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Sono idrofili, cioè solubili in acqua e rappresentano i mattoni (monomeri) di molecole più grandi conosciute come polisaccaridi (polimeri).
Struttura dei monosaccaridi
Come spiegato nell'articolo sui carboidrati, i monosaccaridi sono molecole organiche composte da atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno. Possono essere rappresentati nella loro struttura lineare o ad anello.
Figura 1. Struttura lineare del glucosio.
Figura 2. Struttura ad anello del glucosio.
Come vengono classificati i monosaccaridi
I monosaccaridi sono classificati in base al numero di atomi di carbonio che contengono. I tre tipi più comuni possono essere considerati:
- I triosi (3 atomi di carbonio) sono importanti nella respirazione cellulare.
- I pentosi (5 atomi di carbonio), ad esempio il ribosio nell'RNA e il desossiribosio nel DNA.
- Esosi (6 atomi di carbonio), come il glucosio, il fruttosio e il galattosio.
Figura 3. Differenze tra monosaccaridi triosi, pentosi ed esosi.
Esempi di monosaccaridi
I monosaccaridi più importanti per l'alimentazione possono essere considerati: il glucosio, il galattosio ed il fruttosio. Tuttavia, non sono gli unici. Anche il desossiribosio e il ribosio rivestono una grande importanza, essendo le basi del DNA e dell'RNA.
Glucosio
Il glucosio è il monosaccaride più comune. Insieme all'ossigeno, è il prodotto finale della fotosintesi. È un'importante fonte di energia sia negli animali che nelle piante.
La formula molecolare del glucosio:
Questo indica che ha 6 atomi di carbonio, il che significa che il glucosio è un esoso.
Il glucosio ha due isomeri: l'α-glucosio (alfa-glucosio) e il β-glucosio (beta-glucosio). Hanno la stessa formula molecolare. Tuttavia, differiscono nella struttura. C'è una leggera differenza nella disposizione degli atomi nella molecola.
Figura 4. Struttura ad anello dell'α-glucosio (alfa-glucosio) e il β-glucosio (beta-glucosio).
Galattosio e fruttosio
Il galattosio si trova principalmente nel latte, mentre il fruttosio si trova, in diversi alimenti tra cui la frutta. Sono simili al glucosio in quanto tutti e tre condividono la stessa formula: Tuttavia, come l'α-glucosio e il β-glucosio, differiscono nella struttura.
Figura 5. Struttura lineare del glucosio, fruttosio e galattosio.
Deossiribosio e ribosio
Altri due monosaccaridi molto importanti sono il desossiribosio e il ribosio. Si trovano rispettivamente nel DNA e nell'RNA, dove rappresentano le basi dei nucleotidi, che trasportano il materiale genetico.
Sia il desossiribosio che il ribosio sono pentosi, cioè composti da 5 atomi di carbonio. La formula del desossiribosio è e del ribosio è .
Figura 6. Struttura ad anello del ribosio e deossiribosio.
I monosaccaridi formano disaccaridi e polisaccaridi
I monosaccaridi si uniscono in un processo chiamato condensazione. La reazione di condensazione di alcuni monosaccaridi porta alla formazione di disaccaridi e polisaccaridi. Nei disaccaridi sono legati due monosaccaridi, mentre nei polisaccaridi ce ne sono molti (poli- sta per "molti").
Una reazione di condensazione tra due monosaccaridi forma un legame glicosidico covalente. Esistono diversi tipi di legami glicosidici che si formano tra i monosaccaridi. A seconda della posizione dei legami, ci sono, ad esempio, legami 1,4-glicosidici che si formano sul 1° atomo di carbonio di uno e sul 4° atomo di carbonio dell'altro monosaccaride. I legami 1,6-glicosidici si trovano anche nei polisaccaridi, dove si formano dei rami nelle catene.
Ricorda che esistono due diversi isomeri del glucosio: l'α-glucosio e il β-glucosio. A seconda dell'isomero che forma un determinato disaccaride o polisaccaride, questi legami possono essere scritti come legami α-1,4-glicosidici o β-1,4-glicosidici. Lo stesso vale per i legami 1,6.
I disaccaridi e i polisaccaridi possono essere scissi in monosaccaridi durante l'idrolisi. Si tratta di una reazione in cui vengono aggiunte molecole d'acqua e vengono rotti i legami glicosidici tra i monosaccaridi. In questo modo si ottiene la scissione dei disaccaridi e dei polisaccaridi.
Monosaccaridi - Punti chiave
- I monosaccaridi sono carboidrati semplici composti da una molecola di zucchero e sono i mattoni (monomeri) di molecole di carboidrati più grandi: i polisaccaridi (polimeri).
- I monosaccaridi sono classificati in base al numero di atomi di carbonio che contengono: triosi (3 atomi di carbonio), pentosi (5 atomi di carbonio), ad esempio il ribosio nell'RNA e il desossiribosio nel DNA, ed esosi (6 atomi di carbonio), come il glucosio, il fruttosio e il galattosio.
- Il glucosio è il monosaccaride più comune. Ha due isomeri: l'α-glucosio (alfa-glucosio) e il β-glucosio (beta-glucosio). Hanno la stessa formula molecolare C6H12O6. Tuttavia, si differenziano per la disposizione degli atomi nella molecola: la posizione dell'atomo di idrogeno all'estrema destra (H) e del gruppo ossidrile (OH).
- Altri due monosaccaridi molto importanti sono il desossiribosio e il ribosio. Si trovano nel DNA e nell'RNA.
- I monosaccaridi si uniscono in un processo chiamato condensazione. Il legame glicosidico covalente si forma tra i monosaccaridi, con la rimozione delle molecole d'acqua.
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Domande frequenti riguardo Monosaccaridi
Quanti sono i monosaccaridi?
I monosaccaridi sono quattro.
Cosa sono i monosaccaridi e che caratteristiche hanno?
I monosaccaridi sono zuccheri, sono solubili in acqua ed insolubili in solventi organici. Sono sostanze cristalline e di colore bianco.
Come riconoscere monosaccaridi?
I monosaccaridi si riconoscono perchè sono costituiti da una sola molecola di zucchero.
Come si formano i monosaccaridi?
I monosaccaridi sono formati dagli organismi autotrofi tramite la fotosintesi clorofilliana.
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