Carboidrati Carboidrati

Carboidrati Carboidrati

Altrimenti detti

Altrimenti detti idrati di idrati di carbonio

carbonio per il fatto che la per il fatto che la formula molecolare, ad es. del formula molecolare, ad es. del glucosio, poteva essere scritta glucosio, poteva essere scritta

CC₆₆HH₁₂₁₂OO₆₆, ma anche , ma anche CC₆₆(H(H₂₂O)O)₆₆. .

Possono essere classificati come Possono essere classificati come

monosaccaridi

monosaccaridi, oligosaccaridi e , oligosaccaridi e polisaccaridi.

polisaccaridi. OligosaccaridiOligosaccaridi

formati da non più di 2 – 3 unità di formati da non più di 2 – 3 unità di monosaccaridi (di e trisaccaridi) e monosaccaridi (di e trisaccaridi) e

polisaccaridi

polisaccaridi formati da lunghe formati da lunghe catene di monosaccaridi

catene di monosaccaridi

Zuccheri

• I carboidrati vengono genericamenteclassificati in tre gruppi:

• i) i monosaccaridi e i loro derivati;

• ii) i disaccaridi;

• iiI) gli oligosaccaridi;

• iv) i polisaccaridi.

• I monosaccaridi vengono detti zuccheri semplici e la loro formula è (CH₂O)_n. I monosaccaridi non possono essere scissi in zuccheri più piccoli in condizioni di reazione blande. Due monosaccaridi uniti insieme formano un disaccaride.

• Gli oligosaccaridi derivano il loro nome dalla parola greca “oligo” che significa poco e sono formati da catene lunghe da 2 a 10 residui. Si trovano sia liberi che legati a proteine.

• I polisaccaridi sono polimeri che possono contenere centinaia ma anche migliaia di unità.

Carboidrati Carboidrati

Sono

Sono poliidrossialdeidipoliidrossialdeidi o o poliidrossichetoni poliidrossichetoni a a seconda se il corbonile seconda se il corbonile è aldeidico o chetonico è aldeidico o chetonico

Zuccheri

• I monosaccaridi sono generalmente costituiti

da 3 a 7 atomi di carbonio e vengono

classificati come aldosi o chetosi in base alla

presenza di un gruppo funzionale aldeidico o

chetonico.

Carboidrati

Carboidrati

H OH

H OH

HO H

H OH

CH₂OH O C

H

H OH

H OH

HO H

CH₂OH

C O

2(R),3(S),4(R),5(R),6-pentaidrossi-esanale

1,3(S),4(R),5(R),6-pentaidrossi-esan-2-one D-glucosio

D-fruttosio CH₂OH 1

2 3 4 5

6

1 2

3 4 5

6 aldoso

aldoso

chetoso chetoso

Zuccheri

• L’aldoso più semplice è la gliceraldeide mentre il chetoso più semplice è il diidrossiacetone. Questi due zuccheri semplici vengono chiamati triosi in quanto contengono 3 atomi di carbonio.

• Ai monosaccaridi sia aldosi che chetosi vengono dati nomi generici che descrivono i gruppi funzionali importanti ed il numero totale di atomi di carbonio. I monosaccaridi più semplici sono solubili in acqua ed hanno generalmente un sapore dolce.

Zuccheri semplici

Zuccheri

• Gli aldosi con almeno 3 atomi di carbonio ed i

chetosi con almeno 4 atomi di carbonio

contengono centri chirali. La nomenclatura di

queste molecole deve specificare attorno ai

centri di asimmetria e la rappresentazione

grafica di tali molecole deve basarsi su un

sistema che specifichi chiaramente queste

configurazioni. Viene utilizzato a tale scopo il

sistema di Fisher.

Zuccheri

• La proiezione di Fischer è un modo convenzionale di rappresentare su un piano la struttura tridimensionale di una molecola chirale che contenga almeno un atomo di carbonio cosiddetto asimmetrico, ossia che ha legati a sé quattro atomi o gruppi di atomi diversi tra loro.

• Deve il suo nome al suo ideatore, il chimico tedesco Hermann Emil Fischer, premio Nobel per la chimica nel 1902.

• In biochimica trova ampio utilizzo nel rappresentare le formule di struttura dei carboidrati.

