I polisaccaridi: definizione, classificazione e struttura molecolare

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Corso di Laurea: Insegnamento: Numero lezione: Titolo: Psicologia I polisaccaridi

I polisaccaridi (detti anche glucani) sono osidi e precisamente olosidi e chimicamente I polisaccaridi sono polimeri naturali formati da centinaia perfino migliaia unita' monosaccaridiche collegate tra loro attraverso legami glicosidici. A differenza delle classi di composti precedentemente esaminate, i polisaccaridi non presentano strutture e quindi pesi molecolari ben definiti ma appaiono estremamente complesse per cui è necessario parlare di pesi molecolari medi e non assoluti. Così, ad esempio, si possono avere cellulose o amidi diversi a seconda delle fonti da cui sono stati isolati.

I più importanti polisaccaridi sono quelli derivati dai pentosi (pentosani) e degli esosi (esosani), ma in natura si ritrovano anche sotto forma mista (pentoesosani).

Classificazione dei polisaccaridi

I polisaccaridi possono essere classificati In base alla funzione biologica si distinguono in:

• polisaccaridi di riserva : es. amido, destrine, inuline nelle piante; glicogeno negli animali
• polisaccaridi strutturali ( la formazione di strutture di sostegno )> es. cellulosa, emicellulosa etc. nelle piante; chitina e mucopolisaccaridi negli animali

In base alla funzione nutrizionale si distinguono in:

• polisaccaridi disponibili : es. amido

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• polisaccaridi non disponibili: es. cellulosa, emicellulosa, pectine (l'insieme di questi polisaccaridi costituisce la "fibra")

In base alla composizione chimica si distinguono in:

• omopolisaccaridi : es. amido, glicogeno, cellulosa
• eteropolisaccaridi : es. emicellulose, pectine, glicoproteine

I polisaccaridi possono essere distinti in omopolisaccaridi ed eteropolisaccaridi. Gli omopolisaccaridi sono formati da un solo tipo di residuo monosaccaridico e prendono il nome dal residuo monosaccaridico cambiando "osio" in "ano", per esempio

Glucani: polimeri del glucosio Xilani: polimeri dello xilosio Mannani: polimeri del mannosio Galattani: polimeri del galattosio

I polisaccaridi vengono anche distinti in lineari e ramificati. I polisaccaridi lineari sono formati da una singola catena in cui i monosaccaridi sono legati tra loro con lo stesso tipo di legame. Esempi di polisaccaridi lineari sono l'amilosio (un componente dell' amido) e la cellulosa.

Cellulosa ed amido, entrambi polimeri del glucosio, sono dei glucani in cui e' diverso il tipo di legame fra i residui. Nell'amilosio le unità zuccherine sono 2 C 2007 - 2016 Università degli Studi eCampus - Via Isimbardi 10 - 22060 Novedrate (Co)- C.F. 9002752130 - Tel: 031.79421 - Fax: 031.7942501 - Mail: info@uniecampus.ite CAMPUS UNIVERSITÀ Corso di Laurea: Insegnamento: Numero lezione: Titolo: Psicologia collegate tra loro attraverso legami 1->4 a-glicosidico, mentre Nel caso della cellulosa, però, tali legami sono tutti , più stabili dei legami a-glucosidici.

Nei polisaccaridi ramificati esiste una catena principale lineare a cui sono attaccati altri gruppi (generalmente con legami diversi da quelli presenti nella catena principale). Esempi: amilopectina (componente dell' amido) e glicogeno.

L'amido

l'amido questo polisaccaride che si trova depositato nel citoplasma delle cellule vegetali sotto forma di Grossi granuli rappresenta un importante fonte di energia delle piante e costituisce la razione preponderante dei carboidrati complessi assunti in una corretta alimentazione.

l'amido è generalmente presente per un 20% con Alfa amilosio, ed il restante 80% come catene polisaccaridi variamente ramificate che costituiscono l'amilopectina.

A livello molecolare, noi sappiamo che l'amido nativo (come lo si trova in natura) è fatto da due distinti componenti: amilosio e amilopectina, che possono essere isolati per frazionamento e studiati separatamente.

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Sia l'amilosio che l'amilopectina danno esclusivamente D(+)glucosio per idrolisi acida: essi differiscono quindi soltanto per la dimensione molecolare e per il modo in cui le singole unità di glucosio sono tra loro legate all'interno del polimero.

Amilosio

amilosio l'amilosio è costituito da lunghe catene prive di ramificazioni e in cui le unità monosaccaridiche sono costituite da D-glucosio unite da un legame glicosidico a(1->4) (ovvero ogni molecola di glucosio ha Carboni in posizione 1 unito per mezzo di un legame glicosidico al carbonio in posizione 4 del monomero successivo) e assumono una disposizione ad elica con 6 molecole di glucopiranosio per spira, la struttura è stabilizzata da legami a idrogeno.

le catene di Alfa amilosio presentano una distribuzione dei pesi molecolari che può variare da poche centinaia fino a 500.000 Dalton in grado di formare in acqua micelle idratate in grado di conferire un'intensa colorazione blu a soluzione di iodio. perché in queste condizioni le catene di amilosio si stabilizzano in forma di elica e le molecole di iodio sono complessate lungo l"asse dell"elica.

