Nucleótidos no nucleicos: ATP.

El ATP es el intermediario más común entre los procesos químicos que liberan energía y los que la necesitan.

La molécula de ATP (adenosín trifosfato) es un nucleótido formado por una base nitrogenada, la adenina, un azúcar, la ribosa, y un grupo de tres fosfatos. Los enlaces que unen entre sí estos grupos fosfatos se llaman “enlaces de alta energía” (gráficamente se representan “~”), pues son enlaces inestables que liberan gran cantidad de energía al ser hidrolizados.

La energía liberada en la hidrólisis del ATP puede utilizarse para que ocurra un proceso que requiere energía. Por el contrario, la formación de ATP, a partir de ADP y fosfato, requiere energía y solo puede ocurrir acoplada a otros que la liberan.

Estructura, tipos y función del ARN.

El ARN se localiza tanto en el núcleo como en el citoplasma celular.

• Estructura. La moléculas de ARN suelen estar formadas por una sola cadena de nucleótidos.
• Tipos de ARN y función. Existen diferentes tipos de ARN que funcionan de forma coordinada.
  • ARN mensajero. Es el responsable de copiar la información del ADN y llevarla hasta los ribosomas para señalar el orden de colocación de los aminoácidos. Está formado por una sola cadena de ribonucleótidos y en la secuencia de sus bases nitrogenadas.
  • ARN ribosómico. Cadenas de distinta longitud que se unen a proteínas para formar los ribosomas. Los ribosomas son orgánulos no membranosos donde se realiza la síntesis de proteínas.
  • ARN de transferencia o soluble, formado por pequeñas moléculas encargadas de transportar los aminoácidos a los ribosomas para que se construya la cadena de proteínas. Tiene forma de boomerang tridimensionalmente y de trébol de forma plana.

Todos los tipos de ARN se sintetizan a partir de la información contenida en el ADN en un proceso llamado “Transcripción”.

Por un lado el ADN va a replicarse y por otro va a transcribirse para dar ARN que va para sintetizar proteínas.

Estructura y función del ADN.

El ADN se encuentra en el núcleo y forma parte de los cromosomas, aunque también se encuentra en pequeñas cantidades en algunos orgánulos celulares como cloroplastos y mitocondrias.

• Estructura. La estructura de la mayoría de moléculas de ADN es la de doble hélice. Consiste en:
  • Dos cadenas helicoidales de nucleótidos enrollados a lo largo de un eje imaginario común.
  • Las dos cadenas son antiparalelas, es decir, se disponen paralelas y en sentidos opuestos. Una cadena tiene sentido 5' → 3' y la otra en sentido 3' → 5'.
  • Las bases nitrogenadas se dirigen hacia el interior de la doble hélice, mientras que las pentosas y los grupos fosfato forman el esqueleto externo.
  • La estructura se mantiene estable gracias a los enlaces de hidrógeno que se forman entre los pares de bases nitrogenadas complementarias. La adenina siempre se empareja con la timina, y la guanina, con la citosina.
• Función. El ADN es el portador de la información hereditaria.
  • La información contenida en el ADN está codificada en forma de secuencias de bases. Si la secuencia de bases nitrogenadas cambia, la información del ADN también lo hace.
  • El ADN tiene la capacidad de duplicarse. La duplicación del ADN permite que su información se herede.
  • La célula utiliza la información contenida en el ADN para elaborar sus propias proteínas, en particular, las enzimas responsables de su funcionamiento.

La molécula de ADN la podemos encontrar en la células procariotas formando el cromosoma bacteriano. Esta molécula es circular presentándose súper enrollada para ocupar menos espacio.

En las células eucariotas podemos encontrar el ADN en 2 formas diferentes dependiendo del momento de la vida de la célula. Cuando la célula se divide la molécula de ADN se asocia a unas proteínas llamadas histonas, se súper enrolla y se forman los cromosomas. Cuando la célula se encuentra en interfase el ADN también se une a proteínas (histonas) pero no está tan enrollado formando una estructura llamada cromatina. Por lo tanto cromatina y cromosomas llevan la misma información genética pero se presentan con una imagen diferente.

Ácidos nucleicos.

Los ácidos nucleicos son biomoléculas formadas por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo. Son polímeros cuyas subunidades se denominan nucleótidos.

Un nucleótido es una molécula formada por la unión de:

• Una base nitrogenada. Presenta una estructura cíclica que contiene nitrógeno, además de carbono. Hay dos tipos de bases pirimidínicas y las purínicas.
• Un grupo fosfato.
• Una pentosa. Puede ser la ribosa o la desoxirribosa.

