martes, 25 de marzo de 2008

LOS GLÚCIDOS

1.      Concepto de glúcido

 

Los glúcidos son biomoléculas formadas básicamente por carbono, hidrógeno y oxígeno. Se les suele llamar hidratos de carbono o carbohidratos. Este nombre es en realidad poco apropiado, ya que se trata de átomos de carbono unidos a grupos alcohólicos (-OH), llamados también radicales hidroxilo, y a radicales hidrógeno (-H). en todos los glúcidos siempre hay un grupo carbonilo, es decir, un carbono unido a un oxígeno mediante un doble enlace. El grupo carbonilo puede ser un grupo aldehído (-CHO) o un grupo cetónico (-CO-). Así pues, los glúcidos pueden definirse como polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas.

 

2.      Clasificación de los glúcidos

 

Los glúcidos se clasifican según el número de átomos de carbono que contengan. Se distinguen los siguientes tipos:

 

·         Monosacáridos, de 3 a 8 átomos de carbono.

·         Oligosacáridos, de 2 a 10 monosacáridos. Los más importantes son los disacáridos (unión de 2 monosacáridos).

·         Polisacáridos, de más de 10 monosacáridos.

 

LOS MONOSACÁRIDOS

 

Son glúcidos constituidos por una sola cadena polihidroxialdehídica o polihidroxicetónica. Se nombran añadiendo la terminación –osa al número de carbonos (triosa, tetrosa).

 

·         Propiedades físicas: son sólidos cristalinos, de color blanco, hidrosolubles y de sabor dulce. Su solubilidad en agua se debe a que presenta una elevada polaridad eléctrica.

·         Propiedades químicas: los glúcidos son capaces de oxidarse frente a otras sustancias que se reducen. Otra propiedad química de los glúcidos es su capacidad para asociarse con grupos amino –NH2.

 

1.      Triosas

 

Son glúcidos formados por 3 átomos de carbono. Hay dos triosas: una que tiene un grupo aldehído y otra que tiene un grupo cetónico. La aldotriosa se llama gliceraldehído, y la cetotriosa se llama dihidroxiacetona. La fórmula empírica de ambas es C3H6O3. El gliceraldehído tiene un átomo de carbono asimétrico, es decir, un carbono que tiene sus cuatro valencias saturadas por radicales diferentes. Se pueden distinguir dos isómeros espaciales o estereoisómeros: el D-gliceraldehído, cuando el –OH está a la derecha, y el L-gliceraldehído, cuando el –OH está a la izquierda. Cada uno de estos isómeros espaciales es imagen especular no superponible del otro y se les denomina estructuras enantiomorfas. La presencia de carbonos asimétricos da a estas moléculas la propiedad de la actividad óptica. Al incidir sobre ellas un rayo de luz polarizada, se produce una desviación en el plano de polarización. Si lo desvían hacia la derecha, se llaman dextrógiras y se simbolizan con el signo (+), y si lo desvían hacia la izquierda, se denominan levógiras y se simbolizan con el signo (-).

 

2.      Tetrosas

 

Son glúcidos formados por cuatro átomos de carbono. Existen dos aldotetrosas, la treosa y la eritrosa, y una cetotetrosa, la eritrulosa.

 

3.      Pentosas

 

Son glúcidos de cinco átomos de carbono. En la naturaleza sólo se encuentran: la D-ribosa, la D-2-desoxirribosa, la D-xilosa, y la L-arabinosa. Entre las cetopentosas cabe citar la D-ribulosa, que desempeña  un importante papel en la fotosíntesis.

 

4.      Hexosas

 

Son glúcidos con seis átomos de carbono. Tienen interés en la biología la D-(+)-manosa, la D-(+)-galactosa y la D-(-)-fructosa.

 

·         Glucosa: es el glúcido más abundante. En la sangre se halla en concentraciones de un gramo por litro. Polimerizada da lugar a polisacáridos con función de reserva energética, como el almidón en los vegetales o el glucógeno en los animales, o con función estructural, como la celulosa de las plantas.

·         Galactosa: se puede hallar en la orina de los animales en forma de b-D-galactosa.

·         Manosa: se encuentra en forma de D-manosa en ciertos tejidos vegetales.

·         Fructosa: se halla en forma de b-D-fructofuranosa en la fruta.

LOS ENLACES N-GLUCOSÍDICO Y O-GLUCOSÍDICO

 

Hay dos tipos de enlace entre un monosacárido y otras moléculas: el enlace N-glucosídico, que se forma entre un –OH y un compuesto aminado, y el enlace O-glucosídico, que se realiza entre dos –OH de dos monosacáridos.

LOS DISACÁRIDOS

 

Los disacáridos están formados por la unión de dos monosacáridos, que se realiza de dos formas:

 

-          Mediante enlace monocarbonílico entre el carbono anomérico del primer monosacárido y un carbono cualquiera no anomérico del segundo. La terminación del nombre del primer monosacárido es –osil y la del segundo monosacárido es –osa.

-          Mediante enlace dicarbonílico, si se establece entre los dos carbonos anoméricos de los dos monosacáridos. La terminación del nombre del primer monosacárido es –osil y la del segundo monosacárido es –ósido.

 

  

Principales disacáridos con interés biológico:

 

·         Maltosa. Disacárido formado por dos moléculas de D-glucopiranosa unidas mediante enlace

a(1à 4).

·         Celobiosa. Disacárido formado por dos moléculas de D-glucopiranosa unidas mediante enlace         b(1 à 4).

·         Lactosa. Disacárido formado por una molécula de D-galactopiranosa y otra de D-gluopiranosa unidas por medio de un enlace b(1 à 4).

