© Mario Izquierdo
Denominados también glúcidos, son compuestos formados por carbono y oxígeno. Estos últimos elementos, en la mayoría de los glúcidos, se encuentran en la misma proporción que en el agua; por tanto, su fórmula general será CnH2nOn.
En función del número de moléculas, se distinguen los siguientes grupos:
La glucosa en cadena recta puede dar lugar a dos formas la α y β:
Forma α:
H OH H OH OH
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
O = C - C - C - C - C - CH2OH
¦ ¦ ¦ ¦
H OH H H
Forma β:
H OH H OH H
¦ ¦ ¦ ¦ ¦
O = C - C - C - C - C - CH2OH
¦ ¦ ¦ ¦
H OH H OH
Las dos formas se diferencian por la posición del hidroxilo unido al carbono, se numeran a partir del que está más cerca del grupo hidroxilo (-OH).
La posición del grupo -OH, incide en las propiedades las moléculas más grandes, compuestas por uno u otro grupo de glucosa tengan propiedades distintas.
Otros monosacáridos poseen el mismo número de átomos de C, O e H, que la glucosa, pero se diferencia por la posición de los carbonos, a los que se unen otros átomos, siendo ese, el caso de la glucosa y la fructosa.
Fructosa:
H O H OH OH OH / O \
¦ ¦¦ ¦ ¦ ¦ ¦ CH2OH / \ CH2OH
H - C - C - C - C - C - C - H ----> ¦< H OH >¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ H \¦____¦/ OH
OH OH H H H OH H
Galactosa.- Se diferencia de la glucosa en la situación de los átomos de carbono, y un hidroxilo en uno de sus carbonos.
Galactosa:
CH2OH
/¦--------O\
OH / \ H
¦< >¦
H \ OH H / OH
\¦--------¦/
H OH
Estas moléculas que tienen fórmulas generales iguales pero las estructurales diferentes se les denomina isómeros.
Otro monosacárido importante es el gliceraldehido, que es una triosa, se le denomina triosa porque tiene tres átomos de carbono, una aldosa y un grupo aldehido.
H
¦
C = O
¦
H - C - OH
¦
H - C - OH
¦
H
La dihidroxiacetona, es igual que la triosa pero con un grupo cetona:
H
¦
H - C - OH
¦
C = O
¦
H - C - OH
¦
H
Dentro de los monosacáridos con 5 átomos de carbono, se encuentran las pentosas, siendo las más conocidos la ribosa que es una cetosa, y la ribulosa que es una aldosa.
Además de los isómeros de las formas α y β de la glucosa, otros monosacáridos presentan estructuras que son imágenes especulares, se les nombra de la misma forma, poseen las mismas propiedades químicas, diferenciándose en que una lleva el prefijo D y la otra L (D-->Destrógiro, L-->Levógiro), se refieren a las propiedades físicas que desvían la luz polarizada, una lo hace a la izquierda y otra hacia la derecha.
Se forman por la producción de un enlace glucosídico que tiene lugar cuando dos monosacáridos reaccionan entre sí, eliminándose una molécula de agua. Por ejemplo: La sacarosa se forma a partir de la glucosa y la fructosa:
Cuando la molécula de sacarosa se escinde en dos, se necesita el recurso de una molécula de agua, a este proceso se le denomina hidrólisis (al proceso contrario al anterior se le llama condensación.
Otros disacáridos comunes son :
Resultan de la unión de más de dos monosacáridos por hidrólisis y así se pueden constituir largas cadenas que pueden ser lineales o ramificadas. Los polisacáridos se clasifican según su función en:
Los polisacáridos de reserva. En este grupo se encuentra el almidón, que es la forma de almacenamiento de energía más importante de los vegetales, está compuesto por polímeros de glucosa que se puden presentar de dos formas estructurales, son la amilasa y la amilopeptina.
La amilasa puede contener en cada molécula 1000 o más unidades de glucosa, que se unen entre sí por los carbonos 1 y 4, formando cadenas lineales, no ramificadas y dispuestas en hélice.
CH2OH CH2OH O
/¦-------- O\ /¦-------- O\ /
/ \ / \ /
¦< >¦ ¦< >¦
/ \ OH H / \ / \ OH H /
/ \¦--------¦/ \ / \¦--------¦/
O H OH O H OH
La amilopeptina contiene de 1000 a 6000 unidades de glucosa en cada cadena, la cadena se ramifica cada 12 unidades de glucosa, en una cadena corta de 24 a 36 unidades de glucosa, esta cadena corta se une al carbono número seis de los monómeros de la cadena principal:
CH OH
/¦-------- O\
/ \
¦< >¦ Cadena ramificada............
/ \ OH H / ¦
/ \¦--------¦/ O
O H OH ¦
CH2
/¦-------- O\ O
/ \ / \
¦< >¦/ \
\ / \ OH H /
\ / \¦--------¦/
O H OH
Los almidones son insolubles en agua y las plantas animales convierten los excesos de glucosa en almidón, el almidón almacenado en las células animales se le denomina glucógeno y su estructura es parecida a la de la amilopeptina, cada ramificación contiene sólo de 16 a 24 monómeros de glucosa.
Los polisacáridos estructurales. Entre estos se encuentra la celulosa, que representa la mitad del carbono orgánico de la biosfera y forma la parte fibrosa de la pared celular de las plantas. Es un polisacárido formado por unidades de glucosa, siendo estas unidades β, mientras que en el almidón son de tipo α. En la celulosa los grupos hidroxilo (-OH) forman enlaces de hidrógeno, con los grupos -OH sobresalientes de las unidades vecinas, además, los enlaces covalentes formados entre cada dos monómeros de glucosa tienen una orientación alternativa hacia abajo y arriba formando una molécula larga y rígida:
CH2OH OH O
/¦---------O\ /¦---------¦\ / \
/ \ / OH \ / \
¦< >¦ ¦< >¦
/ \ OH H / \ / \ /
/ \¦--------¦/ \ / \¦--------O/
O H OH O CH2OH
No hay cadenas laterales en la celulosa, como resultado de esta estructura celular se forman microfibrillas cristalinas resistentes a la acción de las enzimas y el agua.
Otro polisacárido estructural importante es la quitina, se encuentra formando parte del exoesqueleto de muchos artrópodos y de las paredes celulares de los hongos. Los monómeros de la quitina son hexosas parecidas a la glucosa, pero ésta tiene átomos de nitrógeno.
CH2OH | CH2OH
O /¦---------O\ |\ /¦---------¦\
\ / \ | \ / \
\¦< >¦ | ¦< >¦
\ OH H / \ | \ OH H / \
\¦--------¦/ \ | \¦---------¦ \
H N - H | H N O
¦ | ¦
O = C | O = C
¦ | ¦
CH3 | CH3
Los enlaces de hidrógeno son enlaces producidos entre un hidrógeno, en enlace covalente con un átomo, con atracción de electrones. Por ejemplo: El oxígeno o el nitrógeno, y un átomo de oxígeno o nitrógeno de otra molécula.
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