Bases pirimidínicas: Derivan de la pirimidina y poseen un único anillo. Son la citosina, la timina y el uracilo.

Bases purínicas: derivan de la purina y están formadas por dos anillos unidos. Son la adenina y la guanina.

Pentosa

+ ----> Nucleósido

Base + ----> Nucleótido

A. Fosfórico + ----> Polinucleótido

n. Nucleotidos + ----> Á. Nucleico.

Polinucleótido

*Un sólo polinucleótido puede formar Ácido Nucleico.

Los ácidos nucleicos son polinucleótidos, formados por la unión de nucleótidos mediante enlaces covalentes de tipo fosfodiéster entre sus grupos fosfato. El fosfato se enlaza, por una parte, con el carbono 3' de la pentosa de un nucleótidos y, por otra, con el carbono 5' de la pentosa siguiente.

Cada polinucleótido se caracteriza por una secuencia de bases nitrogenadas, mientras que el eje básico de pentosa y fosfato es constante.

Nucleósido.

Molécula resultante de la unión de una base nitrogenada y una pentosa que puede ser o una ribosa o 2 desoxirribosa.

Por lo tanto, puede haber dos tipos, ribonucleósidos (nunca tienen Timina) y Desoxirribonucleósidos (nunca tienen uracilo).

Nucleótidos.

Están formados por un nucleósido mas un ácido fosfórico y por tanto, una pentosa, una base nitrogenada y ácido fosfórico.

También puede haber dos tipos, ribonucleótidos y desoxirribonucleótidos.

Tipos de ácidos nucleicos.

Hay dos tipos de ácidos nucleicos: el ADN, o ácido desoxirribonucleico, y el ARN, o ácido ribonucleico. Ambos tipos pueden diferenciarse por su composición química:

• ADN. Como pentosa contiene siempre la desoxirribosa, y sus bases nitrogenadas son la citosina, la timina, la adenina y la guanina.
• ARN. Como pentosa contiene ribosa, y sus bases nitrogenadas son la citosina, el uracilo, la adenina y la guanina.

*Ribozima. Es cierto que casi todas las enzimas conocidas son proteínas pero se ha descubierto que algunas moléculas de ARN pueden funcionar como catalizadores biológicos. A estas moléculas de ARN que pueden funcionar como enzimas se las denomina ribozimas y su descubrimiento pone de manifiesto que la capacidad enzimática no es exclusiva de las proteínas.

Proteínas enzimáticas.

Las enzimas son proteínas que actúan como catalizadores biológicos aumentando la velocidad a la que se transcurren las reacciones metabólicas. Su estructura tridimensional les proporciona un aspecto un aspecto globular en cuya superficie aparece una zona denominada centro activo de características diferentes para cada enzima.

Modelo de actuación de las enzimas.

Las enzimas actúan uniéndose de forma transitoria a un reaccionante específico, que se denomina sustrato, catalizando su transformación en uno o más productos.

Un sustrato determinado se une al centro activo de una enzima específica y forma el complejo enzima-sustrato. Esta unión no es fuerte; sin embargo, durante la unión, la enzima crea un entorno alrededor del sustrato que facilita la reacción. Así, este se transforma para dar el producto o los productos de la reacción.

Tras la transformación del sustrato en los productos de la reacción, la enzima se libera y se recupera intacta, disponible para unirse de nuevo a otra molécula de sustrato.

Las enzimas se clasifican según el tipo de reacciones que catalizan, por ejemplo, las hidrolasas son un grupo de enzimas que catalizan la rotura de enlaces covalentes mediante la incorporación de moléculas de agua (reacción de hidrólisis).

La manera de nombrar las enzimas consiste en añadir el sufijo -asa, bien al nombre del sustrato sobre el que actúan, bien al tipo de reacción que catalizan. Por ejemplo, la enzima que hidroliza la sacarosa en fructosa y glucosa se denomina sacarasa, la que hidroliza los enlaces peptídicos de una proteína se denomina peptidasa.

Propiedades de las enzimas.

Además de las propiedades que poseen por el hecho de ser proteínas, las enzimas se caracterizan por ser:

• Específicas. Una enzima solo puede actuar sobre un determinado sustrato (o un grupo de sustratos muy similares) y sólo cataliza un tipo de reacción.
• Eficientes. Una única molécula de enzima puede catalizar la transformación de muchas moléculas de sustrato por minuto y, además, no se consumen en el proceso. Por eso actúan en cantidades muy pequeñas.

