UDA 6 – Principi nutritivi e digestione CAPITOLO 2 – I GLUCIDI 1. La classificazione dei glucidi I glucidi sono principalmente da , e . Alcuni possono contenere atomi di , e . composti carbonio idrogeno ossigeno azoto fosforo zolfo La struttura dei glucidi è formata da una catena di (detta ) e gruppi di atomi detti gruppi , che sono: atomi di carbonio scheletro funzionali il (formato da H e O); gruppo ossidrilico il (formato da H, O e C). gruppo carbonilico I glucidi che si trovano in una soluzione che contiene acqua (soluzione acquosa) assumono una , che risulta . forma ad anello più stabile Nella rappresentazione ad anello i rappresentano gli atomi di , a cui sono legati i . vertici del poligono carbonio dello scheletro gruppi funzionali I glucidi sono classificati principalmente in base a: , monosaccaridi (costituiti da un solo glucide), disaccaridi (due glucidi), oligosaccaridi (da 3 a 10 unità) e polisaccaridi; numero di unità , in semplici (mono e disaccaridi) e complessi (polisaccaridi); struttura , in disponibili e non disponibili, a seconda che il nostro corpo sia in grado di assorbirli o meno. funzione nutrizionale 2. I monosaccaridi I monosaccaridi sono formati da una e costituiscono l’unità base per la formazione di disaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi. singola molecola di glucide I principali monosaccaridi sono i seguenti. . Prodotto dai vegetali con la fotosintesi clorofilliana. È un glucide fondamentale per l’organismo poiché è l’unica fonte di energia per il cervello. Tutti i glucidi durante la digestione sono trasformati in glucosio. Glucosio . Si trova prevalentemente nella frutta e nel miele. È spesso utilizzato in pasticceria. È un alimento utile ai diabetici, si consiglia però di non abusarne. Fruttosio . In natura si trova quasi esclusivamente legato al glucosio per formare il disaccaride , presente nel latte e nei suoi derivati. Galattosio lattosio 3. I disaccaridi I disaccaridi sono formati dall’unione di legati da un chimico detto . I principali disaccaridi sono i seguenti. due monosaccaridi legame glicosidico . Costituito da e . È il comune . In modo artificiale si può modificare la molecola per produrre lo zucchero invertito, molto usato in pasticceria perché è in grado di trattenere l’umidità. Saccarosio glucosio fruttosio zucchero da tavola . Costituito da e . È presente esclusivamente in latte e derivati. La digestione del lattosio è legata alla presenza dell’ nell’organismo, che a volte può mancare provocando intolleranza. Lattosio glucosio galattosio enzima lattasi . Costituito da . È lo zucchero contenuto nel che si ottiene dalla germinazione delle cariossidi dei cereali come l’orzo durante il processo produttivo della birra. Maltosio due molecole di glucosio malto 4. Gli oligosaccaridi Gli oligosaccaridi si trovano in natura o si possono ricavare dai polisaccaridi. Vediamo i principali. , che derivano dall’amido e sono utilizzate nella dieta degli sportivi poiché producono velocemente energia. Maltodestrine e , contenuti nei legumi; il microbiota intestinale li trasforma in gas producendo flatulenza. Stachiosio raffinosio ( ) e ( ), che sono di origine vegetale e non sono digeribili dall’uomo, ma sono utili all’organismo poiché svolgono una funzione , cioè costituiscono nutrimento per il microbiota intestinale. Frutto-oligosaccaridi FOS galatto-oligosaccaridi GOS prebiotica 5. I polisaccaridi I sono grandi molecole organiche formate dall’unione di unità base di , che possono essere tutti dello stesso tipo, oppure diversi. polisaccaridi monosaccaridi Amido L’amido costituisce lo zucchero di riserva di e (come le patate). L’amido è costituito da lunghe catene di glucosio che si dispongono in due diverse conformazioni: cereali tuberi una di molecole di glucosio che si dispone a elica, detta ; catena lineare amilosio una in diversi punti, detta , che costituisce l’80% della molecola di amido. catena ramificata amilopectina L’ ha una struttura che non è digeribile dal nostro organismo. amido crudo cristallina L’ invece ha una struttura che risulta in parte . amido idratato e cotto gelatinizzata digeribile La parte di amido cotto che il nostro organismo non è in grado di digerire è detta e fa parte della classe di alimenti chiamata . amido resistente fibra alimentare