Reazione di condensazione

In cosa consiste la reazione di condensazione?

L'equazione generale della condensazione è la seguente:

$\mathrm{AH}+\mathrm{BOH}\to \mathrm{AB}+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

A e B sono i simboli delle molecole che si condensano, mentre AB indica il composto prodotto dalla condensazione.

Prendiamo come esempio la condensazione di galattosio e glucosio.

Il glucosio e il galattosio sono entrambi zuccheri semplici - monosaccaridi. Il risultato della loro reazione di condensazione è il lattosio. Anche il lattosio è uno zucchero, ma è un disaccaride, cioè è composto da due monosaccaridi: il glucosio e il galattosio. I due sono legati tra loro da un legame chimico chiamato legame glicosidico (un tipo di legame covalente).

La formula del lattosio è ${\mathrm{C}}_{12}{\mathrm{H}}_{22}{\mathrm{O}}_{11}$, e la formula del galattosio e glucosio è${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_{12}{\mathrm{O}}_6$. La formula del galattosio è la stessa rispetto al galattosio, ma la differenza si trova nella loro struttura molecolare.

Figura 1. La differenza tra le strutture molecolari del galattosio e del glucosio sta nella posizione del gruppo -OH sul quarto atomo di carbonio.

Se ricordi l'equazione generale della condensazione, era così come rappresentato di seguito:

$\mathrm{AH}+\mathrm{BOH}\to \mathrm{AB}+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

Ora, sostituendo A e B (gruppi di atomi) e AB (un composto) con le formule di galattosio, glucosio e lattosio, rispettivamente, il risultato sarà:

${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_{12}{\mathrm{O}}_6+{\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_{12}{\mathrm{O}}_6\to {\mathrm{C}}_{12}{\mathrm{H}}_{22}{\mathrm{O}}_{11}+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

Si noti che entrambe le molecole di galattosio e glucosio hanno sei atomi di carbonio (C6), 12 atomi di idrogeno (H12) e sei atomi di ossigeno (O6).

Quando si forma un nuovo legame covalente, uno degli zuccheri perde un atomo di idrogeno (H) e l'altro perde un gruppo ossidrile (OH). Da questi si forma una molecola d'acqua (H + OH = H2O).

Poiché una molecola d'acqua è uno dei prodotti, il lattosio risultante ha 22 atomi di idrogeno (H22) anziché 24 e 11 atomi di ossigeno (O11) anziché 12.

Figura 2. La reazione di condensazione di galattosio e glucosio.

Lo stesso accade nelle altre reazioni di condensazione: i monomeri si uniscono per formare polimeri e si formano legami covalenti.

Pertanto, è possibile concludere che:

• Una reazione di condensazione in monomeri di monosaccaridi porta alla formazione di legami glicosidici covalenti tra questi monomeri. Nell'esempio precedente si forma un disaccaride, cioè due monosaccaridi si uniscono. Se più monosaccaridi si uniscono, si forma un polimero polisaccaridico (o carboidrato complesso).
• La reazione di condensazione di monomeri che sono amminoacidi dà origine a polimeri chiamati polipeptidi (o proteine). Il legame covalente che si forma tra gli amminoacidi è un legame peptidico.
• La reazione di condensazione di monomeri nucleotidi forma un legame covalente chiamato legame fosfodiestere tra questi monomeri. I prodotti sono polimeri chiamati polinucleotidi (o acidi nucleici).

Sebbene i lipidi non siano polimeri (gli acidi grassi e il glicerolo non sono i loro monomeri), anch'essi si formano grazie ad una reazione di condensazione.

• I lipidi si formano in una reazione di condensazione tra gli acidi grassi e il glicerolo. Il legame covalente in questo caso è chiamato legame estereo.

Qual'è l'obiettivo principale della reazione di condensazione?

Lo scopo di una reazione di condensazione è la creazione di polimeri (grandi molecole o macromolecole), come carboidrati, proteine, lipidi e acidi nucleici, tutti essenziali negli organismi viventi.

Sono tutti ugualmente importanti:

• La condensazione delle molecole di glucosio permette di creare carboidrati complessi, come ad esempio il glicogeno, utilizzato per immagazzinare energia. Un altro esempio è la formazione della cellulosa, un carboidrato che è il principale componente strutturale delle pareti cellulari.
• La condensazione dei nucleotidi forma gli acidi nucleici: DNA e RNA. Sono fondamentali per tutta la materia vivente in quanto trasportano il materiale genetico.
• I lipidi sono molecole essenziali per l'immagazzinamento dell'energia, elementi costitutivi delle membrane cellulari e fornitori di isolamento e protezione, e si formano nella reazione di condensazione tra acidi grassi e glicerolo.

Senza la condensazione, nessuna di queste funzioni essenziali sarebbe possibile.