Alcune reazioni caratteristiche degli zuccheri

Alcune reazioni caratteristiche degli zuccheri.

Formano acetali (glicosidi) per reazione con alcoli. A differenza degli zuccheri, i glicosidi sono stabili in acqua, quindi non sono in equilibrio con la forma carbonilica.

Zuccheri a catena aperta sono zuccheri riducenti: la funzione carbonilica è ossidata ad acido aldonico da vari ossidanti blandi, quali sali di Ag(I) e Cu(II) (reagenti di Bendict, Tollens, Fheling). L'ossidazione non avviene sui glicosidi, che pertanto vengono chiamati zuccheri non riducenti.

3) Con ossidanti forti (acido nitrico) vengono ossidati ad acido i carboni terminali dello zucchero (acidi aldarici)

Disaccaridi

Lo zucchero invertito: L'idrolisi del saccarosio ([a]_D = + 66.5°) conduce a una miscela 1:1 di glucosio ([a]_D = + 52°) e fruttosio ([a]_D = - 92°), il cui valore medio di potere rotatorio specifico è [a]_D = - 40°. Quindi, l'idrolisi di una soluzione zuccherina di saccarosio provoca una inversione del segno di rotazione del piano della luce polarizzata. L'enzima che provoca l'inversione è chiamato invertasi.

Polisaccaridi

Grassi, Oli e Cere

I grassi e gli oli sono esteri della glicerina derivati da acidi a catena lunga chiamati acidi grassi. La catena degli acidi grassi può contenere uno o più doppi legami, sempre in configurazione cis. Gli oli differiscono dai grassi per il maggior numero di doppi legami presenti nella catena. Con il nome generico di grassi sono indicate anche altre sostanze idrofobe, come la paraffina, che è un idrocarburo.

Le cere, chimicamente simili ai grassi, sono esteri di acidi grassi con alcoli a catena lunga. La cera d'api è costituita da miristato di cetile (l'alcol etilico è l'1-esadecanolo). La lanolina è una cera secreta dalla pelle di pecora che si estrae dalla lana con sapone e solventi. Per saponificazione (idrolisi) si ottiene l'alcol di lana, costituito da una miscela di steroli (colesterolo, lanosterolo) e alcoli a catena lunga (C16-C32).

Sono esteri della glicerina (1,2,3-propantriolo) in cui i gruppi ossidrili sono eterificati da 3 molecole di acidi a lunga catena (acidi grassi) [trigliceridi] o da due molecole di acidi grassi e una molecola di acido fosforico [fosfolipidi]

Fosfogliceridi Due gruppi OH della glicerina sono esterificati da acidi grassi [acido palmitico e acido stearico (saturi) e acido oleico (insaturo)]. Il terzo gruppo OH è esterificato da una molecola di acido fosforico per fornire l'acido fosfatidico. Una delle due funzioni OH libere dell'acido fosforico è ulteriormente esterificata da un alcol a basso peso molecolare avente un sito basico (1,3-propanolammina) per dare il fosfogliceride.

I fosfogliceridi sono caratterizzati da una parte liofila (le catene alifatiche degli acidi grassi) e una parte fortemente idrofila (la testa ionica del gruppo fosfato). Grazie a questa caratteristica si autoassemblano in ambiente acquoso formando un doppio strato in cui le parti liofili sono all'interno e le parti idrofile verso l'acqua.

Insieme al colesterolo, i fosfogliceridi sono i costituenti principali delle membrane cellulari.

Trigliceridi. Si trovano negli oli (di origine vegetale, liquidi a temperatura ambiente) e nei grassi (di origine animale, solidi a temperatura ambiente) entrambi costituiti per oltre il 98% da trigliceridi. La distinzione chimica tra oli e grassi risiede nella natura degli acidi grassi: negli oli è contenuta una maggior percentuale di acidi grassi insaturi. Gli oli (liquidi) possono essere trasformati in grassi solidi (margarine) attraverso il processo di indurimento, che consiste nella idrogenazione catalitica dei doppi legami degli acidi grassi insaturi.

La saponificazione di grassi e oli: i saponi. I trigliceridi subiscono idrolisi basica in presenza di soda caustica (idrato di sodio, NaOH) con formazione di Glicerina e del sale sodico dell'acido grasso (sapone). Il sapone viene separato precipitandolo per salatura con NaCl, mentre la glicerina è successivamente separata per distillazione. Fino al XIV secolo gli unici produttori si sapone erano Italia e Spagna, ricche di olio di oliva. Dopo la fine del XVI secolo l'olio di oliva, costoso, fu man mano sostituito da grasso bovino e da oli di palma e cocco.

Colesterolo. Solido bianco, ceroso, insolubile in acqua, presente nel plasma sanguigno e in tutti i tessuti animali. Per ca. l'80% si trova nelle membrane cellulari, di cui è il principale costituente insieme ai fosfogliceridi. E' la base di partenza per la sintesi biologica degli ormoni steroidei (ormoni sessuali, adrenocorticoidi) e della vitamina D. E' sintetizzato dal fegato. Poiché è insolubile nel plasma, viene trasportato verso le cellule nelle quali sarà utilizzato associato a lipoproteine a bassa densità (LDL). Il colesterolo in eccesso viene riportato al fegato associato a proteine ad alta densità (HDL), dove viene degradato ad acidi biliari. La molecola ha 8 stereocentri. Dei possibili 28 = 256 stereoisomeri è presente in natura solo il colesterolo.

Gli amminoacidi biologicamente più importanti (e diffusi) sono a-amminoacidi (il gruppo carbossile e il gruppo ammino sono legati allo stesso atomo di carbonio). Gli a-amminoacidi che costituiscono le proteine sono 20 (vedi Tabella). Sono tutti di configurazione S. Per contrapposizione agli zuccheri, si dicono appartenenti alla serie L. Il gruppo amminico è sempre primario, tranne che nella prolina.

Gli a-amminoacidi esistono in forma zwitterionica o in forma ionica, mai in forma neutra. Nella forma zwitterionica, insolubile in acqua, il centro basico è lo ione carbossilato, mentre il sito acido è lo ione ammonio.