• La proiezione di Fischer consiste di una croce al cui centro si trova l'atomo di carbonio asimmetrico; sui bracci orizzontali della croce vengono messi i gruppi che escono dal piano di scrittura diretti verso l'osservatore, su quelli verticali vengono messi i gruppi che escono dal piano di scrittura allontanandosi dall'osservatore

•

• In questo modo, la rotazione di una proiezione di Fischer di 180° non cambia la struttura della molecola, ruotandola invece di 90° si passa a rappresentare l'enantiomero opposto.

• Qualora la molecola contenga più carboni asimmetrici, ognuno di essi è rappresentato da un'intersezione.

D-gliceraldeide

O C

H

H

OH C

H OH

H

OH C

HO H

L-gliceraldeide

O C

1

H

1 2

3

11 22

33

H

H

H

Cl H

H

H H

Cl

H

conformazioni diverse dello stereoisomero A

stereoisomero B

C₂H₅

H

H

H

Cl

H

120°

120°

C₂H₅ H₅C₂ H

H

H

H₅C₂

Cl H

120°

120°

H

H H

Cl

H

120°

H₅C₂

Nessuna conformazione di A corrisponde a B Nessuna conformazione di A corrisponde a B

I due composti sono Isomeri Configurazionali I due composti sono Isomeri Configurazionali

I due composti non sono due diverse conformazioni I due composti non sono due diverse conformazioni

stereoisomero A

HC₂H₅ Cl H C₂H₅ Cl

B A

CH₃ CH₃

I due composti sono Immagini Speculari NON sovrapponibili

I due composti sono Immagini Speculari NON sovrapponibili

Sono definiti ENANTIOMERI

Sono definiti ENANTIOMERI

C a a b b

d d

L’atomo di Carbonio è ibridato sp³ ed è legato a quattro sostituenti diversi

Carbonio asimmetrico

HC₂H₅ Cl CH₃

c c

Esiste di conseguenza un’altra molecola nella quale gli stessi atomi sono legati all’atomo centrale in maniera speculare.

Le due molecole, l’una l’immagine speculare dell’altra, sono definite enantiomeri o antipodi ottici.

a a b b

c c

d d

C

a a

b b

c c d d

C

a a b b

c c

d d

a a

b b

c c d d

Stereoisomeri configurazionali

Gli enantiomeri sono

stereoisomeri configurazionali Gli enantiomeri sono

stereoisomeri configurazionali

L’esistenza degli enantiomeri è legata alla presenza nella molecola di un

atomo di carbonio asimmetrico.

L’esistenza degli enantiomeri è legata alla presenza nella molecola di un

atomo di carbonio asimmetrico.

immagine speculare di a immagine speculare di a

11

22

33 44

a a

22 33 44

b b

44 22 33

11 La molecola bb è sovrapponibile

alla immagine speculare della molecola aa.

Il carbonio asimmetrico è definito anche carbonio chirale.

Una molecola che presenta un atomo di carbonio asimmetrico si definisce

chirale.

Le molecole chirali non presentano

piani di simmetria.

a a b b c c

c c

sostituenti diversi

Molecola achirale

a a b b c c

c c

La molecola ha un piano di simmetria,

quindi non è chirale

Le molecole chirali sono dotate di attività ottica ,

sono cioè in grado di ruotare il piano della luce polarizzata.

L’attività ottica delle molecole si

determina con il polarimetro

+ °

cella

polarizzatore luce polarizzata

luce ordinaria

[] =  l • c

25°C D

l

c

l

c

Polarimetro

Gli enantiomeri hanno la stessa reattività chimica verso i reattivi achirali e proprietà fisiche

identiche, ad eccezione del senso di rotazione del piano della luce polarizzata. Il senso

destrorotatorio viene indicato con il simbolo (+) mentre quello levorotatorio con il simbolo (-).

Il potere rotatorio specifico dei due enantiomeri è uguale in valore assoluto, ma di segno opposto,

da qui il nome di antipodi ottici

Gli enantiomeri vengono denominati correttamente dopo aver stabilito la

configurazione assoluta del centro chirale.

