Il glucosio è un’importante fonte di energia per molte cellule, compresi il cervello e i globuli rossi. Viene utilizzato anche da alcune cellule del fegato e dal tessuto adiposo per immagazzinare energia.
Il glucosio viene prodotto durante la fosintesi nelle piante ed è prodotto nell'uomo mediante gluconeogenesi epatica. Viene degradato nel corpo in una serie di reazioni cellulari, a cominciare dalla glicolisi.
Energia
Il glucosio è la principale fonte di energia per la maggior parte degli organismi viventi. È un precursore di numerosi composti importanti tra cui amido, cellulosa e glicogeno (così come oligosaccaridi).
Diversi enzimi utilizzano il glucosio fosforilato per aggiungere un gruppo zuccherino ad altre molecole in un processo chimico organico chiamato glicosilazione. Questo può essere molto importante per il funzionamento delle proteine e dei lipidi.
Il glucosio si trova in due forme naturali, L-glucosio e D-glucosio. Entrambi contengono molecole di glucosio identiche ma disposte in riflessi speculari. La forma D-glucosio polarizza la luce in senso orario mentre la forma L-glucosio la polarizza in senso antiorario.
Carboidrati
Il glucosio è la principale fonte di energia per gli organismi viventi. È anche la base di molti processi cellulari. Tra le più importanti vi sono la produzione di polimeri del glucosio (polisaccaridi) come amido, cellulosa e glicogeno; lipidi; e oligosaccaridi costituiti da glucosio e altri zuccheri.
Inoltre, il glucosio viene aggiunto alle proteine e ai lipidi in un processo chiamato glicosilazione per conferire loro struttura. Viene anche utilizzato come substrato nel processo di fermentazione per produrre etanolo, un alcol.
I carboidrati si trovano in una vasta gamma di alimenti e sono disponibili in diverse forme e tipi. Mangiare carboidrati da fonti sane come cereali integrali, verdure, frutta e fagioli è la chiave per una buona dieta.
I carboidrati forniscono carburante per il sistema nervoso centrale ed energia per far lavorare i muscoli durante il giorno. Tuttavia, possono essere dannosi se consumati in eccesso. Una dieta ad alto indice glicemico può aumentare il rischio di malattie cardiache, diabete e obesità.
Glicogeno
Il glicogeno è il principale meccanismo di accumulo di energia del corpo. Viene immagazzinato principalmente nel fegato e nei muscoli e viene distribuito ad altri tessuti come glucosio libero.
Il glicogeno ha una struttura polimerica con lunghe catene lineari di residui di glucosio legati da legami glicosidici a-1,4. Queste unità di glucosio formano un polimero elicoidale con circa ogni dieci residui che formano un ramo con un'altra catena di residui di glucosio.
Questi rami sono legati insieme da un legame alfa-acetale, -C(OH)H-O-, che si verifica quando 2 gruppi alcossilici si legano allo stesso atomo di carbonio (C-1 e C-4 o C-5). Nelle soluzioni, forme di glucosio a catena aperta esistono in equilibrio con diversi isomeri ciclici, ciascuno contenente un anello di idrossili chiuso da un atomo di ossigeno.
Il glicogeno muscolare rappresenta circa l’1-2% del peso muscolare ed è localizzato principalmente nelle regioni intermiofibrillari. Quando il glicogeno muscolare è esaurito, una proteina di trasporto chiamata esochinasi lo scompone e rilascia glucosio nel flusso sanguigno.
Polisaccaridi
I polisaccaridi sono carboidrati complessi e ramificati che si formano quando monosaccaridi o disaccaridi si uniscono tra loro mediante legami glicosidici. Questi legami sono formati da un atomo di ossigeno tra due anelli di carbonio.
Le catene di polisaccaridi hanno proprietà uniche che differiscono l'una dall'altra, inclusa la composizione, il legame, il grado di ramificazione e i pesi molecolari. Queste caratteristiche strutturali sono importanti per comprendere le loro attività fisico-chimiche e biologiche.
Quasi tutti i polisaccaridi sono legati da legami glicosidici. Questi legami si formano durante una reazione di disidratazione, quando una molecola d'acqua viene rimossa dal residuo di zucchero e un gruppo ossidrile viene perso da un carbonio.
I polisaccaridi sono utilizzati come componenti strutturali delle pareti cellulari e delle strutture extracellulari in piante, insetti e funghi. Alcuni di essi fungono anche da accumulatori di energia. Esempi di questi includono cellulosa e chitina. Si trovano anche nell'acido ialuronico, una sostanza importante per i liquidi articolari e il tessuto connettivo.
