Hoy, nos toca hablar de los glúcidos, los cuales se caracteizan por su funión energética.
Los glúcidos son
biomoléculas orgánicas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno en proporción
1,2,1 (CnH2nOn).
Estructuralmente
los glúcidos son polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas y sus derivados; son
polihidroxilos por que tienen un grupo hidroxilo unido a cada uno de los átomos
de carbono que forman la cadena menos a uno y son aldehidos o cetonas porque en
el átomo de carbono que no tienen un grupo hidroxilo tienen un grupo aldehido
si es un carbono terminal o un grupo cetona si no lo es.
MONOSACARIDOS
Son como ya
hemos visto en la clasificación los glucidos más sencillos, se clasifican a su
vez, por el tipo de función que tengan, en aldosas si son aldehidos o en
cetosas si son cetonas y por el número de carbonos que tenga la cadena, de
manera que pueden ser aldotriosas, aldotetrosas, aldopentosas,
aldohexosas,aldoheptosas, cetotriosas, cetotetrosas, cetopentosas, cetohexosas,
cetoheptosas etc.
Los monosacáridos son dulces, solubles, cristalizables y presentan poder reductor, pueden donar un electrón fácilmente y convertirse en ácidos.
Como ya
hemos visto son cadenas de carbono en las que cada carbón tiene una función
hidroxilo (también llamado alcohol) menos uno que tiene una función aldehido si
es terminal o cetona si no lo es, esta estructura hace que la mayoría de los
carbonos tenga unido a cada uno de sus enlaces un radical diferente, a los
carbonos en los que ocurre esto se les llama carbonos asimétricos.
CONCEPTO DE
CARBONO
La presencia
de carbonos asimétricos en las cadenas de carbono produce una propiedad llamada
ISOMERIA que consiste en que dos moléculas son diferentes aunque tengan los
mismos átomos de carbono y los mismos radicales, si los radicales están
colocados en diferente posición.
En una
cadena de tres carbonos con función aldehido (aldotriosa) hay un carbono
asimétrico, el del centro, lo que da lugar a dos isómeros llamados D y L.
En una
cadena de cuatro carbonos con función aldehido (aldotetrosa) hay dos carbonos
asimétricos por lo tanto hay cuatro posibilidades diferentes de colocarse los
radicales, hay cuatro aldotetrosas diferentes.
En una
cadena de seis carbonos hay cuatro carbonos asimétricos si es aldosa y tres si
es cetosa, por lo tanto hay 16 aldohexosas diferentes y ocho cetosas
diferentes.
ESTRUCTURA DE
LOS MONOSACÁRIDOS, ESTRUCTURAS ABIERTAS O CERRADAS.
Los
monosacáridos, cuando se encuentran en forma cristalizada suelen presentar
estructuras abiertas, pero cuando se disuelven reacciona el carbono carboxílico
(el que tiene la función aldehido o cetona) con el grupo -OH de otro carbono de
la misma molécula formando un ciclo, los ciclos estables son los pentagonales y
se llaman furanos y los hexagonales que se llaman piranos.
Al ciclarse
la molécula aparece un nuevo carbono asimétrico que antes no lo era, a este
carbono asimétrico se le llama carbono anomérico.
DISACARIDOS
Los
disacáridos son según la clasificación utilizada ósidos, son por tanto
hidrolizables y al hidrolizarse producen dos monosacáridos, pero a diferencia
de otros ósidos como los polisacáridos, los disacáridos presentan
características semejantes a los monosacáridos debido a su pequeño tamaño; son
dulces, solubles, cristalizables y algunos también tienen poder reductor, otros
han perdido esta característica.
Formación
del enlace glucosídico
Un
disacárido se forma al reaccionar dos monosacáridos y desprenderse una molécula
de agua. los grupos que reaccionan son el grupo -OH del carbono anomérico de un
monosacárido con el grupo -OH de otro carbono del otro monosacárido,
generalmente son el C 4, el C 6 o el carbono anomérico. Cuando reaccionan los
carbonos anoméricos de ambos monosacáridos, como en el caso del azúcar de caña
o sacarosa, el disacárido pierde el poder reductor, pues es en estos grupos
donde se pueden ceder electrones.
LACTOSA
Es un
disacárido formado por la unión de una molécula de glucosa y otra de galactosa.
Al formarse el enlace entre los dos monosacáridos se desprende una molécula de
agua. La función de la lactosa es energética.
