Glúcidos
Composición y Estructura
Los glúcidos, también conocidos como carbohidratos, son moléculas orgánicas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno. Su estructura básica incluye grupos funcionales alcohol (-OH), cetona (C=O) y aldehído (C=O-H). Los glúcidos se clasifican según el número de átomos de carbono en su cadena:
- Triosas (3 carbonos)
- Tetrosas (4 carbonos)
- Pentosas (5 carbonos)
- Hexosas (6 carbonos)
- Heptosas (7 carbonos)
Los glúcidos pueden ser aldosas, con un grupo aldehído en el extremo de la cadena, o cetosas, con un grupo cetona en el segundo carbono.
Isomería
La isomería se refiere a la existencia de compuestos con la misma fórmula molecular pero diferente estructura. Los glúcidos presentan diferentes tipos de isomería:
- Isomería de función: Compuestos con grupos funcionales distintos (aldosas vs. cetosas).
- Estereoisomería: Moléculas con la misma fórmula pero diferente disposición espacial de los átomos. Se divide en:
- Enantiómeros: Imágenes especulares no superponibles, como las formas D y L de los monosacáridos.
- Diastereómeros: Estereoisómeros que no son imágenes especulares, como los epímeros que difieren en la configuración de un solo carbono asimétrico.
Actividad Óptica
Los glúcidos con carbonos asimétricos presentan actividad óptica, es decir, la capacidad de desviar el plano de la luz polarizada. Se clasifican en dextrógiros (+) si desvían la luz hacia la derecha y levógiros (-) si la desvían hacia la izquierda.
Importancia Biológica de los Monosacáridos
Los monosacáridos desempeñan funciones esenciales en los seres vivos:
- Triosas: El gliceraldehído y la dihidroxiacetona son intermediarios clave en el metabolismo de la glucosa.
- Pentosas: La ribosa y la desoxirribosa forman parte de los nucleótidos (ATP, ADN y ARN). La xilosa es un componente de la madera y la arabinosa se encuentra en algunos polisacáridos.
- Hexosas: La glucosa es la principal fuente de energía para las células. La galactosa forma parte de la lactosa y la manosa se encuentra en algunos polisacáridos.
Forma Cíclica
Los monosacáridos pueden formar estructuras cíclicas mediante un enlace hemiacetálico o hemicetálico. Estas estructuras pueden ser pentagonales (furanosas) o hexagonales (piranosas). El carbono anomérico, que forma parte del enlace cíclico, puede tener dos configuraciones: alfa o beta.
Oligosacáridos
Los oligosacáridos son polímeros formados por la unión de 2 a 10 monosacáridos mediante enlaces O-glucosídicos. Estos enlaces pueden ser monocarbonílicos (entre el carbono anomérico de un monosacárido y un grupo hidroxilo de otro) o dicarbonílicos (entre dos carbonos anoméricos). Ejemplos de disacáridos incluyen la maltosa, la lactosa y la sacarosa.
Polisacáridos
Los polisacáridos son polímeros de monosacáridos con funciones estructurales o de reserva energética.
Estructurales
- Celulosa: Polímero lineal de glucosa con enlaces beta (1-4) que forma la pared celular de las plantas.
- Quitina: Polímero de N-acetilglucosamina con enlaces beta (1-4) que forma el exoesqueleto de artrópodos y las paredes celulares de hongos.
Reserva
- Almidón: Reserva energética de las plantas, formado por amilosa (cadenas lineales de glucosa) y amilopectina (cadenas ramificadas de glucosa).
- Glucógeno: Reserva energética de los animales, similar a la amilopectina pero más ramificado.
- Dextranos: Polisacáridos ramificados de glucosa producidos por bacterias.
Heteropolisacáridos
Los heteropolisacáridos son polisacáridos complejos formados por diferentes tipos de monosacáridos. Algunos ejemplos incluyen las pectinas, el agar-agar, las hemicelulosas, las gomas y los glucosaminoglucanos.