1. CONCEPTO DE GLÚCIDO Y CLASIFICACIÓN Biomoléculas formadas por C n H 2n O n (Mal llamados hidratos de carbono) La palabra proviene del griego “glykos” que significa dulce. En realidad son polihidroxicetonas y polihidroxialdehídos.

Se clasifican en: GLÚCIDOS

Monosacáridos u OSAS Aldosas y Cetosas

ÓSIDOS

Triosas

Heterósido s

Holósidos Tetrosas Oligosacáridos Pentosas Hexosas Heptosas

Polisacáridos

Disacárido s

Homopolisacáridos

Trisacárido s

Heteropolisacárido s

Osas: Una sola molécula de polihidroxiacetona o de polihidroxialdehído.

Glucoproteido s Glucolípidos Glúcidos de los ácidos nucleicos

Triosa, Terrosa, Pentosa, Hexosa, … : 3, 4, 5, 6, etc. Carbonos Ósidos: Dos o más moléculas de monosacáridos. Holósidos: Sólo monosacáridos Heterósidos: Monosacáridos más otras moléculas como: glúcidos, lipidos o bases nitrogenadas. Oligosacáridos: de 2 a10 monosacáridos. Polisacáridos: más de 10 monosacáridos. Disacárido, Trisacárido, etc…: 2, 3, etc. Monosacáridos. Homopolisacáridos: formados por un solo tipo de monosacárido. Heteropolisacáridos: formados por más de un tipo de monosacárido.

2. LOS MONOSACÁRIDOS Son sólidos de color blanco, dulces y solubles en H2O y se pueden cristalizar. Poseen actividad óptica, debido a que poseen carbonos asimétricos (con 4 radicales distintos)

En ciertas condiciones son reductores. Monosacárido O H2O +

Ácido

C

R

R

H

2e + H2O + -

O

Oxidación

Reducción 2Cu

++

+ 2H+ + 2e-

C OH

Cu2O

+

O 2 H 2O

+

R

+

C

2H+ O

++

2Cu

H 2CuSO4

Fundamentalmente se usan como sustrato energético. Forman parte de los nucleótidos.

R

C

Cu2O

+ 4H+

OH Precipitado 2H2SO4 rojo

Se pueden unir a lípidos y proteínas. No son esenciales, ya que todos se sintetizan en el organismo. Presentan distintos tipos de isomería: • Óptica: Dextrógiros (+) y Levógiros (-) • Espacial o esteroisomería:

o Epímeros: diferencia por un OH cualquiera.

o Enantiómeros: D y L. Se indica por el -OH más alejado del carbono carbonílico.

o Anómeros: α y β: Indicada por la posición abajo o arriba del grupo -OH del carbono anomérico. Aparece en la forma cíclica. Las fórmulas lineales reciben el nombre de representaciones de Fischer, mientras que las cicladas se denominan proyecciones de Haworth.

En disolución acuosa, los monosacáridos se cierran formando unos anillos de 5 ó 6 lados, furanosas y piranosas, respectivamente

o “cis” o silla y “trans” o nave del anillo de piranosa. Derivados de los monosacáridos: Desoxirribosa, Ácido Glucurónico y NAcetilglucosamina. N-Acetilglucosamina

3. DISACÁRIDOS Se forman por la unión de dos monosacáridos mediante un enlace O-glicosídico.

Este enlace puede ser α ó β, indicado por la posición del OH del primer monosacárido. Además puede ser monocarbonílico, si en el enlace interviene un solo carbono anomérico o dicarbonílico si se unen los dos carbonos carbonílicos. En este último caso, el disacárido pierde el poder reductor.

Se nombran cambiando la terminación “osa” por “osil” del primer monosacárido. Si el enlace es dicarbonílico se cambia la terminación “osa” por “ósido” del segundo monosacárido. Los más importantes son: Sacarosa, Maltosa, Isomaltosa, Celobiosa y Lactosa.

α-D-Glucopiranosil (1-2) β-D-Fructofuranósido. Es el azúcar que consumimos habitualmente. Se obtiene principalmente de la caña de azúcar y de la remolacha.

α-D-Glucopiranosil (1-4) α-D-Glucopiranosa. Se obtiene por hidrólisis del almidón.

α-D-Glucopiranosil (1-6) α-D-Glucopiranosa. Se obtiene de la hidrólisis de la amilopectina.

β-D-Glucopiranosil (1-4) β-D-Glucopiranosa. No se encuentra libre en la naturaleza. Se obtiene de la hidrólisis de la celulosa.

β-D-Galactopiranosil (1-4) α-D-Glucopiranosa. Se encuentra en la leche de los mamíferos, siendo esta su única fuente natural.

