Carboidrati

I carboidrati hanno formula generale $\ce{C_{n}H_{2n}O_{n}}$, ovvero $\ce{C_{n}(H2O)_{n}}$, o meglio $\ce{n(CH2O)_}$. Nei monosaccaridi, n è compreso tra 3 e 8 (raramente può essere 3). Tutte le altre categorie di carboidrati (disaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi) derivano dai monosaccaridi tramite una reazione di condensazione. Il più importante monosaccaride è il glucosio, da cui derivano polisaccaridi quali l'amido e la cellulosa.

Nei viventi, essi presentano sia funzione energetica che strutturale.

I monoaccaridi hanno da 3 a 8 atomi di carbonio (con 5 sono «pentosi», con 6 «esosi»). Un'altra classificazione distingue quelli aldosi (con gruppo aldeidico $\ce{-COH}$, es. glucosio) da quelli chetosi (con gruppo chetonico, ossia carbonilico interno, es. fruttosio). Tutti i monosaccaridi sono polifunzionali e definibili come polidrossialdeidi o polidrossichetoni.

Il didrossiacetone è l'unico che non ha stereocentri e non ha due forme enantiomeriche. Tutti gli altri sono chirali, ed è pertanto necessario classificare la configurazione assoluta come “D” o “L” gli zuccheri: si dispone il carbonio carbonilico in alto e se il gruppo ossidrlico è a destra del carbonio stereocentrico, la configurazione è D, altrimenti è L.

Come sempre, l'attività ottica va misurata con il polarimetro e non ha alcuna relazione con la configurazione D-L. Se vi è più di uno stereocentro, si guarda la posizione del gruppo ossidrilico più in basso nella catena avendo messo il carbonio carbonilico in cima.

I monosaccaridi sono esistono prevalentemente in forma ciclica. Sia l'$\alpha$-glucosio e il $\beta$-glucosio sono forme del glucosio: nella forma beta, l'ossidrile -OH è posti in alto, mentre nell'alfa è posto in basso. La chiusura ad anello di uno zucchero avviene per reazione emiacetalica intramolecolare tra il carbonio carbonilico e un ossidrile presente nella forma aperta. Il glucosio, nella sua forma lineare è un polidrossialdeide e può avvenire la reazione tra il gruppo aldeidico e uno degli ossidrili, nello specifico il penultimo (legato al carbonio 5). Si forma così un'emiacetale con un carbonio che lega un gruppo etere e un gruppo -OH.