TESINA REALIZZATA DA:

STEFANO CONSORTI

CLASSE 5 B OT

ANNO SCOLASTICO 2005/2006

I.P.S.I.ASAN BENEDETTO DEL TRONTO

I CARBOIDRATII CARBOIDRATI

Foto copertina: le api possiedono le invertasi, enzimi che convertono il saccarosio in fruttosio e glucosio. Il miele è una miscela di saccarosio (disaccaride), fruttosio e glucosio (monosaccaridi) oltre ad aromi che gli impartiscono il caratteristico sapore.

I CARBOIDRATIE

L’ALIMENTAZIONE

ELASTIC IMPRESSIONMATERIALS

PLACCA BATTERICA

ECARIE

STEREOCHIMICAE

CARBOIDRATI

GLIIDROCOLLOIDI:

•AGAR•ALGINATO

I CARBOIDRATI

INTRODUZIONE ALLA BIO CHIMICAINTRODUZIONE ALLA BIO CHIMICA

La biochimicaLa biochimicaLa respirazione, la digestione, le secrezioni interne ecc. sono processi La respirazione, la digestione, le secrezioni interne ecc. sono processi

fisiologici regolati da reazioni chimiche e siccome queste reazioni fisiologici regolati da reazioni chimiche e siccome queste reazioni sono funzioni vitali degli organismi viventi la disciplina che le studia sono funzioni vitali degli organismi viventi la disciplina che le studia si chiama biochimica (bios in greco vuole dire infatti vita). La si chiama biochimica (bios in greco vuole dire infatti vita). La biochimica studia dunque tutte le sostanze che gli organismi biochimica studia dunque tutte le sostanze che gli organismi utilizzano nelle reazioni chimiche che permettono agli stessi di vivere.utilizzano nelle reazioni chimiche che permettono agli stessi di vivere.

Possiamo perciò considerare un organismo vivente come un Possiamo perciò considerare un organismo vivente come un efficientissimo laboratorio capace di trasformare le molecole che efficientissimo laboratorio capace di trasformare le molecole che partecipano ai vari processi fisiologici attraverso migliaia di reazioni, partecipano ai vari processi fisiologici attraverso migliaia di reazioni, che avvengono contemporaneamente e incessantemente e che sono che avvengono contemporaneamente e incessantemente e che sono tutte tra loro correlate.tutte tra loro correlate.

Le trasformazioni realizzate dagli organismi viventi le possiamo Le trasformazioni realizzate dagli organismi viventi le possiamo genericamente chiamare metabolismo per indicare quel processo di genericamente chiamare metabolismo per indicare quel processo di trasformazioni di molecole molto grandi e complesse in molecole trasformazioni di molecole molto grandi e complesse in molecole semplici, le quali, a loro volta, vengono ulteriormente trasformate per semplici, le quali, a loro volta, vengono ulteriormente trasformate per poter partecipare all'intero funzionamento vitale.poter partecipare all'intero funzionamento vitale.

Le biomolecoleLe biomolecole

Il carbonio, l'ossigeno, l'azoto e l'idrogeno costituiscono il 99% circa Il carbonio, l'ossigeno, l'azoto e l'idrogeno costituiscono il 99% circa della materia vivente e ciò anche perché l'idrogeno e l'ossigeno della materia vivente e ciò anche perché l'idrogeno e l'ossigeno formano l'acqua che è il composto più importante degli organismi. formano l'acqua che è il composto più importante degli organismi. Il restante 1% è costituito da sette elementi (Ca, P, K, Cl, Na, Mg) e Il restante 1% è costituito da sette elementi (Ca, P, K, Cl, Na, Mg) e meno dello 0,01% da 13 elementi che, pur presenti in tracce, meno dello 0,01% da 13 elementi che, pur presenti in tracce, assolvono a precise funzioni metaboliche.assolvono a precise funzioni metaboliche.

I composti organici che tengono in vita la cellula (le biomolecole) sono: i I composti organici che tengono in vita la cellula (le biomolecole) sono: i carboidrati, i lipidi, le proteine e gli acidi nucleici. Si tratta di carboidrati, i lipidi, le proteine e gli acidi nucleici. Si tratta di composti che assolvono tre funzioni fondamentali:composti che assolvono tre funzioni fondamentali:

1. I carboidrati e lipidi forniscono l'energia necessaria per far avvenire 1. I carboidrati e lipidi forniscono l'energia necessaria per far avvenire migliaia di reazioni chimiche.migliaia di reazioni chimiche.

2. Le proteine sono i costituenti strutturali di tutti gli organismi viventi, 2. Le proteine sono i costituenti strutturali di tutti gli organismi viventi, fanno cioè parte della impalcatura che dà ad ogni essere vivente fanno cioè parte della impalcatura che dà ad ogni essere vivente forma e funzione precisa, ma le proteine sono anche , se non forma e funzione precisa, ma le proteine sono anche , se non principalmente catalizzatori biologici.principalmente catalizzatori biologici.

3. Gli acidi nucleici, infine sono le strutture nelle quali sono codificate le 3. Gli acidi nucleici, infine sono le strutture nelle quali sono codificate le caratteristiche genetiche della specie e dell'individuo.caratteristiche genetiche della specie e dell'individuo.

I CARBOIDRATII CARBOIDRATI

In tutte le cellule è presente una classe di composti organici che per la sua In tutte le cellule è presente una classe di composti organici che per la sua diffusione è la più abbondante in natura; i composti appartenenti a questa diffusione è la più abbondante in natura; i composti appartenenti a questa classe sono i carboidrati. Essi rappresentano circa la metà delle fonti classe sono i carboidrati. Essi rappresentano circa la metà delle fonti energetiche per l’uomo anche se ci sono i lipidi che forniscono più del energetiche per l’uomo anche se ci sono i lipidi che forniscono più del doppio delle calorie per unità di peso. I carboidrati in natura, si trovano, a doppio delle calorie per unità di peso. I carboidrati in natura, si trovano, a volte come molecole semplici e sono noti come zuccheri, più spesso invece volte come molecole semplici e sono noti come zuccheri, più spesso invece sono costituiti dall’unione di unità ripetitive del medesimo zucchero per sono costituiti dall’unione di unità ripetitive del medesimo zucchero per formare lunghe catene più o meno complesseformare lunghe catene più o meno complesse

I CARBOIDRATI E L’ALIMENTAZIONEI CARBOIDRATI E L’ALIMENTAZIONE

Le funzioni dei carboidratiLe funzioni dei carboidrati

I carboidrati sono sostanze chimiche composte principalmente da tre elementi: I carboidrati sono sostanze chimiche composte principalmente da tre elementi: carbonio idrogeno ossigeno. Nell’economia dell’organismo essi svolgono due carbonio idrogeno ossigeno. Nell’economia dell’organismo essi svolgono due funzioni distinte: in primo luogo, vengono soprattutto utilizzate a scopo energetico, funzioni distinte: in primo luogo, vengono soprattutto utilizzate a scopo energetico, sia di riserva che di rapida utilizzazione cioè per produrre immediatamente o a sia di riserva che di rapida utilizzazione cioè per produrre immediatamente o a distanza di tempo energia chimica durante i processi di demolizione della loro distanza di tempo energia chimica durante i processi di demolizione della loro molecola. I carboidrati piu semplici, opportunamente modificati, possono aggregarsi molecola. I carboidrati piu semplici, opportunamente modificati, possono aggregarsi in lunghe catene per formare delle macromolecole , chiamate mucopolisaccaridi, in lunghe catene per formare delle macromolecole , chiamate mucopolisaccaridi, che , combinandosi con le proteine, costituiscono le mucoproteine. Le mucoproteine che , combinandosi con le proteine, costituiscono le mucoproteine. Le mucoproteine sono i costituenti principali della cosiddetta sostanza fondamentale cioè della sono i costituenti principali della cosiddetta sostanza fondamentale cioè della sostanza che riempie gli spazi esistenti nel tessuto connettivo tra una cellula e l’altra sostanza che riempie gli spazi esistenti nel tessuto connettivo tra una cellula e l’altra e le fibre. I carboidrati esercitano quindi anche una funzione di sostegno dei vari e le fibre. I carboidrati esercitano quindi anche una funzione di sostegno dei vari organi e tessuti, rientrando in questo senso nel novero delle sostanze cosiddette organi e tessuti, rientrando in questo senso nel novero delle sostanze cosiddette plastiche cioè costituenti stabili della materia vivente.plastiche cioè costituenti stabili della materia vivente.

I CABOIDRATI E L’ALIMENTAZIONEI CABOIDRATI E L’ALIMENTAZIONE

Nell’alimentazione normale i carboidrati sono introdotti nell’organismo con i Nell’alimentazione normale i carboidrati sono introdotti nell’organismo con i cibi di origine vegetale , il solo alimento di origine animale in cui queste cibi di origine vegetale , il solo alimento di origine animale in cui queste sostanze si trovano presenti in quantita apprezzabile è rappresentata dal latte. sostanze si trovano presenti in quantita apprezzabile è rappresentata dal latte. Per essere assorbiti dall’organismo , gli zuccheri devono essere trasformati Per essere assorbiti dall’organismo , gli zuccheri devono essere trasformati durante la digestione in monosaccaridi, cioè negli zuccheri semplici che li durante la digestione in monosaccaridi, cioè negli zuccheri semplici che li costituiscono. costituiscono.

In pratica, alla fine del processo digestivo, tutti i carboidrati sono stati In pratica, alla fine del processo digestivo, tutti i carboidrati sono stati trasformati in glucosio che rappresenta il punto di partenza per le due vie di trasformati in glucosio che rappresenta il punto di partenza per le due vie di utilizzazione metabolica dei carboidrati: quella a scopo energetico e quella a utilizzazione metabolica dei carboidrati: quella a scopo energetico e quella a scopo plastico.scopo plastico.

Allo scopo di ricavare energia, le cellule degli organismi viventi degradano il Allo scopo di ricavare energia, le cellule degli organismi viventi degradano il glucosio fino a dare anidride carbonica e acqua. Esse utilizzano il loro glucosio fino a dare anidride carbonica e acqua. Esse utilizzano il loro combustibile d’elezione, il glucosio ricevendolo dal sangue arterioso , e combustibile d’elezione, il glucosio ricevendolo dal sangue arterioso , e hanno inoltre la possibilità di mantenere una certa quantita come hanno inoltre la possibilità di mantenere una certa quantita come combustibile di riserva, condensandolo sotto forma di granuli di glicogeno. combustibile di riserva, condensandolo sotto forma di granuli di glicogeno.

Qualora il tessuto abbia bisogno di bruciare glucosio, il glicogeno viene scisso Qualora il tessuto abbia bisogno di bruciare glucosio, il glicogeno viene scisso e libera grandi quantità del composto richiesto. In effetti l’organismo ha la e libera grandi quantità del composto richiesto. In effetti l’organismo ha la possibilità di creare delle riserve energetiche se quelle a disposizione possibilità di creare delle riserve energetiche se quelle a disposizione superano il suo fabbisogno ed utilizzarle in caso di necessitàsuperano il suo fabbisogno ed utilizzarle in caso di necessità

FABBISOGNO GLICIDICO DELL’ATLETAFABBISOGNO GLICIDICO DELL’ATLETA

Gli zuccheri sono sostanze energetiche costituite da carbonio, idrogeno ed Gli zuccheri sono sostanze energetiche costituite da carbonio, idrogeno ed ossigeno.ossigeno.

Sono il combustibile di scelta per il lavoro muscolare, poiché, bruciando Sono il combustibile di scelta per il lavoro muscolare, poiché, bruciando facilmente e rapidamente, liberano l’energia in essi contenuta.facilmente e rapidamente, liberano l’energia in essi contenuta.

Un grammo di glicidi fornisce all’organismo 4 Kcal per cui il fabbisogno in Un grammo di glicidi fornisce all’organismo 4 Kcal per cui il fabbisogno in zuccheri della dieta di un calciatore ammonta a 525 g, i quali sono in grado zuccheri della dieta di un calciatore ammonta a 525 g, i quali sono in grado di fornire 2.100 Kcal. I carboidrati svolgono alcune importanti funzioni di fornire 2.100 Kcal. I carboidrati svolgono alcune importanti funzioni correlate all’attività fisica:correlate all’attività fisica:

SORGENTE DI ENERGIA:SORGENTE DI ENERGIA: l’energia derivante dalla metabolizzazione dei l’energia derivante dalla metabolizzazione dei carboidrati è usata per potenziare sia la contrazione muscolare che le altre carboidrati è usata per potenziare sia la contrazione muscolare che le altre forme di lavoro biologicoforme di lavoro biologico

COMBUSTIBILE PER IL SISTEMA NERVOSO CENTRALE:COMBUSTIBILE PER IL SISTEMA NERVOSO CENTRALE: gli zuccheri gli zuccheri sono necessari per il corretto funzionamento del sistema nervoso centrale.sono necessari per il corretto funzionamento del sistema nervoso centrale.

Il cervello usa il glucosio presente nel sangue quasi esclusivamente come Il cervello usa il glucosio presente nel sangue quasi esclusivamente come combustibilecombustibile

RISPARMIO DI PROTEINE: RISPARMIO DI PROTEINE: se le riserve di zuccheri si riducono, si ha la se le riserve di zuccheri si riducono, si ha la trasformazioni delle strutture proteiche in glicidi, per consentire la trasformazioni delle strutture proteiche in glicidi, per consentire la disponibilità di glucosio; il costo che viene pagato in questi casi, è una disponibilità di glucosio; il costo che viene pagato in questi casi, è una temporanea riduzione delle scorte proteiche dell’organismo, in particolare temporanea riduzione delle scorte proteiche dell’organismo, in particolare delle proteine del muscolo.delle proteine del muscolo.

ATTENZIONEATTENZIONE

Gli zuccheri sono energia di pronto usoGli zuccheri sono energia di pronto uso

La sensazione di fatica è il segnale dell’impoverimento delle scorte di La sensazione di fatica è il segnale dell’impoverimento delle scorte di zucchero.zucchero.

Il glicogeno muscolare ed il glucosio del sangue sono il maggior Il glicogeno muscolare ed il glucosio del sangue sono il maggior carburante dell’organismo durante il lavoro muscolarecarburante dell’organismo durante il lavoro muscolare

Il consumo abituale di giuste quantità di carboidrati protegge la massa Il consumo abituale di giuste quantità di carboidrati protegge la massa magra (insieme di tutti i tessuti escluso quello adiposomagra (insieme di tutti i tessuti escluso quello adiposo

Le bevande troppo zuccherine, dopo la prima dose di energia possono Le bevande troppo zuccherine, dopo la prima dose di energia possono provocare un abbassamento della glicemia e quindi favorire un provocare un abbassamento della glicemia e quindi favorire un maggior senso si affaticamentomaggior senso si affaticamento

Placca batterica e cariePlacca batterica e cariePLACCA BATTERICAPLACCA BATTERICA

La placca batterica è una formazione costituita da batteri, La placca batterica è una formazione costituita da batteri, mucoproteine salivari e provenienti dal metabolismo batterico, mucoproteine salivari e provenienti dal metabolismo batterico, cellule desquamate e residui alimentari.cellule desquamate e residui alimentari.

La placca batterica forma uno strato semi-permeabile alla saliva La placca batterica forma uno strato semi-permeabile alla saliva che consente il passaggio di mono e disaccaridi.che consente il passaggio di mono e disaccaridi.