La configurazione assoluta viene stabilita adottando la

convenzione di Cahn-Ingold-Prelog

Il gruppo a minor priorità deve essere posizionato

lontano dall’osservatore

H C CH

H

C

2 1

3

C₃H₇

4

C C

H

CH

H₇C₃

H

3

1 2

4

Rectus

R

4

1

2

4

3 1

2

Convenzione di Cahn-Ingold-Prelog.

Convenzione di Cahn-Ingold-Prelog.

Sistema di nomenclatura R,S Sistema di nomenclatura R,S

3

Rectus

R S ^Sinister

molecole con più centri chirali

CH₃

H Cl

CH₃ Br CH₃ H

H Cl

CH₃ Br

H

I due composti non sono

uno l’immagine speculare dell’altro

Stereoisomeri configurazionali

Stereoisomeri configurazionali

S S R R

CH₃

H Cl

CH₃ Br

H CH₃

H Cl

CH₃ Br H

S S S S

Differiscono per la configurazione assoluta di un solo carbonio asimmetrico.

Sono diastereoisomeri.

SS RR

CH₃

H Cl

CH₃ Br

CH₃ H

H Cl

CH₃ Br H

SS SS

I composti che differiscono per la configurazione I composti che differiscono per la configurazione assoluta di almeno un carbonio asimmetrico sono assoluta di almeno un carbonio asimmetrico sono

definiti diastereoisomeri.

definiti diastereoisomeri.

I composti che differiscono per la configurazione I composti che differiscono per la configurazione assoluta di almeno un carbonio asimmetrico sono assoluta di almeno un carbonio asimmetrico sono

definiti diastereoisomeri.

definiti diastereoisomeri.

• Gli isomeri configurazionali differiscono l’uno dall’altro solo per la disposizione dei loro atomi nello spazio ed al contrario degli isomeri conformazionali non possono essere interconvertiti per semplice rotazione intorno ai legami semplici. Gli isomeri configurazionali si distinguono in enantiomeri e diastereoisomeri.

• Gli enantiomeri sono isomeri configurazionali che sono l’uno l’immagine speculare non sovrapponibile dell’altro, mentre i diastereoisomeri sono tutti quegli isomeri configurazionali che non sono immagini speculari.

H Cl

CH₃ Br

CH₃ H SS

RR

H Cl

CH₃ Br

CH₃ H

SS

SS

H

Cl

CH₃ Br

CH₃

H RR

SS

H

Cl

CH₃ Br

CH₃

H

RR

RR

enantiomeri enantiomeri

enantiomeri enantiomeri diastereisomeri

diastereisomeri diastereisomeridiastereisomeri diastereisomeridiastereisomeri

H Cl

CH₃ Br

CH₃ H SS

RR

H Cl

CH₃ Br

CH₃ H

SS

SS

H

Cl

CH₃ Br

CH₃

H RR

SS

H

Cl

CH₃ Br

CH₃

H

RR

RR

La presenza di 2 C asimmetrici, genera 4 Stereoisomeri

(2 coppie di Enantiomeri)

In generale per n C asimmetrici, si avranno 2ⁿ Stereoisomeri (2 ^n-1 coppie di Enantiomeri)

Una miscela al 50%

di due enantiomeri

non è otticamente attiva.

Tale miscela viene definita

miscela racemica

CH₃ C C CH₃

Br H

Br H

CH₃ C C CH₃

Br H

Br H

I due composti sono immagini speculari, ma…

… sono sovrapponibili

Non si tratta quindi di due composti ma di uno solamente,

che, pur possedendo C asimmetrici, è sovrapponibile alla sua

immagine speculare.

Tale composto si chiama forma meso

C H C Br Br

H

C C Br

Br H

H H

C CH

C C

H H ₃ C Br

Br CH ₃ H

C CH₃

CH₃

C CH₃

CH₃ H Br

R S S R

B

H r

Nella forma meso, i 2 C asimmetrici portano gli stessi sostituenti ed è presente un piano di simmetria.

