1. 2.1.4 Derivados de monosacáridos
Aminoderivados
La sustitución del -OH alcohólico en monosacáridos por un grupo -NH2 da lugar a los
aminoderivados. Con gran frecuencia el grupo -NH2 aparece sustituído por un grupo acetil (N-
acetilderivados). Tal es el caso de la N-acetilglucosamina,
de la N-acetilgalactosamina, en la que con frecuencia los residuos alcohólicos en C4 y C6
aparecen sulfatados.Y del ácido siálico.
Este último es un monosacárido complejo, de nueve átomos de carbono; se trata de una
nonulosa, esto es, una cetosa de nueve átomos de carbono; y al mismo tiempo, un ácido
aldónico (un derivado de monosacárido en el cual el carbono 1 aparece oxidado como grupo
carboxilo). El ácido siálico forma parte del oligosacárido unido a proteínas de secreción, y de
los glicolípidos denominados gangliósidos, importantes elementos de membrana con
funciones de reconocimiento en superficie.
Desoxiderivados
Los desoxiderivados se forman por la sustitución de un grupo -OH en los monosacáridos por
un hidrógeno. Entre los desoxiderivados más importantes tenemos:
2-D-desoxirribosa
Es el monosacárido que forma los desoxinucleótidos, que a su vez son los elementos
monoméricos del ácido desoxirribonucleico (DNA)
L-ramnosa
es la 6-desoxi-L-manosa; aparece en oligosacáridos de reconocimiento en superficie, al igual
que la
L-fucosa que es la 6-desoxi-L-galactosa.
Derivados por oxidación
Cuando el grupo hidroximetilo en C6 de las aldohexosas se oxida a carboxilo, se obtienen los
llamados ácidos urónicos.
Quizá el más importante de todos ellos es el que se obtiene por oxidación de la D-glucosa, y
que recibe el nombre de Ácido glucurónico. Tiene una gran importancia por su papel en la
conjugación de xenobióticos y de productos del metabolismo, como la Bilirrubina y hormonas
esteroides. La forma soluble de la bilirrubina es el Diglucurónido de bilirrubina, en la que
dos moléculas de ácido glucurónico se unen a los grupos propionato de la bilirrubina.
Obsérvese que esta estructura es un éster, y no un glicósido.
El ácido glucurónico forma parte asimismo de losglicosaminoglicanos.
También forma parte de estos últimos el Ácido L- idurónico, que como puede observarse, es
el 6-epímero del ácido D-glucurónico.
DERIVADOS POR OXIDACIÓN
Los extremos de la cadena carbonada de los monosacáridos pueden oxidarse para dar ácidos
carboxílicos:
Si la oxidación tiene lugar en el carbono 1 se obtienen los ácidos aldónicos
Si la oxidación tiene lugar en el carbono 6 se obtienen los ácidos urónicos
Si la oxidación tiene lugar en los carbonos 1 y 6 se obtienen los ácidos aldáricos

2. Así, a partir de la glucosa se pueden obtener los ácidos glucónico, glucurónico y glucárico,
respectivamente. Los ácidos urónicos son parte esencial de importantes polisacáridos. El
ácido glucurónico se une por enlace acetal a numerosas sustancias liposolubles, facilitando
su solubilización en agua y su posterior eliminación.
ácido glucurónico
ácido glucónico ácido glucárico
forma abierta forma cerrada en
Con frecuencia, el carboxilo de los ácidos urónicos o aldónicos forma un enlace éster
intramolecular con el hidroxilo en , formando estructuras cíclicas llamadas -
aldonolactonas. Estos azúcares ácidos y sus lactonas también pueden presentarse como
ésteres fosfóricos. Ejemplos son el ácido 6-fosfoglucónico y la 6-fosfo- -gluconolactona,
dos importantes intermediarios metabólicos. En la Tabla inferior se muestran otros ejemplos.
-gluconolactona ácido -glucurónico-1-fosfato glucurono-3, 6-lactona
DERIVADOS POR REDUCCIÓN
Las aldosas y cetosas, por reducción del grupo carbonilo del carbono anomérico da lugar a
polialcoholes (alditoles). Son alditoles de interés biológico el sorbitol, también llamado
glucitol, y derivado de la glucosa, el manitol (derivado de la manosa), y el ribitol, derivado
de la ribosa.
glicerol manitol sorbitol inositol
El glicerol (derivado del gliceraldehído) es un constituyente esencial en muchos lípidos, y su
éster fosfórico es un importante intermediario metabólico. Un polialcohol cíclico de
extraordinario interés es el inositol, que forma parte de un tipo de lípidos de membrana (los
fosfoinositoles), cuya hidrólisis da lugar a señales químicas de gran importancia en los
procesos de control y regulación de la actividad celular.
DESOXIDERIVADOS
La sustitución de un OH alcohólico por un H da lugar a los desoxiderivados. Son
desoxiderivados de especial interés la 2-D-desoxirribosa que forma parte del ácido
desoxirribonucleico (DNA), la 6-desoxi-L-manosa (ramnosa) y la 6-desoxi-L-galactosa
(fucosa).