Al di sotto della placca, i germi acidofili (lattobacilli), possono Al di sotto della placca, i germi acidofili (lattobacilli), possono proliferare e scindere gli zuccheri, producendo acido lattico, che proliferare e scindere gli zuccheri, producendo acido lattico, che rimane in concentrazione tale, da intaccare lo smalto. La placca rimane in concentrazione tale, da intaccare lo smalto. La placca prolifera nelle zone dove è difficile l’autodetersione fisiologica e prolifera nelle zone dove è difficile l’autodetersione fisiologica e la detersione manuale con lo spazzolino, quindi, nei colletti, nei la detersione manuale con lo spazzolino, quindi, nei colletti, nei solchi nelle fosse e negli spazi interprossimali. solchi nelle fosse e negli spazi interprossimali.

Questa formazione può essere sopra o sotto gengivale (nei solchi Questa formazione può essere sopra o sotto gengivale (nei solchi gengivali fisiologici). Dalla placca batterica, possono avere gengivali fisiologici). Dalla placca batterica, possono avere origine altre patologie, come la carie, il tartaro e le origine altre patologie, come la carie, il tartaro e le parodontopatie.parodontopatie.

CARIECARIELa carie è un processo patologico che determina la distruzione dei tessuti duri del La carie è un processo patologico che determina la distruzione dei tessuti duri del

dente, con complicanze di ordine locale (pulpiti, parodontiti, ascessi e flemmoni dente, con complicanze di ordine locale (pulpiti, parodontiti, ascessi e flemmoni perimascellari, osteomieliti) e di ordine generale (possibilità di focolai infettivi, perimascellari, osteomieliti) e di ordine generale (possibilità di focolai infettivi, compromissione della masticazione e dello stato di nutrizione.compromissione della masticazione e dello stato di nutrizione.

EZIOLOGIAEZIOLOGIAL’eziologia della carie non è del tutto chiara. Si conoscono cause predisponesti e L’eziologia della carie non è del tutto chiara. Si conoscono cause predisponesti e

cause determinanti.cause determinanti.Cause predisponestiCause predisponesti

Esistono vari fattori predisponesti della carie.Esistono vari fattori predisponesti della carie. RAZZA.RAZZA. Diversi autori sono d’accordo nel ritenere alcune razze maggiormente Diversi autori sono d’accordo nel ritenere alcune razze maggiormente

predisposte rispetto ad altre. Di norma, i popoli più evoluti sono più soggetti alla predisposte rispetto ad altre. Di norma, i popoli più evoluti sono più soggetti alla carie.carie.

EREDITARIETA’.EREDITARIETA’. L’esperienza clinica dimostra che da genitori con dentatura L’esperienza clinica dimostra che da genitori con dentatura sana nascono generalmente figli che denotano una certa immunità alla carie. sana nascono generalmente figli che denotano una certa immunità alla carie. Viceversa da genitori con bocca diffusamente colpita, nascono figli notevolmente Viceversa da genitori con bocca diffusamente colpita, nascono figli notevolmente predisposti alla carie.predisposti alla carie.

FATTORI COSTITUZIONALIFATTORI COSTITUZIONALI. I longilinei verrebbero più colpiti; e ciò sarebbe in . I longilinei verrebbero più colpiti; e ciò sarebbe in rapporto alla forma delle arcate, in genere più strette, che favorirebbero rapporto alla forma delle arcate, in genere più strette, che favorirebbero l’affollamento dei denti con conseguente ristagno alimentare.l’affollamento dei denti con conseguente ristagno alimentare.

ETA’.ETA’. L’età più colpita è generalmente quella giovanile. La possibilità L’età più colpita è generalmente quella giovanile. La possibilità dell’insorgenza cariosa inizia con la dentatura decidua, aumentando dell’insorgenza cariosa inizia con la dentatura decidua, aumentando progressivamente fino ai 25 anni e poi decrescere a stabilizzarsi intorno ai progressivamente fino ai 25 anni e poi decrescere a stabilizzarsi intorno ai 45anni.45anni.

SESSO.SESSO. La donna è colpita più frequentemente ciò in relazione all’influenza La donna è colpita più frequentemente ciò in relazione all’influenza dell’allattamento e della gravidanza.dell’allattamento e della gravidanza.

ALIMENTAZIONE.ALIMENTAZIONE. Si ritiene l’alimentazione uno dei fattori più importanti Si ritiene l’alimentazione uno dei fattori più importanti come causa dell’insorgenza cariosa. L’uso abbondante di zuccheri, conduce come causa dell’insorgenza cariosa. L’uso abbondante di zuccheri, conduce ad un aumento dello stato acido della saliva, con conseguenze sulla parte ad un aumento dello stato acido della saliva, con conseguenze sulla parte mineralizzata del dente.mineralizzata del dente.

FATTORI CLIMATICIFATTORI CLIMATICI. È ormai riconosciuto che i popoli che abitano le . È ormai riconosciuto che i popoli che abitano le regioni calde sono meno soggetti all’azione cariogena.regioni calde sono meno soggetti all’azione cariogena.

FATTORI PATOLOGICIFATTORI PATOLOGICI. È accertato un rapporto tra le carie e varie malattie . È accertato un rapporto tra le carie e varie malattie generali.generali.

FATTORI FISIOLOGICIFATTORI FISIOLOGICI. Importanti sono l’allattamento e la gravidanza. Il . Importanti sono l’allattamento e la gravidanza. Il primo modifica il pH salivare, mentre il secondo determina una perdita di primo modifica il pH salivare, mentre il secondo determina una perdita di minerali a spese dei tessuti duri.minerali a spese dei tessuti duri.

FATTORI LOCALI.FATTORI LOCALI. Numerosi fattori intervengono localmente come causa di Numerosi fattori intervengono localmente come causa di carie: la presenza di batteri, la qualità della saliva, la morfologia e la carie: la presenza di batteri, la qualità della saliva, la morfologia e la disposizione delle arcate dentali, la cattiva igiene della bocca.disposizione delle arcate dentali, la cattiva igiene della bocca.

Cause determinantiCause determinanti

Tra le varie teorie, quella principale è la teoria chimico parassitaria, detta anche Tra le varie teorie, quella principale è la teoria chimico parassitaria, detta anche acidofila. Formulata da Miller, si basa sul presupposto che la presenza di acidofila. Formulata da Miller, si basa sul presupposto che la presenza di sostanze acide agirebbe dall’esterno sulle sostanze dure del dente, sostanze acide agirebbe dall’esterno sulle sostanze dure del dente, provocandone la demineralizzazione. provocandone la demineralizzazione.

La presenza di alcuni batteri, può causare l’insorgenza cariosa. Uno di questi La presenza di alcuni batteri, può causare l’insorgenza cariosa. Uno di questi batteri è lo streptococco mutans, il quale è capace di scindere il saccarosio, batteri è lo streptococco mutans, il quale è capace di scindere il saccarosio, nutrendosi di monosaccaridi, come prodotto, questi batteri producono acido nutrendosi di monosaccaridi, come prodotto, questi batteri producono acido lattico, che abbassa il pH. La presenza di questi batteri è protetta dalla lattico, che abbassa il pH. La presenza di questi batteri è protetta dalla placca batterica. placca batterica.

Quando il pH scende sotto certi valori, produce la solubilizzazione dei sali Quando il pH scende sotto certi valori, produce la solubilizzazione dei sali minerali con conseguente demineralizzazione (I stadio). Nel II stadio, minerali con conseguente demineralizzazione (I stadio). Nel II stadio, intervengono degli enzimi detti proteolitici, che demoliscono la parte intervengono degli enzimi detti proteolitici, che demoliscono la parte organica dello smalto, cioè la sostanza fondamentale. organica dello smalto, cioè la sostanza fondamentale.

ANATOMIA PATOLOGICAANATOMIA PATOLOGICASmalto.Smalto.

Al microscopio, un dente affetto da carie, presenta in genere una Al microscopio, un dente affetto da carie, presenta in genere una profonda modificazione del tessuto più mineralizzato, cioè lo profonda modificazione del tessuto più mineralizzato, cioè lo smalto. Questo perde la sua caratteristica traslucidità e smalto. Questo perde la sua caratteristica traslucidità e trasparenza, divenendo opaco, a superficie irregolare ruvida.trasparenza, divenendo opaco, a superficie irregolare ruvida.

Dentina.Dentina. La carie della dentina segue sempre a una carie dello smalto o del La carie della dentina segue sempre a una carie dello smalto o del

cemento. Schematicamente, dalla superficie verso la cemento. Schematicamente, dalla superficie verso la profondità, si descrivono quattro zone della dentina cariata:profondità, si descrivono quattro zone della dentina cariata: ZONA1ZONA1:: zona di disgregazione. La dentina è decalcificata e necrotica zona di disgregazione. La dentina è decalcificata e necrotica

invasa da batteri e residui alimentari;invasa da batteri e residui alimentari; ZONA2ZONA2:: zona di rammollimento. La dentina sotto l’azione della flora zona di rammollimento. La dentina sotto l’azione della flora

batterica, subisce un processo di decalcificazione; vengono attaccati i batterica, subisce un processo di decalcificazione; vengono attaccati i canalicoli dentinali e la sostanza fondamentale della dentina;canalicoli dentinali e la sostanza fondamentale della dentina;

ZONA3:ZONA3: zona d’invasione. Si può notare la presenza di germi isolati; zona d’invasione. Si può notare la presenza di germi isolati; ZONA4ZONA4:: zona di reazione. La dentina si presenta traslucida poiché il zona di reazione. La dentina si presenta traslucida poiché il

lume dei canalicoli dentinali risulta completamente otturato da sali di lume dei canalicoli dentinali risulta completamente otturato da sali di calcio. Questa zona è ritenuta come espressione di difesa della polpa calcio. Questa zona è ritenuta come espressione di difesa della polpa contro il progredire del processo carioso.contro il progredire del processo carioso.

LA STEREOCHIMICAPremessaPremessa

La stereochimica è quella parte della chimica che si occupa della La stereochimica è quella parte della chimica che si occupa della struttura e delle interazioni delle molecole nello spazio. Nei sistemi struttura e delle interazioni delle molecole nello spazio. Nei sistemi viventi l’orientamento delle biomolecole diviene di fondamentale viventi l’orientamento delle biomolecole diviene di fondamentale importanza poiché le reazioni biologiche sono catalizzate da enzimi importanza poiché le reazioni biologiche sono catalizzate da enzimi (proteine) che possono assumere particolari disposizioni spaziali. Anche (proteine) che possono assumere particolari disposizioni spaziali. Anche le molecole dei carboidrati hanno una loro spazialità importante ai fini le molecole dei carboidrati hanno una loro spazialità importante ai fini della reattività. della reattività.

Gli stereoisomeriGli stereoisomeriGli stereoisomeri sono composti isomeri ( dal greco: meros = composto,Gli stereoisomeri sono composti isomeri ( dal greco: meros = composto,isos = uguale) con gli atomi reciprocamente legati nello stesso ordine o isos = uguale) con gli atomi reciprocamente legati nello stesso ordine o sequenza ma che differiscono l'uno dall'altro per il modo in cui gli atomi sequenza ma che differiscono l'uno dall'altro per il modo in cui gli atomi sono orientati nello spazio. Gli stereoisomeri possono essere divisi per sono orientati nello spazio. Gli stereoisomeri possono essere divisi per comodità in due tipi, a seconda della loro struttura: possono essere comodità in due tipi, a seconda della loro struttura: possono essere immagini speculari (allora sono detti enantiomeri) oppure possono non immagini speculari (allora sono detti enantiomeri) oppure possono non essere immagini speculari( in questo caso sono detti diastereomeri)essere immagini speculari( in questo caso sono detti diastereomeri)

Gli enantiomeriGli enantiomeri

Quando un oggetto viene posto davanti ad uno specchio può accadere che l'immagine riflessa che si ottiene, apparentemente identica all'oggetto reale, presenti a questa riflessa che si ottiene, apparentemente identica all'oggetto reale, presenti a questa sostanziali differenze.sostanziali differenze.

Se si pone davanti allo specchio, ad esempio, una scatola di forma tetraedrica si ottiene Se si pone davanti allo specchio, ad esempio, una scatola di forma tetraedrica si ottiene una immagine che se fosse possibile estrarla dallo specchio e renderla concreta, una immagine che se fosse possibile estrarla dallo specchio e renderla concreta, sarebbe in tutto e per tutto identica all'oggetto reale e sovrapponibile a questo punto sarebbe in tutto e per tutto identica all'oggetto reale e sovrapponibile a questo punto per punto.per punto.

Se però su una faccia della scatola scriviamo la parola LATTE, l'immagine riflessa, Se però su una faccia della scatola scriviamo la parola LATTE, l'immagine riflessa, poiché porta scritta su una faccia la parola LATTE, non è sovrapponibile punto per poiché porta scritta su una faccia la parola LATTE, non è sovrapponibile punto per punto all'oggetto originale.punto all'oggetto originale.

La medesima cosa può accadere alle molecole. Possono esserci molecole che sono La medesima cosa può accadere alle molecole. Possono esserci molecole che sono esattamente sovrapponibili alla loro immagine speculare ed altre che invece non lo esattamente sovrapponibili alla loro immagine speculare ed altre che invece non lo sono affatto.sono affatto.

Se una molecola è sovrapponibile punto per punto, alla sua immagine speculare allora Se una molecola è sovrapponibile punto per punto, alla sua immagine speculare allora quest'ultima, se divenisse reale sarebbe identica in tutte le proprietà chimiche e quest'ultima, se divenisse reale sarebbe identica in tutte le proprietà chimiche e fisiche alla molecola originale, ne sarebbe cioè un perfetto duplicato.fisiche alla molecola originale, ne sarebbe cioè un perfetto duplicato.

Se invece una molecola non è sovrapponibile alla sua immagine speculare allora si Se invece una molecola non è sovrapponibile alla sua immagine speculare allora si tratta di due molecole che hanno perlomeno una proprietà (attività ottica) diversa e, tratta di due molecole che hanno perlomeno una proprietà (attività ottica) diversa e, quasi certamente, diverse proprietà biologiche.quasi certamente, diverse proprietà biologiche.

Coppie di molecole che hanno tali caratteristiche strutturali rappresentano una Coppie di molecole che hanno tali caratteristiche strutturali rappresentano una particolare forma di stereoisomerismo e si chiamano particolare forma di stereoisomerismo e si chiamano enantiomeri.enantiomeri.

Oggetti reali e loro immagini speculari.Oggetti reali e loro immagini speculari.

L'atomo di carbonio chiraleL'atomo di carbonio chiraleL’esistenza degli enantiomeri è legata ad una proprietà strutturale delle molecole: le molecole L’esistenza degli enantiomeri è legata ad una proprietà strutturale delle molecole: le molecole

devono essere chirali. La parola chirale deriva dal greco chéir che significa “mano”. Il suo devono essere chirali. La parola chirale deriva dal greco chéir che significa “mano”. Il suo uso deriva dal fatto che la relazione strutturale tra due enantiomeri è la stessa che esiste tra la uso deriva dal fatto che la relazione strutturale tra due enantiomeri è la stessa che esiste tra la mano destra e la sinistra (sono l’immagine speculare l’una dell’altra e non sono mano destra e la sinistra (sono l’immagine speculare l’una dell’altra e non sono sovrapponibili). sovrapponibili).

Nella maggior parte dei casi e come accade anche per i carboidrati una molecola chirale si può Nella maggior parte dei casi e come accade anche per i carboidrati una molecola chirale si può identificare come quella molecola che contiene un atomo di carbonio che si lega a quattro identificare come quella molecola che contiene un atomo di carbonio che si lega a quattro atomi o gruppi molecolari differenti: questo carbonio viene definito chiraleatomi o gruppi molecolari differenti: questo carbonio viene definito chirale . . Un carbonio Un carbonio chirale genera una coppia di enantiomeri. chirale genera una coppia di enantiomeri.

