Carboidrati (zuccheri)

I carboidrati, o glicidi, o glucidi (ma più comunemente detti zuccheri), sono costituiti da atomi di carbonio (carbo-) e da atomi di idrogeno e ossigeno nello stesso rapporto (2:1) in cui si trovano nell'acqua (-idrati).

Essi costituiscono la principale fonte di energia delle cellule e in qualche caso partecipano a costruirne la struttura. Chimicamente si dividono in monosaccaridi (o zuccheri semplici), costituiti da una molecola contenente da tre a sette atomi di carbonio; oligosaccaridi, formati dall'unione di due, tre o quattro monosaccaridi (e detti, rispettivamente, disaccaridi, trisaccaridi e tetrasaccaridi); polisaccaridi (o zuccheri complessi), formati dall'unione a catena ramificata di più di quattro monosaccaridi (fino a qualche migliaio, in certi casi).

Il monosaccaride biologicamente più importante è il glucosio, che viene utilizzato dalla maggior parte degli organismi come sorgente di energia: questa viene infatti liberata nel corso della serie di reazioni chimiche attraverso le quali il glucosio si scinde in anidride carbonica e acqua. Il glucosio è anche il costituente di base per la formazione della maggior parte degli zuccheri complessi, o polisaccaridi. Nelle cellule animali il più comune di questi è il glicogeno, che costituisce la sostanza di riserva accumulata nei muscoli e nel fegato ed è composto da molecole di glucosio unite da legami stabili a formare una catena ramificata.

Negli organismi dei mammiferi, e quindi anche in quello umano, al di fuori della cellula non esistono zuccheri intesi come sostanza pura, ma sono sempre legati con proteine o lipidi. La capacità dei carboidrati di legare molecole d'acqua permette la formazione della sostanza gelatinosa di base dei tessuti connettivi.

Molte proteine della membrana cellulare e del siero, chiamate glicoproteine, contengono catene oligosaccaridiche. Le catene di carboidrati, in queste proteine, sono importanti per un corretto avvolgimento delle stesse: contribuiscono alla loro stabilità, al mantenimento della corretta posizione nella cellula e ne aumentano la solubilità in acqua.

Le catene di carboidrati possono legarsi anche con i lipidi formando i glicolipidi, che sono tra i costituenti più abbondanti delle membrane cellulari. I glicolipidi associano a una regione apolare idrofobica (insolubile in acqua), tipica dei lipidi, una regione polare idrofilica (solubile in acqua), che contiene uno o più monomeri glucidici.