Glicogeno La molecola di glicogeno è costituita da migliaia di unità di glucosio. Il glicogeno costituisce lo dei mammiferi. zucchero di riserva Il corpo umano con un processo chiamato che avviene nel . In caso di necessità, il viene in attraverso il processo di . produce e conserva glicogeno glicogenosintesi fegato glicogeno scisso unità di glucosio glicogenolisi Altri polisaccaridi Gli altri polisaccaridi di interesse alimentare sono i seguenti. : contenuta in frutta, verdura e cereali integrali (in particolare nella ). Non è digeribile dall’uomo e per questo fa parte della . Cellulosa crusca fibra alimentare : costituisce il di crostacei e insetti. Può provocare allergie. Chitina carapace : si trova in carciofi e cicoria, non è digeribile dall’uomo, ma ha sui batteri dell’ . Inulina effetti benefici intestino : contenute nella frutta. A contatto con l’acqua formano un e per questo sono utilizzate per produrre , e . Pectine gel confetture marmellate gelatine : insieme di , fanno parte della . Emicellulose polisaccaridi fibra alimentare : utilizzati come alimentari. I più comuni sono l’ , le e gli . Polisaccaridi di origine algale additivi Agar-agar carragenine alginati 6. La fibra alimentare La fibra alimentare è una classe di alimenti che comprende alcuni , come cellulosa, emicellulose, pectine, inulina, l’amido resistente, e alcuni , come stachiosio e raffinosio. Le fibre alimentari si distinguono in due tipi. non digeribile dall’uomo polisaccaridi oligosaccaridi (come le pectine), che in acqua si idrata e si rigonfia formando un . Il gel , aiutando a prevenire le malattie cardiovascolari. Fibra solubile gel riduce l’assorbimento di zuccheri e lipidi (come cellulosa e emicellulosa), che durante la digestione e conferisce consistenza alle feci aiutando la (cioè i movimenti muscolari delle pareti dell’apparato digerente) e l’ . Fibra insolubile non si modifica peristalsi evacuazione Le fibre inoltre hanno le seguenti : funzioni nutrono la popolazione microbica intestinale ( ); funzione prebiotica contrastano le malattie cardiovascolari, poiché ; riducono i livelli di glucosio e di colesterolo nel sangue aumentano il senso di , rendendo maggiore il volume del cibo ingerito e rallentando lo svuotamento dello stomaco; sazietà riducono l’insorgenza di (tumori) del colon; neoplasie migliorano le , regolarizzando il transito intestinale e l’evacuazione delle feci. funzioni intestinali 7. Fabbisogno giornaliero di glucidi I glucidi svolgono prevalentemente : 1 g fornisce circa 4 kcal, che le cellule utilizzano per il loro mantenimento. funzione energetica I (Livelli di Assunzione di Riferimento di Nutrienti ed energia) raccomandano un consumo giornaliero di glucidi pari al introdotto attraverso la dieta. LARN 45-60% del totale dell’apporto calorico Di questi la maggior parte deve essere rappresentata dall’ , e solo il 15% deve essere costituito da . amido zuccheri semplici Ogni giorno bisognerebbe assumere almeno 25 g di alimentare, cioè circa 12,6-16,7 g ogni 1000 kcal introdotte. fibra Il corpo umano produce principalmente dai . Quando c’è una , il corpo genera energia da e , producendo però anche sostanze di scarto tossiche, chiamate , che non possono essere smaltite dall’organismo e possono provocare gravi danni. L’accumulo di corpo chetonici è detto e può verificarsi anche quando si seguono o . energia glucidi carenza di glucidi lipidi proteine corpi chetonici chetosi diete iperproteiche chetogeniche L’ di carboidrati e zuccheri può portare all’ e allo sviluppo del (causato dall’aumento improvviso o dalla presenza prolungata di zuccheri nel sangue). Inoltre gli zuccheri semplici provocano carie dentali. eccesso obesità diabete mellito 8. La digestione dei glucidi La inizia nella grazie all’enzima , che scinde parzialmente l’amido. Nello stomaco i glucidi non subiscono alcuna trasformazione. digestione dei glucidi bocca amilasi salivare Solo quando arrivano nell’ i glucidi sono completamente digeriti grazie agli contenuti nel (prodotto dal ) e nel (prodotto dall’ ). L’azione degli enzimi trasforma i in (glucosio, fruttosio, galattosio ecc.). intestino tenue enzimi succo pancreatico pancreas succo enterico intestino glucidi complessi monosaccaridi I monosaccaridi sono e trasportati attraverso il sangue al in cui vengono