Gli enantiomeri differiscono fra loro solo per la chiralità, mentre da tutti gli altri punti di vista Gli enantiomeri differiscono fra loro solo per la chiralità, mentre da tutti gli altri punti di vista sono composti identici. Come regola generale una molecola che ha n carboni chirali, potrà sono composti identici. Come regola generale una molecola che ha n carboni chirali, potrà avere al massimo 2n stereioisomeri . Il fruttosio che ha tre carboni chirali può avere otto avere al massimo 2n stereioisomeri . Il fruttosio che ha tre carboni chirali può avere otto stereoisomeri ciò quattro coppie di enantiomeri.stereoisomeri ciò quattro coppie di enantiomeri.

Attività ottica. Luce polarizzata

A livello macroscopico la chiralità delle molecole e svelata da un fenomeno fisico, la capacità di A livello macroscopico la chiralità delle molecole e svelata da un fenomeno fisico, la capacità di far ruotare il piano della luce polarizzata. Le molecole chirali insomma, manifestano attività far ruotare il piano della luce polarizzata. Le molecole chirali insomma, manifestano attività ottica. Quindi la luce polarizzata è usata per distinguere sperimentalmente, una coppia di ottica. Quindi la luce polarizzata è usata per distinguere sperimentalmente, una coppia di enantiomeri. Un enantiomero fa ruotare a destra il piano della luce polarizzata e l'altro a enantiomeri. Un enantiomero fa ruotare a destra il piano della luce polarizzata e l'altro a sinistra.sinistra.

Ma cos'è la luce polarizzata?Ma cos'è la luce polarizzata?La luce visibile come è noto, è un'onda elettromagnetica che si propaga alla velocità di 3·108 La luce visibile come è noto, è un'onda elettromagnetica che si propaga alla velocità di 3·108

m/s.m/s.Le onde elettromagnetiche sono rappresentabili come oscillazioni trasversali, perpendicolari cioè Le onde elettromagnetiche sono rappresentabili come oscillazioni trasversali, perpendicolari cioè

alla direzione di propagazione dell'onda.alla direzione di propagazione dell'onda.La luce visibile non è polarizzata e le sue onde vibrano in tutti i piani perpendicolari alla La luce visibile non è polarizzata e le sue onde vibrano in tutti i piani perpendicolari alla

direzione di propagazione. Ma se la luce attraversa uno strumento ottico quale il prisma di direzione di propagazione. Ma se la luce attraversa uno strumento ottico quale il prisma di Nicol o un filtro di polaroid, ne fuoriesce polarizzata e possiede, ora, una sola direzione di Nicol o un filtro di polaroid, ne fuoriesce polarizzata e possiede, ora, una sola direzione di oscillazione.oscillazione.

L'occhio umano non distingue la luce polarizzata da quella normale, pertanto bisogna fare ricorso L'occhio umano non distingue la luce polarizzata da quella normale, pertanto bisogna fare ricorso ad uno strumento, il polarimetro, per evidenziare il fenomeno.ad uno strumento, il polarimetro, per evidenziare il fenomeno.

Perché le molecole chirali presentano attività ottica?Perché le molecole chirali presentano attività ottica?La spiegazione del fenomeno potrebbe essere questa: quando il fascio di luce polarizzata La spiegazione del fenomeno potrebbe essere questa: quando il fascio di luce polarizzata

attraversa una sostanza chirale, il campo elettrico della luce interagisce in maniera diversa attraversa una sostanza chirale, il campo elettrico della luce interagisce in maniera diversa con la metà destra della molecola e la metà sinistra che hanno struttura non uguali e perciò con la metà destra della molecola e la metà sinistra che hanno struttura non uguali e perciò riemerge deviata.riemerge deviata.

Se un enantiomero fa ruotare il piano della luce polarizzata in senso orario si dice che è Se un enantiomero fa ruotare il piano della luce polarizzata in senso orario si dice che è destrogiro e per indicare questo comportamento viene usato il simbolo (+).destrogiro e per indicare questo comportamento viene usato il simbolo (+).

Un enantiomero che ruota il piano della luce polarizzata in senso antiorariosi dice che è levogiro Un enantiomero che ruota il piano della luce polarizzata in senso antiorariosi dice che è levogiro e viene usato il simbolo (-).e viene usato il simbolo (-).

A) Sezione trasversale di un raggio di luce. I piani (es. AB) su cui si muove il raggio sono teoricamente infiniti. B) Un raggio di luce che si propaga nella direzione AB vibra su tutti i piani possibili. Se lungo il percorso del raggio viene posta una sostanza (polarizzatore) in grado di far emergere solo uno degli infiniti piani in cui il raggio vibra, questa luce è polarizzata.

Schema semplificato di un polarimetro. Un raggio di luce polarizzata attraversa un porta campioni contenente la sostanza otticamente attiva

La configurazione D e LLa configurazione D e L

I chimici parlano spesso di configurazione di una molecola. Per configurazione si intende I chimici parlano spesso di configurazione di una molecola. Per configurazione si intende l'arrangiamento spaziale degli atomi che può essere cambiato solamente rompendo e l'arrangiamento spaziale degli atomi che può essere cambiato solamente rompendo e ricomponendo i legami. L'assegnazione di una configurazione fa uso, particolarmente in ricomponendo i legami. L'assegnazione di una configurazione fa uso, particolarmente in biochimica (carboidrati, amminoacidi), delle lettere D e L . biochimica (carboidrati, amminoacidi), delle lettere D e L .

Nella nomenclatura IUPAC, per convenzione, si pone il carbonio più ossidato in alto e ad Nella nomenclatura IUPAC, per convenzione, si pone il carbonio più ossidato in alto e ad esso viene assegnato il numero 1 (C-1), ai successivi carboni numeri via via progressivi esso viene assegnato il numero 1 (C-1), ai successivi carboni numeri via via progressivi (C-2, C-3, ecc). Se rispetto a questa sistemazione, il gruppo più ossidato, o con il più alto (C-2, C-3, ecc). Se rispetto a questa sistemazione, il gruppo più ossidato, o con il più alto numero atomico, che sia legato all'ultimo carbonio chirale della molecola si trova a numero atomico, che sia legato all'ultimo carbonio chirale della molecola si trova a destra, come nella D-gliceraldeide, il composto appartiene alla serie D; se si trova a destra, come nella D-gliceraldeide, il composto appartiene alla serie D; se si trova a sinistra, come nella L-gliceraldeide, esso appartiene alla serie L.sinistra, come nella L-gliceraldeide, esso appartiene alla serie L.

La D- e L- gliceraldeide sono una coppia di enantiomeri presi come riferimento per la La D- e L- gliceraldeide sono una coppia di enantiomeri presi come riferimento per la assegnazione della configurazione a molecole contenenti carboni chirali. La assegnazione della configurazione a molecole contenenti carboni chirali. La configurazione D e L è quindi una configurazione relativa e viene assegnata configurazione D e L è quindi una configurazione relativa e viene assegnata osservando la molecola rappresentata con la proiezione di Fischer e seguendo la osservando la molecola rappresentata con la proiezione di Fischer e seguendo la convenzione IUPAC di porre il carbonio più ossidato in alto(C-1).convenzione IUPAC di porre il carbonio più ossidato in alto(C-1).

Le lettere D e L indicano la configurazione e non devono essere confuse con i segni (+) Le lettere D e L indicano la configurazione e non devono essere confuse con i segni (+) e (-) che indicano, invece, la rotazione del piano della luce polarizzata, una proprietà e (-) che indicano, invece, la rotazione del piano della luce polarizzata, una proprietà fisica che deve essere determinata con l'uso del polarimetro.fisica che deve essere determinata con l'uso del polarimetro.

Ad esempio la D-gliceraldeide ruota il piano della luce polarizzata a destra (+) e la L-Ad esempio la D-gliceraldeide ruota il piano della luce polarizzata a destra (+) e la L-gliceraldeide a sinistra (-).gliceraldeide a sinistra (-).

Nei sistemi biologici per una molecola avere una configurazione piuttosto che un'altra è Nei sistemi biologici per una molecola avere una configurazione piuttosto che un'altra è spesso determinante per la sua utilizzazione fisiologica. Il glucosio usato come fonte spesso determinante per la sua utilizzazione fisiologica. Il glucosio usato come fonte principale di energia da tutti i sistemi biologici è D-glucosio, mentre L-glucosio principale di energia da tutti i sistemi biologici è D-glucosio, mentre L-glucosio oltre a non essere sintetizzato dagli organismi viventi se forzati ad una loro oltre a non essere sintetizzato dagli organismi viventi se forzati ad una loro utilizzazione, oppongono una quasi totale incompatibilità.utilizzazione, oppongono una quasi totale incompatibilità.

I CARBOIDRATII CARBOIDRATIPremessaPremessa

I carboidrati sono prodotti naturali che svolgono un gran numero di funzioni vitali I carboidrati sono prodotti naturali che svolgono un gran numero di funzioni vitali sia nelle piante che negli animali. Nel mondo vegetale il glucosio è sintetizzato sia nelle piante che negli animali. Nel mondo vegetale il glucosio è sintetizzato semplicemente da CO2 ed H2O, grazie al processo della fotosintesi, che sfrutta la semplicemente da CO2 ed H2O, grazie al processo della fotosintesi, che sfrutta la luce del sole come fonte di energia. Questa onnipresente molecola, variamente luce del sole come fonte di energia. Questa onnipresente molecola, variamente polimerizzata, costituisce l’amido, il glicogeno, la cellulosa. Alcune piante polimerizzata, costituisce l’amido, il glicogeno, la cellulosa. Alcune piante producono grandi quantità di saccarosio che è lo zucchero più importante dal punto producono grandi quantità di saccarosio che è lo zucchero più importante dal punto di vista industriale. Due carboidrati, il D-ribosio e il 2-deosiribosio, sono composti di vista industriale. Due carboidrati, il D-ribosio e il 2-deosiribosio, sono composti fondamentali del nostro patrimonio genetico. Altri carboidrati sono importanti fondamentali del nostro patrimonio genetico. Altri carboidrati sono importanti componenti di coenzimi, antibiotici, cartilagini, dei gusci dei crostacei e delle pareti componenti di coenzimi, antibiotici, cartilagini, dei gusci dei crostacei e delle pareti cellulari dei batteri.cellulari dei batteri.

Definizioni e classificazioneDefinizioni e classificazione

Il termine carboidrato fu adottato perché le formule di molti composti potevano Il termine carboidrato fu adottato perché le formule di molti composti potevano essere espresse come idrati del carbonio, Cn(H2O)m.. Essi sono anche chiamati essere espresse come idrati del carbonio, Cn(H2O)m.. Essi sono anche chiamati comunemente zuccheri o saccaridi (dal latino saccharum). Attualmente la comunemente zuccheri o saccaridi (dal latino saccharum). Attualmente la Commissione Internazionale di Chimica Biologica ha deciso l’adozione del termine Commissione Internazionale di Chimica Biologica ha deciso l’adozione del termine glucidi. La definizione corrente di glucide è: composto organico contenente glucidi. La definizione corrente di glucide è: composto organico contenente funzioni (aldeidiche o chetoniche) e funzioni alcoliche. I carboidrati vengono perciò funzioni (aldeidiche o chetoniche) e funzioni alcoliche. I carboidrati vengono perciò definiti come derivati aldeidici o chetonici di poliidrossialcoli (-poli- significa definiti come derivati aldeidici o chetonici di poliidrossialcoli (-poli- significa molti). In base alla complessità della loro struttura i carboidrati si possono molti). In base alla complessità della loro struttura i carboidrati si possono classificare in tre gruppi fondamentali: monosaccaridi (o monosi), oligosaccaridi e classificare in tre gruppi fondamentali: monosaccaridi (o monosi), oligosaccaridi e polisaccaridi (o poliosi).polisaccaridi (o poliosi).

Gli oligo e poli saccaridi possono essere lineari (non ramificato) o ramificati possono Gli oligo e poli saccaridi possono essere lineari (non ramificato) o ramificati possono essere costituiti da un solo monosaccaride o da due tipi di monosaccaride. Possono, essere costituiti da un solo monosaccaride o da due tipi di monosaccaride. Possono, infine, essere costituiti da molecole di mono e polisaccaridi formati da soli infine, essere costituiti da molecole di mono e polisaccaridi formati da soli carboidrati oppure legati ad altre molecole che non siano carboidrati.carboidrati oppure legati ad altre molecole che non siano carboidrati.

La maggior parte dei carboidrati esistono sotto forma di polisaccaridi; essi La maggior parte dei carboidrati esistono sotto forma di polisaccaridi; essi normalmente costituiscono la struttura delle pareti cellulari delle piante (cellulosa), normalmente costituiscono la struttura delle pareti cellulari delle piante (cellulosa), delle alghe o di alcuni microrganismi, oppure sono una forma di immagazzinamento delle alghe o di alcuni microrganismi, oppure sono una forma di immagazzinamento di energia (amido nelle piante, glicogeno negli animalidi energia (amido nelle piante, glicogeno negli animali

I MONOSACCARIDII MONOSACCARIDI

I monosaccaridi (conosciuti anche come zuccheri semplici) sono carboidrati che I monosaccaridi (conosciuti anche come zuccheri semplici) sono carboidrati che non possono essere demoliti per idrolisi. Essi vengono classificati a seconda non possono essere demoliti per idrolisi. Essi vengono classificati a seconda del tipo di gruppo carbonilico (aldosi o chetosi) e dal numero degli atomi di del tipo di gruppo carbonilico (aldosi o chetosi) e dal numero degli atomi di carbonio contenuti nella molecola. carbonio contenuti nella molecola.

Entrambi i sistemi possono essere considerati in un unico termine, per esempio Entrambi i sistemi possono essere considerati in un unico termine, per esempio un aldoso con quattro atomi di carbonio è un aldotreoso, un cretoso con un aldoso con quattro atomi di carbonio è un aldotreoso, un cretoso con cinque atomi di carboni è un chetopentoso e così via. In generale il suffisso cinque atomi di carboni è un chetopentoso e così via. In generale il suffisso da aggiungere al nome del carboidrato è, per gli zuccheri aldeidici -oso da aggiungere al nome del carboidrato è, per gli zuccheri aldeidici -oso (oppure –osio) e per quelli chetonici –uloso (oppure –ulosio). (oppure –osio) e per quelli chetonici –uloso (oppure –ulosio).

La maggior parte dei monosaccaridi che si trovano in natura hanno la La maggior parte dei monosaccaridi che si trovano in natura hanno la configurazione D, fa eccezione l’arabinosio (aldopentoso) che si trova nella configurazione D, fa eccezione l’arabinosio (aldopentoso) che si trova nella configurazione L. I monosaccaridi contengono almeno un carboni chinale e configurazione L. I monosaccaridi contengono almeno un carboni chinale e sono quindi otticamente attivi, fa eccezione il diidrossiacetone sono quindi otticamente attivi, fa eccezione il diidrossiacetone

ALDOSI

CHETOSI

I triosiI triosi

I triosi sono due: la D-gliceraldeide e il diidrossiacetone.I triosi sono due: la D-gliceraldeide e il diidrossiacetone.

Queste due molecole sono le capostipiti degli zuccheri. Queste due molecole sono le capostipiti degli zuccheri.

Questi triosi inoltre nella forma intermedia in cui i vari carboidrati, Questi triosi inoltre nella forma intermedia in cui i vari carboidrati, anche i più complessi, vengono degradati nelle cellule dalla anche i più complessi, vengono degradati nelle cellule dalla quale l’organismo riceve energia.quale l’organismo riceve energia.