4. OLIGOSACÁRIDOS de más de 2 monosacáridos Existe una gran diversidad. Su principal función es la de almacenar información. Junto a los lípidos y proteínas de membrana le dan identidad a la célula y actúan como receptores de sustancias específicas. La parte glucídica de las glicoproteínas y glucolípidos de la membrana cumple la función de dar a la célula una señal de identidad, de manera que los distintos tipos celulares se reconocen por estos Oligosacáridos. También actúan como receptores de sustancias específicas que han de producir en la célula reacciones determinadas.

5. LOS POLISACÁRIDOS Son Glúcidos formados por la unión de más de 10 monosacáridos. Se distinguen dos grupos:

A. LOS HOMOPOLISACÁRIDOS Formados por un solo tipo de monosacárido. Si la unión se realiza mediante enlace α, este será fácilmente hidrolizable y su función será de reserva energética como el almidón y el glucógeno. Si se realiza mediante enlace β, este no se podrá romper con los enzimas digestivos y su función será de tipo estructural como la celulosa y la quitina. 1. Almidón Formado por la unión de α-D-Glucopiranosas unidas mediante enlace α (1−−4) y α (1--6) en las ramificaciones de la amilopectina. El almidón está formado en realidad por dos tipos de moléculas: a) Amilosa - No ramificada - Forma espiral con una vuelta cada 6 glucosas - Es soluble en agua y digerible fácilmente - Se tiñe de azul con el yodo.

b) Amilopectina

- Igual que la amilosa pero con ramificaciones cada 12 glucosas - Menos soluble y digerible que la amilosa - Se tiñe de rojo con el yodo.

El almidón se sintetiza en el proceso de fotosíntesis y se va acumulando en forma de gránulos, siendo la reserva energética de las plantas e indirectamente la fuente de energía primaria para los seres humanos. La energía de estas moléculas se obtiene mediante la rotura por hidrólisis realizada por enzimas específicos como la α-Amilasa, maltasa y α (1-6) glucosidasa. 2. Glucógeno Su estructura es como la de la amilopectina pero con las ramificaciones cada 8-10 moléculas. Constituye la reserva energética de los animales, acumulándose principalmente en el hígado y en los músculos. Para su hidrólisis se necesitan los mismos enzimas que para la amilopectina.

3. Celulosa Formada por cadenas NO ramificadas de β-D-Glucopiranosas unidas mediante enlace β(1--4) Las cadenas individuales se unen mediante puentes de hidrógeno y forman las microfibrillas, que se unen formando las fibrillas cuya unión forma las fibras de celulosa que son muy insolubles. El enlace β no es atacable por los enzimas digestivos, aunque las fibras son necesarias para el buen funcionamiento del A. Digestivo. Existen microorganismos que si poseen los enzimas necesarios para romper la celulosa como las bacterias que se encuentran en el estómago de los rumiantes, en el intestino de las termitas así como algunos animales excepcionales como el pececillo de plata. La función de la celulosa es de tipo estructural, formando las paredes celulares de las

células vegetales, constituyendo es 50% en peso de la madera.

4. Quitina Se forma por la unión de moléculas de N-acetil D-glucosamina mediante enlace β (1-4) sin ramificaciones. Es la base del esqueleto de los artrópodos.

B. LOS HETEROPOLISACÁRIDOS Están formados por la unión de dos o más tipos de monosacáridos. El más importante es el ácido hialurónico, que está formado por la unión mediante enlace β (1--4) de n disacáridos formados por ácido β-D-glucurónico β(1--3) N-acetil βD-glucosamina. El ácido hialurónico posee una gran viscosidad y transparencia por lo que actúa como lubricante. Se encuentra en el tejido conjuntivo, líquido sinovial y humor vítreo.

6. LOS HETERÓSIDOS Por hidrólisis dan moléculas glucídicas y no glucídicas. Cabe destacar los peptidoglicanos que forman parte de las paredes bacterianas. Se forman por la repetición del disacárido formado por N-acetil glucosamina y el ácido N-acetilMurámico unido por enlace β.

Otros importantes son las glicoproteínas de la leche, los aglutinógenos A y B de los glóbulos rojos y los glicolípidos de la membrana celular.

7. RESUMEN DE LAS FUNCIONES DE LOS GLÚCIDOS a. b. c. d.

Energía a inmediata: Monosacáridos como glucosa y fructosa y los disacáridos. Reserva energética a corto plazo como los polisacáridos glucógeno y almidón. Estructural como los polisacáridos celulosa y quitina y los Heterósidos. Reconocimiento celular como los Oligosacáridos.