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Glúcidos: también llamados Carbohidratos o Hidratos de carbono.
Glícidos o glúcidos proviene de la palabra griega “glykis” que significa dulce, aunque son muy pocos los que tienen sabor dulce. Compuestos por carbono, hidrógeno y oxígeno. Polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas.
Funciones
Energética Los Hidratos de Carbono (HC) representan en el organismo el combustible de uso inmediato. Estructural donde se necesiten matrices hidrofílicas capaces de interaccionar con medios acuosos, pero constituyendo un armazón con una cierta resistencia mecánica. Informativa pueden unirse a lípidos o a proteínas de la superficie de la célula, y representan una señal de reconocimiento en superficie. Detoxificación eliminar compuestos tóxicos que son muy poco solubles en agua, y que tienden a acumularse en tejidos con un alto contenido lipídico como el cerebro o el tejido adiposo (ej: bilirrubina).
Clasificación
Monosacáridos: formados sólo por un polihidroxialdehído o
polihidroxicetona. Se obtienen como cristales de color blanco, solubles en
agua. Muchos de sabor dulce (ej: glucosa).
Oligosacáridos: cumpuestos por la unión de dos a diez monosacáridos
(disacáridos, trisacáridos, tetrasacáridos, etc.). Se obtienen en estado
cristalino, solubles en agua y en general de sabor dulce (ej: sacarosa).
Polisacáridos: moléculas de gran tamaño constituidas por la unión de
numerosos monosacáridos. Son compuestos amorfos, insolubles en agua e
insípidos. (ej: almidón).
La presencia de carbonos asimétricos en los monosacáridos les confiere la propiedad de desviar el plano de luz polarizada. Se dice que estos compuestos son ópticamente activos. o Los compuestos que desvían el plano de luz polarizada hacia la derecha se llaman dextrógiros o dextrorrotatorios , y esa característica se indica anteponiendo el signo (+) al nombre del compuesto. o Los compuestos que desvían el plano de luz polarizada hacia la izquierda se llaman levógiros o levorrotatorios , y esa característica se indica anteponiendo el signo (-) al nombre del compuesto. Los prefijos D y L no tienen nada que ver con el carácter dextro/levorrotatorio de la molécula, sino que indican la posición del OH del penúltimo carbono. Para indicar su poder rotatorio hay que utilizar los signos ( + ) y ( - ). Da la casualidad de que el D-gliceraldehído es dextrógiro (D-(+)-gliceraldehído) y de que el L-gliceraldehído es levógiro (L-(-)-gliceraldehído).
Glucosa
Llamado también dextrosa por sus propiedades dextrorrotatorias. Es el monosacáridos más abundante y de mayor importancia fisiológica, utilizado como combustible por las células. Forma parte de los polisacáridos, tanto de reserva como estructurales, y constituye la base del metabolismo energético, ya que todos los seres vivos son capaces de metabolizar la glucosa. En nuestro organismo hay células (glóbulos rojos y neuronas), que sólo pueden obtener energía a partir de la glucosa. Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder rotatorio varía gradualmente con el tiempo, hasta alcanzar un valor estable (+ 52 , 5 º). Este fenómeno se llama mutarrotación. Se forman moléculas cíclicas al unirse la función aldehído del primer carbono con el hidroxilo del carbono 5 (unión hemiacetal). La estructura cíclica explica la existencia de formas α y β de azúcares y el fenómeno de mutorrotación. El carbono 1 en las formas cíclicas es asimétrico, por lo tanto existen dos configuraciones posibles.
Derivados de monosacáridos
Derivados por oxidación
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.
- Los ácidos urónicos son parte esencial de importantes polisacáridos.
- El ácido glucurónico se une a numerosas sustancias liposolubles, facilitando su solubilización en agua y su posterior eliminación (ej: bilirrubina).
Derivados por reducción
Se producen por la reducción del grupo aldehído o cetona, formándose un polialcohol correspondiente. El sorbitol se emplea como edulcorante en los alimentos dietéticos.
- Son de interés biológico el sorbitol (derivado de la glucosa), el manitol (derivado de la manosa), y el ribitol (derivado de la ribosa).
- El glicerol (derivado del gliceraldehído) es un constituyente esencial en muchos lípidos.
Desoxiderivados
Son derivados de monosacáridos por pérdida de oxígeno de uno de los grupos alcohólicos. El más abundante en la naturaleza es la 2 - desoxirribosa , participa en la constitución de ácido desoxirribonucleico (ADN).