CHOCHO

CHOHCHOH CH2OHCH2OH

CH2OHCH2OH

C = OC = O

CH2OHCH2OH

DIIDROSSIACETONEDIIDROSSIACETONEGLICERALDEIDEGLICERALDEIDE

I tetrosiI tetrosi

I tetrosi sono zuccheri a quattro atomi di carbonio. Nella famiglia ci I tetrosi sono zuccheri a quattro atomi di carbonio. Nella famiglia ci sono tre zuccheri: l’eritrosio ed il treosio fra gli aldosi e l’eritrulosio sono tre zuccheri: l’eritrosio ed il treosio fra gli aldosi e l’eritrulosio fra i chetosi. Pur non rivestendo un ruolo centrale nelle trasformazioni fra i chetosi. Pur non rivestendo un ruolo centrale nelle trasformazioni che i carboidrati subiscono all’interno della cellula, questi che i carboidrati subiscono all’interno della cellula, questi monosaccaridi si rivelano importanti in alcune situazioni particolari e monosaccaridi si rivelano importanti in alcune situazioni particolari e cioè mette in evidenza quanto, anche un piccolo tassello, sia a volte cioè mette in evidenza quanto, anche un piccolo tassello, sia a volte determinante nel condizionare un intero processo metabolico.determinante nel condizionare un intero processo metabolico.

I pentosiI pentosi I pentosi sono monosaccaridi a cinque atomi di carbonio. Gli aldopentosi con 3 carboni I pentosi sono monosaccaridi a cinque atomi di carbonio. Gli aldopentosi con 3 carboni

chirali, esistono in otto possibili strutture (4 coppie di enantiomeri) mentre i chirali, esistono in otto possibili strutture (4 coppie di enantiomeri) mentre i chetopentosi, con 2 carboni chirali, esistono in quattro strutture (2 coppie di chetopentosi, con 2 carboni chirali, esistono in quattro strutture (2 coppie di enantiomeri). Alcuni pentosi si trovano in certe resine del legno, specialmente degli enantiomeri). Alcuni pentosi si trovano in certe resine del legno, specialmente degli alberi di ciliegio e di pesco, ma non hanno una funzione fisiologica conosciuta. Altri, per alberi di ciliegio e di pesco, ma non hanno una funzione fisiologica conosciuta. Altri, per noi, sono invece più importanti. Ad esempio lixosio è un costituente del muscolo noi, sono invece più importanti. Ad esempio lixosio è un costituente del muscolo cardiaco mentre il ribulosio si forma durante un particolare metabolismo dei carboidrati. cardiaco mentre il ribulosio si forma durante un particolare metabolismo dei carboidrati. Il pentoso più importante è il D-ribosio, che è contenuto in ogni cellula e va a far parte di Il pentoso più importante è il D-ribosio, che è contenuto in ogni cellula e va a far parte di strutture complesse quali l’acido ribonucleico (RNA) e l’acido desossiribonucleico strutture complesse quali l’acido ribonucleico (RNA) e l’acido desossiribonucleico (DNA). Queste molecole hanno il compito di trasferire l’informazione genetica e (DNA). Queste molecole hanno il compito di trasferire l’informazione genetica e dirigere la sintesi delle proteine. Il DNA anziché D-ribosio contiene un suo derivato, il 2-dirigere la sintesi delle proteine. Il DNA anziché D-ribosio contiene un suo derivato, il 2-desossi-D-ribosio; in questa molecola manca un ossigeno sul C-2 (il prefisso disossi- desossi-D-ribosio; in questa molecola manca un ossigeno sul C-2 (il prefisso disossi- significa senza ossigeno).significa senza ossigeno).

La struttura del D-ribosio e del 2-D-desossiribosi, due pentosi che rispettivamente fanno parte della struttura del l‘RNA e del DNA

Gli esosiGli esosi

Gli esosi sono i carboidrati con sei atomi di carbonio e sono i piu Gli esosi sono i carboidrati con sei atomi di carbonio e sono i piu comuni di tutti i monosaccaridi. Ci sono 16 aldoesosi (8 coppie di comuni di tutti i monosaccaridi. Ci sono 16 aldoesosi (8 coppie di enantiomeri) e 8 chetoesosi (4 coppie di enantiomeri). Solo alcune enantiomeri) e 8 chetoesosi (4 coppie di enantiomeri). Solo alcune molecole della serie D, come D-altrosio fra gli aldoesosi e il D-molecole della serie D, come D-altrosio fra gli aldoesosi e il D-allulosio fra i chetosi, non esistono in natura ma sono state sintetizzate allulosio fra i chetosi, non esistono in natura ma sono state sintetizzate dai chimici. Ora analizzerò solo gli esosi che hanno una particolare dai chimici. Ora analizzerò solo gli esosi che hanno una particolare importanza per il metabolismo e l’alimentazione umana e cioè: il D-importanza per il metabolismo e l’alimentazione umana e cioè: il D-glucosio, D-galattosio, D-mannosio, D-fruttosioglucosio, D-galattosio, D-mannosio, D-fruttosio

Il D-glucosioIl D-glucosio

E' il più importante di tutti i monosaccaridi, viene E' il più importante di tutti i monosaccaridi, viene comunemente chiamato glucosio o anche comunemente chiamato glucosio o anche destrosio (è destrogiro) o zucchero d'uva. Il destrosio (è destrogiro) o zucchero d'uva. Il glucosio è il carburante fondamentale, cioè la glucosio è il carburante fondamentale, cioè la fonte di energia, per il metabolismo delle cellule fonte di energia, per il metabolismo delle cellule e deve essere in continua circolazione nel e deve essere in continua circolazione nel sangue per rifornire i vari tessuti; per questo sangue per rifornire i vari tessuti; per questo motivo viene anche chiamato zucchero del motivo viene anche chiamato zucchero del sangue. sangue.

Durante il processo digestivo tutti i carboidrati Durante il processo digestivo tutti i carboidrati ingeriti vengono degradati direttamente o ingeriti vengono degradati direttamente o indirettamente a glucosio. Il glucosio è tanto indirettamente a glucosio. Il glucosio è tanto importante che, se per qualche motivo non ci si importante che, se per qualche motivo non ci si può alimentare per vie naturali, esso deve essere può alimentare per vie naturali, esso deve essere comunque somministrato per via endovenosa. comunque somministrato per via endovenosa.

Questo per evitare che il nostro organismo, che Questo per evitare che il nostro organismo, che sempre si difende contro qualsiasi evento che sempre si difende contro qualsiasi evento che possa alterare quei meccanismi di regolazione possa alterare quei meccanismi di regolazione che ha messo a punto in tutta la sua storia che ha messo a punto in tutta la sua storia evolutiva, vada a ricercare fonti energetiche evolutiva, vada a ricercare fonti energetiche alternative; quest'ultime, se da un lato coprono alternative; quest'ultime, se da un lato coprono fabbisogni istantanei di energia, dall'altro fabbisogni istantanei di energia, dall'altro provocano, a lungo andare, danni non sempre provocano, a lungo andare, danni non sempre riparabili alla intera organizzazione dello stesso.riparabili alla intera organizzazione dello stesso.

La struttura del glucosio fu determinata per la prima volta dal chimico Emil Fischer, La struttura del glucosio fu determinata per la prima volta dal chimico Emil Fischer, verso la fine del secolo. verso la fine del secolo.

Nonostante la grande utilità delle proiezioni di Fischer per rappresentare la proiezione Nonostante la grande utilità delle proiezioni di Fischer per rappresentare la proiezione dei vari gruppi nella molecola, la struttura a catena aperta che egli ci propose, dei vari gruppi nella molecola, la struttura a catena aperta che egli ci propose, contrasta con alcune proprietà chimico-fisiche che i monosaccaridi mostrano di contrasta con alcune proprietà chimico-fisiche che i monosaccaridi mostrano di possedere in certe condizioni. possedere in certe condizioni.

Oggi si è certi che la natura reale di questi composti, in particolare gli esosi ed i pentosi Oggi si è certi che la natura reale di questi composti, in particolare gli esosi ed i pentosi quando si trovano in soluzione, è prevalentemente ciclica.quando si trovano in soluzione, è prevalentemente ciclica.

La complessità dei carboidrati nasce dalla natura chimica dei gruppi aldeidico e La complessità dei carboidrati nasce dalla natura chimica dei gruppi aldeidico e chetonico che, per addizione nucleofila di un gruppo alcolico presente nella stessa chetonico che, per addizione nucleofila di un gruppo alcolico presente nella stessa molecola, forma rispettivamente un emiacetale e un emichetale molecola, forma rispettivamente un emiacetale e un emichetale

D-galattosioD-galattosio

Strutturalmente è molto simile al glucosio, l’unica differenza Strutturalmente è molto simile al glucosio, l’unica differenza fra i due esosi è nella posizione dell’ –H e dell’ –OH sul fra i due esosi è nella posizione dell’ –H e dell’ –OH sul C-4 (epimeri). C-4 (epimeri).

Il D-galattosio viene prodotto in piccole quantità dal nostro Il D-galattosio viene prodotto in piccole quantità dal nostro organismo e viene utilizzato per sintesi di molecole anche organismo e viene utilizzato per sintesi di molecole anche complesse. complesse.

La maggior parte del galattosio usato dal nostro organismo La maggior parte del galattosio usato dal nostro organismo ha un origine esosa; esso è infatti il costituente di un ha un origine esosa; esso è infatti il costituente di un importante e diffuso disaccaride: il lattosio. importante e diffuso disaccaride: il lattosio.

Quanto la quantità di galattosio introdotta con gli alimenti Quanto la quantità di galattosio introdotta con gli alimenti supera i bisogni dell’organismo, esso viene utilizzato per supera i bisogni dell’organismo, esso viene utilizzato per produrre energia; per assolvere a questa funzione il produrre energia; per assolvere a questa funzione il galattosio deve prima essere convertito in glucosio. galattosio deve prima essere convertito in glucosio.

In una malattia genetica la galassotemia, il galattosio non In una malattia genetica la galassotemia, il galattosio non può essere convertito in glucosio in quanto manca la può essere convertito in glucosio in quanto manca la molecola che permette questa conversionemolecola che permette questa conversione

D-mannosio

Si trova in certi batteri, funghi e piante e quasi mai è Si trova in certi batteri, funghi e piante e quasi mai è presente in natura come monosaccaride libero.presente in natura come monosaccaride libero.

Il mannosio è il costituente, invece, di numerosi Il mannosio è il costituente, invece, di numerosi polisaccaridi semplici e complessi.polisaccaridi semplici e complessi.

Costituisce ad esempio, la molecola base dei mannani, Costituisce ad esempio, la molecola base dei mannani, polisaccaridi di riserva di alcune specie vegetali polisaccaridi di riserva di alcune specie vegetali oppure associato a galattosio per formare mucillagini oppure associato a galattosio per formare mucillagini gommose che proteggono i semi di alcune piante, gommose che proteggono i semi di alcune piante, queste ultime trovano un grandissimo uso come queste ultime trovano un grandissimo uso come stabilizzatori di prodotti alimentari quali i gelati la stabilizzatori di prodotti alimentari quali i gelati la maionese ecc.maionese ecc.

Il mannosio non ha una reale importanza metabolica in Il mannosio non ha una reale importanza metabolica in quanto una volta assorbito dall’indestino viene quanto una volta assorbito dall’indestino viene rapidamente convertito in D-glucosiorapidamente convertito in D-glucosio

D-fruttosioD-fruttosio

Il fruttosio di trova in alte concentrazioni nei succhi di frutta e Il fruttosio di trova in alte concentrazioni nei succhi di frutta e nel miele. nel miele.

È il solo chetoesoso di una certa importanza.È il solo chetoesoso di una certa importanza.

Il fruttosio si trova in natura combinato anche con il glucosio Il fruttosio si trova in natura combinato anche con il glucosio per formare più importante dal punto di vista commerciale per formare più importante dal punto di vista commerciale alimentare: il saccarosio.alimentare: il saccarosio.

Il D(-)-fruttosio viene anche chiamato levulosio ricordandoci Il D(-)-fruttosio viene anche chiamato levulosio ricordandoci che è un composto levogiro; è il più dolce di tutti gli che è un composto levogiro; è il più dolce di tutti gli zuccheri e viene facilmente convertito in glucosio sia dal zuccheri e viene facilmente convertito in glucosio sia dal fegato che dall’intestino.fegato che dall’intestino.

Il D-fruttosio assume, nella nomenclatura IUPAC, il nome di Il D-fruttosio assume, nella nomenclatura IUPAC, il nome di D-fruttafuranosio perché fa riferimento alla molecola D-fruttafuranosio perché fa riferimento alla molecola eterociclica del furano. Le cellule isomere del glucosio, eterociclica del furano. Le cellule isomere del glucosio, forma un anello pentatomico anziché esatomico. Infatti è forma un anello pentatomico anziché esatomico. Infatti è attraverso la trasformazione del fruttosio in glucosio che attraverso la trasformazione del fruttosio in glucosio che nelle cellule vengono avviati quei meccanismi molecolari nelle cellule vengono avviati quei meccanismi molecolari che portano alla produzione di energia e che permettono che portano alla produzione di energia e che permettono in definitiva alle stesse di viverein definitiva alle stesse di vivere

OLIGOSACCARIDI: I DISACCARIDIOLIGOSACCARIDI: I DISACCARIDI I disaccaridi sono la classe più semplice, ma più importante degli oligosaccaridi. Un I disaccaridi sono la classe più semplice, ma più importante degli oligosaccaridi. Un

disaccaride si forma quando due monosaccaridi reagiscono tra loro, il primo con disaccaride si forma quando due monosaccaridi reagiscono tra loro, il primo con l'ossidrile della struttura emiacetalica ed il secondo con uno qualsiasi dei suoi ossidrili l'ossidrile della struttura emiacetalica ed il secondo con uno qualsiasi dei suoi ossidrili eliminando una molecola d'acqua. Chimicamente un disaccaride è un acetale ed il eliminando una molecola d'acqua. Chimicamente un disaccaride è un acetale ed il legame formatosi è un legame acetalico; comunemente il legame acetalico fra due o più legame formatosi è un legame acetalico; comunemente il legame acetalico fra due o più monosaccaridi viene chiamato legame glicosidico. I disaccaridi che si possono formare monosaccaridi viene chiamato legame glicosidico. I disaccaridi che si possono formare tra due monosi sono molti ma analizzerò solo quelli che più frequentemente si tra due monosi sono molti ma analizzerò solo quelli che più frequentemente si incontrano negli alimenti e nel nostro metabolismo. La formula generale di un incontrano negli alimenti e nel nostro metabolismo. La formula generale di un disaccaride è C12 H22 O11 (fra due esosi). Il loro aspetto e le caratteristiche fisiche sono disaccaride è C12 H22 O11 (fra due esosi). Il loro aspetto e le caratteristiche fisiche sono molto simili a quelle dei monosi, sono infatti solidi bianchi cristallini, di sapore dolce e molto simili a quelle dei monosi, sono infatti solidi bianchi cristallini, di sapore dolce e facilmente solubili in acqua. Il legame acetalico è molto più forte del legame facilmente solubili in acqua. Il legame acetalico è molto più forte del legame emiacetalico tanto che le sua rottura non è possibile con i comuni reagenti ossidanti emiacetalico tanto che le sua rottura non è possibile con i comuni reagenti ossidanti utilizzati per l'individuazione della funzione aldeidica o chetonica dei monosaccaridi. Il utilizzati per l'individuazione della funzione aldeidica o chetonica dei monosaccaridi. Il legame acetalico, pur essendo relativamente forte, viene facilmente idrolizzato "in vivo" legame acetalico, pur essendo relativamente forte, viene facilmente idrolizzato "in vivo" ad una temperatura (37 °C) ed un pH leggermente basico (pH = 8,0), condizioni queste ad una temperatura (37 °C) ed un pH leggermente basico (pH = 8,0), condizioni queste che in laboratorio chimico sarebbero proibitive. Infatti, per poter idrolizzare in "in vitro" che in laboratorio chimico sarebbero proibitive. Infatti, per poter idrolizzare in "in vitro" un legame acetalico di un disaccaride, è necessaria una temperatura elevata (100 °C), un un legame acetalico di un disaccaride, è necessaria una temperatura elevata (100 °C), un pH molto basso (pH = 2,0) e tempi abbastanza lunghi.pH molto basso (pH = 2,0) e tempi abbastanza lunghi.

