1.4.- Glúcidos

1.4.- Glúcidos
1.4.1.- Concepto y clasificación.
Son biomoléculas orgánicas que contienen C, H y O. A menudo se denominan
azúcares, ya que muchos de ellos tienen sabor dulce y también reciben, erróneamente, el
nombre de hidratos de carbono, debido a que su formula empírica es Cn ( H 2O ) m . Sin
embargo, como ya hemos comentado esta denominación resulta incorrecta ya que los
glúcidos son polialcoholes con un grupo funcional carbonilo (aldehido o cetona), es
decir, se trata de polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas.
Se puede realizar una clasificación de los glúcidos atendiendo a los siguientes
criterios:
-. Según el tipo de grupo funcional que poseen, se pueden dividir en:
- Aldosas: el grupo carbonilo es un aldehido.
- Cetosas: llevan un grupo cetona.
-. Según su complejidad, se diferencian en:
- Monosacáridos u osas: son aldehidos o cetonas con dos o más grupos
hidroxilos ( − OH ) . Se trata de los glúcidos más simples y no pueden ser hidrolizados.
- Ósidos: son moléculas formadas por la unión de varios monosacáridos. Se
clasifican en: oligosacáridos (compuestos por la unión de 2-9 monosacáridos. Los más
abundantes son los disacáridos); polisacáridos (constituidos por la unión de centenares
o miles de unidades de monosacáridos).
De forma general, los glúcidos presentan dos funciones:
- Energértica: así la glucosa es la fuente de energía que se almacena en forma
de glucógeno en los animale y como almidón en las plantas.
-
Estructural: la quitina, forma el esqueleto externo (exoesqueleto) en los
artrópodos; o por ejemplo, la celulosa que forma parte de la pared celular de
vegetales.
1.4.2.- Monosacáridos
1.4.2.1.- Estructura y funciones.
Son glúcidos no hidrolizables, sólidos cristalinos e incoloros, solubles en
agua y de sabor dulce. Además la presencia del grupo carbonilo les confiere poder
reductor.
Los monosacáridos se pueden clasificar atendiendo a distintos argumentos, así:
-. Según el número de átomos de carbono, encontramos: triosas (3), tetrosas (4),
pentosas (5), hexosas (6), etc.
-. Según el grupo funcional: aldosas o cetosas.
Así podemos distinguir: aldotriosas, cetotriosas,…Veamos algunos ejemplos:
Triosas
Pentosas
Hexosas
D-gliceraldehido
Dihidroxiacetona
D-ribosa
D-ribulosa
D-glucosa
D-galactosa
D-fructosa
Muchos compuestos de C, a pesar de tener la misma fórmula molecular, es decir,
la misma composición elemental y la misma proporción de los elementos en las
moléculas, difieren en la disposición de los átomos en el espacio. Este fenómeno se
denomina isomería, y los compuestos que la presentan reciben el nombre de isómeros.
Glucosa
Manosa
Fórmula molecular ( CH 2O ) 6
Esta diferente disposición de los átomos en el espacio, les confiere diferentes o
distintas propiedades.
1.4.3.- Enlace Glucosídico. Disacáridos y Polisacáridos.
1.4.3.1.- Enlace glucosídico.
Los monosacáridos pueden unirse entre sí para constituir otros glúcidos más
complejos (osidos). Esta unión se denomina CONDENSACIÓN o POLIMERIZACIÓN
(en el caso de que se unan muchos monosacáridos) y se lleva a cabo al interaccionar dos
grupos hidroxilo de dos moléculas distintas. Se produce entonces la liberación de una
molécula de agua y la unión de los dos monosacáridos por el oxigeno de uno de los dos
grupos hidroxilo implicados. El enlace así creado se denomina O-glucosídico. Se trata
de un enlace covalente fuerte.
La reacción inversa es una hidrólisis, en la que mediante la adicción de una
molécula de agua se rompe el enlace O-glucosídico y se regeneran los grupos
hidroxilos, quedando separados ambos monosacáridos.
1.4.3.2.- Disacáridos
Los disacáridos están formados por la unión de dos monosacáridos mediante un
enlace O-glucosídico. Cuando los dos grupos hidroxilos (-OH) implicados en el enlace
son anoméricos, éste se llama enlace dicarboxílico (no posee entonces la molécula
poder reductor), mientras que si uno de ellos es anomérico, el enlace se denomina
monocarboxílico. Si el enlace es monocarboxílico, el disacárido es reductor, ya que le
queda un grupo anomérico libre, como a los monosacáridos.
Los disacáridos presentan las mismas propiedades que los monosacáridos: son
solubles en agua, cristalizables, incoloros, y de sabor dulce. Su capacidad reductora
está condicionada por la existencia de un grupo anomérico libre.