·         Sacarosa. Disacárido formado por una molécula de a-D-glucopiranosa y otra de b-D-fructofuranosa unidas por medio de un enlace a(1à 2).

·         Isomaltosa.  Disacárido formado por dos moléculas de D-glucopiranosa mediante enlace a(1à 6).

 

LOS POLISACÁRIDOS

 

Los polisacáridos están formados por la unión de muchos monosacáridos (puede variar de once a varios miles) mediante enlace O-glucosídico, con la consiguiente pérdida de una molécula de agua por cada enlace. Tienen, pues, pesos moleculares muy elevados.

 

Pueden desempeñar funciones estructurales o de reserva energética. En los polisacáridos diferenciamos los homopolisacáridos, o polímeros de un solo tipo de monosacárido, y los heteropolisacáridos, cuando en el polímero interviene más de un tipo de monosacárido.

 

Homopolisacáridos

Heteropolisacáridos

 

Mediante enlace a

Mediante enlace b

Presentan enlace a

 

Almidón

 

Celulosa

Pectina

Agar-agar

Goma arábiga

Glucógeno

 

Quitina

 

1.      Almidón

 

El almidón es el polisacárido de reserva propio de los vegetales. En el almidón se encuentran unidas miles de moléculas de glucosa, que constituyen una gran reserva energética que ocupa poco volumen. Los depósitos de almidón se encuentran en las semillas y en los tubérculos, como la patata y el boniato. A partir de ellos, las plantas pueden obtener energía sin necesidad de luz. El alidón está integrado por dos tipos de polímeros: la amilosa en un 30% en peso, constituida por un polímero de maltosas unidas mediante enlaces a(1à 4), y la amilopectina en un 70%, constituida por un polímero de maltosas unidas mediante enlaces a(1à 4) con ramificaciones en posición a(1à 6).

 

 

 

 

 

2.      Glucógeno

 

El glucógeno es el polisacárido propio de los animales. Se encuentra abundantemente en el hígado y en los músculos. El glucógeno, al igual que la amilopectina está constituido por un polímero de maltosas unidas mediante enlaces a(1à 4) con ramificaciones en posición a(1à 6), pero con mayor abundancia de ramas. Éstas aparecen, aproximadamente, cada ocho o diez glucosas. Tiene hasta unas 15.000 moléculas de maltosa.

 

3.      Celulosa

 

La celulosa es un polisacárido con función esquelética propio de los vegetales. Es el elemento principal de la pared celular. Esta pared constituye una especie de estuche en el que queda encerrada la célula, que persiste tras la muerte de ésta. Las fibras vegetales y el interior del tronco de los árboles están básicamente formados por paredes celulósicas de células muertas. El algodón es casi celulosa pura, mientras que la madera tiene un 50% de otras sustancias que aumentan su dureza. La celulosa es un polímero de b-D-glucopiranosas unidas mediante enlaces b(1 à 4). Cada polímero tiene de 150 a 5.000 moléculas de celobiosas. Estos polímeros forman cadenas moleculares no ramificadas, que se pueden disponer paralelamente uniéndose mediante enlaces de puente de hidrógeno.

 

4.      Quitina

 

La quitina es un polímero de N-acetil-D-glucosamina unido mediante enlaces b(1 à 4), de modo análogo a la celulosa. Como ella, forma cadenas paralelas. Es el componente esencial del exoesqueleto de los artrópodos. En los crustáceos se encuentra impregnada de carbono cálcico, lo que aumenta su dureza.

 

5.      Heteropolisacáridos

 

Son sustancias que por hidrólisis dan lugar a varios tipos distintos de monosacáridos o de derivados de éstos. Los principales son:

 

·         Pectina. Se encuentra en la pared celular de los tejidos vegetales. Abunda en la manzana, pera, ciruela y membrillo. Posee una gran capacidad gelificante que se aprovecha para preparar mermeladas.

·         Agar-agar. Se extrae de las algas rojas o rodofíceas. Es muy hidrófilo y se utiliza en microbiología para preparar medios de cultivo.

·         Goma arábiga. Es una sustancia segregada por plantas para cerrar sus heridas.


FUNCIONES GENERALES DE LOS GLÚCIDOS

 

Los glúcidos son uno de los cuatro principios inmediatos orgánicos propios de los seres vivos. Su proporción en las plantas es mucho mayor que en los animales. En las plantas constituyen con mucho el principal componente orgánico. Se forman directamente en la fotosíntesis. En los seres vivos realizan dos funciones principales:

 

·         Por lo que respecta a la función energética, el glúcido más importante es la glucosa, ya que es el monosacárido más abundante en el medio interno.

 

·         En lo que concierne a la función estructural, se ha de destacar la importancia del enlace b. Entre los glúcidos con función estructural podemos citar: la celulosa en los vegetales, la quitina en los artrópodos, la ribosa  y desoxirribosa en los ácidos nucleicos de todos los seres vivos, y los peptidoglucanos en las bacterias.

 

Otras funciones específicas de determinados glúcidos son la de antibiótico, la de vitamina C, la anticoagulante, la hormonal, la enzimática, y la inmunológica.

 

BIBLIOGRAFIA

 

-          VILLE, Claude A. BIOLOGIA.  8va. Edición. Editorial Mc GRAW-HILL. 1996. México.

-          KIMBALL, John W. BIOLOGIA. FONDO EDUCATIVO INTERAMERICANO. 1971. USA.

-          Microsoft ® Encarta ® 2006. © 1993-2005 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.

 

 

 

 


Publicado por juan-231069-santos @ 17:23
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