Los glúcidos.

También conocidos como hidratos de carbono o azúcares, son compuestos de carbono, hidrógeno y oxígeno. Su fórmula general Cn H²n On, muestra que el hidrógeno y el oxígeno se encuentran en la misma proporción que en el agua, y de ahí viene el término “hidratos de carbono”; pero esto no significa que se trate de compuestos “hidratados”. El término glúcidos viene del griego glyos, que significa “azúcar”(dulce); aunque no todos los glúcidos son dulces.

Clasificación:

• Monosacáridos.

Son los glúcidos más simples. Los de mayor importancia biológica están formados por cadenas de 4, 5, ó 6 átomos de carbono y se denominan, respectivamente, tetrosas, pentosas y hexosas. Las pentosas, entre la que destacan la ribosa y desoxirribosa, y las hexosas, como la glucosa, la galactosa y la fructosa, tienden a formar moléculas cíclicas.

Los monosacáridos son sólidos, blancos, solubles en agua, con sabor dulce, en polvos y poseen poder reductor. El poder reductor consiste en que el aldehido o la cetona se oxida reduciendo así el otro.

Clasificación.

• Según el grupo funcional.
  • Con aldehidos: aldosas
  • Con cetonas: cetosas.
• Según el número de átomos de Carbono.
  • 3 C – triosa (aldotriosas/cetotretosa)
  • 4 C – Tetrosas
  • 5 C – Pentosas
  • 6 C – Hexosa
  • 7 C – Heptosas

Monosacáridos importantes.

Ribosa: forma parte de la molécula ARN (Ácido Ribonucleico).

Desoxirribosa: está presente en el ADN

Glucosa: azúcar de la uva que está presente en todos los seres vivos y es imprescindible para la obtención de energía. En el ser humano está presente en el plasma sanguíneo y al nivel de glucosa sanguínea se le conoce conoce como glucemia. La glucemia normal se encuentra entre 90 y 120, más de 120 es hiperglucemia y menos de 90, hipoglucemia. La glucemia en sangre está controlada por dos sustancias del páncreas, la insulina y el glucabón. La 1º baja los niveles de glucosa y la 2º los eleva.

Galactosa: azúcar presente en la leche de los mamíferos.

Fructosa: en una cetohexosa. Es el azúcar de la fruta.

Isomería en los monosacáridos:

Esteroisomería. Todo monosacárido que posee un carbono asimétrico presenta esteroisomería.

Un carbono asimétrico es el que posee los cuatro sustituyentes diferentes y todo aquel que lo sea posee esteroisomería o isomería espacia, es decir, lo podemos encontrar bajo dos formas: la forma D y la forma L. La forma D será aquella que presente el grupo OH el penúltimo carbono a la derecha y la forma L si lo presenta a la izquierda. Ambos son imágenes especulares, como una imagen y su reflejo en un espejo, es decir, presentan todas las OH combinados. Se empieza a contar por el Carbono más próximo al grupo cetona o Aldehído.

Isomería óptica. La presentan los monómeros que posee al menos un carbono asimétrico, siendo necesario que estén en disolución.

La disolución del monosacárido se somete a la acción de la luz polarizada, esta al atravesar el monosacárido verá su plano desviado. Si el plano se desvía a la izquierda, el monosacárido será Lestrógiro (-), y si se desvía a la derecha, Destrógiro (D). No hay que confundir la D con destrógiro y la L con lestrógiro. Un monosacárido D puede ser tanto destrógiro como lestrógiro.

Ciclación.

Todas las aldopentosas, hexosas y heptosas aparecen en la naturaleza en disolución de forma ciclada, al ciclarse se forma un puente entre el grupo monosacárido y un carbono adquiriendo la molécula o forma pentagonal o forma hexagonal. En todos estos monosacáridos pueden darse dos formas esteroisómeras o anómeras.

Las aldopentosas no se ciclan porque no quedan con forma pentagonal.

Cuando el OH del carbono 1 (en las aldosas) o el carbono 2 (en las cetosas) están en el mismo plano que el grupo CH²OH del final de la molécula, diremos que es una forma “beta; si esta en distinto plano, “alfa”.

Nomenclatura empleada

La empleada en las formas acíclicas es la siguiente:

1. Si forman un anillo de 6 átomos por derivar del “pirano”, se les añade a la raíz del nombre la terminación “piranosa”, pudiendo ser “alfa” o “beta”.
2. Si forma un anillo de cinco átomos, por derivar del furano, se le hace terminar en “furanosa”.

• Oligosacáridos.

Son hidratos de carbono formados por la unión de 2 a 10 monosacáridos.

El grupo principal es el de los disacáridos, formados por la unión de dos monosacáridos.

Disacáridos.

Resultan de la unión, mediante un enlace covalente llamado enlace glucosídico, de dos monosacáridos. Al formarse el enlace glucosídico se libera una molécula de agua. Los disacáridos más comunes son: la maltosa (azúcar de malta), formada por dos moléculas de glucosa; la lactosa (azúcar de leche), resultado de la unión de una glucosa y una galactosa y la sacarosa (azúcar de caña) formada por una molécula de glucosa y una de fructosa.