La formazione del legame acetalico (glicosidico). Fra l’─OH emiacetalico 1° monosaccaride ed un ─OH qualsiasi del 2° si ha l’eliminazione di una molecola d’acqua e la formazione di un le game covalente.

Struttura e proprietà dei disaccaridiStruttura e proprietà dei disaccaridi

I disaccaridi per possedere proprietà riducenti devono avere, come i I disaccaridi per possedere proprietà riducenti devono avere, come i monosaccaridi, il gruppo aldeidico o chetonico libero o monosaccaridi, il gruppo aldeidico o chetonico libero o potenzialmente libero (legame emiacetalico o emichetalico).potenzialmente libero (legame emiacetalico o emichetalico).

Il maltosi, il lattosio ed il cellobiosio sono zuccheri riducenti, il Il maltosi, il lattosio ed il cellobiosio sono zuccheri riducenti, il saccarosio non lo è.saccarosio non lo è.

Alcuni disaccaridi ed i relativi prodotti di idrolisi

Il saccarosioIl saccarosioÈ il disaccaride chiamato comunemente zucchero. Il saccarosio viene estratto nei paesi È il disaccaride chiamato comunemente zucchero. Il saccarosio viene estratto nei paesi

europei dalla barbabietola e nel resto del mondo dalla canna da zucchero, esso si europei dalla barbabietola e nel resto del mondo dalla canna da zucchero, esso si trova anche nella maggior parte dei frutti e dei vegetali.trova anche nella maggior parte dei frutti e dei vegetali.

Il saccarosio, dal punto di vista commerciale , è lo zucchero più importante e poiché Il saccarosio, dal punto di vista commerciale , è lo zucchero più importante e poiché viene utilizzato come ingrediente in numerosissimi prodotti alimentari che viene utilizzato come ingrediente in numerosissimi prodotti alimentari che consumiamo quotidianamente, riveste una notevole importanza anche dal punto di consumiamo quotidianamente, riveste una notevole importanza anche dal punto di vista nutrizionale perché, digerito, si idrolizza in glucosio e fruttosio che, vista nutrizionale perché, digerito, si idrolizza in glucosio e fruttosio che, l'organismo utilizza per produrre energia. Il saccarosio è costituito da una molecola l'organismo utilizza per produrre energia. Il saccarosio è costituito da una molecola di α-glucosio (un aldoesoso) unita con un legame α-glicosidico ad una molecola di di α-glucosio (un aldoesoso) unita con un legame α-glicosidico ad una molecola di ß-fruttosio (un chetoso).ß-fruttosio (un chetoso).

Il legame interessa la funzione aldeidica (C-1) del glucosio e quella chetonica del Il legame interessa la funzione aldeidica (C-1) del glucosio e quella chetonica del fruttosio: poichè entrambe le funzioni riducenti sono impiegate nel legame 1 - 2 fruttosio: poichè entrambe le funzioni riducenti sono impiegate nel legame 1 - 2 glicosidico, il saccarosio è uno zucchero non riducente.glicosidico, il saccarosio è uno zucchero non riducente.

La struttura del La struttura del saccarosio. Il legame α-saccarosio. Il legame α-1→4 si forma tra l’─ OH 1→4 si forma tra l’─ OH emiacetalico sul C-1 del emiacetalico sul C-1 del glucosio glucosio e quello emiacetalico sul e quello emiacetalico sul C-2 del fruttosio. Ne C-2 del fruttosio. Ne risulta una molecola non risulta una molecola non riducente.riducente.

Il lattosio

Questo disaccaride dà per idrolisi ß-galattosio e ß-glucosio. Il lattosio è lo zucchero Questo disaccaride dà per idrolisi ß-galattosio e ß-glucosio. Il lattosio è lo zucchero principale del latte. Nel latte umano è presente in concentrazioni del 5-8%. Il principale del latte. Nel latte umano è presente in concentrazioni del 5-8%. Il lattosio non è molto importante come dolcificante in quanto è molto meno dolce del lattosio non è molto importante come dolcificante in quanto è molto meno dolce del saccarosio ed è relativamente poco solubile in acqua.saccarosio ed è relativamente poco solubile in acqua.

L'organismo umano sintetizza il lattosio a partire dal glucosio che in parte converte a L'organismo umano sintetizza il lattosio a partire dal glucosio che in parte converte a galattosio e raggiunge concentrazioni abbastanza alte nell'ultimo periodo della galattosio e raggiunge concentrazioni abbastanza alte nell'ultimo periodo della gravidanza e subito dopo il parto. Certi tipi di batteri sono in grado di convertire il gravidanza e subito dopo il parto. Certi tipi di batteri sono in grado di convertire il lattosio in acido lattico conferendo al latte un caratteristico sapore acido(lo yogurt si lattosio in acido lattico conferendo al latte un caratteristico sapore acido(lo yogurt si ottiene sfruttando questa proprietà).ottiene sfruttando questa proprietà).

La struttura del lattosio. La struttura del lattosio. Legame β-1→4 glicsidico fra β-Legame β-1→4 glicsidico fra β-galattosio e β-glucosio, viene galattosio e β-glucosio, viene rappresentato inrappresentato in modo tale da evitare modo tale da evitare uno sfalsamento dei piani della molecola.uno sfalsamento dei piani della molecola.

Il maltosio

Questo disaccaride si trova nell'amido del mais, nel malto, nei semi in Questo disaccaride si trova nell'amido del mais, nel malto, nei semi in germinazione e a volte viene chiamato zucchero di malto.germinazione e a volte viene chiamato zucchero di malto.

La caratteristica più importante del maltosio è quella di essere costituito da due La caratteristica più importante del maltosio è quella di essere costituito da due unita di a-D-glucosio unite tra loro con legame α-1 - 4.unita di a-D-glucosio unite tra loro con legame α-1 - 4.

L'organismo riesce a idrolizzare facilmente il maltosio in molecole di glucosio L'organismo riesce a idrolizzare facilmente il maltosio in molecole di glucosio che vengono poi utilizzate con facilità.che vengono poi utilizzate con facilità.

L’α-maltosio si forma dall’unione di due molecole di α-glucosio con l’eliminazione di una molecola d’acqua fra l’─OH sul C-1 e l’─OH sul C-4; legame α-1→4 glicosidico.

Il cellobiosioIl cellobiosioSe esaminiamo la formula del cellobiosio si vedrà che essa è simile a quella del Se esaminiamo la formula del cellobiosio si vedrà che essa è simile a quella del

maltosio, ma che il monosaccaride di partenza è il ß-D-glucosio anziché l'α-D-maltosio, ma che il monosaccaride di partenza è il ß-D-glucosio anziché l'α-D-glucosio: il risultato è la formazione di un legame ß-1 - 4 glicosidico che conferisce glucosio: il risultato è la formazione di un legame ß-1 - 4 glicosidico che conferisce alla struttura del cellobiosio una forma tridimensionale completamente diversa dal alla struttura del cellobiosio una forma tridimensionale completamente diversa dal maltosio. Il cellobiosio, come disaccaride si trova raramente libero in natura è pero maltosio. Il cellobiosio, come disaccaride si trova raramente libero in natura è pero diffusissimo nelle piante nelle quali è l'unità strutturale che caratterizza la cellulosa, diffusissimo nelle piante nelle quali è l'unità strutturale che caratterizza la cellulosa, la componente principale del legno.la componente principale del legno.

Il cellobiosio non ha nessuna importanza nutrizionale perché l'uomo non ha molecole Il cellobiosio non ha nessuna importanza nutrizionale perché l'uomo non ha molecole specializzate per rompere il legame ß-1 - 4 glicosidico.specializzate per rompere il legame ß-1 - 4 glicosidico.

Il cellobiosio si forma dall’unione di due molecole di β-D-glucosio come nel maltosio. Il legame β-1→4 glicosidico pone le unità di monosaccaride su due piani sfalsati.

I POLISACCARIDII POLISACCARIDII polisaccaridi sono i carboidrati più importanti: essi si trovano I polisaccaridi sono i carboidrati più importanti: essi si trovano

comunemente nelle piante dove costituiscono dal 50 al 90% del loro comunemente nelle piante dove costituiscono dal 50 al 90% del loro peso a secco. Negli animali si trovano in quantità minori, ma la loro peso a secco. Negli animali si trovano in quantità minori, ma la loro presenza è essenziale.presenza è essenziale.

Un polisaccaride, come dice il nome, è costituito da un gran numero di Un polisaccaride, come dice il nome, è costituito da un gran numero di monosaccaridi legati insieme per formare molecole grandi e monosaccaridi legati insieme per formare molecole grandi e complesse. Poiché il loro peso molecolare è molto variabile, per la complesse. Poiché il loro peso molecolare è molto variabile, per la maggior parte dei polisaccaridi è impossibile fissare un peso o una maggior parte dei polisaccaridi è impossibile fissare un peso o una formula. Il loro peso molecolare può variare da decine di migliaia a formula. Il loro peso molecolare può variare da decine di migliaia a valori che superano il milione di dalton (1 dalton = 1 uma).valori che superano il milione di dalton (1 dalton = 1 uma).

Le proprietà dei polisaccaridi, sono per molti aspetti, il contrario di quelle Le proprietà dei polisaccaridi, sono per molti aspetti, il contrario di quelle che abbiamo visto per gli altri carboidrati. Essi, per esempio, sono che abbiamo visto per gli altri carboidrati. Essi, per esempio, sono quasi insolubili in acqua e ciò dipende dal fatto che le grosse quasi insolubili in acqua e ciò dipende dal fatto che le grosse molecole dei polisaccaridi si idratano solo in superficie e in maniera molecole dei polisaccaridi si idratano solo in superficie e in maniera insufficiente a permettere la loro solubilizzazione.insufficiente a permettere la loro solubilizzazione.

I polisaccaridi si possono formare sia dai pentosi che dagli esosi, nel I polisaccaridi si possono formare sia dai pentosi che dagli esosi, nel primo caso prendono il nome di pentosani, nel secondo di esosani. primo caso prendono il nome di pentosani, nel secondo di esosani. Anziché classificarli in base a questo criterio, è più conveniente Anziché classificarli in base a questo criterio, è più conveniente suddividerli in tre gruppi: quelli che servono come riserva di suddividerli in tre gruppi: quelli che servono come riserva di carboidrati, quelli che formano la struttura di sostegno delle piante, e carboidrati, quelli che formano la struttura di sostegno delle piante, e un gruppo classificabile come polisaccaridi complessi.un gruppo classificabile come polisaccaridi complessi.

ESEMPI DI POLISACCARIDILa cellulosa è costituita La cellulosa è costituita da un gran numero di da un gran numero di molecole di glucosio unite molecole di glucosio unite tra loro da un legame tra loro da un legame β-1--4 glicosidico. La β-1--4 glicosidico. La struttura della cellulosa è struttura della cellulosa è una lunga catena una lunga catena polimerica senza polimerica senza ramificazioni. Circa la ramificazioni. Circa la metà delle pareti delle metà delle pareti delle piante è costituita da piante è costituita da cellulosa, ma il cotone per cellulosa, ma il cotone per esempio, è cellulosa quasi esempio, è cellulosa quasi al 100%al 100%

L’amido è il carboidrato di riserva delle L’amido è il carboidrato di riserva delle piante. Attraverso la fotosintesi clorofilliana piante. Attraverso la fotosintesi clorofilliana le piante producono glucosio che è le piante producono glucosio che è successivamente polimerizzato ad amido e successivamente polimerizzato ad amido e immagazzinato come fonte energetica di immagazzinato come fonte energetica di riserva. Quando un campione di amido è riserva. Quando un campione di amido è messo in acqua calda si possono messo in acqua calda si possono identificare due distinti componenti: identificare due distinti componenti: l’amilosio (solubile in acqua calda; catene l’amilosio (solubile in acqua calda; catene non ramificate di glucosio con legami α – 1- non ramificate di glucosio con legami α – 1- 4 glicosidici) e l’amilopectina (insolubile in 4 glicosidici) e l’amilopectina (insolubile in acqua calda; catene ramificate di glucosio acqua calda; catene ramificate di glucosio con legami α – 1- 4 e α – 1- 6 glicosidici nei con legami α – 1- 4 e α – 1- 6 glicosidici nei

punti di ramificazionepunti di ramificazione

POLISACCARIDI COMPLESSIPOLISACCARIDI COMPLESSI

Si tratta di polimeri di monosaccaridi che Si tratta di polimeri di monosaccaridi che hanno subito la modificazione di uno o hanno subito la modificazione di uno o più gruppi funzionali della molecola.più gruppi funzionali della molecola.

Tra i numerosi polisaccaridi presenti in Tra i numerosi polisaccaridi presenti in natura, ad esempio nella frutta, si natura, ad esempio nella frutta, si trovano le pectine, polimero il cui trovano le pectine, polimero il cui monomero più importante (acido monomero più importante (acido galalluronico) è un derivato del galalluronico) è un derivato del galattosio. galattosio.

Esse trovano impiego come additivi Esse trovano impiego come additivi alimentari. L’agar delle alghe marine è alimentari. L’agar delle alghe marine è un polisaccaride, costituito dall’estere un polisaccaride, costituito dall’estere solforico del D- e L-Galattosio.solforico del D- e L-Galattosio.

L’acido alginico delle alghe è in polimero L’acido alginico delle alghe è in polimero dell’acido D-Mannuronicodell’acido D-Mannuronico

Materiali da impronta elasticiMateriali da impronta elasticiGENERALITA’GENERALITA’

Per l’esecuzione di impronte sono disponibili dei particolari Per l’esecuzione di impronte sono disponibili dei particolari materiali elastici che appartengono al gruppo degli idrocolloidi.materiali elastici che appartengono al gruppo degli idrocolloidi.

Come noto, una sostanza prende il nome di idrocolloide quando il Come noto, una sostanza prende il nome di idrocolloide quando il mezzo disperdente in essa presente è l’acqua. Un idrocolloide mezzo disperdente in essa presente è l’acqua. Un idrocolloide può presentarsi sottoforma di un liquido viscoso e prende il può presentarsi sottoforma di un liquido viscoso e prende il nome di idrosol, oppure può presentarsi sotto forma di una nome di idrosol, oppure può presentarsi sotto forma di una massa semisolida gelatinosa ed allora prende il nome di massa semisolida gelatinosa ed allora prende il nome di idrogel. idrogel.