La actividad de una enzima es óptima para un determinado pH. Lejos de este pH, su actividad disminuye e incluso puede desaparecer si se produce su desnaturalización.

Proteínas.

La proteínas son biomoléculas orgánicas de cadenas lineales muy largas, formadas fundamentalmente por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Son polímeros formados por la unión, mediante enlaces peptídicos, de cierto número de subunidades denominadas aminoácidos. Hay 20 aminoácidos distintos que son universales pues se encuentran en todos los animales.

El enlace peptídico se forma al unirse el grupo carboxilo de un aminoácido con el grupo amino del siguiente y liberarse una molécula de agua.

Una cadena corta de aminoácidos es un péptido; un polipéptido o una cadena polipeptídica pueden contener centenares de aminoácidos. Una proteína está formada por una o varias cadenas polipeptídicas.

Péptido: puede ser una proteína o formar parte de una ya que hay proteínas formadas por una sola cadena de aminoácidos y otras formadas por varias.

Estructura tridimensional de las proteínas.

Cada proteína se caracteriza por tener una estructura tridimensional bien definida de la que depende su función. La forma en que se pliega la cadena polipeptídica está determinada por su particular secuencia de aminoácidos y se mantiene estable por enlaces débiles formados entre grupos de átomos de la cadena de aminoácidos.

Los cambios extremos en el medio donde se encuentra la proteína, como el aumento de temperatura o cambios en el pH, provocan su desnaturalización.

Si una proteína se desnaturaliza pierde su estructura tridimensional y, como consecuencia, pierde sus propiedades y su función.

Concepto de conformación.

Es la dicha forma tridimensional característica que adopta una proteína en su estado nativo, es decir, dentro de la célula. Según la conformación podemos clasificar a las proteínas en fibrosas y globulares.

En las primeras predominan las formas alargadas o planas. Todas ellas son insolubles en agua y realizan una función estructural (forman pelo, uñas...).

La proteínas globulares adquieren formas de anillo y realizan funciones dinámicas en la célula, por ejemplo: la hemoglobina de la sangre que transporta oxígeno o los anticuerpos con función defensiva.

Estructuras:

En toda proteína podemos llegar a encontrar hasta cuatro estructuras o niveles de complejidad: estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria.

• Primaria.

Hace referencia a la ordenación lineal que siguen los aminoácidos en la cadena peptídica, siendo el primer aminoácido el que tiene el grupo carboxilo libre. La estructura primaria por lo tanto nos indica el número de aminoácidos y el orden de colocación de los mismos siendo responsable del resto de las estructuras y por lo tanto de su forma tridimensional y su función.

• Secundaria.

Hace referencia a como esa cadena peptídica se pliega en el espacio en forma de hélice o el forma de lámina. Hay dos tipos: alfa-hélice y beta-laminar (que parece una hoja plegada).

Exceptuando las proteínas fibrosas, en el resto que son las más numerosas, la cadena peptídica en estructura secundaria presenta fragmentos plegados en alfa-hélice y otros fragmentos plegados de beta laminar.

• Terciaria.

La estructura terciaria hace referencia a como la cadena que presenta fragmentos plegados en alfa-hélice y otros en beta-laminar se pliegan en el espacio en forma de ovillo.

• Cuaternaria.

La presentan sólo las proteínas que poseen más de una cadena peptídica y hace referencia a como se establece la unión entre dichas cadenas. Cada cadena recibe el nombre de protómero.

Clasificación de proteínas.

Las proteínas se clasifican en holoproteínas y heteroproteínas.

Las primeras, también llamadas proteínas simples, están formadas exclusivamente por aminoácidos.

Las segundas, también llamadas proteínas conjugadas, presentan una parte proteica formada por aminoácidos y una parte no proteica o grupo prostético formada por otros compuestos.

Entre las proteínas simples tenemos proteínas fibrosas, con función estructural como la queratina, fibroína (seda); el fibrinógeno con función defensiva, responsable de la coagulación sanguínea y globulares como las histonas y las protaminas que se unen al ADN.

Proteínas conjugadas.

Se clasifican en función de su naturaleza química del grupo prostético. Por ejemplo cromoproteínas, como la hemoglobina, si llevan elementos metálicos que las aportan color.

Funciones de las proteínas.

