Glucidi: che cosa sono, tipi e a cosa servono

Glucidi: che cosa sono, tipi e a cosa servono
Ultima modifica 08.11.2022
INDICE
  1. Cosa sono i glucidi?
  2. Tipi di glucidi
  3. A cosa servono i glucidi e dove si trovano
  4. Glucidi e nutrizione
  5. Metabolismo dei glucidi

Cosa sono i glucidi?

In chimica organica, i glucidi (carboidrati o saccaridi) sono definiti come biomolecole costituite da atomi di carbonio (C), idrogeno (H) e ossigeno (O), solitamente con un rapporto idrogeno/ossigeno di 2:1 e formula empirica Cm(H2O)n (dove m può o non può essere diverso da n).

La formula bruta di riferimento è quella del glucosio: C6H12O6.

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Tuttavia, non tutti i carboidrati sono conformi a questa definizione stechiometrica (ad es. gli acidi uronici, deossi-zuccheri, come il fucosio), né tutte le sostanze chimiche conformi a questa definizione sono automaticamente classificate come carboidrati (ad es. formaldeide e acido acetico).

Il termine "glucide" è più comunemente utilizzato in biochimica, come sinonimo di saccaride.

Tipi di glucidi

Nel gruppo dei glucidi sono comprese le molecole semplici (monosaccaridi) e quelle complesse (disaccaridi, polioli, oligosaccaridi, polisaccaridi).

Monosaccaridi, disaccaridi e polioli sono i glucidi più piccoli (a basso peso molecolare); comunemente identificati come zuccheri, hanno tipicamente una buona solubilità in acqua. Viceversa, gli oligo- e i polisaccaridi sono più grandi (ad balto peso molecolare) e, tranne alcuni (come le maltodestrine), solitamente hanno una più bassa idrosolubilità.

Sebbene la nomenclatura scientifica dei glucidi sia complessa, i nomi dei monosaccaridi e dei disaccaridi terminano molto spesso con il suffisso -osio.

A cosa servono i glucidi e dove si trovano

I glucidi svolgono numerosi ruoli negli organismi viventi:

  • Il glucosio è il monosaccaride più importante per l'uomo e svolge principalmente un ruolo energetico per le cellule. Forniscono 3,75-4,00 chilocalorie per grammo (kcal / g). Fruttosio e galattosio, altri due monosaccaridi, hanno la medesima funzione ma l'organismo umano deve prima convertirli in glucosio (nel fegato);
  • I polisaccaridi servono principalmente da riserva di energia (ad es. amido e glicogeno) e come componenti strutturali (ad es. cellulosa delle piante e chitina negli artropodi);
  • Il ribosio monosaccaride a 5 atomi di carbonio è un componente importante dei coenzimi (es. ATP, FAD e NAD) ed è anche la "spina dorsale" dell'RNA. Il relativo desossiribosio è un componente del DNA;
  • Alcuni glucidi e derivati ​​includono molte altre importanti biomolecole, che svolgono ruoli chiave nel sistema immunitario, nella fecondazione, nella prevenzione della patogenesi, nella coagulazione del sangue e nello sviluppo.

I carboidrati sono fondamentali per la nutrizione umana (e non solo); si trovano in un'ampia varietà di alimenti naturali e trasformati.

L'amido è il polisaccaride più abbondante, soprattuto nei cereali (frumento, mais, riso ecc.), nelle patate, nelle castagne, nel frutto dell'albero del pane e negli alimenti trasformati a base di farine (pane, pasta ecc.).

Gli zuccheri solubili compaiono nella dieta umana principalmente come saccarosio (zucchero da tavola composto da glucosio+fruttosio, estratto dalla canna da zucchero o barbabietola da zucchero), lattosio (abbondante nel latte, composto da glucosio+galattosio), fruttosio libero e glucosio libero, questi ulti due presenti naturalmente nella frutta, nella verdura, nello sciroppo d'acero, di agave, nella melata e nel miele. Zucchero da tavola, latte, miele e sciroppi vengono spesso aggiunti alle bevande e a molti cibi preparati, come marmellate, biscotti e torte.