3. 6-desoxi-
2-D-
L-
desoxirribosa
galactosa
AMINODERIVADOS
La sustitución de un grupo OH de los monosacáridos por un grupo amino (NH2) da lugar a
los aminoderivados. La sustitución suele producirse en el carbono 2, y el grupo amino
siempre está N-sustituído (lo más frecuente es que esté N-acetilado). Son de especial interés
la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina, que aparecen en oligosacáridos
complejos de la superficie celular y en polisacáridos nitrogenados de los tejidos conectivos.
El ácido murámico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono
3 por un enlace éter. Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas.
N-Acetil-D- N-Acetil-D-
glucosamina manosamina
ÉSTERES FOSFÓRICOS
El ácido ortofosfórico (a la izquierda) o los ácidos polifosfóricos pueden formar ésteres con los grupos
OH (alcohólico o hemiacetálico) de los monosacáridos. Con ello se introduce un grupo fuertemente
electronegativo en una molécula que normalmente no posee carga eléctrica.
Parece ser que el aporte de cargas negativas a los monosacáridos facilita su interacción con enzimas o
con otras estructuras celulares.Estos ésteres fosfóricos son las formas en que el metabolismo celular
maneja los monosacáridos. Así, la forma metabólicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
(figura de la derecha).
DERIVADOS COMPLEJOS
Algunos aminoderivados son especialmente complejos, porque son cetosas (contienen un
grupo ceto), son derivados por oxidación (contienen grupos carboxilos) y desoxiderivados
(han perdido grupos OH). Es el caso del ácido N-acetilneuramínico (ácido siálico) y sus
derivados. El ácidos siálico (molécula de la derecha) aparece con gran frecuencia en los
oligosacáridos de la superficie celular (tanto en glicoproteínas como en glicolípidos) donde
cumple importantes funciones (participa en fenómenos de reconocimiento celular, confiere
carga negativa a la superficie celular y forma parte de los receptores de virus o bacterias.
Ácido
siálico

4. Glucosa
La glucosa, una aldosa, es el monosacárido más importante para la industria alimentaria.En principio, la glucosa
se puede representar en forma abierta.
Molécula de glucosa representada en la forma abierta. Esta forma no existe en la glucosa cristalizada, y
representa un porcentaje ínfimo de la glucosa en solución. Las moléculas de glucosa se encuentran realmente
formando un anillo con un enlace hemiacetal entre el carbono aldehídico y el oxígeno de un alcohol. Aunque el
anillo puede tener en principio cinco o seis átomos, en el caso de la glucosa predominan con mucho los de seis,
la forma piranosa.
Este anillo de seis eslabones puede adoptar dos configuraciones, alfa o beta, dependiendo de la posición del OH
formado en el cierre. La posibilidad de que existan dos configuraciones da lugar a la aparición de un nuevo
carbono asimétrico en la glucosa.
Las formas isómeras de la glucosa difieren en muchas de sus propiedades, y en particular en su
capacidad en desviar el plano de giro de la luz polarizada, dado que tienen distinta configuración en un
carbono asimétrico.
- -
Equilibrio
glucosa glucosa
Rotación
112,0 18,7 52,7
específica
Cuando cristaliza la glucosa se obtienen cristales de solamente una de ellas, dependiendo de las
condiciones, ya que las moléculas son demasiado distintas para que puedan cristalizar juntas.
Normalmente se obtiene la -glucosa, monohidratada o anhidra. Cuando la -glucosa se disuelve,
comienza inmediatamente a producirse el paso a la forma , hasta que se alcanza en equilibrio. En este
proceso se observa la llamada "mutarrotación", el cambio del valor del desvío del ploano de giro de la
luz polarizada desde el correspondiente a la -glucosa hasta el correspondiente al equilibrio. El
establecimiento del equilibrio depende de la temperatura, y a temperaturas bajas puede lleva muchos
minutos.
La glucosa es un azúcar muy importante desde el punto de vista industrial. Aunque se encuentra
presente de forma natural en las frutas, la glucosa se obtiene por hidrólisis enzimática del almidón,
obtenido a su vez del maíz o de otros cereales, dependiendo del precio del cereal y del valor de los otros
productos que se obtengan, como el gluten en el caso de utilizarse el trigo. Se comercializa
generalmente disuelta en forma de jarabe o cristalizada como el monohidrato.
En su comercialización, se utiliza con frecuencia el nombre antiguo de "dextrosa", que hace referencia a
que es dextrógira, es decir desvía hacia la derecha el plano de giro de la luz polarizada. El término
"equivalente de dextrosa", DE, con el que se expresa la concentración de estos jarabes no es
exactamente el contenido de glucosa, sino el poder reductor considerando que todo el carbohidrato
presente fuera glucosa. Es decir, el "equivalente de dextrosa" de un jarabe es el contenido de glucosa,
más 1/2 del contenido de maltosa, mas 1/3 del contenido de maltotriosa, etc.