Il glucosio è un monosaccaride avente formula C6H12O6 classificato come aldoesoso in quanto costituito da sei atomi di carbonio e contenente un gruppo aldeidico.
Il gruppo funzionale aldeidico presente nella molecola rende il glucosio uno zucchero riducente come può essere verificato, ad esempio, nel saggio di Tollens e nel saggio di Benedict.
Struttura del glucosio
Il glucosio a catena aperta ha uno scheletro lineare che è rappresentato dalla proiezione di Fischer. Come altri monosaccaridi, tuttavia, si presenta in prevalenza sotto forma ciclica detta glucopiranosio costituita da 6 atomi di cui uno è l’ossigeno.
La chiusura ad anello è rappresentata dalla formula di Haworth. Essa avviene grazie alla presenza del gruppo –OH presente sul carbonio 5 e il gruppo aldeidico presente sul primo carbonio che subisce l’attacco nucleofilo dell’ossidrile. A seconda della posizione del gruppo –OH si ha l’α-glucosio e il β-glucosio
Il chimico tedesco Andreas Marggraf nel 1747 isolò per primo il glucosio che è il più diffuso tra gli zuccheri naturali. Fu solo nel 1838 che il chimico francese Jean Baptiste Andre Dumas gli attribuì questo nome dal greco γλυκός che significa dolce.
Reazioni
Il glucosio dà luogo, a caldo, alla reazione di caramellizzazione e, in presenza di amminoacidi, alla reazione di Maillard.
Può essere rinvenuto come tale in molti alimenti ed in primo luogo il miele ma anche nella frutta secca come i datteri o nella frutta fresca come l’uva ed in quantità minore nelle verdure come i peperoni.
Tuttavia il glucosio è il prodotto del metabolismo dei carboidrati che costituiscono, insieme alle proteine e ai lipidi, uno dei tre macronutrienti della dieta dell’uomo.
Funzioni
Costituisce la maggiore fonte energetica degli organismi viventi. Quando il glucosio viene ossidato nel processo metabolico i prodotti di reazione sono biossido di carbonio e acqua oltre all’energia che viene usata dalle cellule.
Il Sole emette luce che viene tratta dalle piante le quali attraverso il processo fotosintetico convertono il biossido di carbonio e l’acqua in glucosio secondo la reazione:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
La variazione di energia libera ΔG correlata a tale reazione, infatti è di + 2870 kJ/mol e pertanto, affinché essa possa avvenire è necessaria una fonte energetica che è appunto costituita dalla luce.
La reazione di ossidazione del glucosio presenta una variazione di energia libera di – 2870 kJ/mol e quindi è una reazione spontanea.
Nell’organismo l’ossidazione del glucosio contribuisce a una serie di complesse reazioni biochimiche che forniscono l’energia necessaria alle cellule.
Il primo stadio del processo metabolico è la glicolisi che deriva dal greco γλυκός che significa dolce e λύσις che significa scissione.
Dalla glicolisi di ottiene il piruvato che è la molecola di partenza necessaria per innescare i processi correlati alla respirazione cellulare che, nella respirazione aerobica, rientrano nel ciclo di Krebs.
La maggior parte dell’energia fornita dall’ossidazione del glucosio viene utilizzata nella conversione da ADP ad ATP che è uno dei reagenti necessari per la sintesi dell’RNA ma è in primo luogo il collegamento chimico fra catabolismo e anabolismo costituendone la “corrente energetica”.
Usi
Le sue funzioni biologiche sono più o meno note dalla maggior parte delle persone. Sono invece meno conosciute le potenzialità di questo zucchero nell’ambito gastronomico.
Esso infatti è largamente utilizzato nel campo dell’industria alimentare e in particolar modo nella produzione di gelati e sorbetti, di gelatine di frutta e di prodotti di pasticceria sotto forma di sciroppo.
Un tempo per dare dolcezza ad un alimento era adoperato il miele ricco di glucosio ma esso è difficilmente dosabile e, una cottura anche di poco superiore a quella prevista, rende il prodotto poco commestibile.
Lo zucchero da cucina, costituito da saccarosio, ha quindi soppiantato il miele ed allontanato il profumo e la fragranza tipica del prodotto delle api.
Attualmente l’uso del glucosio è ancora confinato all’industria. Per le sue proprietà quali maggiore digeribilità suo minore apporto calorico rispetto allo zucchero, potrebbe essere usato in una cucina più osservante delle antiche tradizioni.