En un ser vivo hay miles de proteínas diferentes y cada una de ellas realiza una función particular. Las principales funciones de las proteínas son:

• Estructural, como el colágeno que forma fibras que dan resistencia y elasticidad a huesos y cartílagos o la queratina que es parte importante de las uñas y el pelo.
• Transportadora, como la hemoglobina que transporta el oxígeno de la sangre o las proteínas transportadoras de colesterol.
• Reguladora, como la insulina, hormona que regula el azúcar de la sangre, o la hormona del crecimiento.
• Contráctil, como la actina y la miosina que forman filamentos de cuya interacción se deriva la contracción muscular.
• Defensa inmunitaria, como los anticuerpos, que se fabrican para neutraliza a sustancias extrañas que penetran en el organismo.
• Enzimática o biocatalizadora.

Propiedades de las proteínas.

Desnaturalización.

Toda proteína realiza su función si se presenta en su forma tridimensional característica (conformación). Esta forma la pierde cuando cambian las condiciones del medio (temperatura, pH, salinidad...) implicando esto una pérdida de su función.

Las causas pueden ser los cambios de temperatura las variaciones del pH o la presencia de sustancias desnaturalizantes.

Definición: pérdida de la función de una proteína debido a la pérdida de su conformación por cambios en el medio donde se encuentra. Algunas proteínas pueden volver a adquirir su conformación (renaturalización) al restablecerse las condiciones del medio.

Especificidad (de especie).

Como las proteínas son sintetizadas con la información genética de un individuo, este tendrá algunas proteínas específicas de él y diferentes a las proteínas de los otros individuos de la misma especie.

En esto se basa el rechazo de los órganos trasplantados. Nuestro sistema inmune tiene la capacidad de diferenciar lo propio de lo extraño y en un órgano procedente de otro individuo hay proteínas específicas del donante que serán reconocidas como extrañas.

Los lípidos: Insaponificables

No contienen ácidos grasos y no realizan la acción de saponificación.

Esteroides.

Son derivados de una estructura compleja formada por varios anillos hidrocarbonados, el ciclopentano perhidrofenantreno. Son totalmente insolubles en agua. En este grupo se incluye un conjunto de compuestos de gran importancia biológica, como el colesterol, la vitamina D y algunas hormonas, como las sexuales.

Los diferentes esteroides se diferencian según los radicales que salen del ciclo.

Por lo tanto, son un conjunto de sustancias que presentan múltiples funciones en los seres vivos.

Actúan como hormonas, por ejemplo: hormonas sexuales, andrógenos, estrógenos, testosterona, progesterona... También las hormonas producidas por la corteza adrenal. Incluso pertenecen algunas sustancias biliares, de la vitamina D, tónicos cardiacos y algunos venenos de sapo así como los alcaloides.

El esteroide más importante en los tejidos animales es el colesterol, que forma parte de las membranas celulares.

Prostaglandinas.

Son un conjunto de sustancias derivadas de ácidos grasos que se producen por la ciclación de estos. Realizan una gran variedad de actividades biológicas de naturaleza hormonal o reguladora.
Fueron descubiertos en 1930 en el plasma seminal, en la próstata y en las vesículas seminales.

Todas las prostaglandinas tienen en común que causan el descenso de la presión sanguínea y estimulan la contracción de ciertos músculos lisos En la actualidad se utilizan para provocar el parto y el aborto terapéutico.

Terpenos.

Derivan del isopreno 2-metil-1,3butadieno. Pueden ser excitados por la luz o la temperatura. Están relacionados con la recepción de estímulos lumínicos o químicos.

Siendo el grupo mayoritario de los terpenos los caretenoides, constituyen un importante grupo de pigmentos vegetales de color rojo o amarillo (tomate, zanahoria) y formando parte de la vitamina A.

Otros terpenos no caretenoides forman los aromas y esencias vegetales como el mentol, geraniol o limoneno.

Funciones de los lípidos.

• Reserva energética. Los aceites son la principal reserva energética de los vegetales y las grasas de los animales que se almacenan en el panículo adiposo o grasa subcutánea. La combustión de un gramo de grasa libera aproximadamente el doble de energía que la de un gramo de azúcar.
• Estructural. Los fosfolípidos, como el resultado de su carácter bipolar, constituyen la base estructural de las membranas celulares. Las ceras desempeñan funciones protectoras y revestimiento.
• Reguladora. Algunas hormonas y vitaminas son esteroides que desempeñan funciones reguladoras de determinados procesos vitales.
• Aislante térmico. Gracias al panículo adiposo.

Los lípidos: Saponificables

Acilglicéridos.

Son lípidos simples formados por la esterificación de una, dos o tres moléculas de ácidos grasos con una molécula de glicerina.