Gli idrocolloidi impiegati in odontoiatria per l’esecuzione di Gli idrocolloidi impiegati in odontoiatria per l’esecuzione di impronte sono formati essenzialmente da macromolecole di impronte sono formati essenzialmente da macromolecole di polisaccaridi disperse in acquapolisaccaridi disperse in acqua

CLASSIFICAZIONE DEGLI IDROCOLLOIDI DA IMPRONTACLASSIFICAZIONE DEGLI IDROCOLLOIDI DA IMPRONTAPer l’esecuzioni di impronte sono disponibili idrocolloidi che appartengono ai du Per l’esecuzioni di impronte sono disponibili idrocolloidi che appartengono ai du

gruppi seguenti:gruppi seguenti: Idrocolloidi reversibili: agarIdrocolloidi reversibili: agar Idrocolloidi irreversibili: arginatiIdrocolloidi irreversibili: arginati

IDROCOLLOIDI REVERSIBILIIDROCOLLOIDI REVERSIBILIAlcuni idrocolloidi possono passare dallo stato di gel a quello di sol tramite un Alcuni idrocolloidi possono passare dallo stato di gel a quello di sol tramite un

opportuno riscaldamento e possono quindi tornare dallo stato di sol a quello di opportuno riscaldamento e possono quindi tornare dallo stato di sol a quello di gel tramite un raffreddamento. gel tramite un raffreddamento.

Grazie alla reversibilità di tali trasformazioni, questi materiali vengono chiamati Grazie alla reversibilità di tali trasformazioni, questi materiali vengono chiamati idrocolloidi reversibili. Gli idrocolloidi dentali di questo tipo sono formati da idrocolloidi reversibili. Gli idrocolloidi dentali di questo tipo sono formati da aggregati di macromolecole di polisaccaridi tenute assieme allo stato di gel da aggregati di macromolecole di polisaccaridi tenute assieme allo stato di gel da legami intermolecolari. legami intermolecolari.

Gli aggregati suddetti formano quindi delle lunghe catene denominate fibrille o Gli aggregati suddetti formano quindi delle lunghe catene denominate fibrille o micelle. Con il riscaldamento, l’agitazione termica delle macromolecole vince i micelle. Con il riscaldamento, l’agitazione termica delle macromolecole vince i deboli legami suddetti e le molecole stesse si staccano con la conseguente deboli legami suddetti e le molecole stesse si staccano con la conseguente disgregazione delle fibrille ed il passaggio del materiale allo stato di sol. Il disgregazione delle fibrille ed il passaggio del materiale allo stato di sol. Il successivo raffreddamento comporta la riformazione dei legami secondari tra le successivo raffreddamento comporta la riformazione dei legami secondari tra le macromolecole con il conseguente irrigidimento del materialemacromolecole con il conseguente irrigidimento del materiale

IDROCOLLOIDI IRREVERSIBILIIDROCOLLOIDI IRREVERSIBILIAlcuni idrocolloidi possono passare dallo stato di sol a quello di gel tramite delle Alcuni idrocolloidi possono passare dallo stato di sol a quello di gel tramite delle

reazioni chimiche che generano la formazione di legami chimici primari tra le reazioni chimiche che generano la formazione di legami chimici primari tra le macromolecole della fase dispersa. macromolecole della fase dispersa.

In questi casi i gel così formati non possono più ritornare allo stato di sol e pertanto In questi casi i gel così formati non possono più ritornare allo stato di sol e pertanto la trasformazione da sol a gel è irreversibile. Per questo motivo questi materiali la trasformazione da sol a gel è irreversibile. Per questo motivo questi materiali vengono chiamati idrocolloidi irreversibili vengono chiamati idrocolloidi irreversibili

ELASTICITA E RESISTENZA DEI GELELASTICITA E RESISTENZA DEI GELGli idrocolloidi allo stato di gel sono delle sostanze dotate di una modesta Gli idrocolloidi allo stato di gel sono delle sostanze dotate di una modesta

resistenza meccanica. resistenza meccanica. Essi, comunque sono in grado di subire notevoli deformazioni elastiche senza Essi, comunque sono in grado di subire notevoli deformazioni elastiche senza

rompersi, presentando solo piccole deformazioni plastiche residue, se rompersi, presentando solo piccole deformazioni plastiche residue, se vengono sottoposti all’azione di sollecitazioni agenti per tempi molto brevi. vengono sottoposti all’azione di sollecitazioni agenti per tempi molto brevi.

I gel, infatti, presentano un elevato grado di elasticità sotto l’azione di I gel, infatti, presentano un elevato grado di elasticità sotto l’azione di sollecitazioni dinamiche. Se invece la sollecitazione viene applicata per un sollecitazioni dinamiche. Se invece la sollecitazione viene applicata per un periodo di tempo prolungato, nel materiale avvengono fenomeni di periodo di tempo prolungato, nel materiale avvengono fenomeni di scorrimento e infine la rotturascorrimento e infine la rottura

IMBIBIZIONE E SINERESIIMBIBIZIONE E SINERESISe un gel viene immerso in acqua esso tende ad assorbire tale liquido Se un gel viene immerso in acqua esso tende ad assorbire tale liquido

rigonfiandosi questo fenomeno prende il nome di imbibizione e comporta rigonfiandosi questo fenomeno prende il nome di imbibizione e comporta naturalmente un’alternazione dimensionale del materiale. naturalmente un’alternazione dimensionale del materiale.

Se il gel viene conservato all’aria esso tende a perdere acqua evaporando Se il gel viene conservato all’aria esso tende a perdere acqua evaporando dalle sue superfici o a causa di un fenomeno noto come sineresi che è tipico dalle sue superfici o a causa di un fenomeno noto come sineresi che è tipico dei gel. dei gel.

La sineresi consiste nella separazione spontanea di un liquido dal gel stesso, La sineresi consiste nella separazione spontanea di un liquido dal gel stesso, Con la formazione di un essudato superficiale, accompagnata da una Con la formazione di un essudato superficiale, accompagnata da una contrazione del materiale. contrazione del materiale.

Gli idrocolloidi allo stato di gel sono pertanto dei materiali che presentano un Gli idrocolloidi allo stato di gel sono pertanto dei materiali che presentano un elevata stabilita dimensionale. Il metodo più sicuro per ridurre al minimo gli elevata stabilita dimensionale. Il metodo più sicuro per ridurre al minimo gli errori dovuti all’instabilità dimensionale di questi materiali è quello di errori dovuti all’instabilità dimensionale di questi materiali è quello di costruire i modelli subito dopo l’esecuzioni delle impronte.costruire i modelli subito dopo l’esecuzioni delle impronte.

IDROCOLLOIDI REVERSIBILI DA IMPRONTA (AGAR)IDROCOLLOIDI REVERSIBILI DA IMPRONTA (AGAR)

Gli idrocolloidi reversibili sono stati i primi materiali da impronta elastici Gli idrocolloidi reversibili sono stati i primi materiali da impronta elastici impiegati in odontoiatria. Essi vengono spesso chiamati semplicemente impiegati in odontoiatria. Essi vengono spesso chiamati semplicemente idrocolloidi oppure agar dal nome del componente che costituisce la fase idrocolloidi oppure agar dal nome del componente che costituisce la fase dispersa in essi presente. dispersa in essi presente.

Se manipolati correttamente sono in grado di fornire impronte molto accurate, Se manipolati correttamente sono in grado di fornire impronte molto accurate, adatte anche per la costruzione di protesi di precisione quali le protesi fisse. adatte anche per la costruzione di protesi di precisione quali le protesi fisse.

Questi materiali vengono forniti allo stato di gel e per il loro impiego vengono Questi materiali vengono forniti allo stato di gel e per il loro impiego vengono trasformati in sol mediante un opportuno riscaldamento in appositi trasformati in sol mediante un opportuno riscaldamento in appositi apparecchi dotati di vaschette d’acqua a controllo termostatico; tali apparecchi dotati di vaschette d’acqua a controllo termostatico; tali apparecchi vengono denominati condizionatori per idrocolloidi. apparecchi vengono denominati condizionatori per idrocolloidi.

Dopo l’inserimento nella cavità orale essi si raffreddano e tornano allo stato di Dopo l’inserimento nella cavità orale essi si raffreddano e tornano allo stato di gel acquistando caratteristiche elastiche. gel acquistando caratteristiche elastiche.

Poiché per il loro impiego sono necessari opportuni apparecchi di Poiché per il loro impiego sono necessari opportuni apparecchi di riscaldamento e per il loro successivo raffreddamento nella cavità orale riscaldamento e per il loro successivo raffreddamento nella cavità orale bisogna impiegare degli opportuni portaimpronta raffreddati tramite bisogna impiegare degli opportuni portaimpronta raffreddati tramite circolazione d’acqua, essi sono stati ampiamente sostituiti da materiali circolazione d’acqua, essi sono stati ampiamente sostituiti da materiali elastici più recenti per l’esecuzione delle impronte (idrocolloidi irreversibili ed elastici più recenti per l’esecuzione delle impronte (idrocolloidi irreversibili ed elastomeri) che presentano un manipolazione generalmente più immediata. elastomeri) che presentano un manipolazione generalmente più immediata.

COMPOSIZIONECOMPOSIZIONEGli idrocolloidi reversibili vengono forniti allo stato di gel in recipienti a chiusura Gli idrocolloidi reversibili vengono forniti allo stato di gel in recipienti a chiusura

ermetica. Essi sono generalmente disponibili nei due tipi seguenti:ermetica. Essi sono generalmente disponibili nei due tipi seguenti: Materiali a bassa viscositàMateriali a bassa viscosità, da impiegare mediante siringa, da impiegare mediante siringa Materiali ad alta viscositàMateriali ad alta viscosità da impiegare mediante portaimpronta. da impiegare mediante portaimpronta.

In genere i materiali a bassa viscosità vengono impiegati in combinazione con quelli In genere i materiali a bassa viscosità vengono impiegati in combinazione con quelli ad alta viscosità. Allo stato di sol i primi sono più fluidi dei secondi , mentre i ad alta viscosità. Allo stato di sol i primi sono più fluidi dei secondi , mentre i secondi vengono portati nella bocca tramite un particolare tipo di portaimpronta. secondi vengono portati nella bocca tramite un particolare tipo di portaimpronta.

I due materiali si uniscono quindi assieme fornendo un’unica impronta. I due materiali si uniscono quindi assieme fornendo un’unica impronta. Questi materiali contengono acqua circa 85% agar circa 12% borace solfato di Questi materiali contengono acqua circa 85% agar circa 12% borace solfato di

potassio ed altri additivi (pigmenti, aromatizzanti, battericidi). potassio ed altri additivi (pigmenti, aromatizzanti, battericidi). L’agar è un polisaccaride e si presenta sotto forma di una mucillagine che viene L’agar è un polisaccaride e si presenta sotto forma di una mucillagine che viene

ricavata da alcune alghe marine rosse. ricavata da alcune alghe marine rosse. Esso costituisce la fase disperdente dell’idrocolloide allo stato sol e le sue Esso costituisce la fase disperdente dell’idrocolloide allo stato sol e le sue

macromolecole unendosi con legami intermolecolari danno luogo alla macromolecole unendosi con legami intermolecolari danno luogo alla formazione del gel. formazione del gel.

Poiché gli idrocolloidi ostacolano la presa del gesso generalmente essi contengono Poiché gli idrocolloidi ostacolano la presa del gesso generalmente essi contengono una sostanza che favorisce tale reazione e che viene chiamata accelerante. Per una sostanza che favorisce tale reazione e che viene chiamata accelerante. Per tale scopo si impiega generalmente il solfato di potassio. tale scopo si impiega generalmente il solfato di potassio.

Se tale sostanza non è presente , prima di colare il gesso nelle impronte è Se tale sostanza non è presente , prima di colare il gesso nelle impronte è opportuno immergere queste ultime in una soluzione acquosa al 2% di solfato di opportuno immergere queste ultime in una soluzione acquosa al 2% di solfato di potassio per circa 5-10 minuti. Lo strato superficiale delle impronte si satura di potassio per circa 5-10 minuti. Lo strato superficiale delle impronte si satura di solfato di potassio il quale successivamente accelera la presa del gesso. Per il solfato di potassio il quale successivamente accelera la presa del gesso. Per il suo effetto sul gesso, la soluzione suddetta viene chiamata soluzione indurente. suo effetto sul gesso, la soluzione suddetta viene chiamata soluzione indurente.

GENERALITA’GENERALITA’

La viscosità di questi materiali è alquanto bassa ed essi vengono quindi La viscosità di questi materiali è alquanto bassa ed essi vengono quindi considerati dei materiali da impronta mucostatici. La buona fluidità allo stato considerati dei materiali da impronta mucostatici. La buona fluidità allo stato di sol consente loro di riprodurre con notevole precisione i dettagli di sol consente loro di riprodurre con notevole precisione i dettagli superficiali dei tessuti orali. superficiali dei tessuti orali.

Essi sono pertanto adatti anche per la realizzazione di protesi di precisione Essi sono pertanto adatti anche per la realizzazione di protesi di precisione quali le protesi fisse. Allo stato di gel presentano proprietà meccaniche quali le protesi fisse. Allo stato di gel presentano proprietà meccaniche molto modeste ed in presenza di profondi sottosquadri tendono a lacerarsi. molto modeste ed in presenza di profondi sottosquadri tendono a lacerarsi.

La loro resistenza meccanica è comunque tale da consentire in genere di La loro resistenza meccanica è comunque tale da consentire in genere di ottenere impronte soddisfacenti , particolarmente per quanto riguarda la ottenere impronte soddisfacenti , particolarmente per quanto riguarda la riproduzione di denti preparati per protesi fisse. riproduzione di denti preparati per protesi fisse.

Quanto più rapidamente l’idrocolloide viene deformato tanto maggiore risulta la Quanto più rapidamente l’idrocolloide viene deformato tanto maggiore risulta la sua elasticità. È pertanto necessario rimuovere le impronte dalla cavità orale sua elasticità. È pertanto necessario rimuovere le impronte dalla cavità orale con un movimento rapido, in modo che il materiale venga deformato per il con un movimento rapido, in modo che il materiale venga deformato per il minor tempo possibile. minor tempo possibile.

Questi materiali presentano una stabilità dimensionale molto modesta a causa Questi materiali presentano una stabilità dimensionale molto modesta a causa del loro elevato contenuto d’acqua.del loro elevato contenuto d’acqua.

Essi infatti possono subire fenomeni di sineresi e imbibizione con conseguenze Essi infatti possono subire fenomeni di sineresi e imbibizione con conseguenze rapide variazioni dimensionali. Per questo motivo è sempre opportuno rapide variazioni dimensionali. Per questo motivo è sempre opportuno costruire il modello quanto prima possibile dopo l’esecuzione dell’impronta. costruire il modello quanto prima possibile dopo l’esecuzione dell’impronta.

In casi di assoluta necessità è possibile conservare le impronte per un breve In casi di assoluta necessità è possibile conservare le impronte per un breve periodo di tempo, in genere non piu di un’ora in un ambiente al 100% di periodo di tempo, in genere non piu di un’ora in un ambiente al 100% di umidità.umidità.