La colorazione blu del complesso dipende dalla lunghezza della catena: con 100 residui si ha massimo di assorbanza a 700 nm, ma con 25 residui il massimo è a 550 nm (colorazioni rosso-brune).

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Amilopectina

amilopectina L'amilopectina differisce dall'amilosio per il fatto che contiene oltre a legami glicosidici 1->4 anche legami glicosidici 1->6.

Come l'amilosio, anche l'amilopectina fornisce per idrolisi totale un solo monosaccaride il D(+)glucosio. E' un polisaccaride a struttura altamente ramificata costituita da centinaia di catene corte, ciascuna formata da una ventina di unità di D(+)glucosio L'amilopectina può contenere fino a centomila unità di glucosio e raggiungere un peso molecorare di 100 milioni di Dalton ed è la più grande bio-macromolecola conosciuta. Queste caratteristiche rendono conto dell'insolubilità in acqua dimostrata da questo polisaccaride.

l'amilopectina ha una struttura molto compatta, altamente ramificata, dovuta ai legami (1-6) la lunghezza media delle ramificazioni può essere costituita da 20- 25 unità monosaccaridiche di glucosio a seconda della sua origine

Tali ramificazioni sono originate da legami glicosidici a(1->6) che costituiscono i punti di ramificazione di tratti lineari in cui il D- glucosio è legato con le legami a(1->4).

Struttura dell'amido

Struttura dell'amido gli amidi dei cereali ed altri vegetali sono comunemente caratterizzati da diversi rapporti di massa tra amilosio e amilopectina con conseguenti effetti sulle funzionalità è sul loro potenziale impiego nei processi tecnologici quali cottura estrusione tostatura soffiatura eccetera

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Come conseguenza della loro struttura fine, amilosio e amilopectine hanno proprietà fisiche diverse ed in particolare esibiscono una differente solubilità in acqua: l'amilosio infatti è solubile, mentre l'amilopectina risulta praticamente insolubile.

Nelle varie matrici vegetali, I granuli di amido sono organizzati a vari livelli e variano per forma e dimensione (da 0.1 a 200 um), ma essi hanno tutti una caratteristica comune: al microscopio ed irradiati con luce polarizzata, i granuli di amido colorati con lo iodio mostrano una caratteristica " croce di Malta" che indica l'esistenza di una struttura fortemente organizzata.

Le proprietà fisiche dell'amido - la sua stabilità e le trasformazioni di fase, ad esempio da granuli di amido a gel, o dalla pasta secca cruda a quella cotta - sono direttamente correlate al suo ordine molecolare.

Su una scala. microscopica , La maggior parte dei granuli di amido sono organizzati in anelli concentrici dette anelli di accrescimento, Questi "sono costituiti da strati cristallini intercalati con zone amorfe.

Gli strati amorfi di amido sono composti generalmente da amilosio.

Ciascun anello di accrescimento cristallino (in contrasto con lo strato amorfo) presenta una struttura di amilopectina densamente impaccata.

Si suppone che l'amilopectina sia orientata radialmente nel granulo di amido con l'estremità riducente rivolta verso la parte interna del granulo

Nelle regioni cristalline le catene vicine danno origine a brevi tratti di doppia elica Le doppie eliche sono impaccate molto strettamente, con un alto grado di 6 C 2007- 2016 Università degli Studi eCampus - Via Isimbardi 10 - 22060 Novedrate (Co)- C.F. 9002752130 - Tel: 031.79421 - Fax: 031.7942501 - Mail: info@uniecampus.ite CAMPUS UNIVERSITÀ Corso di Laurea: Insegnamento: Numero lezione: Titolo: Psicologia regolarità, come in un cristalli. La formazione di doppie eliche è una stabilizzazione fisica delle catene vicine e non è catalizzata da enzimi. Si verifica tra le catene con almeno 9 residui di glucosio ed è responsabile della struttura cristallina degli anelli di crescita.

Un modello di struttura ad albero dell'amilopectina, consente la distinzione di tre principali categorie di catene:

• le catene di tipo A (catene esterne) a cui non sono legate altre catene, collegate attraverso un legame a-1-6 al resto della macromolecola.
• la catena di tipo C (considerata come 'radice') è l'unica catena che ha una unico gruppo termiale riducente ,
• le catene di tipo B (che raggruppano tutte le altre catene) sono legate altre catene e possono estendersi su diversi gruppi di doppie eliche densamente impacchettate.

I punti di ramificazione delle varie catene sono costituiti da legami a-1-6

Alimenti amilacei

Quali sono gli alimenti amilacei? L'amido è presente nei diversi alimenti in quantità variabili. Sotto il termine "amidacei" vengono raggruppati diversi alimenti e prodotti alimentari accumunati dalla generosa presenza di amido

tra i più noti alimenti amidacei si ricordano le patate, la manioca (tubero tropicale), i semi dei cereali (frumento, mais, riso, orzo, avena ... ) e di grano 7 C 2007 - 2016 Università degli Studi eCampus - Via Isimbardi 10 - 22060 Novedrate (Co) - C.F. 9002752130 - Tel: 031.79421 - Fax: 031.7942501 - Mail: info@uniecampus.it