Los Glúcidos

•         LOS GLÚCIDOS:

Los glúcidos son biomoléculas constituidas por átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno, en la proporción que indica su fórmula empírica. Se conocen también como hidratos de carbono o carbohidratos, debido a que, inicialmente, se pensó que estaban formados por una estructura carbonada hidratada con moléculas de agua; hoy se sabe que esto no es así, aunque su fórmula empírica pueda sugerirlo. Pueden contener excepcionalmente átomos de otros elementos, como nitrógeno, azufre o fósforo. Estos compuestos suponen hasta un 90% de las biomoléculas orgánicas en algunos organismos; de ahí su importancia biológica. Estos se dividen según su complejidad, pudiendo ser clasificados en osas o monosacáridos y ósidos o polisacáridos. Estos se clasifican en:

                   

•      Monosacáridos:

Los glúcidos más simples se denominan osas o monosacáridos. Su fórmula empírica es C_n(H2O)_ndonde n es el número de carbonos que podrá variar entre 3 y 7. Desde el punto de vista químico los monosacáridos son polialcoholes, es decir, cadenas hidrocarbonadas con una función OH unida a cada carbono excepto al primero o segundo carbono, donde se presenta un grupo carbonilo (C=O). Si el grupo carbonilo está unido al primer carbono el monosacárido es un aldehído y se le denomina aldosa, si lo está en el segundo carbono se trata de una cetona y se denomina cetosa. 

•     Características:

 

o   Los monosacáridos son sustancias blancas, con sabor dulce, cristalizables y solubles en agua. Se oxidan fácilmente, transformándose en ácidos, por lo que se dice que poseen poder reductor. 

o         Ciclación 

o   En disolución, los monosacáridos pequeños se encuentran en forma lineal, mientras que las moléculas más grandes ciclan su estructura. La estructura lineal recibe el nombre de Proyección de Fischer; la estructura ciclada de Proyección de Haworth. 

o      En la representación de Haworth la cadena carbonada se cicla situada sobre un plano. Los radicales de la cadena se encuentran por encima o por debajo de ese plano. 

o    La estructura ciclada se consigue en aldopentosas y hexosas. El enlace de ciclación se genera entre el carbono que posee el grupo funcional y el carbono asimétrico más alejado del grupo funcional. Cuando el carbono tiene un grupo aldehído, como grupo funcional, el enlace recibe el nombre de hemiacetálico. Cuando el carbono tiene un grupo cetona, como grupo funcional, el enlace recibe el nombre de hemicetálico. 

                               

El carbono carboxílico correspondiente a los grupos aldehído y cetona se designa en la fórmula cíclica con el nombre de carbono anomérico y queda unido a un grupo -OH. La posición del grupo -OH unido al carbono anomérico determina un nuevo tipo de estereoisometría conocido como anomería. Existen dos formas anoméricas: 

•         Forma alfa (α). El -OH del carbono anomérico queda bajo el plano. 

•         Forma beta (b). El -OH del carbono anomérico queda sobre el plano. 

 

La conformación real de los monosacáridos en disolución varía con respecto a la propuesta por Haworth, ya que, debido a la presencia de enlaces covalentes sencillos, las moléculas no pueden ser planas. Se han sugerido otras formas de representación, en silla y en bote, en las que los carbonos C2, C3 y C5 y el oxígeno están en el mismo plano. La configuración en silla es más estable que la configuración en bote porque hay menos repulsiones electrostáticas.

• Oligosacáridos:

Los oligosacáridos son cadenas cortas formadas por la unión de dos a diez monosacáridos. Los más importantes son los disacáridos, que contienen dos monosacáridos unidos mediante enlace O-glucosídico. 

 

        El enlace O-glucosídico: El enlace O-glucosídico se establece entre dos grupos hidroxilo de diferentes monosacáridos. Se denomina síntesis por condensación o deshidratación debido a la liberación de una molécula de agua. 

 

 + Enlace monocarbonílico: Si en el enlace intervienen el hidroxilo (OH) del carbono anomérico del primer monosacárido y otro (OH) del segundo monosacárido, se establece un enlace monocarbonílico. 

 

+ Enlace dicarbonílico: Si intervienen los (OH) de los carbonos anoméricos de los dos monosacáridos, será́ un enlace dicarbonílico. 

•  Disacáridos:

Se forman por la unión de dos monosacáridos mediante enlaces O-glucosídicos mono o dicarbonílicos. Los enlaces pueden ser α (Si el carbono anomérico de la primera molécula es α) o b (si el carbono anomérico de la primera molécula es b). La molécula de fructosa sufre un giro de 180 o para unirse a la glucosa y formar sacarosa. 

       

·     Polisacáridos:

    Los polisacáridos, constituidos por la unión de muchos monosacáridos mediante enlace       O-glucosídico, originan largas cadenas moleculares. Pueden contener enlaces glucosídicos tipo alfa o beta. Los enlaces alfa son más débiles, y se rompen y forman con gran facilidad, por lo que se encuentran en los polisacáridos con funciones de reserva, como el almidón o el glucógeno. El enlace tipo beta es mucho más estable y resistente, por lo que es característico de polisacáridos con función estructural, como es el caso de la celulosa. 

    Los polisacáridos no se consideran azucares, ya que carecen de sabor dulce y no tienen carácter reductor. Algunos, como la celulosa, son insolubles en agua, otros, como el almidón forman dispersiones coloidales. 

Existen dos tipos en función de si lo forman el mismo tipo de monosacárido o distintos tipos: 

    • Homopolisacáridos: Son los más abundantes, algunos ejemplos son: Almidón, Glucógeno, Celulosa y Quitina.

    • Heteropolisacáridos, menos abundantes, estos son: Agar-Agar, Gomas, Mucílagos...

·     Heterósidos:

Los heterósidos son moléculas de enorme variedad, constituidas por un glúcido unido a otra molécula no glucídica denominada aglucón. Atendiendo a la naturaleza de la fracción no glucocídica, se distinguen las siguientes clases: glucolípidos y glucoproteínas. 

 

•          Glucolípidos: El aglucón es un lípido denominado ceramida. Los más importantes son los cerebrósidos y los gangliósidos. Los glucolípidos son moléculas de membrana, presentes, fundamentalmente, en la superficie externa de las células del tejido nervioso; aunque también existen en otros tejidos animales. 

 

•       Glucoproteínas La fracción no glucídica es una molécula de naturaleza proteica. En este grupo se encuentran glucoproteínas sanguíneas o séricas como la protrombina, que interviene en el proceso de coagulación; o las inmunoglobulinas, con función defensiva. Otras glucoproteínas de importancia biológica son las presentes en la superficie externa de la membrana. Pueden actuar como receptores de mensajeros químicos y de microorganismos infecciosos, o en procesos de reconocimiento celular.