MANIPOLAZIONEMANIPOLAZIONE

La prima fase consiste nel far passare il materiale dallo stato di sol a quello di La prima fase consiste nel far passare il materiale dallo stato di sol a quello di gel tramite idoneo riscaldamento. Per tale scopo sono disponibili degli gel tramite idoneo riscaldamento. Per tale scopo sono disponibili degli appositi apparecchi costituiti da tre vaschette riscaldate elettricamente, appositi apparecchi costituiti da tre vaschette riscaldate elettricamente, ciascuna dotata di termometro. Questi apparecchi vengono chiamati ciascuna dotata di termometro. Questi apparecchi vengono chiamati condizionatori per idrocolloidi e le tre vaschette vengono indicate nell’ordine condizionatori per idrocolloidi e le tre vaschette vengono indicate nell’ordine con i seguenti modi:con i seguenti modi:

Bagno di liquefazioneBagno di liquefazione: l’acqua contenuta in questa vaschetta si trova alla : l’acqua contenuta in questa vaschetta si trova alla temperatura di 100 °C ed essa viene impiegata per far passare l’idrocolloide temperatura di 100 °C ed essa viene impiegata per far passare l’idrocolloide dallo stato di gel a quello di sol;dallo stato di gel a quello di sol;

Bagno di conservazioneBagno di conservazione: l’acqua contenuta in questa vaschetta si trovano alla : l’acqua contenuta in questa vaschetta si trovano alla temperatura di circa 65 °C ed essa viene impiegata per conservare il temperatura di circa 65 °C ed essa viene impiegata per conservare il materiale allo stato di sol;materiale allo stato di sol;

Bagno di temperaturaBagno di temperatura: l’acqua contenuta in questa vaschetta si trova alla : l’acqua contenuta in questa vaschetta si trova alla temperatura di circa 43 °C ed essa viene impiegata per portare l’idrocolloide temperatura di circa 43 °C ed essa viene impiegata per portare l’idrocolloide per portaimpronta ad una temperatura compatibile con quella della cavità per portaimpronta ad una temperatura compatibile con quella della cavità orale prima di eseguire l’impronta.orale prima di eseguire l’impronta.

Per l’esecuzione dell’impronta si impiegano degli appositi portaimpronta per Per l’esecuzione dell’impronta si impiegano degli appositi portaimpronta per idrocolloidi dotati di un condotto interno nel quale può circolare acqua per il idrocolloidi dotati di un condotto interno nel quale può circolare acqua per il raffreddamento dell’idrocolloide nella cavità oraleraffreddamento dell’idrocolloide nella cavità orale

IDROCOLLOIDI IRREVERSIBILI DA IMPRONTA (ALGINATI)IDROCOLLOIDI IRREVERSIBILI DA IMPRONTA (ALGINATI)

Questi idrocolloidi chiamati correntemente alginati, vengono normalmente forniti Questi idrocolloidi chiamati correntemente alginati, vengono normalmente forniti sotto forma di una polvere. sotto forma di una polvere.

Al momento dell’uso tale polvere viene mescolata con acqua ed il miscuglio così Al momento dell’uso tale polvere viene mescolata con acqua ed il miscuglio così ottenuto viene impiegato per eseguire l’impronta. Nella bocca del paziente il ottenuto viene impiegato per eseguire l’impronta. Nella bocca del paziente il materiale passa allo stato di gel attraverso una reazione chimica irreversibile. materiale passa allo stato di gel attraverso una reazione chimica irreversibile.

Alcuni prodotti modificati con polimeri siliconici vengono forniti sotto forma di due Alcuni prodotti modificati con polimeri siliconici vengono forniti sotto forma di due paste da mescolare assieme prima dell’uso; i prodotti più diffusi sono paste da mescolare assieme prima dell’uso; i prodotti più diffusi sono comunque quelli in polvere. comunque quelli in polvere.

Gli alginati sono tra i materiali da impronta più impiegati e ciò è dovuto ai seguenti Gli alginati sono tra i materiali da impronta più impiegati e ciò è dovuto ai seguenti motivi:motivi: Sono facili da manipolareSono facili da manipolare Richiedono un’attrezzatura molto sempliceRichiedono un’attrezzatura molto semplice Sono elasticiSono elastici Presentano una buona precisionePresentano una buona precisione Hanno un costo modestoHanno un costo modesto

Dall’altra parte presentano i limiti tipici degli idrocolloidi quali la scarsa stabilità Dall’altra parte presentano i limiti tipici degli idrocolloidi quali la scarsa stabilità dimensionale e l’impossibilità di eseguire la galvanoplastica delle impronte. dimensionale e l’impossibilità di eseguire la galvanoplastica delle impronte.

Gli alginati inoltre in genere non sono in grado di riprodurre altrettanto fedelmente Gli alginati inoltre in genere non sono in grado di riprodurre altrettanto fedelmente i dettagli superficiali quanto gli agar e gli elastomeri e, pertanto non vengono i dettagli superficiali quanto gli agar e gli elastomeri e, pertanto non vengono correntemente impiegati in protesi fissa. correntemente impiegati in protesi fissa.

In genere gli alginati vengono forniti per essere usati mediate portaimpronta ma i In genere gli alginati vengono forniti per essere usati mediate portaimpronta ma i materiali più fluidi sono comunque impiegabili anche tramite siringa.materiali più fluidi sono comunque impiegabili anche tramite siringa.

IMPIEGHI IMPIEGHI Gli arginati sono molto usati e tra i loro impieghi si ricordano i Gli arginati sono molto usati e tra i loro impieghi si ricordano i

seguenti:seguenti: Per impronte per modelli diagnosticiPer impronte per modelli diagnostici Per impronte di arcate parzialmente edentulePer impronte di arcate parzialmente edentule Per impronte preliminari per protesi totali eccPer impronte preliminari per protesi totali ecc

COMPOSIZIONECOMPOSIZIONE

I principali componenti delle polveri di arginato sono i seguenti: I principali componenti delle polveri di arginato sono i seguenti: unun alginato alginato solubile in acquasolubile in acqua (sale dell’acido alginico quale arginato di sodio o di (sale dell’acido alginico quale arginato di sodio o di potassio; l’acido alginico si ricava da alcune alghe) potassio; l’acido alginico si ricava da alcune alghe) un sale di calcio solubile un sale di calcio solubile inin acquaacqua (quale il solfato di calcio diidrato) in grado di reagire in soluzione (quale il solfato di calcio diidrato) in grado di reagire in soluzione acquosa con l’alginato solubile formando arginato di calcio insolubile acquosa con l’alginato solubile formando arginato di calcio insolubile unun ritardanteritardante che regola il tempo di indurimento (fosfato trisodico), che regola il tempo di indurimento (fosfato trisodico), un riempitivoun riempitivo (farina fossile), (farina fossile), un acceleranteun accelerante (per la presa del gesso per esempio il solfato (per la presa del gesso per esempio il solfato di potassio), di potassio), aromatizzantiaromatizzanti, , pigmentipigmenti; vari prodotti contengono anche ; vari prodotti contengono anche sostanze aventi lo scopo di evitare la produzione di pulviscolo durante la sostanze aventi lo scopo di evitare la produzione di pulviscolo durante la manipolazione della polvere, potrebbe rappresentare un pericolo per gli manipolazione della polvere, potrebbe rappresentare un pericolo per gli operatori a seguito di ripetute inalazionioperatori a seguito di ripetute inalazioni

REAZIONE DI GELIFICAZIONEREAZIONE DI GELIFICAZIONEL’alginato di sodio, essendo solubile, si scioglie in acqua, reagisce con il solfato L’alginato di sodio, essendo solubile, si scioglie in acqua, reagisce con il solfato

di calcio e dà luogo alla formazione di un GEL di arginato di calcio di calcio e dà luogo alla formazione di un GEL di arginato di calcio (insolubile).(insolubile).

È proprio in base a tele reazione dette di gelificazione che questi materiali sono È proprio in base a tele reazione dette di gelificazione che questi materiali sono impiegati per il rilievo di impronte. La reazione è la seguente:impiegati per il rilievo di impronte. La reazione è la seguente:

ALGINATO DI Na + CaSOALGINATO DI Na + CaSO44 ALGINATO DI Ca + Na ALGINATO DI Ca + Na22SOSO44

(solubile) (insolubile)(solubile) (insolubile)

Quando la polvere viene mescolate con l’acqua l’alginato di sodio, il solfato Quando la polvere viene mescolate con l’acqua l’alginato di sodio, il solfato di calcio e il fosfato trisodico iniziano la reazione iniziano a sciogliersi. La di calcio e il fosfato trisodico iniziano la reazione iniziano a sciogliersi. La reazione degli ioni reazione degli ioni CaCa+2 +2 (liberati dal solfato di calcio) con gli ioni negativi (liberati dal solfato di calcio) con gli ioni negativi provenienti dalla dissociazione dell’alginato di sodio è molto rapida e quindi provenienti dalla dissociazione dell’alginato di sodio è molto rapida e quindi poco idonea per un’adeguata manipolazione del materiale. Per aumentare il poco idonea per un’adeguata manipolazione del materiale. Per aumentare il tempo di reazione a valori accettabili dal punto di vista clinico, è presente il tempo di reazione a valori accettabili dal punto di vista clinico, è presente il fosfato trisodico il quale, in presenza di acqua si dissocia mandando in fosfato trisodico il quale, in presenza di acqua si dissocia mandando in soluzione ioni soluzione ioni PO4PO4-3-3 . Tali ioni, che sono molto più mobili e di dimensioni . Tali ioni, che sono molto più mobili e di dimensioni inferiori rispetto agli ioni negativi liberati dall’alginato di sodio, reagiscono inferiori rispetto agli ioni negativi liberati dall’alginato di sodio, reagiscono per primi con gli ioni per primi con gli ioni CaCa+2+2 formando fosfato tricalcico in base alla reazione formando fosfato tricalcico in base alla reazione

2Na2Na33POPO44 + 3CaSO + 3CaSO44 Ca Ca33(PO(PO44))22 + 3Na + 3Na22SOSO44

Fintantoché sono presenti ioni PO4Fintantoché sono presenti ioni PO4-3-3 la reazione fra gli ioni Ca la reazione fra gli ioni Ca+2+2 e quelli e quelli

negativi prodotti dall’alginato di sodio non si verifica: il fosfato trisodico negativi prodotti dall’alginato di sodio non si verifica: il fosfato trisodico agisce pertanto da ritardante. agisce pertanto da ritardante.

Solo quando gli ioni PO4Solo quando gli ioni PO4-3-3 non saranno più presenti si avrà la non saranno più presenti si avrà la reazione di reazione di gelificazionegelificazione che porterà alla formazione di arginato di calcio insolubile. È che porterà alla formazione di arginato di calcio insolubile. È inoltre importante la presenza della inoltre importante la presenza della farinafarina fossilefossile che aumenta la resistenza che aumenta la resistenza del gel e garantisce superfici lisce e compatte dell’impronta. del gel e garantisce superfici lisce e compatte dell’impronta.

Altre sostanze sono Altre sostanze sono l’ossido di zincol’ossido di zinco (composto che aumenta la resistenza del (composto che aumenta la resistenza del GEL) GEL) i fluorurii fluoruri (componenti che aumentano la durezza superficiale e il (componenti che aumentano la durezza superficiale e il tempo di presa del materiale gessoso che verrà colato nell’impronta) e alle tempo di presa del materiale gessoso che verrà colato nell’impronta) e alle volte, degli volte, degli indicatori chimiciindicatori chimici ovvero delle sostanze che provocando una ovvero delle sostanze che provocando una variazione di colore del materiale da impronta ne indicano le varie fasi di variazione di colore del materiale da impronta ne indicano le varie fasi di manipolazione.manipolazione.

PROPRIETA’ GENERALIPROPRIETA’ GENERALI

Essendo anch’essi degli idrocolloidi per certi aspetti le proprietà degli alginati Essendo anch’essi degli idrocolloidi per certi aspetti le proprietà degli alginati sono simili a quelle degli agar, salvo naturalmente alcune differenze. sono simili a quelle degli agar, salvo naturalmente alcune differenze.

Generalmente gli alginati non sono in grado di riprodurre i dettagli superficiali Generalmente gli alginati non sono in grado di riprodurre i dettagli superficiali più minuti quanto gli agar e gli elastomeri. Per questo motivo essi non più minuti quanto gli agar e gli elastomeri. Per questo motivo essi non vengono correntemente impiegati in protesi fissa. vengono correntemente impiegati in protesi fissa.

La resistenza anche degli alginati è in genere leggermente inferiore di quella La resistenza anche degli alginati è in genere leggermente inferiore di quella degli agar. degli agar.

Analogamente agli agar, anche gli alginati recuperano tanto più Analogamente agli agar, anche gli alginati recuperano tanto più completamente le loro dimensioni originali quanto è più breve è il tempo completamente le loro dimensioni originali quanto è più breve è il tempo durante il quale vengono deformati. durante il quale vengono deformati.

Pertanto anche con questi materiali è opportuno rimuovere le impronte con Pertanto anche con questi materiali è opportuno rimuovere le impronte con un movimento rapido. un movimento rapido.

Anche le impronte in alginato contengono elevate quantità di acqua e Anche le impronte in alginato contengono elevate quantità di acqua e pertanto, sono dimensionalmente, molto instabili. pertanto, sono dimensionalmente, molto instabili.

È necessario quindi costruire il modello subito dopo l’esecuzione È necessario quindi costruire il modello subito dopo l’esecuzione dell’impronta. Se ciò non è possibile, l’impronta dovrebbe essere dell’impronta. Se ciò non è possibile, l’impronta dovrebbe essere conservata per il più breve tempo possibile in un ambiente al 100% di conservata per il più breve tempo possibile in un ambiente al 100% di umidità umidità

ELASTIC IMPRESSIONA MATERIALSELASTIC IMPRESSIONA MATERIALS

Elastic impression materials can be either natural or artificial.Elastic impression materials can be either natural or artificial.Natural materials are represented by hydrocolloids, while the artificial materials Natural materials are represented by hydrocolloids, while the artificial materials

are constituted by elastomeric substances. are constituted by elastomeric substances. Colloids are substances presenting large molecules in noncrystalline state. Colloids are substances presenting large molecules in noncrystalline state. Hydrocolloids are colloids whose dispersion medium is water.Hydrocolloids are colloids whose dispersion medium is water.Colloids can exist in two states: sol and gel. A sol is converted into gel in two Colloids can exist in two states: sol and gel. A sol is converted into gel in two

ways: either reaction on temperature (reversible process) or a consequence ways: either reaction on temperature (reversible process) or a consequence of a chemical reaction (irreversible process).of a chemical reaction (irreversible process).

Agar-agarAgar-agar belongs to reversible hydrocolloids. As for precision, functionally and belongs to reversible hydrocolloids. As for precision, functionally and compatibility both with the oral tissue and with model and cast materials it compatibility both with the oral tissue and with model and cast materials it would be excellent. would be excellent.

Unfortunately, its manipulation is difficult and complex and it requires very Unfortunately, its manipulation is difficult and complex and it requires very expensive and bulky equipment, so that it is only used for duplication on expensive and bulky equipment, so that it is only used for duplication on models.models.

As agar-agar also As agar-agar also alginatesalginates are extracted from sea-weed, but they are are extracted from sea-weed, but they are irreversible hydrocolloids. They are precise, easy to mix and easy to use, so irreversible hydrocolloids. They are precise, easy to mix and easy to use, so that they are the most commonly used impression materials. However they that they are the most commonly used impression materials. However they are hygroscopic materials and are not stable in storage; they can very often are hygroscopic materials and are not stable in storage; they can very often contract, due to syneresis, or, more seldom, expand due to imbibitions. To contract, due to syneresis, or, more seldom, expand due to imbibitions. To prevent this disadvantages, the model should be immediately cast or the prevent this disadvantages, the model should be immediately cast or the impression should be stored in a humidor at 100% humidityimpression should be stored in a humidor at 100% humidity

JOSEPH CONRAD

LA LINEA D’OMBRA

THE SHADOW LINE

JOSEPH CONRADJOSEPH CONRAD

Teodor Jósef Konrad Naleçz Korzeniowski (tale era il vero nome di Joseph Teodor Jósef Konrad Naleçz Korzeniowski (tale era il vero nome di Joseph Conrad) nacque da una nobile famiglia polacca ilo 3 dicembre 1857. Rimase Conrad) nacque da una nobile famiglia polacca ilo 3 dicembre 1857. Rimase orfano molto presto e andò a vivere da un suo zio che lo mandò a Cracovia orfano molto presto e andò a vivere da un suo zio che lo mandò a Cracovia a studiare. Forse furono le precoci letture dei libri di viaggio e d’avventura a a studiare. Forse furono le precoci letture dei libri di viaggio e d’avventura a determinare in lui la vocazione alla vita marinara. Vocazione che, appena determinare in lui la vocazione alla vita marinara. Vocazione che, appena diciassettenne, lo fece partire per Marsiglia, dove la sua famiglia aveva diciassettenne, lo fece partire per Marsiglia, dove la sua famiglia aveva qualche conoscenza negli ambiti dell’aristocrazia. qualche conoscenza negli ambiti dell’aristocrazia.