trasformati in e trasportati in tutte le parti del corpo. assorbiti dai villi intestinali fegato glucosio L’indice glicemico e il carico glicemico Il glucosio immesso nel sangue durante la digestione determina un repentino incremento della (concentrazione di glucosio nel sangue) che raggiunge un massimo chiamato . Dopo aver raggiunto il picco, la glicemia torna a calare. Le variazioni di glicemia nel sangue sono rappresentate dalla . La con cui un alimento produce il picco glicemico è chiamata ( ) e il suo valore dipende: glicemia picco glicemico curva glicemica velocità indice glicemico IG dal di zuccheri ingeriti (il glucosio agisce velocemente, il saccarosio e il fruttosio più lentamente); tipo dall’assunzione di ( e rallentano l’assorbimento degli zuccheri). altri nutrienti fibra lipidi I livelli di glicemia nel sangue sono regolati da due ormoni: l’ , che stimola i processi che eliminano il glucosio, e il , che stimola la produzione di nuovo glucosio. insulina glucagone 9. Il metabolismo dei glucidi Nel corpo umano i glucidi sono coinvolti in numerose reazioni del metabolismo, sia cataboliche sia anaboliche. Le principali dei glucidi sono la (sintesi del glicogeno) e la . La gluconeogenesi consiste nella sintesi di glucosio a partire da fonti non glucidiche, come l’acido piruvico, l’acido lattico, il glicerolo e alcuni amminoacidi. reazioni anaboliche glicogenosintesi gluconeogenesi Le , cioè le reazioni che utilizzano i glucidi per produrre energia, sono le seguenti: reazioni cataboliche , che avviene nel fegato e trasforma il glicogeno in glucosio; glicogenolisi , con cui le cellule, in presenza di ossigeno, trasformano il glucosio in energia; respirazione cellulare , con cui gli organismi, in assenza di ossigeno, producono energia dal glucosio; fermentazioni alcolica e lattica , che trasforma il glucosio in ribosio, molecola necessaria alla duplicazione cellulare. via dei pentoso-fosfati La respirazione cellulare La respirazione cellulare è il processo attraverso il quale le cellule trasformano glucosio e ossigeno in energia, sotto forma di molecole di ATP, acqua e diossido di carbonio. La reazione globale della respirazione cellulare è la seguente. La è un meccanismo complesso che può essere suddiviso in 3 fasi principali. respirazione cellulare . Trasforma il glucosio in acido piruvico; l’acido piruvico viene trasformato in acetil-CoA. 1. Glicolisi . Si ripete diverse volte e ogni volta trasforma una molecola di acetil-CoA in numerosi sottoprodotti, tra cui elettroni. 2. Ciclo di Krebs e . L’energia degli elettroni prodotti dal ciclo di Krebs è utilizzata per produrre ATP, attraverso la reazione di fosforilazione ossidativa, in cui viene assorbito ossigeno e prodotto diossido di carbonio (CO ). 3. Catena di trasporto degli elettroni fosforilazione ossidativa 2 Le fermentazioni Quando non vi è sufficiente ossigeno per la respirazione cellulare, l’energia è prodotta a partire dall’acido piruvico residuo della glicolisi attraverso due fermentazioni: lattica e alcolica. L’energia generata però è molto inferiore rispetto a quella della respirazione. La trasforma l’acido piruvico in . Avviene nei del nostro corpo in seguito a uno sforzo fisico intenso. fermentazione lattica acido lattico muscoli La trasforma l’acido piruvico in e . Questa fermentazione viene condotta dai , ed è sfruttata industrialmente per la produzione del e delle . fermentazione alcolica alcol etilico diossido di carbonio lieviti pane bevande alcoliche Mettiti alla prova 1. Individua i collegamenti tra i due gruppi di espressioni. glucosio a. amilosio b. amilopectina c. stachiosio d. struttura lineare 1. struttura ramificata 2. fibra alimentare 3. glicolisi 4. a. b. c. d. ............................ ............................ ............................ ............................ 2. Vero o falso? I glucidi forniscono 4 kcal/g. a. V F L’amido resistente fa parte della fibra alimentare. b. V F Le fermentazioni permettono di ricavare energia in presenza di ossigeno. c. V F L’indice glicemico misura la velocità con cui un alimento causa un aumento della glicemia. d. V F L’amilasi pancreatica scinde l’amido a livello dello stomaco. e. V F Completa lo schema che descrive la respirazione cellulare inserendo i processi e i prodotti mancanti. 3.