Esteres fosfóricos
Se da por la unión de monosacáridos con ácido fosfórico. La formación de estos ésteres se denomina fosforilación. 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.
Aminoderivados
Se ha sustituído un hidroxilo del monosacárido por un grupo amina. Los más comunes son glucosamina y galactosamina , que forman parte de polisacáridos y glicolípidos complejos.
Polisacáridos Están constituidos por numerosas unidades de monosacáridos, unidas entre sí por enlaces glicosídicos.
Homopolisacáridos
Se denominan agregando el sufijo ano al nombre del monosacárido constituyente (ej: de glucosa, glucosano o glucano).
Almidón
Reserva energética en vegetales, en depósitos formando gránulos. Está formado por dos glucanos diferentes: amilosa ( 20 %) y amilopectina ( 80 %). Amilosa: 1. 000 a 5. 000 unidades de D- glucosa unidas por enlace α- 1 4. Adquiere una forma helicoidal enrollada en su eje central. Amilopectina: de mayor tamaño, más de 600. 000 moléculas de glucosa. Formada también por glucosas unidas por enlace α- 1 4 pero con ramificaciones que se unen por enlaces α- 1 6.
Dextranos
Son homopolisacáridos producidos por ciertos microorganismos a partir de la sacarosa. Tienen una estructura ramificada, las cadenas principales están formadas por glucosas en unión glicosídica α- 1 6 y las ramificaciones se desprenden por uniones α- 1 2 , α- 1 3 ó α- 1 4. Las bacterias bucales producen dextranos que se adhieren a los dientes = placa dental. Se utilizan como sustitutos de emergencia del plasma sangúineo.
Celulosa
Es uno de los componentes principales de paredes vegetales. Constituida por más de 10. 000 unidades de β-glucosa unidas mediante enlaces glucosídicos β- 1 4. No posee ramificaciones. Es el compuesto orgánico más abundante en la naturaleza. No puede ser asimilada por el organismo humano al carecer de la enzima necesaria para poder ser digerida (celulasa).
Glucógeno
Es un homopolisacárido de reserva en células animales (hígado, músculo). Es un polímero de α-D-glucosa semejante a la amilopectina pero las ramificaciones son mas cortas y más frecuentes, con una estructura ramificada y uniones α- 1 4 y α- 1 6.
Proteoglicanos
Se forman por la asociación de glicosaminoglicanos con proteínas. Las cadenas de polisacáridos se unen por enlaces glucosídicos al hidroxilo de restos serina o amino de restos asparragina de la proteína. A su vez muchos de estos proteoglicanos se fijan por un extremo a un tallo central de ácido hialurónico. En el tejido conjuntivo se unen por fuerzas electrostáticas al colágeno y tienen gran capacidad de atraer agua. Más de 100 cadenas de glicosaminoglicanos se insertan en cada una de proteína.
Peptidoglicanos
Son cadenas de polisacáridos cuyas unidades estructurales son N- acetil-D-glucosamina y ácido N-acetil-murámico unidos mediante enlaces β- 1 , 4. Estas cadenas se disponen paralelamente y están unidas entre sí por pequeños trozos transversales de oligopéptidos. Constituye la pared celular de bacterias, de aspecto de densa trama o red que envuelve toda la bacteria. También se llama mureína. Penicilina: inhibe la síntesis de mureína.
Glicoproteínas
Se forman por la unión de un oligosacárido a la proteína mediante un enlace glicosídico.
- Puede ser una unión O-glicosídica cuando se une al hidroxilo del aminoácido serina o treonina.
- O una unión N-glicosídica cuando se une al N del aminoácido asparragina. Se diferencian de los proteoglicanos en que las cadenas glucídicas son más cortas y pueden ser ramificadas. Son glicoproteínas: casi todas las proteínas de la cara externa de la membrana plasmática de células animales. la mayor parte de las proteínas plasmáticas. proteínas excretadas por glándulas mucosas del tracto digestivo, respiratorio, genital, etc. algunas hormonas (Ej: Folículo estimulante). muchas enzimas. proteínas sintetizadas por la célula para exportar. Oligosacáridos de glicoproteínas unidos por enlace O-glicosídico. - Se unen a restos serina o treonina de la proteína.
- El residuo más frecuente es la N- acetil-D- galactosamina (GalNAc). Oligosacáridos de glicoproteínas unidos por enlace N-glicosídico. - Se unen a un resto asparragina de la proteína.
- El residuo más frecuente es la N-acetil- D-glucosamina (GlcNAc).
- Forma un núcleo pentasacárido de dos residuos GlcNAc y tres manosas.