Essa è otticamente inattiva per compensazione interna

Br H

H Br C

CH

C

CH

H

H Br Br C

CH

C

CH

H H

Br C

CH

C

CH

Br

enantiomeri

forma meso

C C

COOH

COOH OH OH H

H

C C

COOH

COOH H H HO

HO

C C

COOH

COOH OH H H

HO

C C

COOH

COOH H OH HO

H

(2R,3R) (2S,3S)

(2R,3S) (2S,3R)

1 2 3 4

1 2 3 4

1 2 3 4

1 2 3 4

acido mesotartarico enantiomeri

Stereoisomeri dell’acido tartarico

acido 2(S), 3(R)-diossibutandioico acido 2(S), 3(R)-diossibutandioico

acido 2(S), 3(S)-diossibutandioico acido 2(S), 3(S)-diossibutandioico acido 2(R), 3(R)-diossibutandioico acido 2(R), 3(R)-diossibutandioico

Definizioni

• Miscela racemica. Si intende per miscela racemica o più semplicemente racemo due composti con atomi di carbonio asimmetrici immagine speculare, quantitativamente presi in parti uguali. Un racemo non devia il piano della luce polarizzata, poiché la rotazione provocata da un isomero viene annullata dalla rotazione identica ma di segno opposta dell’altro isomero.

• Diasteroisomeri sono tutte quelle coppie di isomeri che differiscono per la configurazione di almeno un centro asimmetrico.

• Epimeri sono tutti quei composti che differiscono per la posizione di un solo gruppo OH legato al carbonio asimmetrico. Ad esempio il D-glucosio ed il D- galattosio sono epimeri per la posizione 4 del carbonio.

• Enantiomeri sono tutti i composti con atomi di carbonio asimmetrici immagine speculare uno dell’altro.

• Chirale dal greco cheir che significa mano, un oggetto è chirale perché non vi sono elementi di simmetria. Ovvero ogni oggetto non può essere sovrapposto alla sua immagine speculare.

• Forme meso molecola dotata da un piano di simmetria interno.

• Mutarotazione fenomeno fisico per cui il potere rotatorio tende a cambiare.

D vs L Designation

D & L designations are based on the configuration about the single

asymmetric C in glyceraldehyde.

The lower

representations are Fischer Projections.

CHO C

CH₂OH

HO H

CHO C

CH₂OH

H OH

CHO C

CH₂OH

HO H

CHO C

CH₂OH

H OH

L-glyceraldehyde D-glyceraldehyde

L-glyceraldehyde D-glyceraldehyde

Sugar Nomenclature

For sugars with more than one chiral center, D or L refers to the

asymmetric C farthest from the aldehyde or keto group.

Most naturally occurring sugars are D isomers.

O H O H C C

H – C – OH HO – C – H HO – C – H H – C – OH H – C – OH HO – C – H H – C – OH HO – C – H CH2OH CH2OH ^D-glucose ^L-glucose

D & L sugars are mirror images of one another.

They have the same name, e.g., D-glucose

& L-glucose.

Other stereoisomers have unique names,

e.g., glucose, mannose, galactose, etc.

The number of stereoisomers is 2ⁿ, where n is the number of asymmetric centers.

The 6-C aldoses have 4 asymmetric centers. Thus there are 16 stereoisomers (8 D-sugars and 8 L- sugars).

O H O H C C

H – C – OH HO – C – H HO – C – H H – C – OH H – C – OH HO – C – H H – C – OH HO – C – H CH₂OH CH₂OH D-glucose L-glucose

D-eritrosio D-eritrosio D-treosio

D-treosio

D-gliceraldeide D-gliceraldeide

C H O

CH₂OH OH H

C H O

CH₂OH OH H

C H O

H

HO C

H O

CH₂OH OH H

C H O

OH H

La D-gliceraldeide è un aldotrioso.

La D-gliceraldeide è un aldotrioso.

Per allungamento della catena carboniosa Per allungamento della catena carboniosa