La cellulosa, un polisaccaride presente nelle pareti cellulari di tutte le piante, è uno dei componenti principali della fibra alimentare insolubile. L'inulina invece, oligosaccaride di riserva tipico delle Asteraceae, è un polimero indigeribile (per la stessa ragione della cellulosa) a base di fruttosio, e rappresenta una fibra alimentare solubile. Molte altre gomme e mucillagini idrosolubili condividono le stesse proprietà.

Sebbene non sia digeribile per l'uomo - a causa dei legami glicosidici impossibili da scindere per il nostro apparato digerente - la fibra alimentare partecipa a:

Glucidi e nutrizione

Livelli elevati di glucidi si trovano negli alimenti trasformati o raffinati a base vegetale, inclusi dolci, biscotti e caramelle, zucchero da tavola, miele, bibite, pane, pasta e cracker "bianchi", marmellate e prodotti a base di frutta, cereali per la colazione ecc.

Quantità inferiori sono solitamente associate a cibi non raffinati o ad altri prodotti più idratati o con più fibre, proteine o grassi, come gli integrali, i legumi, i tuberi, alcuni frutti ecc.

Gli alimenti di origine animale hanno generalmente i livelli di carboidrati più bassi, sebbene il latte contenga un'alta percentuale di lattosio, e il miele e la melata siano ricchi di fruttosio, glucosio e saccarosio.

Metabolismo dei glucidi

Per metabolismo dei glucidi si intende la serie di processi biochimici responsabili della formazione, scomposizione e interconversione dei carboidrati negli organismi viventi.

Il glucide più importante è il glucosio, uno zucchero semplice solubile (monosaccaride) che viene metabolizzato da quasi tutti gli organismi conosciuti.

Il glucosio e altri glucidi fanno parte di un'ampia varietà di percorsi metabolici:

  • le piante sintetizzano i carboidrati dall'anidride carbonica e dall'acqua, mediante la fotosintesi, immagazzinando l'energia assorbita internamente, spesso sotto forma di amido o lipidi;
  • i vegetali vengono consumati dagli animali e dai funghi, e utilizzati come substrato per la respirazione cellulare (in presenza o meno di ossigeno);

L'ossidazione di un grammo di carboidrati produce circa 4,00 kcal (16 kJ) di energia, mentre l'ossidazione di un grammo di acidi grassi (lipidi) produce circa 9,00 kcal (38 kJ).

Il corpo umano immagazzina tra 300 e 500 g di carboidrati, sotto forma di glicogeno, a seconda del peso corporeo; il muscolo scheletrico contribuisce a gran parte dell'immagazzinamento, seguito dal fegato. Modeste quantità si trovano nel surrene, nei reni, nella retina e nei testicoli.

L'energia ottenuta dalla glicolisi anaerobica e dall''ossidazione del glucosio viene immagazzinata temporaneamente sotto forma di ATP (adenosina-tri-fosfato). Il residuo dell'ossidazione del glucosio, oltre all'energia, è costituito da anidride carbonica e acqua.

Catabolismo dei glucidi

Il catabolismo è la reazione metabolica che le cellule adottano per smantellare le molecole più grandi e distruggerle, estraendo energia. Esistono due principali vie cataboliche dei monosaccaridi: la glicolisi anaerobica e il ciclo dell'acido citrico.

Nella glicolisi, oligo- e polisaccaridi vengono scissi in monosaccaridi da enzimi glicoside idrolasi. Le unità monosaccaridiche possono quindi entrare nella via catabolica dei monosaccaridi.

Nelle prime fasi della glicolisi è necessario un investimento di 2 ATP per fosforilare il glucosio in glucosio 6-fosfato (G6P), e il fruttosio 6-fosfato (F6P) in fruttosio 1,6-bifosfato (FBP), spingendo così la reazione in avanti irreversibilmente.

In alcuni casi, come per l'uomo, non tutti i tipi di carboidrati sono direttamente utilizzabili, poiché non sono presenti gli enzimi digestivi e metabolici necessari. In tal caso si fa ricorso alla loro conversione da parte del fegato.

Autore

Riccardo Borgacci

Riccardo Borgacci

Dietista e Scienziato Motorio
Laureato in Scienze motorie e in Dietistica, esercita in libera professione attività di tipo ambulatoriale come dietista e personal trainer