Los disacáridos tienen función energética, ya que como resultado de su
hidrólisis se obtienen monosacáridos que pueden utilizarse para la obtención de energía.
Los disacáridos más comunes son:
•
•
•
•
•
Sacarosa: α-D-glucopiranosil (1→2) β-D-fructofuranósido. (No poder
reductor)
Lactosa: β-D-galactopiranosil (1→4) β-D-glucopiranosa. (Si poder reductor)
Maltosa: α-D-glucopiranosil (1→4) α-D-glucopiranosa.
Celobiosa:β-D-glucopiranosil (1→4) β-D-glucopiranosa.
Isomaltosa: α-D-glucopiranosil (1→6) α-D-glucopiranosa.
1.4.3.3.- Polisacáridos
Los polisacáridos están formados por largas cadenas de monosacáridos unidos
mediante enlaces O-glucosídicos, por lo que son moléculas gigantescas. Estas cadenas
pueden ser lineales o ramificadas.
La formación de los polisacáridos a partir de los monosacáridos, constituye un
ejemplo de polimerización, en la que se libera una molécula de agua, por cada enlace Oglucosídico creado. La rotura pues de estos enlaces, se realiza por hidrólisis.
Los polisacáridos, al ser macromoléculas, no se disuelven fácilmente en agua,
y pueden ser insolubles u originar dispersiones coloidales. No son cristalinos, ni tienen
sabor dulce. Tampoco poseen carácter reductor.
Según sus componentes se distinguen dos grupos de polisacáridos:
homopolisacáridos, cuyos monómeros son iguales; y los heteropolisacáridos, que
incluyen dos o más tipos diferentes de monosacáridos.
Homopolisacáridos
Si los monosacáridos que lo conforman son α, el polisacárido desempeña la
función de reserva energética pues pueden hidrolizarse fácilmente liberando los
monosacáridos.
Por el contrario, la existencia de monosacáridos β, confiere una gran resistencia
a la hidrólisis del polisacárido, por lo que estos polisacáridos realizan funciones
estructurales (enzimas pocos comunes).
• Polisacáridos de reserva: almidón, glucógeno.
• Polisacáridos estructurales: celulosa, pectina, quitina.
Almidón: se encuentra en unos orgánulos específicos de las células vegetales
llamados amiloplastos, sobre todo en las semillas, raíces y tallos. Se compone en
realidad de dos moléculas:
-. Amilasa: α-D-glucopiranosas unidas en la dirección (1→4) en una cadena sin
ramificar.
-. Amilopectina: α-D-glucopiranosas unidas en la dirección (1→4), pero
presenta ramificaciones con enlaces (1→6) cada 24 o 30 glucosa.
Glucógeno: constituye el polisacárido de reserva propio de los hongos y
animales (hígado y músculos estriados). Polímero de α-D-glucopiranosas (similar a la
amilopectina pero con ramificaciones cada 8 o 10 moléculas de glucosa).
Nota: El almidón y el glucógeno pueden ser hidrolizados por las amilasas, una de las
cuales es la ptialina (saliva) que rompe enlaces (1→4) por lo que descomponen estos
polisacáridos en unidades de maltosa y en glucosa, además de un núcleo ramificado que
posteriormente o a la vez será hidrolizado por enzimas denominados desramificantes
que romperán los enlaces (1→6). La maltosa será hidrolizada por la maltasa, que la
transforma en glucosa.
Celulosa: Componente fundamental de las paredes celulares de los tejidos
vegetales. Polímero lineal de β-D-glucopiranosas (1→4) formado por largas cadenas.
Pectina: Componente de la pared celular. Polisacárido compuesto de una cadena
lineal de moléculas de ácido D-galacturónico.
Quitina: Componente principal del esqueleto externo de los artrópodos. El
monómero que lo compone es un derivado de la glucosa (N-acetil β-D-glucosamina
(1→4)).
Heteropolisacáridos
Están constituidos por dos o más monosacáridos diferentes:
Hemicelulosa: Componente de la pared celular.
Gomas: Secreciones vegetales con papel defensivo, por ejemplo taponar heridas.
Mucílagos: absorben gran cantidad de agua y se encuentran en vegetales,
bacterias y algas.
Mucopolisacáridos: Engloba sustancias como: ácido hialurónico, condroitina,
heparina, mureina o peptidoglicano. La heparina por ejemplo, inhibe la coagulación de
la sangre y se halla en el hígado, pulmones y pared arterial.
Heterósidos: son ósidos que tienen una parte glucídica y otra no glucídica
(peptídica, lipídica,…) así: glucoproteínas, glucolípidos, etc.