si ottengono due tetrosi si ottengono due tetrosi

Diastereoisomeri

D-ribosio D-arabinosio D-xilosio D-lixosio

C C C

CH₂OH H O

OH OH H

H

C C C

CH₂OH H O

H OH H

HO

C C

CH₂OH H OH H

HO

C H HO

C H O

C C

CH₂OH H OH H

HO

C OH H

C H O

C C

CH₂OH OH OH H

H

C OH H

C H

O

C C

CH₂OH OH OH H

H

C H HO

C H

O

D-eritrosio

D-eritrosio D-treosioD-treosio

D(+)-altrosio D(+)-allosio C

C C C C

CH₂OH OH OH OH OH H

H H H

H C O

C C C C

CH₂OH OH OH OH H HO

H H H

H O

C H O

H H

H OH

OH OH CH₂OH C

C C

D(+)-ribosio D(+)-ribosio

D(+)-galattosio

D(+)-galattosio D(+)-talosioD(+)-talosio D-lixosio

D-lixosio H

HO

HO H

H OH CH₂OH C

C C C H O

H HO

HO H

H OH CH₂OH C

C C C C

OH H

H O

H HO

HO H

H OH CH₂OH C

C C C C

H HO

H O

D(+)-glucosio D(+)-mannosio

D-arabinosio D-arabinosio

C H O

H H

HO H

OH OH CH₂OH C

C C

H H

HO H

OH OH CH₂OH C

C C C C H O

OH H

H H

HO H

OH OH CH₂OH C

C C C C H O

H HO

D(-)-gulosio D(+)-idosio D-xilosio

D-xilosio

H HO

H OH

H OH CH₂OH C

C C C C H O

H HO

H HO

H OH

H OH CH₂OH C

C C C C H O

OH H

H HO

H OH

H OH CH₂OH C

C C C H O

D(+) glucosio ed L(-) glucosio sono enantiomeri ed epimeri D(+) glucosio ed L(-) glucosio

sono enantiomeri ed epimeri

D(+) glucosio

D(+) glucosio L(-) glucosioL(-) glucosio

H H

HO H OH OH CH

OH C

C C C C

OH H

H O

HO HO

H OH H H CH

OH C

C C C C

H HO

H

O

D(+)-galattosio

glucosio e galattosio sono epimeri glucosio e galattosio sono epimeri

D(+)-glucosio

H H

HO H OH OH CH

OH C

C C C C

OH H

H O

H HO

HO H H OH CH

OH C

C C C C

OH H

H

O

Hemiacetal & hemiketal formation

An aldehyde can react with an

alcohol to form a hemiacetal.

A ketone can react with an alcohol to form a hemiketal.

O C

H

R

OH

O C

R

R'

OH C

R

R'

O

aldehyde alcohol hemiacetal

ketone alcohol hemiketal

C H

R

O R' OH R'

"R OH "R

+

+

Condensation reactions: acetal and ketal formation

CH₂OH

HO H

H

H

H HO

OH

C ^O

H

..

1 2

3

4 5

6

 -D-glucosio - D-glucosio

CH₂OH

HO H

H

H

H HO

OH O

2 1 3

4

5 6

OH H

OH

CH₂OH

HO H

H

H

H

HO O

2 1 3

4 5

6

OH OH H

Carboidrati Carboidrati

Le forme

Le forme  e e  del D-glucosio sono anomeri e diastereomeri, hanno ≠ proprietà del D-glucosio sono anomeri e diastereomeri, hanno ≠ proprietà chimiche e fisiche, ma in soluzione acquosa si interconvertono l’uno nell’altro.

chimiche e fisiche, ma in soluzione acquosa si interconvertono l’uno nell’altro.

L’L’-D-glucosio-D-glucosio cristallino in soluzione acquosa dà una rotazione ottica di +112° che cristallino in soluzione acquosa dà una rotazione ottica di +112° che diminuisce gradualmente fino a raggiungere il valore di +52°.

diminuisce gradualmente fino a raggiungere il valore di +52°.

A sua volta il

A sua volta il -D-glucosio-D-glucosio cristallino in acqua, partendo da un iniziale valore di cristallino in acqua, partendo da un iniziale valore di rotazione di +19°, aumenta gradualmente fino a raggiungere l’equilibrio di +52°.

rotazione di +19°, aumenta gradualmente fino a raggiungere l’equilibrio di +52°.

Questo variazione della rotazione ottica si chiama

Questo variazione della rotazione ottica si chiama mutarotazionemutarotazione ed è spiegato ed è spiegato dall’equilibrio in soluzione tra le due forme

dall’equilibrio in soluzione tra le due forme  e  e  con continua apertura dell’anello a con continua apertura dell’anello a formare l’una e l’altra forma.

formare l’una e l’altra forma.

