1. Glúcidos: Estructura y Clasificación

Definición: Biomoléculas formadas por Carbono (C), Hidrógeno (H) y Oxígeno (O) que cumplen la fórmula empírica (CH₂O)n. Pueden contener también Nitrógeno (N), Fósforo (P) y Azufre (S).

1.1. Monosacáridos

Definición: Son sólidos, cristalizables, de color blanco, solubles en agua y de sabor dulce, por lo que también se denominan azúcares. No se pueden hidrolizar a glúcidos más pequeños.

• Desde un punto de vista químico, son polihidroxialdehídos (aldosas) o polihidroxicetonas (cetosas).

1.1.1. Estructura

Poseen una cadena de átomos de Carbono (entre 3 y 7) unidos entre sí por enlaces simples y sin ramificar.

• Si el grupo carbonilo (=O) está en un extremo, se denomina aldosa (grupo aldehído).
• Si el grupo carbonilo (=O) está en otra posición, se denomina cetosa (grupo cetona).

Todos los demás carbonos están unidos a grupos hidroxilo (-OH).

1.1.2. Conceptos Clave

CARBONO ASIMÉTRICO: Definición: Aquel carbono cuyos cuatro enlaces son diferentes.

ENLACE O-GLUCOSÍDICO: El enlace O-glucosídico se establece entre dos grupos hidroxilo (-OH) de diferentes monosacáridos. En este proceso se condensa una molécula de agua, quedando ambos monosacáridos unidos por un puente de oxígeno.

• El proceso inverso se llama hidrólisis (para romper la molécula se le aporta una molécula de H₂O).
• Existen dos tipos de enlaces O-glucosídicos.

1.2. Oligosacáridos

Definición: Cadenas cortas de entre 2 y 10 monosacáridos unidos por un enlace O-glucosídico.

1.2.1. Disacáridos

Definición: Tipo de oligosacáridos formados por dos monosacáridos unidos por un enlace O-glucosídico.

1.3. Polisacáridos

Definición: Polímeros formados por la unión de más de 10 monosacáridos mediante enlaces O-glucosídicos, que forman largas moléculas lineales o ramificadas.

1.3.1. Homopolisacáridos Estructurales (Lineales)

Definición: Polisacáridos lineales formados por la repetición del mismo monosacárido. Su función principal es estructural (soporte y protección).

• La Celulosa: Formada por unidades de glucosa unidas por enlaces O-glucosídicos β (1,4) (+ puentes de H intracatenarios).
  • Forma la pared celular de las células vegetales.
  • Los humanos NO poseemos las enzimas necesarias (celulasa) para hidrolizar los enlaces β; solo las poseen algunos microorganismos de herbívoros y termitas.
• La Quitina: Función: forma el exoesqueleto de artrópodos (monómero: glucosa).

1.3.2. Homopolisacáridos de Reserva (Ramificados)

Definición: Polisacáridos ramificados constituidos por la repetición del mismo monosacárido (glucosa). Su función es la reserva energética.

Poseemos las enzimas necesarias (amilasa) para hidrolizar los enlaces α. La unión se realiza por enlaces α (1,4) con ramificaciones en α (1,6).

• El Almidón: Reserva energética en vegetales.
• El Glucógeno: Reserva energética en animales.

1.4. Heterósidos

Definición: Molécula constituida por un glúcido unido a otra molécula denominada aglucón (ej. lípido o proteína).

2. Las Enzimas: Catalizadores Biológicos

Definición: Proteínas que catalizan de forma específica algunas reacciones bioquímicas uniéndose a la molécula que se va a transformar, denominada sustrato.

2.1. Estructura y Mecanismo de Acción

Centro Activo: Región de la enzima donde se acomoda (encaja) el sustrato.

Esta unión se realiza por reconocimiento estérico (por la forma de las moléculas), encajando como piezas de un puzle. Las enzimas son específicas para cada sustrato y cada reacción bioquímica (ESPECIFICIDAD).

2.1.1. Características de las Enzimas como Catalizadores

• Disminuyen la energía de activación, aumentando la velocidad de la reacción.
• No cambian ni el signo ni la cuantía de la variación de energía libre.
• Al finalizar la reacción, quedan libres e inalteradas (no sufren cambios, se recuperan intactas).

Nota EVAU: Siempre justificar que entran las mismas enzimas que salen. Si no entra ninguna, no sale ninguna; si entran dos, salen dos.

2.2. Factores que Influyen en la Velocidad de Reacción Enzimática

Las enzimas son únicamente activas en un rango determinado de pH y de temperatura, existiendo un valor óptimo de funcionamiento, en el cual la enzima realiza su máxima actividad biológica.

2.2.1. Temperatura

Temperatura Óptima: Aquella en la que una enzima tiene su máxima actividad catalítica.

• Aumento de Temperatura (más allá de la óptima): La actividad enzimática disminuirá hasta detenerse por completo. El incremento provoca la desnaturalización de la enzima, alterando su estructura tridimensional y causando la pérdida de actividad biológica.
• Disminución de Temperatura (hacia 0 °C): La actividad enzimática disminuirá. Esto se debe a que disminuye la energía cinética de las moléculas (sustrato y enzima), lo que reduce las colisiones entre las moléculas de sustrato y el sitio activo de la enzima. A temperaturas muy bajas, la movilidad se reduce significativamente.

2.2.2. Variaciones de pH

pH Óptimo: Aquel en el que una enzima tiene su máxima actividad catalítica.

• Variaciones (Aumento o Disminución) más allá del óptimo: La actividad enzimática disminuirá hasta detenerse por completo. Los cambios extremos de pH pueden provocar la desnaturalización de la enzima, alterando su estructura tridimensional.

2.2.3. Cantidad de Sustrato

En las reacciones existe un límite de cantidad de sustrato que la enzima es capaz de transformar. La velocidad aumenta hasta alcanzar un máximo en el que se produce la saturación de la enzima.

En ese momento, la velocidad solo dependerá de la rapidez con la que la enzima sea capaz de procesar el sustrato.

2.3. Holoenzimas

Definición: Enzima formada por una parte proteica (apoenzima) y otro tipo de molécula no proteica (cofactor).