scientifica.

Tavola dei contenuti: Classificazione dei polisaccaridi - Esempi di polisaccaridi - Glicogeno

I polisaccaridi sono carboidrati, formati da lunghe catene di monomeri semplici, come ad esempio il glucosio. I polisaccaridi di maggior interesse biologico sono rappresentati dall'amido, dal glicogeno e dalla cellulosa.

Hanno un importante ruolo strutturale ed energetico. In particolare, sono utilizzati dagli organismi come fonti energetiche pronte per essere demolite ed utilizzate.

Classificazione dei polisaccaridi

I polisaccaridi possono essere classificati in base alla loro struttura e composizione. In prima analisi, si distinguono i polisaccaridi lineari da quelli ramificati. I primi non hanno diramazioni e sono uniti tutti dal medesimo tipo di legame; i polisaccaridi ramificati, invece, possiedono diversi legami e per questo motivo assumono delle forme non lineari.

Polisaccaridi lineari Polisaccaridi ramificati
Polisaccaridi lineari Polisaccaridi ramificati Polisaccaridi poliramificati
Polisaccaridi lineari, presentano il medesimo legame. Polisaccaridi ramificati, con legami differenti. Polisaccaridi ramificati con legami differenti e più legami tra monomeri.

Un altro tipo di classificazione prevede l'analisi dei singoli monomeri che costituiscono il polisaccaride, sia lineare sia ramificato. Gli omopolisaccaridi sono formati da monomeri uguali tra loro; l'amido è un esempio di omopolisaccaride poiché è formato da glucosio. Gli eteropolisaccaridi, invece, sono formati da monomeri differenti; le pectine sono degli eteropolisaccaridi.

Omopolisaccaridi Eteropolisaccaridi
Polisaccaridi lineari Eteropolisaccaridi
Omosaccaridi, formati dallo stesso monomero. Eteropolisaccaridi, formati da monomeri differenti.

La classificazione fisiologica, invece, si basa sull'osservazione funzionale dei polisaccaridi. I polisaccaridi di riserva sono tutti quei polisaccaridi che vengono conservati per, in seguito, essere catabolizzati e fornire dunque energia alla cellula. I polisaccaridi strutturali, sono tutti quei carboidrati che non hanno un ruolo primario nel metabolismo ma servono per il mantenimento fisico o meccanico di alcune strutture cellulari.

Esempi di polisaccaridi

In natura esistono molte molecole che possono essere classificate come polisaccaridi. Alcune molecole, fondamentali, per la vita animale e vegetale sono senza dubbio l'amido, il glicogeno e la cellulosa.

Amido

L'amido è un polisaccaride formato da circa 3000 monomeri di glucosio. È presente in due forme: l'amilosio e l'amilopectina.

L'amido, indifferentemente dalla presenza e dal numero di ramificazioni, possiede sempre una funzionalità riducente in quanto la funzione emiacetalica dell'estremità ultima del glucosio (C-1 terminale) può formare nuovi legami

Amilosio

L'amilosio è un polisaccaride formato da una serie di monomeri uniti da legami α(1→4) glicosidici. Il tipo di legame non permette la formazione di ramificazioni, in altre parole di interruzioni della linearità della catena.

Amilosio
Formula di struttura dell'amilosio.

L'amilosio è formato da circa 3000 monomeri di glucosio e la sua digestione inizia nell tratto iniziale dell'apparato digerente per opera dell'enzima amilasi.

Amilopectina

L'amilopectina, a differenza dell'amilosio, possiede delle ramificazioni lungo la sua catena. Il tipo di legame glicosidico è α(1→4) almeno fino a quando non si incontra una ramificazione caratterizzata dal legame α(1→6). L'amilopectina è un polisaccaride che, generalmente, è formato da circa 3000 monomeri di glucosio

Amilopectina
Formula di struttura dell'amilopectina

La digestione dell'amilopectina inizia nel primo tratto digerente. In modo eguale all'amido l'amilopectina viene idrolizzata dall'enzima amilasi che inizia il suo compito nella bocca essendo presente nella saliva. L'amilasi salivare, in particolare, fornisce il primo "burst" energetico che dona la sensazione di benessere già durante la masticazione di cibi contenenti polimeri di glucosio.

Glicogeno


Il glicogeno, proprio come l'amilopectina, è un lungo polimero formato da un elevato numero di monomeri di glucosio. Nel glicogeno sono, infatti, presenti un numero di monomeri di glucosio pari a circa 10.000.000. Per questo motivo il glicogeno è un ottimo polimero di riserva energetica in quanto, durante il deficit dietetico, può essere idrolizzato per liberare singoli monomeri di glucosio. Tale glucosio, una volta fosforilato, può entrare nel ciclo di Krebs per la biosintesi di ATP e di molecole dal potere riducente o nella  via dei pentoso fosfati per formare altrettante molecole dal potere riducente.

Glicogeno
Formula di struttura del glicogeno.

Il glicogeno è una molecola altamente ramificata. I legami α(1→4) formano delle catene lineari almeno fino a quando non si incontrano legami α(1→6). Il motivo dell'elevata ramificazione della molecola può essere spiegato dal fatto che il complesso enzimatico che idrolizza il glicogeno, formato da tre enzimi, lavora meglio in presenza di ramificazioni.

Cellulosa

La cellulosa è un carboidrato formato da circa 7000 monomeri di glucosio. È molto simile all'amilosio ma la differenza fondamentale risiede nel tipo di legame. Nell'amido il legame è di tipi α(1→4) mentre nella cellulosa è di tipo ß(1→4). Questo vuol dire che i monomeri costituenti la cellulosa sono in configurazione beta ed, in altre parole, la cellulosa è un polisaccaride formato da numerosi monomeri di beta-D-Glucosio.

Cellulosa
Formula di struttura della cellulosa.

La cellulosa è un componente fondamentale della parete cellulare delle cellule eucariotiche delle piante. La sua digestione non è possibile nei mammiferi in quanto carenti dell'enzima appropriato per idrolizzarla: l'enzima cellulasi. Tale catalizzatore biologico è invece presente in alcuni batteri ed in altri vertebrati.

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