Clasificación y estructura de carbohidratos: monosacáridos, disacáridos y polisacáridos
Resumen
El documento clasifica los glúcidos según su estructura, tipo y función biológica, y describe monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos. Incluye ejemplos concretos como la maltosa, la lactosa, la sacarosa, el almidón, la celulosa y la quitina. También recoge la terminología clave de la bioquímica de los glúcidos, como el carbono anomérico, la mutarrotación o el enlace glucosídico.
Puntos clave
- Los monosacáridos son las unidades básicas de los carbohidratos; las aldosas tienen el grupo funcional aldehído en un extremo y las cetosas tienen una cetona.
- Los disacáridos se forman por la unión de dos monosacáridos mediante enlace O-glucosídico con pérdida de una molécula de agua.
- Los oligosacáridos tienen de 2 a 10 monosacáridos, mientras que los polisacáridos tienen un gran número y son insolubles en agua.
- La celulosa es un polímero lineal con enlaces β(1-4) y es el polisacárido más abundante en la naturaleza.
- El almidón y el glucógeno son homopolisacáridos de reserva energética, y la quitina es un homopolisacárido estructural de insectos y crustáceos.
- La lactosa, compuesta por galactosa y glucosa, es el azúcar principal de la leche; la sacarosa es el azúcar común.
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 |
| Monosacáridos | Aldosas | Aldotriosa | Metabolismo | Gliceraldehído |
| Aldotetrosa | Ribosa | |||
| Aldohexosa | Glucosa | |||
| Aldoheptosa | Heptulosa | |||
| Cetosas | Cetotriosa | Metabolismo | Dihidroxiacetona | |
| Cetopentosa | Metabolismo | Xilulosa | ||
| Cetohexosa | Pared celular | Fructosa | ||
| Cetoheptosa | Metabolismo | |||
| Disacáridos | Mixta (2 monos) | Aldosa | Transporte en el floema | Sacarosa |
| Cetohexosa | ||||
| Oligosacáridos | Mixta (3 + monos) | Aldohexosa | Pared celular | Arabanos |
| Cetohexosa | ||||
| Polisacáridos | Mixta (muchos) | Glucosa | Reserva energética | Almidón |
| Polisacáridos | Muchos | Arabinosa | Estructural | Gomas |
| 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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PDF Word HTMLPreguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre una aldosa y una cetosa?
En una aldosa el grupo funcional es un aldehído situado en un extremo de la cadena; en una cetosa el grupo funcional es una cetona, que puede estar en cualquier otra posición.
¿Qué es el enlace glucosídico?
Es la reacción entre un hidroxilo de un monosacárido y el grupo OH del carbono anomérico de otro azúcar, con pérdida de una molécula de agua.
¿Cuál es la diferencia entre piranosa y furanosa?
La piranosa forma un anillo de seis átomos (cinco carbonos y un oxígeno), mientras que la furanosa forma un anillo de cinco átomos (cuatro carbonos y un oxígeno).
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