In particolare, quando un aldoso è messo in soluzione, la sua forma aldeidica aperta è in equilibrio con due diversi

emiacetali ciclici

O

C H

H

O

O

C H

OH O

C O H H

La mutarotazione è giustificata dagli equilibri che si stabiliscono in soluzione

OH C O

H

O C

H

OH

O C

OH H OH

C O

H

Data la possibilità di rotazione del gruppo Data la possibilità di rotazione del gruppo carbonilico intorno al legame C

carbonilico intorno al legame C₁₁-C-C₂₂, si ottengono , si ottengono due emiacetali diasteroisomeri

due emiacetali diasteroisomeri

Data la possibilità di rotazione del gruppo Data la possibilità di rotazione del gruppo carbonilico intorno al legame C

carbonilico intorno al legame C₁₁-C-C₂₂, si ottengono , si ottengono due emiacetali diasteroisomeri

due emiacetali diasteroisomeri

S S R R

C H

O

C

OH C O

H

O C

H

OH

O C

OH H OH

C O

H

-D-glucosio-D-glucosio

≈ 36%

-D-glucosio-D-glucosio

≈ 63%

I due emiacetali ciclici sono l’

I due emiacetali ciclici sono l’ e il e il D-D- glucosio

glucosio

I due emiacetali ciclici sono l’

I due emiacetali ciclici sono l’ e il e il D-D- glucosio

glucosio

O

OH H

OH OH

CH

OH

OH H

H H H

O

H OH

OH OH

CH

OH

OH H

H H H

-D-glucosio

-D-glucosio

• Negli emiacetali ciclici il carbonio che porta la funzione carbonilica diventa asimmetrico. Gli isomeri dei monosaccaridi che si differenziano solo nella configurazione di tale atomo vengono chiamati anomeri e designati come  e ; il carbonio carbonilico si chiama carbonio anomerico.

• Quando l’OH anomerico si trova dallo stesso lato dell’atomo di O legato al C asimmetrico con numerazione più alta la configurazione viene designata come . Se l’OH giace dal lato opposto la configurazione si chiama .

mutarotazione mutarotazione

 -D(+)glucosio fonde a 150°C

[] = +19°

 -D(+)glucosio fonde a 146°C

[] = +112°

in soluzione ciascuna delle due specie cambia nel tempo il suo potere rotatorio specifico,

fino al raggiungimento dell’equilibrio [] = +52°

in soluzione ciascuna delle due specie cambia nel tempo il suo potere rotatorio specifico,

fino al raggiungimento dell’equilibrio [] = +52°

CH₂OH

HO H

H

H

H HO

OH

C ^O

H

..

CH₂OH

HO H

H

H

H HO

OH

O CH₂OH

HO H

H

H

H

HO O

OH H

-D-glucosio (36.4%)

OH

H

-D-glucosio (63.6%)

OH

OH

mutarotazione mutarotazione

(tracce)

rappresentazione rappresentazione conformazionale conformazionale

O

OH HO HO

HO

CH₂OH

-D-glucopiranosio

-D-glucopiranosio

Proiezione Proiezione di Haworth di Haworth

O

OH OH

OH OH

CH₂OH

proiezione di Fischer proiezione di Fischer

C C C C C

CH₂OH OH H

OH H OH

O H

HO H H

O

1

1 1

2

2

3 2 3

3 4

4 4

5

5

5 6 6

6

• Considerati gli angoli di legame tra C (109°) né gli anelli furanosici né quelli piranosici possono assumere vere strutture planari (120°). Gli anelli pertanto assumono conformazioni ripiegate. Nel caso dell’anello furanosico le due strutture favorite sono quelle a sedia ed a barca. Le conformazioni a sedia sono quelle favorite ricordando che i sostituenti voluminosi in posizione equatoriale danno stabilità. Il

-D glucosio è l’unico monosaccaride in cui tutti i sostituenti voluminosi sono in posizione equatoriale.

Pertanto è il più diffuso.

Chair and boat conformations of a pyranose sugar

2 possible chair conformations of -D-glucose

furano

forme furanosiche cicliche del ribosio forme furanosiche cicliche del ribosio forme furanosiche cicliche del ribosio forme furanosiche cicliche del ribosio

D-ribosio

-D-ribosio-D-ribosio -D-ribosio-D-ribosio

O

OH H

O CH₂OH

H

OH OH

H H

O

H CH₂OH OH

H

OH OH

H H

O H

OH CH₂OH

H

OH OH

H H

OH H HOH₂C

HO

OH

..

