Los Glúcidos: Hidratos de Carbono

Los glúcidos, también llamados hidratos de carbono, son biomoléculas orgánicas formadas por C, H y O. Se obtienen al sustituir en un polialcohol, mediante una deshidrogenación, uno de los grupos OH. Si sustituimos el grupo OH por un grupo aldehído se llamarán aldosas y si sustituimos el grupo OH por un grupo cetónico se llamarán cetosas. Dependiendo del número de átomos de carbono serán triosas, tetraosas o pentosas.

Clasificación de los Glúcidos

A los glúcidos los clasificamos por el número de unidades moleculares en:

• Monosacáridos
• Disacáridos
• Oligosacáridos
• Polisacáridos (que a su vez se dividen en homopolisacáridos y heteropolisacáridos).

Monosacáridos

Los monosacáridos son los glúcidos más simples; solo presentan un grupo aldehído o uno cetónico. Son dulces, solubles en agua, cristalizables y reductores (son capaces de reducir el Cu²⁺, mediante la prueba de Fehling). Están formados por cadenas de 3 a 7 átomos y se nombran según el número de átomos de carbono.

Ejemplos de Monosacáridos:

• Triosas: el gliceraldehído.
• Pentosas: ribosa.
• Hexosas: glucosa.

Los monosacáridos presentan un carbono asimétrico. Esta característica les permite presentar isomerías:

• Isomería espacial o estereoisomería: la presentan aquellos compuestos que, aunque tienen la misma fórmula general, poseen diferentes posiciones de sus átomos; además, son ópticamente activos. Todos los estereoisómeros de un monosacárido cuyo grupo OH más alejado del grupo aldehído esté a la derecha serán de la forma D, y si el grupo OH está a la izquierda, pertenecerá a la serie L. Se obtienen dos isómeros que son imagen especular el uno del otro, llamados enantiómeros.
• Isomería óptica: propiedad que tienen los isómeros de desviar el plano de la luz polarizada hacia la derecha (llamados dextrógiros [+]) o hacia la izquierda (llamados levógiros [-]).

La mayoría de los monosacáridos tienen más de un carbono asimétrico; cuantos más tengan, más estereoisómeros tendrá. En condiciones sólidas se presentan con la fórmula de tipo lineal, pero cuando se disuelven tienden a cerrarse adoptando una configuración cíclica por enfrentamiento entre el grupo OH y el grupo aldehído o cetona.

La Ciclación

A la ciclación de los monosacáridos se le denomina proyección de Haworth. Se realiza formando un enlace intramolecular entre el grupo OH y el grupo aldehído o cetónico; se forma lo que se llama un hemiacetal o un hemicetal (1, 2, 3). Al ciclarse la molécula aparece un nuevo carbono asimétrico, el del grupo aldehído o cetónico, y se le llama anómero; surgen dos nuevos isómeros llamados anoméricos: alfa (α) y beta (β). Es alfa si el grupo OH está por debajo del plano y beta si está por encima. En disoluciones acuosas, las formas alfa y beta están continuamente interconvirtiéndose a través del paso intermedio que es la fórmula lineal. Como el paso de un anómero a otro supone un cambio en el plano de la luz polarizada, se denomina mutarrotación.

Disacáridos

Los disacáridos están formados por la unión de dos monosacáridos por medio del enlace O-glucosídico entre el grupo OH de un monosacárido y el grupo OH de otro monosacárido, con la pérdida de una molécula de H₂O (4).

• Sacarosa (azúcar de caña): unión de una alfa-D-glucosa + beta-D-fructosa. Es dextrógira, pero cuando se hidroliza se convierte en levógira; el carácter levógiro de la fructosa tiene más fuerza que el dextrógiro de la glucosa. A esto se le llama azúcar invertido (como la miel).
• Maltosa (azúcar de malta): está formada por la unión de dos glucosas. (Nota: los oligosacáridos están formados por la unión de pocos monosacáridos, entre 3 y 15, por medio de enlaces O-glucosídicos).

Polisacáridos

Los polisacáridos están formados por la unión de muchos monosacáridos (más de 15) mediante enlaces O-glucosídicos (pérdida de una molécula de agua por cada enlace). No son dulces, ni cristalizables, ni solubles en agua, ni tienen carácter reductor. Su función principal es de reserva y estructural.

Tipos de Polisacáridos:

• Heteropolisacáridos: formados por más de un tipo de monosacárido (hemicelulosa, gomas, agar-agar).
• Almidón: es el principal polisacárido de reserva energética en las plantas. Está formado por amilosa y amilopectina. Para digerir el almidón se necesitan dos enzimas: la alfa-amilasa y la alfa-dextrinasa.
• Glucógeno: es un polisacárido de reserva animal; su estructura es similar a la amilopectina pero con más ramificaciones. Aparece en las células musculares y hepáticas.
• Celulosa: polisacárido estructural más importante y principal componente de las paredes de las células vegetales. Está formado por 15,000 moléculas de beta-D-glucosa unidas en cadenas lineales no ramificadas. La configuración beta le proporciona mucha más resistencia. La celulosa se coloca en la pared dando una estructura en forma de microfibrillas.
• Quitina: se encuentra formando el exoesqueleto de los artrópodos y la pared de los hongos.
• Agar-agar: aparece en las algas rojas y lo utilizamos como medio de cultivo para microorganismos.