Clasificación y Estructura de Carbohidratos: Monosacáridos, Disacáridos y Polisacáridos

Clasificado en Biología

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Clasificación y Funciones de los Glúcidos

La siguiente tabla resume la clasificación principal de los carbohidratos según su estructura, tipo y función biológica.

Clase

Familia

Tipo

Función

Ejemplo

MonosacáridosAldosasAldotriosaMetabolismoGliceraldehído
AldotetrosaRibosa
AldohexosaGlucosa
AldoheptosaHeptulosa
CetosasCetotriosaMetabolismoDihidroxiacetona
CetopentosaMetabolismoXilulosa
CetohexosaPared celularFructosa
CetoheptosaMetabolismo
DisacáridosMixta (2 monos)AldosaTransporte en el floemaSacarosa
Cetohexosa
OligosacáridosMixta (3 + monos)AldohexosaPared celularArabanos
Cetohexosa
PolisacáridosMixta (muchos)GlucosaReserva energéticaAlmidón
PolisacáridosMuchosArabinosaEstructuralGomas
Ribosa

Funciones Biológicas Generales de los Carbohidratos

  • Aporte energético (4 kcal/g).
  • Almacenamiento de energía.
  • Se localizan en ácidos nucleicos y pared celular de bacterias.
  • Se unen a lípidos (L) y proteínas (P) formando glicoconjugados.
  • Abundan en los vegetales.
  • Forman el exoesqueleto de artrópodos (quitina).

Monosacáridos

Son las unidades básicas de los carbohidratos.

  • Con más de 4 carbonos (C), adoptan estructura cíclica.
  • Todos los monosacáridos, excepto la dihidroxiacetona, tienen uno o más centros quirales.
  • Aldosa: Si el grupo funcional (GF) se encuentra en un extremo de la cadena del monosacárido, es un aldehído.
  • Cetosa: Si el GF se encuentra en cualquier otra posición, es una cetona.

Disacáridos

Son compuestos formados por la unión de dos monosacáridos.

  • Dos monosacáridos unidos por enlace O-glucosídico con pérdida de una molécula de agua.
  • Ejemplos comunes: Maltosa, Celobiosa, Lactosa, Sacarosa, Trehalosa.
  • Propiedades: Sólidos incoloros, solubles y dulces.

Ejemplos Específicos de Disacáridos

Maltosa
Azúcar de malta, presente en la cerveza. Es un intermediario en la hidrólisis del almidón por la enzima amilasa. Compuesta por dos moléculas de glucosa unidas por enlace glucosídico entre el C1 y el O del C4 (alfa(1-4)).
Isomaltosa
Se obtiene por hidrólisis de la amilopectina y el glucógeno.
Celobiosa
Producto de la hidrólisis de la celulosa.
Lactosa
Compuesta por Galactosa y Glucosa (beta(1-4)). Presenta mutarrotación. Es el azúcar principal en la leche.
Sacarosa
Compuesta por Glucosa alfa y Fructosa beta (enlace alfa(1-2)). Es el azúcar común.
Trehalosa
Compuesta por dos glucosas (enlace alfa(1-1)). Se encuentra en champiñones, setas y hemolinfa de insectos.

Oligosacáridos y Polisacáridos

Oligosacáridos

  • Formados por 2 a 10 monosacáridos.
  • Son solubles en agua y dulces.

Polisacáridos

  • Formados por un gran número de monosacáridos.
  • Son de gran tamaño.
  • Amorfos.
  • Insípidos.
  • Insolubles en agua.

Clasificación de Polisacáridos

Homopolisacáridos: Formados por un solo tipo de monosacárido.

  • De reserva: Almidón y Glucógeno.
  • Estructurales: Celulosa, Quitina.
  • No nitrogenados: Agar, Goma arábiga, Pectina.
  • Nitrogenados: Glucosaminoglucanos.
Amilosa
Polímero lineal con enlaces (α1-4).
Amilopectina
Polímero ramificado con enlaces (α1-4) y ramificaciones cada 24-30 moléculas mediante enlaces (α1-6).
Celulosa
Polímero lineal con enlaces (β1,4). Es el más abundante en la naturaleza. Usos: fabricación de papel, celofán.
Quitina
Homopolisacárido lineal de N-acetilglucosamina unidas con enlace β1,4. Se encuentra en insectos, crustáceos y la pared celular de hongos. Usos: fibra.
Agar
Polisacárido con esqueleto de galactosa, no nitrogenado. Se usa comúnmente en técnicas de cultivos microbiológicos.
Goma Arábiga
Utilizada como emulsificante y en dulces.
Pectinas
Se encuentran en vegetales y frutas.

Heteropolisacárido:

  • Peptidoglicano: Heteropolisacárido esencial en la pared celular bacteriana.

h3>Terminología Bioquímica Clave de los Glúcidos

Carbono Anomérico
Es el carbono que difiere en la posición del grupo hidroxilo (OH) en relación con el CH2OH del anillo. En la configuración alfa, el OH está en el lado opuesto; en la configuración beta, está en el mismo lado.
Diasteroisómero
Moléculas que tienen más de un carbono asimétrico, pero difieren en la configuración de algunos, no de todos.
Epímero
Cuando dos azúcares difieren en la configuración del OH y H en un solo átomo de carbono asimétrico.
Isómero Estructural
Moléculas con la misma fórmula química, pero con diferente posición de los átomos y grupos funcionales (GF).
Isómero Óptico
Se refiere a la desviación de la luz polarizada causada por el OH en el carbono adyacente o terminal.
Piranosa
Azúcares que forman un anillo de seis átomos (cinco carbonos y un oxígeno).
Furanosa
Azúcares (como la aldohexosa) que forman un anillo de cinco átomos (cuatro carbonos y un oxígeno).
Enantiómero
Moléculas cuya imagen especular no se puede superponer.
Mutarrotación
Proceso en el que las formas anoméricas (alfa y beta) se interconvierten en disolución acuosa hasta alcanzar el equilibrio.
Enlace Glucosídico
Reacción entre un hidroxilo de un monosacárido con el grupo OH del carbono anomérico de otro azúcar. Este carbono es el C1 en aldosas y el C2 en cetosas.

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