Biomoléculas Orgánicas: Glúcidos

Bioelementos

Los bioelementos son elementos químicos que forman parte de los seres vivos. Los principales bioelementos son:

• C, H, P, S, N, O, Ca, Mg, Cl, I, F, Fe.

Clasificación de Bioelementos

Bioelementos Primarios

Constituyen aproximadamente el 96% de la materia viva:

• C, H, O, N, P, S.

Bioelementos Secundarios

Presentes en todos los seres vivos, constituyen más de 3% y son indispensables para la vida:

• Cl, Na, Mg, K, Ca.

Oligoelementos

Se encuentran en una proporción del 0,1%:

• Fe, Cu, Zn, Mn, Co.

Conceptos Básicos de Química

Elemento Químico

Es la sustancia más simple que no puede ser dividida en otros elementos. Su unidad básica es el átomo. Se conocen cerca de 118 elementos químicos.

Átomo

Es la sustancia más pequeña en la que se divide la materia. Está formado por subunidades llamadas protón (p), neutrón (n) y electrón (e), donde el número de protones es igual al número de electrones (p = e).

Molécula

Surge de la unión de 2 o más átomos.

• Moléculas Heterogéneas: Los átomos son diferentes (ej: H2O, CO2, CH4).
• Moléculas Homogéneas: Los átomos son iguales (ej: O2, H2, N2).

Enlaces Químicos

Enlace Iónico

Se establece entre un elemento electronegativo (no metal) y otro electropositivo (metal).

Enlace Covalente

Se establece entre 2 elementos no metálicos.

Fuerzas de Van der Waals

Son enlaces intermoleculares débiles:

• Dipolo-dipolo
• Dipolo-dipolo inducido
• Dipolo inducido-dipolo inducido

Enlace de Hidrógeno

Es un enlace muy débil, electrostático. Se establece entre el hidrógeno, con carácter muy electropositivo, y átomos muy electronegativos (O, N, F).

• Intermolecular: Como entre las moléculas de agua.
• Intramolecular: Como en los grupos NH y CO de una proteína.

Carbono Asimétrico

Es aquel carbono que tiene todos sus radicales diferentes.

Biomoléculas Orgánicas: Glúcidos

Los glúcidos son biomoléculas orgánicas compuestas por C, H, O. Responden a la fórmula empírica (CH2O)n. Durante mucho tiempo se les denominó carbohidratos o hidratos de carbono, pero realmente son polihidroxialdehidos y polihidroxiacetonas.

• Grupo Carbonilo Aldehído: Presente en aldosas.
• Grupo Carbonilo Cetona: Presente en cetosas.

Clasificación de Glúcidos

Osas (Monosacáridos)

Son los glúcidos más simples, con 3 a 8 átomos de carbono.

1. Triosas: Gliceraldehido y dihidroxicetona. Son los glúcidos más simples y forman parte de rutas metabólicas como la glucólisis.
2. Tetrosas: Eritrosa, eritrulosa y treosa. Glúcidos con 4 átomos de carbono.
3. Pentosas: Ribosa, desoxirribosa y ribulosa. Monosacáridos con 5 átomos de carbono.
4. Hexosas: Glucosa, galactosa y fructosa. 6 átomos de carbono.

Ósidos (Unión de Osas)

1. Holósidos: Formados solo por osas.
   • Oligosacáridos: De 2 a 10 osas.
     • Disacáridos (2 osas): Lactosa, maltosa, sacarosa.
     • Trisacáridos y Tetrasacáridos.
   • Polisacáridos: Más de 10 osas (ej: almidón, celulosa, glucógeno, quitina).
2. Heterósidos: Formados por osas y otra molécula no glucídica (aglucón).
   • Glucolípidos: Glúcido + lípido
   • Glucoproteínas: Glúcido + proteína

Monosacáridos Importantes

Glucosa

Es el azúcar de la uva, de color blanco, sólido y cristalino, con sabor dulce y soluble en agua. Con poder reductor, es el producto final del metabolismo en plantas y la principal fuente de energía en animales.

Galactosa

Forma parte de la lactosa, es raro encontrarla sola.

Fructosa

Es el azúcar de la fruta, de sabor muy dulce, presente en plantas, fermentado por levaduras y otros hongos.

Enlaces entre Monosacáridos

Enlace Hemiacetal

Se establece entre un grupo aldehído de un grupo carbonilo y un alcohol. El carbono que participa en este enlace se denomina carbono anomérico, ya que pasa de ser simétrico a asimétrico.

Enlace Hemicetálico

Establecido entre el grupo ceto de un grupo carbonilo y un grupo alcohol.

Ósidos (Holósidos)

Oligosacáridos

• Maltosa: Es el azúcar de Malta, aparece en la cebada germinada y resulta de la unión de dos glucosas con enlace α(1-4).
• Lactosa: Es el azúcar de la leche y resulta de la unión de una galactosa con una glucosa con enlace β(1-4).
• Sacarosa: Es el azúcar de caña, resulta de la unión de una glucosa y una fructosa con enlace α(1-2).

Polisacáridos

• Celulosa: Polisacárido con función estructural en células vegetales, formado por repeticiones de unidades de glucosa con enlaces β(1-4). Es el principal constituyente de la pared celular.
• Almidón: Polisacárido con función de reserva energética en vegetales, almacenado en forma de gránulos.
• Glucógeno: Función de reserva energética en animales, abundante en hígado y músculos.
• Quitina: Función estructural en artrópodos y paredes celulares en hongos.