3 4

5

H _H D-ribosio

H

C O1 2

-D-ribofuranosio

H OH

H HOH₂C OH

HO O

1 3 2

4 5

H H

-D-ribofuranosio

H

OH H

OH HOH₂C

HO O

1 3 2

4 5

H H

D-eritrulosio D-eritrulosio

il diidrossiacetone è il chetoso più semplice il diidrossiacetone è il chetoso più semplice

L-eritrulosio L-eritrulosio diidrossiacetone

diidrossiacetone

C O CH₂OH CH₂OH

H OH CH₂OH C

CH₂OH C O

HO H CH₂OH C

CH₂OH C O

D-ribulosio D-xilulosio

CH₂OH C O

C C

CH₂OH OH H

OH H

CH₂OH C O

C C

CH₂OH OH H

H HO

H OH CH₂OH C

CH₂OH C O

D-eritrulosio D-eritrulosio

D-psicosio D-fruttosio D-sorbosio D-tagatosio C

C

CH₂OH OH H

OH H

C

C O CH₂OH

OH H

C C

CH₂OH OH H

OH H

C

C O CH₂OH

H HO

CH₂OH C O

C

HO H

H OH

CH₂OH C

C

H HO

CH₂OH C O

C

HO H

H OH

CH₂OH C

C

OH H

D-ribulosio D-xilulosio

furano

forme furanosiche cicliche del fruttosio forme furanosiche cicliche del fruttosio forme furanosiche cicliche del fruttosio forme furanosiche cicliche del fruttosio

D-fruttosio

-D-fruttofuranosio-D-fruttofuranosio -D-fruttofuranosio-D-fruttofuranosio

C CH₂OH OH

H

H

OH

OH

H

O CH₂OH

O

O CH₂OH

OH CH₂OH

H

OH

OH

H H

O

CH₂OH CH₂OH OH

H

OH

OH

H H

Struttura ciclica emiacetalica del FRUTTOSIO

meno stabile più stabile

HO H HOH₂C

HO

OH

..

4 3 5

6

H

furano

forme furanosiche forme furanosiche

D-fruttosio

-D-fruttofuranosio -D-fruttofuranosio

H

CH₂OH C O

1

2

o

CH₂OH HO

H HOH₂C OH

HO O

1 2 4 3

5 6

H H

CH₂OH HO

H

OH HOH₂C

HO

O ¹

2 4 3

5 6

H H

reazioni degli zuccheri

D-glucosio sorbitolo

Per riduzione di un aldoesoso si ottiene un polialcole

H H

HO H OH OH CH

OH C

C C C C

OH H

H O

NaBHNaBHNaBH₄₄ NaBH₄₄

C C

CH

OH OH H

OH H

C C

CH

OH

H HO

OH

H

C C

CH₂OH OH H

OH H

C

C O CH₂OH

H HO

C C

CH₂OH OH H

OH H

C C

CH₂OH

H HO

OH H

C C

CH₂OH OH H

OH H

C C

CH₂OH

H HO

H HO

Per riduzione di un chetoesoso si ottengono due polialcoli epimeri

NaBHNaBHNaBH₄₄ NaBH₄₄ NaBHNaBHNaBH₄₄

NaBH₄₄

sorbitolo

mannitolo fruttosio

• Xilitolo: non è uno zucchero fermentabile dalla microflora orale.

• Sorbitolo: è un dolcificante utilizzato anche come umettante.

• Mannitolo: antiedemigeno.

• Hanno un potere dolcificante uguale o di poco superiore al saccarosio, ma in genere non sono

cariogeni e sono pertanto utilizzati in prodotti quali caramelle o chewing-gum ''senza zucchero''. Il

metabolismo dei polialcoli è indipendente

dall'insulina; sono quindi indicati nei diabetici. In seguito all'assunzione di queste sostanze, si può

manifestare un effetto lassativo, riconducibile ad un effetto di tipo osmotico a livello intestinale.

• Fra i polialcoli, i più utilizzati nell'industria

alimentare sono: mannitolo, sorbitolo e xilitolo.