I glicidi (o glucidi) sono costituiti da carbonio, idrogeno ed ossigeno con un rapporto tra idrogeno ed ossigeno di 2:1, come nella molecola dell’acqua: questo è il motivo dell’altro nome con cui si conoscono questi composti, ossia carboidrati (idrati di carbonio). Una prima classificazione degli zuccheri è quella in:

  • monosaccaridi  (o zuccheri semplici): costituiti da un’unica unità
  • costitutiva; disaccaridi: costituiti da due unità costitutive, ovvero due
  • monosaccaridi; oligosaccaridi: costituiti da tre a venti monosaccaridi;
  • polisaccaridi: costituiti da oltre venti monosaccaridi.

I  monosaccaridi  rappresentano  delle  unità  monomeriche  che  si  uniscono,  mediante reazioni di condensazione (Fig. 01.01.04.01), a formare dei polimeri. Una reazione è definita di condensazione quando due reagenti si uniscono mediante eliminazione di una molecola a basso peso molecolare, tipicamente l’acqua. Tutti i polimeri si ottengono mediante reazioni di condensazione. La formazione dei monomeri  a  partire  dal  polimero,  invece,  è  definita  idrolisi  e  richiede  la  presenza  di una molecola d’acqua per ogni legame che deve essere spezzato. Dal  punto  di  vista  chimico  gli  zuccheri  contengono  un  carbonile,  che  può essere di tipo aldeidico o chetonico; questo consente di classificare i glicidi in aldosi (con gruppo aldeidico) e chetosi (con gruppo chetonico). Oltre al carbonile sono presenti gruppi ossidrilici, per cui i carboidrati sono classificabili come poliidrossialdeidi o poliidrossichetoni. I monosaccaridi sono classificabili in base al numero di atomi di carbonio da cui sono costituiti in triosi, tetrosi, pentosi, esosi, a seconda che contengano, rispettivamente, tre, quattro, cinque o sei atomi di carbonio. Unificando la classificazione per numero di atomi di carbonio ed il tipo di gruppo carbonilico si possono ottenere, ad esempio, aldoesosi, chetopentosi, ecc (Tab.01.01.04.01).  

I monosaccaridi tendono ad assumere una struttura ciclica (Fig. 01.01.04.02). Tra il gruppo carbonilico e un ossidrile della molecola, infatti, può avvenire una reazione che porta alla formazione di un semiacetale. Le forme cicliche possono essere a cinque (furanosi) o a sei atomi di carbonio (piranosi). Il fruttosio e il ribosio assumono una forma furanosica; il glucosio, invece, assume una forma piranosica. Quando il carbonio anomerico di un monosaccaride reagisce con un ossidrile presente in un’altra molecola di monosaccaride, si ha la formazione di un legame detto legame glicosidico. La reazione tra due monosaccaridi dà origine ad un disaccaride. I disaccaridi più noti sono il saccarosio (ottenuto per reazione tra α-glucosio e β-fruttosio) con formula bruta C12H22O11, il maltosio (ottenuto da due molecole di glucosio) e il lattosio (galattosio + glucosio) (Fig. 01.01.04.03).

I polisaccaridi sono generalmente suddivisi in omopolisaccaridi (costituiti da mono- saccaridi uguali) ed eteropolisaccaridi (costituiti da monosaccaridi diversi). I polisaccaridi più mnoti sono omopolisaccaridi ottenuti per polimerizzazione del glucosio. Tali composti sono il glicogeno (presente negli animali e nei funghi), l’amido e la cellulosa (presenti entrambi solo nei vegetali). Il numero di molecole di glucosio che costituiscono questi composti varia da qualche centinaio a qualche migliaio. Il diverso ruolo svolto dai polisaccaridi dipende dal tipo di legame glucosidico che tiene insieme le molecole di glucosio. I legami di tipo α (1 -> 4) glicosidico (si legge alfa uno quattro glicosidico) sono facilmente idrolizzabili perchè la maggior parte degli organismi possiede gli strumenti (gli enzimi) per potere operare questa reazione. Per questa ragione l’amido e il glicogeno fungono da “magazzino” per lo stoccaggio del glucosio.  Quando  un  organismo  necessita  di  questo  monosaccaride,  può  attingere  da queste riserve, spezzando il polisaccaride nei monosaccaridi costituenti.

Il legame di tipo β(1 -> 4) glicosidico, invece, è presente nei polisaccaridi con funzione  strutturale,  come  la  cellulosa.  Questo  polisaccaride è un costituente della parete cellulare degli organismi vegetali. Pochi organismi possiedono il corredo enzimatico necessario per effettuare l’idrolisi di questo legame. Gli esseri umani (e gli altri animali non erbivori), ad esempio, non sono in grado di digerire la cellulosa per cui essa viene considerata, dal punto di vista nutrizionale, con il generico termine di “fibra alimentare”.

Un altro polisaccaride in cui è presente il legame di tipo β(1 ->4) glicosidico è la chitina. Essa è presente nell’esoscheletro degli insetti e dei crostacei, ed è un costituente della parete cellulare dei funghi e di molte alghe. Analogamente alla cellulosa, il legame di  tipo  β(1 -> 4)  glicosidico è il motivo per cui tale  sostanza ha una funzione di tipo strutturale. Possiamo così riassumere le funzioni dei glicidi negli organismi viventi:

  • funzione di riserva energetica (glucosio);
  • funzione strutturale e di sostegno (cellulosa, chitina);
  • associati alle proteine danno origine a complessi macromolecolari definiti glicoproteine.