Polisaccaridi: cellulosa, amido, amilopectina, amilosio, glicogeno

I polisaccaridi sono composti estremamente diffusi nel regno vegetale dove hanno compito di sostegno (cellulosa) o di riserva (amido).Tra i polisaccaridi presenti nel regno animale vi è il glicogeno. I polisaccaridi sono macromolecole essenziali che hanno una vasta gamma di attività biologiche e farmacologiche e possono essere ottenuti da molte fonti diverse, come piante, microrganismi come funghi e batteri, alghe e animali.

Insieme ad altre biomolecole come proteine ​​e nucleotidi, i polisaccaridi sono un componente essenziale ed esercitano molte attività nel sistema biologico come la comunicazione cellula-cellula, l’adesione e il riconoscimento molecolare nel sistema immunitario.

I polisaccaridi, che appartengono alla terza grande classe di biopolimeri ovvero i carboidrati, svolgono ruoli cruciali in molti diversi processi fisiologici.  I polisaccaridi possono essere definiti in base alla loro struttura chimica, che contiene unità di monosaccaridi legate da legami glicosidici sono residui di zuccheri legati insieme tramite legame glicosidico o tramite legami covalenti ad altre strutture come peptidi, amminoacidi e lipidi.

Esempi di polisaccaridi

Cellulosa

La cellulosa (C₆H₁₀O₅)_n  è costituita da una catena polimerica non ramificata in cui l’unità monometrica è il glucosio da 300 – 3000 unità unite dal un legame β(1→4) glicosidico e costituisce le pareti cellulari delle piante superiori.

Le catene sono disposte parallelamente e sono legate tra loro tramite legami a idrogeno costituendo delle fibrille aventi struttura ordinata che può essere considerata cristallina.

Il chimico francese nel 1838 Anselme Payen scoprì e isolò questo biopolimero che è il più abbondante sulla terra. A causa della sua struttura ha proprietà diverse rispetto agli altri polisaccaridi.
La cellulosa è un solido cristallino dall’aspetto polveroso bianco con elevate proprietà igroscopiche

Amido

L’amido ha formula (C₆H₁₀O₅)_n  ed è costituito da un gran numero di unità di glucosio unite tra loro da legame glicosidico. E’ il polisaccaride di riserva delle piante, immagazzinato come fonte energetica, ed è sintetizzato a partire dal glucosio per via enzimatica dal glucosio:

n C₆H₁₂O₆ → H-(C₆H₁₀O₅)_n –OH + n-1 H₂O

E’ insolubile in acqua e alcol ed è  molto abbondante nelle patate, nei legumi ecc.; è il componente principale dei cereali e delle loro farine e può essere ottenuto da queste separandolo dal glutine con una semplice operazione meccanica ovvero asportandolo con un getto d’acqua. L’amido contiene circa il 20% di  amilosio e l’80% circa di amilopectina.

Amilosio

L’amilosio è un polimero lineare in cui le singole unità, generalmente da 200 a 2000, sono legate da un  legame α (1→4) glicosidico

Amilopectina

L’amilopectina è un polimero del glucosio ramificato in cui i glucosidi sono legati tra loro tramite un legame α (1→4) glicosidico. Le ramificazioni avvengono con legame α (1→6) ogni 24-30 unità di glucosio.

Esistono differenze morfologiche fra gli amidi di diversa provenienza che vengono sfruttate per riconoscere, dall’analisi microscopica di granuli di amido, mescolanze di farine vegetali.

Glicogeno

Il glicogeno (C₆H₁₀O₅)_n  è presente nel fegato e nei muscoli degli animali e costituisce una riserva energetica. E’ un polimero del glucosio: i legami tra le unità di glucosio sono di tipo α (1→4) glicosidico anche se sono presenti legami α (1→6)

Tale polisaccaride, se da un lato funge da deposito di glucosio, dall’altro costituisce anche una riserva di glucosio. I muscoli possono mobilizzare l’energia immagazzinata nelle unità di glucosio del glicogeno più rapidamente di quanto possano mobilizzare l’energia immagazzinata nel grasso. A seguito di una elevata richiesta energetica le cellule del fegato rilasciano subunità di glucosio nel torrente sanguigno per mantenerne la giusta quantità.