Son moléculas cristalizables (tienen aspecto de polvo blanco), solubles en agua, sabor dulce, bajo peso molecular y algunos poseen poder reductor.

Los dos monosacáridos están unidos mediante un enlace o-glucosídico (covalente). Los que vemos, están en el mismo plano el OH hemiacetálico que el carbono 6.

Enlace monocarbonílico: En este enlace intervienen el OH hemiacetálico del primer monosacárido y un OH cualquiera del segundo monosacárido. Entre ambos se desprende una molécula de agua.

El enlace será “alfa” si la molécula que aporta el OH hemiacetálico es “alfa” y será “beta” si dicha molécula es “beta”.

El disacárido formado posee poder reductor pues le queda un OH hemiacetálico libre.

Enlace dicarbonílico. En este enlace los dos monosacáridos aportan sus grupos OH hemiacetálicos. El disacárido formado carece de poder reductor.

Nomenclatura de disacáridos.

Si el disacárido posee enlace monocarbonílico se empieza nombrando el monosacárido que aporta el OH hemiacetálico terminado en -osil. A continuación se indican los carbonos que participan en el enlace y después se nombra el segundo terminado en -osa.

Si el disacárido posee un enlace dicarbonílico, nombramos el primer monosacárido terminado en -ósido. En este caso no hay que especificarlos carbonos que intervienen en el enlace.

Principales disacáridos.

Sacarosa: azúcar de caña o remolacha azucarera, es decir, el azúcar comercial. Está formado por un enlace dicarbonílico entre una molécula de fructosa y otra de glucosa.

Lactosa: azúcar de la leche de los mamíferos formado por un enlace monocarbonílico entre una glucosa y una galactosa.

Maltosa: formado por un enlace monocarbonílico alfa (1-4) entre dos unidades de alfa-D-Glucopiranosa. La maltosa es el azúcar de la malta (cebada germinada y tostada). También se obtiene de la hidrólisis del almidón y del glucógeno.

• Polisacáridos.

Son glúcidos complejos formados por la unión de 10 o más monosacáridos (generalmente glucosa) siendo generalmente un número muy elevado y unidos por enlace O-glucosídico. Los polisacáridos pueden ser moléculas lineales, como la celulosa y la quitina, o ramificadas, como el almidón de los vegetales o el glucógeno o el almidón animal.

Propiedades.

Son moléculas de gran peso molecular en agua sin sabor dulce y sin poder reductor

Clasificación.

1. Según la composición química pueden ser homopolisacáridos, formados por la repetición de un monosacárido, o heteropolisacáridos, formados por distintos monosacáridos.
2. Según la función que realizan pueden ser:
   1. De reserva, encontrándonos en el reino animal el “glucógeno” y en el reino vegetal el “almidón”.
   2. Estructural, es decir, forma parte importante de las estructuras de un ser vivo. En el reino animal tenemos la “quitina” (paredes de hongos y exoesqueleto de artrópodos) y en el reino vegetal la “celulosa” (pared en las células vegetales).

Polisacáridos importantes.

Glucógeno.

Está formado por muchas unidades de alfa-D-Glucopiranosa. Estas se unen por enlaces (1-4) dando cadenas lineales que se pliegan en hélice. De estas cadenas lineales salen algunas ramificaciones siendo el enlace en el punto de ramificación (1-6).

Se encuentra almacenado en el hígado y en el músculo y actúa como reserva de glucosa para el organismo aunque es limitado.

Almidón.

También llamado “fécula”. Tiene una estructura muy similar al glucógeno pero algo menos ramificado, por lo tanto está formado por la unión de alfa-D-Glucopiranosa.

Se encuentra almacenado en las células vegetales de los órganos de reserva, en el interior de unas estructuras llamadas amiloplastos, estas estructuras muestran al microscopio una imagen característica de la la especie vegetal.

Quitina.

Es un polímero de la N-acetil D-Glucosamina. Forma largas cadenas que se asocian entre sí para formar estructuras laminares resistentes. Está presente en el esqueleto interno de los insectos.

Celulosa.

Es un polímero de la B-D-Glucopiranosa. Las unidades se unen por enlaces B (1-4) dando lugar a cadenas que se asocian con otras formando fibras insolubles de celulosa.

La celulosa está presente en la pared celular de las células vegetales aportando rigidez al vegetal.

La celulosa en alimentación se conoce con el nombre de “fibra vegetal” y aunque no es digerida por el hombre, su consumo es imprescindible pues facilita el funcionamiento del intestino.

Funciones de los glúcidos.

Los glúcidos poseen una gran importancia biológica como:

• Combustible celular. La glucosa es el azúcar más utilizado como fuente de energía por las células.
• Almacén de reserva energética. El almidón es la principal reserva de azúcares en las plantas y constituye un importante alimento para los animales. El glucógeno es la reserva de azúcares en los animales.
• Componente estructural. La ribosa y la desoxirribosa son componentes básicos de la estructura molecular de los ácidos nucleicos. La célula es el componente estructural esencial de la pared de las células vegetales, y la quitina realiza una función similar en la pared de los hongos y en el exoesqueleto de los artrópodos.