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GLUCIDOS
Definición : Son polialcoholes con función aldehído o cetona (monosacáridos), sus derivados y polímeros (polisacáridos). Se denominan también hidratos de carbono, dado que algunos responden a la fórmula (H 2 O)n Cn , especialmente los monosacáridos.
Importancia : energética (4 Kcal/g, el glucógeno es la reserva energética animal), estructural (glucolípidos).
CLASIFICACIÓN :
- Monosacáridos : de 3 a 7 carbonos.
- Oligosacáridos : de 2 a 10 unidades de monosacáridos, los de más importancia son los disacáridos.
- Polisacáridos : polímeros de más de 10 unidades de monosacáridos. Se dividen en: a) Homopolisacáridos : polímeros de un mismo monosacárido, por ejemplo la glucosa: almidón, glucógeno, celulosa. b) Heteropolisacáridos: polímeros de monosacáridos y otros compuestos orgánicos, derivados o no de monosacáridos: glicosaminoglicanos o mucopolisacáridos y glucoproteínas.
MONOSACÁRIDOS: poseen carbonos asimétricos, lo que les da actividad óptica, existe una serie D (dextrógiros, giran la luz polarizada a la derecha) y una serie L (levógiros, giran la luz polarizada a la izquierda). A su vez pueden tener el grupo carbonilo como aldehído ( aldosas ) o cetona ( cetosas ). Los dos compuestos más pequeños de ambos grupos son la aldotriosa gliceraldehído, que puede ser D o L y la cetotriosa dihidroxiacetona, que no tiene carbono asimétrico. Existen aldo y cetotetrosas y pentosas. La D-ribosa es una cetopentosa de gran importancia (ARN), así como su derivado la 2-desoxi-ribosa (ADN). Un monosacárido es de la serie D cuando tiene sus últimos dos carbonos con la misma configuración que el D-gliceraldehído, mientras que es de la serie L cuando sus últimos dos carbonos tienen la misma configuración que el L-gliceraldehído.
D-gliceraldehído L-gliceraldehído Dihidroxiacetona
Las hexosas comprenden tres aldohexosas: glucosa (el monosacárido más abundante en nuestro organismo), manosa y galactosa; más una cetohexosa, la fructosa. En nuestros organismos son siempre de la serie D. La mayor parte del metabolismo de glúcidos se hace en base a la D-glucosa, los restantes monosacáridos provenientes de la dieta se convierten en ella en el hígado. Los isómeros D y L de un mismo monosacárido se llaman antípodas ópticos, enantiómeros o imágenes especulares. Si observan glucosa y manosa verán que tienen un solo carbono asimétrico diferente (son epímeros en el C 2), a su vez glucosa y galactosa son epímeros en el C 4).
H-C=O
H-C-H
H-C-OH
H-C-OH
CH 2 .OH
2-D-desoxi-ribosa
H-C=O
H-C-OH
CH 2 .OH
H-C=O
HO-C-H
CH 2 .OH
CH 2 .OH
C=O
CH 2 .OH
Proceso de hidratación y deshidratación del carbonilo (en este caso el aldehído de una D-glucosa) que forma el hemiacetal.
-D-manopiranosa -D-manopiranosa
-D-galactopiranosa -D-galactopiranosa
-D-Fructofuranosa
Lactosa (enlace 1,4 galactosídico), tiene existencia libre como el azúcar de la leche.
Sacarosa (enlace especial, dado que reaccionan ambos oxhidrilos hemiacetálicos, puede considerarse 1, 2 glucosídico o 2, 1 fructosídico. No tiene poder reductor sobre metales en medio alcalino fuerte (propiedad de los glúcidos con oxhidrilo hemiacetálico libre).
Celobiosa : disacárido tipo de la celulosa, su enlace es 1,4 glucosídico no puede ser digerido por ninguna enzima de origen animal, los herbívoros la digieren merced a las enzimas de su flora intestinal.
HOMOPOLISACÁRIDOS :
Están constituidos por un solo tipo de monosacárido, al hidrolizarlos se forman disacáridos, denominados “disacárido tipo” y se los toma como la unidad repetitiva.
1) ALMIDÓN: polisacárido de reserva de los vegetales, se halla en tubérculos (papa, batata, etc) y semillas (trigo, maíz, etc). Con el yodo metálico se tiñe de azul-violeta. Está formado por dos componentes: amilosa , que es lineal y
constituída por maltosas (disacárido tipo) unidas entre sí por enlaces 1, glucosídicos y amilopectina , ramificada, cuyos disacáridos tipo son la maltosa e isomaltosa (ésta última en el punto de nacimiento de las ramificaciones). Presenta una cadena principal en la que cada 20 a 30 glucosas, se insertan ramificaciones de unas 20 glucosas. Representa aproximadamente el 70% del almidón. La MM del almidón es variable según los distintos vegetales y su estado nutritivo. 2) GLUCÓGENO: polisacárido de reserva de los animales, existen dos reservorios en nuestro organismo: músculo e hígado. El glucógeno muscular aporta energía para el proceso contráctil, en tanto que el hepático(unos 100 g) es fuente de glucosa para elevar la glucemia en el ayuno de corta duración ( menos de 12 h). Está formado por una estructura ramificada como la amilopectina, con maltosa e isomaltosa como disacáridos tipo, pero tiene mayor grado de ramificación ( una cada 3 glucosas de la cadena principal) y las ramificaciones son más cortas (unas 10 glucosas). Con el yodo se tiñe púrpura. 3) CELULOSA: polisacárido de sostén vegetal, inapreciable fuente alimenticia para los herbívoros. Nosotros no podemos digerirla dado que su estructura, que es lineal, tiene como disacárido tipo a la celobiosa. La MM de la celulosa es de 600.000 es poco soluble y muy resistente a la hidrólisis. No se tiñe con el yodo. Como no la absorbemos, al circular por nuestro tubo digestivo absorbe diversas sustancias tóxicas y sales biliares. Además aumenta nuestro peristaltismo.
HETEROPOLISACARIDOS: Podemos dividirlos en glicosaminoglicanos ( GAG o mucopolisacáridos ), de mayor contenido en glúcidos y glucoproteínas , de mayor contenido proteico. Dentro de los GAG estudiaremos el ácido hialurónico compuesto de alta MM, cuyas soluciones son muy viscosas y que se encuentra en humor vítreo, cordón umbilical, líquido sinovial y cartílago. Es un polímero del disacárido tipo denominado ácido hialobiurónico, formado por ácido -D-glucurónico y N-acetil--D-glucosamina, unidos por enlace 1,3. A su vez el polímero se forma por centenares de éstos disacáridos tipo unidos por enlaces 1,4, es decir que se alternan los dos tipos de enlace (ver fórmula).
Los GAG sulfatados comprenden los condroitínsulfatos A, B y C , abundantes en cartílago, y la heparina , un anticoagulante natural de amplio uso en Medicina.
Las glucoproteínas contienen de 1 a 85% de glúcidos y son muy abundantes y heterogéneas. Son glucoproteínas las proteínas plasmáticas, las inmunoglobulinas, los aglutinógenos A y B (grupos sanguíneos), el colágeno y algunas hormonas hipofisarias. Es muy importante su función como receptores y marcadores de membrana.
e) Aminas: resultan de sustituir el alcohol del C 2 de algunos monosacáridos por el grupo amino. Van siempre acetiladas (esterificados con ácido acético). Ejemplo: N-acetil--D-glucosamina.
