Polisacáridos

Azúcares constituidos por múltiples monómeros. Se clasifican en polisacáridos estructurales, de almacenamiento y en glucosaminoglucanos.

Polisacáridos estructurales

Celulosa. Es un polímero lineal de moléculas ß-D-glucosa con enlaces ß (1-4). Debido a este tipo de enlace, cada molécula de glucosa gira 180º respecto a sus vecinas. Entre las moléculas de glucosa de una misma cadena se establecen enlaces de hidrógeno intracatenarios. Además, las cadenas lineales se disponen en paralelo, y se mantienen estrechamente unidas a otras mediante puentes de hidrógeno intercatenarios. Esta configuración confiere a la celulosa una estructura de gran resistencia.

La unión de unas 60 ó 70 cadenas de celulosa forma la llamada micela de celulosa. A su vez, la asociación de 20 ó 30 micelas da lugar a una microfibrillas que se puede unir con otras para originar fibras de diferente grosor, que forman capas o láminas en dirección alternante y constituyen el entramado esencial de la pared celular vegetal.

La celulosa es insoluble en agua y solo puede ser hidrolizada totalmente a glucosa por algunas enzimas (celulasas) producidas por microorganismos, como las bacterias de la flora intestinal de los animales herbívoros o como los protozoos que viven en el intestino de las termitas.

La quitina es otro componente estructural propio de animales y sobretodo se encuentra en el esqueleto de insectos. Se trata de un polímero lineal formado por moléculas N-acetil-β-D-glucosamina unidos por enlaces β(1à4).

Polisacáridos de almacenamiento

El almidón es un polisacárido de origen vegetal presente en tubérculos y en cereales. Está formado por polisacáridos de amilosa y amilopectina. La amilosa es un polímero lineal formado por α-D-glucopiranosas enlazadas por medio de enlaces α (1à4). La amilopectina es un polímero ramificado formado por enlaces α-D-glucopiranosas enlazadas por  medio de enlaces α (1à4) y α (1à6) que es el que introduce la ramificación cada 10-20 residuos.

El glucógeno es un polisacárido de origen animal presente en hígado (a largo plazo) y en tejido muscular a (corto plazo). Es un polímero ramificado formado por α-D-glucopiranosas enlazadas por medio de enlaces α (1à4) y α (1à6) que es el que introduce las ramificaciones cada 8-10 residuos.

¿Por qué en el caso de organismos vegetales tenemos una mezcla de polisacárido lineal ramificado mientras que en organismos animales sólo tenemos polisacárido muy ramificado?

Los organismos animales necesitan generar más energía rápidamente y eso implica que necesitamos un polisacárido ramificado ya que las enzimas siempre van cortando desde el extremo no reductor hacia delante y resulta más eficaz.

Glucosaminoglucanos o mucopolisacáridos

Son un tipo de polisacáridos que por un lado pueden cumplir papeles funcionales y estructurales. Están constituidos por disacáridos de ácidos urónicos y aminoazúcares. Están en la matriz extracelular donde cumplen sus funciones estructurales. Hay varios tipos:

1. Ácido hialurónico: el disacárido es la unidad básica y son el ácido glucurónico y un aminoazúcar que es la N-acetil-glucosamina. Estos dos azúcares se enlazan por enlace O-glucosídico β(1à3). Los disacáridos se unen entre sí mediante un enlace β(1à4).

2. Condroitín sulfato: la unidad básica es el disacárido formado por el ácido glucurónico y la N-acetil-galactosamina. Se unen por enlaces O-glucosídicos por enlace β(1à3). El condroitín sulfato puede tener el aminoazucar sulfatado en el carbono nº 4 o nº6. Los disacáridos se unen entre sí mediante un enlace β(1à4). (1: galactosamina, 4: glucurónico)

3.  Queratán sulfato: el disacárido básico es la D-galactopiranosa y un aminoazúcar que es la N-acetil-galactosamina. En el queratán el carbono nº4 del aminoazúcar es el que se va a sulfatar. Se unen por enlaces O-glucosídico β (1à4) para formar el disacárido. Y varios disacáridos se unen entre sí por enlaces β (1à3). (1: galactosamina, 3: galactosa)

Estos 3 polisacáridos no son independientes sino que se unen para formar un polisacárido mayor que es el proteoglucano.

La estructura del proteoglucano tiene una molécula de ácido hialurónico en el centro que sirve como de base. A este ácido hialurónico se le unen  una serie de proteínas linkers. A su vez a estas proteínas, se van a unir un tipo adicional de proteínas que se llaman core y a esas proteínas se les une una combinación de condroitín sulfato y queratán alternándose.

Esta estructura es característica de la matriz extracelular, confiriendo rigidez, de cualquier tejido.

Hay glucosaminoglucanos que tienen un papel funcional.

1. La heparina: es un glucosaminoglucano con papel no estructural. Inhibe la coagulación de la sangre al activar a la antiprotrombrina III. Formada por ácido 2-sulfato-glucurónico y 6-sulfato-glucosamina. Se enlazan por enlace O-glucosídico α(1à4).