Esterificación ↑. Formación de 1-triacilglicérido (triglicérido).

Clasificación:

La diferencia entre grasas y aceites es si s encuentran sólidos o líquidos a temperatura ambiente.

La diferencia entre grasas, mantecados y cebos es si son sólidos o semisólidos.

La causa de que las grasas sean sólidas a temperatura ambiente está en que crean enlaces entre las cadenas de ácidos grasos mientras que los aceites no pueden debido a sus dobles enlaces.

Grasas.

Son lípidos simples formados por la esterificación de una, dos o tres moléculas de ácidos grasos con una molécula de glicerina con enlaces covalentes de tipo ester.

Frente a bases dan lugar a reacciones de saponificación en la que se producen moléculas de jabón (sales de ácido graso).

Según la naturaleza de sus ácidos grasos, las grasas se clasifican en:

• Saturadas. Abundan en los animales y suelen ser sólidas a temperatura ambiente. Su punto de fusión es elevado y contienen ácidos grasos insaturados.
• Insaturadas. Son los aceites vegetales, con ácidos grasos insaturados y punto de fusión bajo. Líquidos a temperatura ambiente y se extraen de vegetales y frutos.

*Los aceites de coco y palma presentan ácidos grasos saturados que son malos (son los únicos)

Ceras.

Son semejantes a las grasas pero poseen, en lugar de trialcohol, un monoalcohol de cadena larga que se une, también mediante un enlace de tipo éster, a un ácido graso. Son totalmente insolubles en agua. Realizan funciones de protección y revestimiento.

La cutina y la suberina son lípidos derivados de las ceras que se encuentran impregnando la pared de las células vegetales y forman una cubierta hidrófoba.

Las ceras de lo animales son algunas como las de las abejas, la Lanolina (ovejas, para impermeabilizar) o la de las plumas; la de los vegetales son otras como la de las hojas y las frutas.

Fosfolípidos.

Están formados por una molécula de alcohol, por ejemplo la glicerina, unida por un lado a un grupo fosfato y por otro, a ácidos grasos.

Esto da lugar a una estructura bipolar en la que uno de los extremos es apolar (hidrófobo), las dos colas, y el otro, polar (hidrófilo), la cabeza. Son llamadas moléculas antipáticas por ello. Si las colas son de glicerina, son llamadas glicerofosfolípedos, agrupándose así en estos últimos y en esfingofosfolípedos.

En un medio acuoso los fosfolípidos se asocian uniendo sus partes apolares y exponiendo al medio el extremo polar. Así se forman capas lipídicas que constituyen la base de las membranas celulares.

Los lípidos.

Los lípidos son compuestos formados fundamentalmente por carbono, hidrógeno y oxígeno. Se trata de compuestos apolares o de baja polaridad, por lo que son prácticamente insolubles en agua aunque solubles en disolventes orgánicos como el éter o el cloroformo.

Aunque los lípidos son moléculas de composición variada, muchos contienen ácidos grasos que son ácidos orgánicos con un grupo funcional carboxilo unido a una larga cadena hidrocarbonada (de 14 a 24 carbonos). Según la presencia o no de dobles enlaces en su molécula, los ácidos grasos pueden ser saturados, si no presentan dobles enlaces, e insaturados, si presentan uno o más dobles enlaces.

Ácidos grasos.

Son moléculas carbonadas muy largas con un ácido al final y forma zigzagueante.

Suelen tener un número par de carbono (10-22), los más abundantes tienen 16 y 18 carbonos.

Hay dos tipos:

• Saturados – se diferencia por la longitud de la cadena y no tienen dobles enlaces pero si un elevado punto de fusión y son sólidos a temperatura ambiente.
• Insaturados - se diferencian por la longitud de la cadena, por el número de dobles enlaces (uno: monoinsaturado, varios:poliinsaturados) y por la posición de éstos. Tienen el punto de fusión más bajo y son los aceites.

Los ácidos grasos que un ser vivo no pueden sintetizar son esenciales. Lo son porque sin ellos se enferma. A partir de los ácidos grasos se sintetizan...

Se toman en la dieta.

En el insaturado de la imagen, el doble enlace quiebra la molécula causando el estado (sólido, líquido, gaseoso) en el que está.

Clasificación de los lípidos.

Se pueden clasificar en saponificables o insaponificables.

Los saponificables engloban los acilgliceridos (grasas y aceites), las ceras y los fosfolípidos.

Los insaponificables engloban los terpenos, los esteroides y las prostaglandinas.

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.