Este documento describe la estructura y función de los glúcidos. Explica que los glúcidos son las biomoléculas más abundantes en la Tierra y que son fundamentales en la dieta humana y en la obtención de energía de las células. Los polímeros glucídicos actúan como elementos estructurales en las paredes celulares de plantas y bacterias y en los tejidos animales, y también participan en procesos como la lubricación y el reconocimiento celular. Los glúcidos incluyen monosacáridos, oligosac
2. Los glúcidos son las biomoléculas más
abundantes de la Tierra. Cada año, la
fotosíntesis convierte más de 100.000
millones de toneladas métricas de CO2
y H2O en celulosa y otros productos
vegetales.
Ciertos glúcidos (como el azúcar y el
almidón) son fundamentales en la dieta
humana en la mayor parte del mundo y
la oxidación de glúcidos es la principal
ruta de obtención de energía en la
mayoría de la células no fotosintéticas.
3. Los polímeros glucídicos insolubles
actúan como elementos estructurales y
de protección en las paredes celulares
de las bacterias y las plantas y en los
tejidos conjuntivos de los animales.
Otros polímeros glucídicos lubrican las
articulaciones oseas y participan en el
reconocimiento y la adhesión
intracelulares.
Polímeros glucídicos más complejos,
unidos covalentemente a proteínas o
lípidos, actúan como señales de
localización intracelular o de destino
4. Los glúcidos son polihidroxialdehidos o
cetonas, o bien sustancias cuya hidrólisis
da lugar a estos compuestos. Muchos
poseen la fórmula (CH2O)6, algunos
también contienen N, P y S.
Existen tres clases principales de glúcidos:
monosacáridos, oligosacáridos y
polisacáridos (sakcharon = “azúcar”).
Los monosacáridos, o azúcares simples,
consisten en una sola unidad de
polihidroxialdehido o cetona. El
monosacárido más abundante en la
naturaleza es la D-glucosa de seis átomos
de carbono, a veces llamada dextrosa.
5. Los oligosacáridos consisten en
cadenas cortas de unidades de
monosacárido, o residuos, unidas por
enlaces glucosídicos. Los más
abundantes son los disacáridos,
formados por dos unidades de
monosacárido. El más conocido es la
sacarosa, o azúcar de caña, formado por
los azúcares de seis carbonos D-glucosa
y D-fructosa. Todos los monoscáridos y
disacáridos comunes tienen nombres que
terminan con el sufijo “-osa”.
Los trisacáridos y otros no se encuentran
6. Los polisacáridos son polímeros que
contienen más de 20 unidades de
monosacárido (algunos de cientos o
miles). Algunos polisacáridos, como la
celulosa, son cadenas lineales; otros,
como el glucógeno, están ramificados. El
almidón y la celulosa consisten en
unidades repetitivas de D-glucosa, pero
difieren en el tipo de enlace glucosídico y
tienen propiedades y funciones biológicas
notablemente diferentes.
7. Monosacáridos y Disacáridos
Los glúcidos más simples, los
monosacáridos, son aldehidos o
cetonas, con uno o más grupos
hidroxilo; los monosacáridos de seis
carbonos glucosa y fructosa tienen cinco
grupos. Los átomos de carbono a los
que se unen los grupos hidroxilo son a
menudo centros quirales que dan lugar
a muchos esteroisómeros de los
azúcares que se encuentran en la
naturaleza.
La adición de un grupo hidroxilo de la
misma molécula, genera las formas
8. Las dos familias de monosacáridos son las
aldosas y las cetosas.
Si el grupo carbonilo (carbono unido al
oxígeno por un doble enlace) se halla en
un extremo de la cadena carbonada, el
monosacárido es un aldehido y recibe el
nombre de aldosa.
Si el grupo carbonilo se encuentra en
cualquier otra posición, el monosacárido es
una cetona y se denomina cetosa.
Existen triosas, tetrosas, pentosas,
hexosas heptosas, etc.
Existen aldotetrosas y cetotetrosas,
aldopentosas y cetopentosas, y así
sucesivamente.
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14. Los organismos contienen numerosos
derivados de las hexosas ( Ej:
glucosamina, galactosamina ,
manosamina y los ácidos carboxílicos:
ac. glucurónico, ac. galacturónico, ac.
manurónico y otros derivados).
La glucosamina se encuentra en la
pared de la célula bacteriana.
La L-fucosa y la L-ramnosa se
encuentran en los polisacáridos de las
plantas y en los complejos
oligosacáridos de glucoproteínas y
glucolípidos.
15. Los monosacáridos comunes tienen
estructura cíclica (en anillo) en
disolución acuosa, en las que el grupo
carbonilo ha formado un enlace
covalente con el oxígeno de un grupo
hidroxilo perteneciente a la misma
cadena, denominándose a estos
derivados hemiacetales o
hemicetales.
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17. Los monosacáridos son agentes
reductores (azúcares reductores), que
pueden ser oxidados por iones férrico
(Fe³⁺) y por iones cúprico (Cu³⁺)
(Reacción de Fehling).
Algunos derivados importantes de los
azúcares por fosforilación forman
parte de los nucleótidos.
18. Los disacáridos (tales como la
maltosa, la lactosa y la sacarosa)
contienen un enlace O-glucosídico,
que se forma cuando un grupo
hidroxilo de un azúcar reacciona con
el carbono anomérico del otro, dando
formas α y β .
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21. Polisacáridos
Los polisacáridos (glucanos) sirven de
reserva energética y de componentes
estructurales en las paredes celulares y
en la matriz extracelular.
Los homopolisacáridos almidón y
glucógeno son combustibles de
reserva en las células vegetales,
animales y bacterianas. Consisten en
residuos de D-glucosa.
22. Los homopolisacáridos celulosa,
quitina y dextrano tienen papeles
estructurales. La celulosa está
formada por residuos de D-glucosa y
confiere resistencia y rigidez a las
paredes celulares de las plantas. La
quitina, un polímero de N-acetil-
glucosamina, confiere resistencia a
los exoesqueletos de los artrópodos.
El dextrano forma la envoltura
adhesiva de algunas bacterias.
23. Los homopolisacáridos se pliegan en tres
dimensiones. El almidón y el glucógeno
forman estructuras helicoidales con
puentes de hidrógeno intracatenarios; la
celulosa y la quitina forman cadenas
largas y estriadas que interaccionan con
cadenas vecinas.
Las paredes celulares de las bacterias y
las algas están reforzadas por
heteropolisacáridos: péptidoglucano en
las bacterias, agar (agarosa) en las algas
rojas.
24. Los glucosaminoglucanos son
heteropolisacáridos extracelulares en
los cuales una de las unidades de
monosacáridos es el ácido urónico y
la otra un aminoazúcar N-acetilado.
Estos polímeros (hialuronato, sulfato
de condroitina, sulfato de dermatán,
sulfato de queratán y heparina) son
responsables de la viscosidad,
adhesividad y resistencia a la tensión
de la matriz extracelular.