Da Marsiglia partì per le Antille, ma il suo viaggio terminò con un naufragio, Da Marsiglia partì per le Antille, ma il suo viaggio terminò con un naufragio, come la sua storia d’amore con una legittimista, che lo portò quasi al come la sua storia d’amore con una legittimista, che lo portò quasi al suicidio. Nei suoi molti viaggi in Oriente conobbe gli ambienti e i paesaggi, suicidio. Nei suoi molti viaggi in Oriente conobbe gli ambienti e i paesaggi, soprattutto dell’arcipelago malese, incontrò gli uomini e apprese le vicende soprattutto dell’arcipelago malese, incontrò gli uomini e apprese le vicende da cui sviluppò le sue opere letterarie. Unica eccezione dei suoi viaggi in da cui sviluppò le sue opere letterarie. Unica eccezione dei suoi viaggi in Oriente, fu un viaggio in Africa, dove risalì il corso del Congo. Oriente, fu un viaggio in Africa, dove risalì il corso del Congo.

Lasciata la navigazione per trent’anni, Conrad si dedicò al suo immenso lavoro, Lasciata la navigazione per trent’anni, Conrad si dedicò al suo immenso lavoro, più di trenta volumi, tra romanzi e raccolte di novelle e di saggi. Le sue più più di trenta volumi, tra romanzi e raccolte di novelle e di saggi. Le sue più importanti opere sono: importanti opere sono: Il negro del NarcisoIl negro del Narciso (1898), (1898), Lord JimLord Jim (1900), (1900), Gioventù, Cuor di tenebra, TifoneGioventù, Cuor di tenebra, Tifone (1902), (1902), NostromoNostromo (1904), (1904), L’agenteL’agente segretosegreto (1907), (1907), Sotto gli occhi dell’OccidenteSotto gli occhi dell’Occidente (1911), (1911), ChanceChance (1914), (1914), Racconti di mare e di costaRacconti di mare e di costa (1912), (1912), VittoriaVittoria (1915), (1915), La linea d’ombraLa linea d’ombra (1917). (1917). Queste opere gli assicurarono larga fama presso il pubblico in Inghilterra e Queste opere gli assicurarono larga fama presso il pubblico in Inghilterra e in America; e quand’egli morì, il 3 agosto 1924 a Bishopbourne, era ormai in America; e quand’egli morì, il 3 agosto 1924 a Bishopbourne, era ormai riconosciuto come uno dei massimi scrittori di lingua inglese riconosciuto come uno dei massimi scrittori di lingua inglese

LA LINEA D’OMBRALA LINEA D’OMBRATRAMA SINTETICATRAMA SINTETICA

Un ragazzo, ormai stanco di navigare e preso dai problemi del passaggio dall’età Un ragazzo, ormai stanco di navigare e preso dai problemi del passaggio dall’età adolescenziale a quella adulta, decide di abbandonare la vita da marinaio. Al porto adolescenziale a quella adulta, decide di abbandonare la vita da marinaio. Al porto conosce il Capitano Giles, che gli riferisce che quella stessa mattina era arrivata in conosce il Capitano Giles, che gli riferisce che quella stessa mattina era arrivata in porto una lettera indirizzata al ragazzo. Questi, incuriosito, si reca dal Capitano Ellis porto una lettera indirizzata al ragazzo. Questi, incuriosito, si reca dal Capitano Ellis che gli incarica il comando di una nave che era rimasta senza capitano e subito il che gli incarica il comando di una nave che era rimasta senza capitano e subito il ragazzo si imbarca su una nave diretta a Bangkok per raggiungere la nave di cui sarà ragazzo si imbarca su una nave diretta a Bangkok per raggiungere la nave di cui sarà capitano. Arrivati a Bangkok si imbarca sulla sua nave e fa subito conoscenza con capitano. Arrivati a Bangkok si imbarca sulla sua nave e fa subito conoscenza con Burns, che gli racconta la vita del capitano precedente e la maledizione che lui aveva Burns, che gli racconta la vita del capitano precedente e la maledizione che lui aveva fatto sulla nave prima di morire. Uscito dal porto ed entrato in mare aperto, il nuovo fatto sulla nave prima di morire. Uscito dal porto ed entrato in mare aperto, il nuovo capitano è costretto a fermarsi perché Burns e la maggior parte dell’equipaggio è stata capitano è costretto a fermarsi perché Burns e la maggior parte dell’equipaggio è stata colpita dalla malaria. Pochi giorni dopo ripartono, dopo il controllo dei malati da parte colpita dalla malaria. Pochi giorni dopo ripartono, dopo il controllo dei malati da parte del dottore, che informa il capitano che c’è del chinino a bordo per curarli. Ritornato in del dottore, che informa il capitano che c’è del chinino a bordo per curarli. Ritornato in pieno oceano, il capitano si rende conto che l’assenza di vento e l’aria secca non pieno oceano, il capitano si rende conto che l’assenza di vento e l’aria secca non potranno giovare all’equipaggio e alla nave, infatti essa per diversi giorni rimane potranno giovare all’equipaggio e alla nave, infatti essa per diversi giorni rimane “ferma” nello stesso punto. L’equipaggio è stato tutto attaccato dalla malaria, tranne “ferma” nello stesso punto. L’equipaggio è stato tutto attaccato dalla malaria, tranne Ransome e il capitano, che si accorge che i flaconi di chinino erano stati riempiti di Ransome e il capitano, che si accorge che i flaconi di chinino erano stati riempiti di farmaci scaduti dal capitano precedente, e quindi la situazione si complica perché i farmaci scaduti dal capitano precedente, e quindi la situazione si complica perché i marinai non hanno più le forze necessarie per proseguire il viaggio. Burns sta marinai non hanno più le forze necessarie per proseguire il viaggio. Burns sta diventando pazzo e pensa che tutte questi eventi sono legati alla maledizione del diventando pazzo e pensa che tutte questi eventi sono legati alla maledizione del capitano morto. Ma una notte, si scatena una tempesta e la nave comincia ad essere capitano morto. Ma una notte, si scatena una tempesta e la nave comincia ad essere trasportata dalle onde. Incoraggiato dal capitano, ogni membro dell’equipaggio, anche trasportata dalle onde. Incoraggiato dal capitano, ogni membro dell’equipaggio, anche se privo di forze, si adopera, e turno, a controllare il timone. Finita la tempesta la nave se privo di forze, si adopera, e turno, a controllare il timone. Finita la tempesta la nave viene affiancata da altre navi, che prestano soccorso all’equipaggio. Il capitano ritrova viene affiancata da altre navi, che prestano soccorso all’equipaggio. Il capitano ritrova al porto l'amico Giles; Burns si riprende completamente dalla malattia; Ransome al porto l'amico Giles; Burns si riprende completamente dalla malattia; Ransome decide di abbandonare la nave perché timoroso di quello che il cuore poteva causargli decide di abbandonare la nave perché timoroso di quello che il cuore poteva causargli in futuro in futuro

ROMANZO ROMANZO Genere letterario narrativo in prosa, dalla trama estesa e ricca di Genere letterario narrativo in prosa, dalla trama estesa e ricca di

storie, verosimili o di fantasia, e di personaggi. storie, verosimili o di fantasia, e di personaggi.

ROMANZO D’AVVENTURAROMANZO D’AVVENTURA

Il romanzo d’avventura è forse il romanzo per eccellenza in Il romanzo d’avventura è forse il romanzo per eccellenza in quanto le storie di carattere avventuroso si rivelano quanto le storie di carattere avventuroso si rivelano entusiasmanti perché narrano le imprese di personaggi entusiasmanti perché narrano le imprese di personaggi coraggiosi.coraggiosi.

Questo è un romanzo di immaginazione, ma è regolato dalle leggi Questo è un romanzo di immaginazione, ma è regolato dalle leggi fisiche e materiali della realtà. fisiche e materiali della realtà.

Le caratteristiche del romanzo d’avventura sono: la presenza di Le caratteristiche del romanzo d’avventura sono: la presenza di un eroe protagonista dotato di qualità positive; presenza di un un eroe protagonista dotato di qualità positive; presenza di un antagonista dotato di qualità negative; ambientazione in luoghi antagonista dotato di qualità negative; ambientazione in luoghi esotici e selvaggi; uno schema narrativo che si sviluppa in: esotici e selvaggi; uno schema narrativo che si sviluppa in: inizio svolgimento e conclusione; un linguaggio per rendere inizio svolgimento e conclusione; un linguaggio per rendere tutto il contesto credibiletutto il contesto credibile

JOSEPH CONRADJOSEPH CONRADJoseph Conrad was horn in Ukraine in 1885 from a Polish family and died in Joseph Conrad was horn in Ukraine in 1885 from a Polish family and died in

England in 1924. At 17 he got on board of to Marseille as a ship boy and England in 1924. At 17 he got on board of to Marseille as a ship boy and workes as a mariner on both English and French ships.workes as a mariner on both English and French ships.

In 1884 he became an English citizen and the master of a shipIn 1884 he became an English citizen and the master of a ship

In 1894 he left this yob, and settled in England where he devoted himself to In 1894 he left this yob, and settled in England where he devoted himself to literature after the success of his first novel.literature after the success of his first novel.

His literary production includes Lord Jim , Nostromo, and Heart of Darkness.His literary production includes Lord Jim , Nostromo, and Heart of Darkness.

THE SHADOW LINETHE SHADOW LINEThe shadow line Conrad’s last master piece, written in 1917, states that The shadow line Conrad’s last master piece, written in 1917, states that everybody, sooner or later, reaches that shadow line that represents the end of everybody, sooner or later, reaches that shadow line that represents the end of one’s youth.one’s youth.This moment, coincides for the protagonist, with an exceptional and dramatic This moment, coincides for the protagonist, with an exceptional and dramatic experience as a merchant ship office an board his sailing ship, he ran into the experience as a merchant ship office an board his sailing ship, he ran into the unhealthy climate of the south-cast seas, and his crew is stricken by a tropical unhealthy climate of the south-cast seas, and his crew is stricken by a tropical fever. fever. The sinister stillness of the ship is opposed to the moral growth of the men, full The sinister stillness of the ship is opposed to the moral growth of the men, full of anxiety and fear, while the master is left alone with his responsibility and of anxiety and fear, while the master is left alone with his responsibility and importance.importance.

INDICEINDICEPREMESSAPREMESSA

INTRODUZIONE ALLA BIOCHIMICAINTRODUZIONE ALLA BIOCHIMICA La biochimicaLa biochimica Le biomolecoleLe biomolecole I carboidratiI carboidrati

I CARBOIDRATI E L’ALIMENTAZIONEI CARBOIDRATI E L’ALIMENTAZIONE La funzione dei carboidratiLa funzione dei carboidrati Il fabbisogno glucidico dell’atleta Il fabbisogno glucidico dell’atleta I carboidrati e l’alimentazioneI carboidrati e l’alimentazione Il fabbisogno di carboidratiIl fabbisogno di carboidrati

LA STEREOCHIMICALA STEREOCHIMICA PremessaPremessa Gli enantiomeri Gli enantiomeri da levareda levare L’atomo di carbonio chiraleL’atomo di carbonio chirale Attività ottica. Luce polarizzataAttività ottica. Luce polarizzata La configurazione D e LLa configurazione D e L

I CARBOIDRATII CARBOIDRATI PremessaPremessa Definizione e classificazioneDefinizione e classificazione I monosaccaridiI monosaccaridi I triosiI triosi I tetrosiI tetrosi I pentosiI pentosi Gli esosiGli esosi

I MONOSACCARIDII MONOSACCARIDI D-glucosioD-glucosio D-galattosioD-galattosio D-mannosioD-mannosio D-fruttosioD-fruttosio

OLIGOSACCARIDI: I DISACCARIDIOLIGOSACCARIDI: I DISACCARIDI Struttura e proprietà dei disaccaridiStruttura e proprietà dei disaccaridi Il maltosio Il maltosio Il cellobiosioIl cellobiosio Il saccarosio PLACCA BATTERICA E CARIEIl saccarosio PLACCA BATTERICA E CARIE Il lattosioIl lattosio

I POLISACCARIDII POLISACCARIDI AmidoAmido CellulosaCellulosa

I POLISACCARIDI COMPLESSII POLISACCARIDI COMPLESSI

IDROCOLLOIDI DA IMPRONTAIDROCOLLOIDI DA IMPRONTA INTRODUZIONE: Idrocolloidi reversibili ed irreversibiliINTRODUZIONE: Idrocolloidi reversibili ed irreversibili Elasticità e resistenza dei gelElasticità e resistenza dei gel Imbibizione e sineresi Imbibizione e sineresi

IDROCOLLOIDI REVERSIBILI DA IMPRONTA (AGAR)IDROCOLLOIDI REVERSIBILI DA IMPRONTA (AGAR) Generalità Generalità ComposizioneComposizione Proprietà generaliProprietà generali

IDROCOLLOIDI IRREVERSIBILI DA IMPRONTA (ALGINATI)IDROCOLLOIDI IRREVERSIBILI DA IMPRONTA (ALGINATI) GeneralitàGeneralità ImpieghiImpieghi ComposizioneComposizione Reazione di gelificazione (lucidi)Reazione di gelificazione (lucidi) Proprietà generali Proprietà generali

JOSEPH CONRADJOSEPH CONRAD La linea d’ombraLa linea d’ombra Romanzo d’avventuraRomanzo d’avventura

The shadow lineThe shadow line

BIBLIOGRAFIABIBLIOGRAFIA Maria carparelli / Amerigo Laddago – Chimica per odontotecnici Maria carparelli / Amerigo Laddago – Chimica per odontotecnici

– Zanichelli Editore, Bologna.– Zanichelli Editore, Bologna. Paolo tenca / Alessandro cozzi / Alessandra caratto – Il sistema Paolo tenca / Alessandro cozzi / Alessandra caratto – Il sistema

chimico –chimico – Petrini Editore, Torino.Petrini Editore, Torino. Enciclopedia pratica della medicina moderna – Fratelli Fabbri Enciclopedia pratica della medicina moderna – Fratelli Fabbri

Editori.Editori. Giuseppe Valitutti / Gabriella Fornari / M. Teresa Gando – Giuseppe Valitutti / Gabriella Fornari / M. Teresa Gando –

Chimica organica biochimica e laboratorio – Zanichelli Editore, Chimica organica biochimica e laboratorio – Zanichelli Editore, Bologna.Bologna.

Giuliano Ricciotti – Biochimica di base – Italo Bovolenta Giuliano Ricciotti – Biochimica di base – Italo Bovolenta Editore, Ferrara Editore, Ferrara

Ing. Maurizio Lala – Scienze dei materiali dentali e laboratorio Ing. Maurizio Lala – Scienze dei materiali dentali e laboratorio Sito internet – www.studenti.itSito internet – www.studenti.it