MALTOSA
Es un
disacárido formado por dos glucosas unidas por un enlace glucosídico producido
entre el oxígeno del primer carbono anomérico (proveniente de -OH) de una
glucosa y el oxígeno perteneciente al cuarto carbono de la otra. La función de
la maltosa es energética.
SACAROSA
Es un
disacárido de glucosa y fructosa. Se sintetiza en plantas, pero no en animales
superiores. La sacarosa es un producto intermedio principal de la fotosíntesis,
en variados vegetales constituye la forma principal de transporte de azúcar
desde las hojas a otras partes de la planta. En las semillas germinadas de
plantas, las grasas y proteínas almacenadas se convierten en sacarosa para su
transporte a partir de la planta en desarrollo.
La principal
función de monosacáridos y disacáridos es la de proveer de energía a la célula
mediante la oxidación completa de estas moléculas hasta su degradación en CO2 y
H2O. todos los monosacáridos y disacáridos se transforman por diversas rutas
metabólicas en glucosa y se degradan rindiendo energía.
Además hay
que mencionar la función estructural de la ribosa y la desoxirribosa al ser
componentes del ADN y ARN, moléculas portadoras de la información genética, Uno
de los nucleótidos que forma la ribosa además de formar el ADN puede
encontrarse trifosfatado (ATP adenosintrifosfato) y es utilizado como la
molécula transportadora de energía química de un lugar a otro de la célula.
Las células
no pueden almacenar estos compuestos porque aumentarían mucho su presión
osmótica y los polimerizan formando polisacáridos, más fáciles de almacenar ya
que al ser insolubles producen poca presión osmótica.
POLISACARIDOS
Los
polisacáridos son ósidos, polímeros grandes de los monosacáridos, los más
importantes son los homopolisacáridos. Debido a su gran tamaño no tienen las
mismas propiedades de los monosacáridos y disacáridos; no son dulces, no son
solubles aunque son hidrófilos, no se disuelven pero no repelen al agua y
forman con ella dispersiones coloidales,tampoco tienen poder reductor.
Almidón
El almidón
es un polímero de la a-D-glucosa. El almidón al hidrolizarse con amilasa
produce maltosa y dextrinas, la dextrina es el resto del almidón que la amilasa
no ha podido hidrolizar ya que no rompe los enlaces (1-6), para estos enlaces
existe en los seres vivos otra enzima específica.
El almidón
es el polisacárido de reserva de energía en los vegetales. Son muchas unidades
de glucosa almacenadas sin aumentar la presión osmótica. Al teñirlo con lugol
da una coloración morada.
Glucógeno
El glucógeno
es también un polímero de la a-D-glucosa como el almidón, pero su estructura es
más densa, tiene ramificaciones cada 8 o 10 unidades lo que le permite
almacenar más moléculas de glucosa en menos espacio, es el polisacárido de
reserva de los animales, adaptativamente es mejor que el almidón ya que al ser
más denso ocupa menos espacio y facilita la movilidad animal.
El glucógeno
se encuentra principalmente en el hígado en los vertebrados.
Celulosa
Es un
polímero de la b-D-glucosa, los enlaces glucosídicos entre el carbono anomérico
de una glucosa y el carbono cuatro de la siguiente son en este caso
indigeribles por la mayoría de los seres vivos, solo unas pocas bacterias
simbiontes en el rumen de los rumiantes y en el estómago de las termitas y
bacterias descomponedoras del suelo tienen enzimas capaces de digerir estos
enlaces, lo que hace a la celulosa un polisacárido estructural y no de reserva
de energía. La celulosa forma las paredes celulares de las células vegetales
formando una estructura rígida que protege mecánicamente y da forma a las
células.
Quitina
Es un
polímero de la N-acetilglucosamina, forma el esqueleto de los artrópodos.
Esto es todo lo que debemos saber sobre los glúcidos, los cuales noa aportan mucha energia para estudiar, en primero de Bachiller.
BIBLIOGRAFÍA
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2c/Wei%C3%9Fbrot-1.jpg: Primera foto, un buen ejemplo de glúcido muy común.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/69/Hemicellulose.png: Ejemplo de polisacarido, no lo veremos ahora.
Apuntes extraidos de la páina "pmiguel600k", en el bloque de bioquímica y citologia. Hya mucho texto y pocas fotos, en mi punto de vista las otras fotos tampoco tenian mucho interés.
