Monosacáridos, disacáridos, polisacáridos, lípidos y traducción proteica

Monosacáridos

Monosacáridos: son los glúcidos más simples que existen. Están formados por cadenas de átomos de carbono (habitualmente entre 3 y 7 carbonos) en las que la mayoría de los carbonos están unidos a un grupo alcohol (–OH) y uno de los carbonos puede formar un grupo aldehído o cetona; por ello se les define como polialcoholes. Muchos de ellos terminan con el sufijo -osa (por ejemplo, glucosa, fructosa, ribosa).

Disacáridos

Disacárido: son la unión de dos monosacáridos (generalmente de 6 átomos de carbono cada uno) mediante un enlace glucosídico (habitualmente enlace O‑glucosídico). Existen varios tipos de disacáridos según el tipo de monosacáridos y el tipo de enlace.

Tipos principales

• Celobiosa: formada por dos moléculas de glucosa unidas por un enlace O‑glucosídico β(1→4). Esta estructura da lugar a cadenas rígidas que forman parte de la celulosa; su hidrólisis requiere enzimas específicas (por ejemplo, la celulasa presente en algunos microorganismos digestivos de herbívoros).
• Lactosa: formada por glucosa y galactosa; es el azúcar de la leche y nutre a los recién nacidos. Está presente en la leche de mamíferos (por ejemplo, la leche de búfalo).
• Sacarosa: formada por glucosa y fructosa; es el azúcar de la fruta (presente en la fruta fresca). Tiene un enlace fácil de romper, puede cristalizar y es la base del azúcar de mesa.

Heteropolisacáridos y polisacáridos

Heteropolisacáridos: polymerizaciones de numerosos monosacáridos, que pueden incluir pentosas o hexosas; cumplen funciones estructurales y de señalización muy variadas. Un ejemplo relevante es el ácido hialurónico, que favorece el funcionamiento de las articulaciones y forma parte de la matriz extracelular.

Almidón (polisacárido vegetal)

Almidón (vegetal): es la forma en que las plantas almacenan glucosa en forma de gránulos. Está formado por dos polímeros de glucosa:

• Amilosa: cadenas lineales de moléculas de glucosa con estructura en espiral.
• Amilopectina: cadenas más cortas y ramificadas de moléculas de glucosa.

Amilosa y amilopectina se asocian y forman los gránulos de almidón; la estructura en espiral de la amilosa permite que, cuando la célula necesita glucosa, ésta sea liberada secuencialmente.

Glucógeno (reserva animal)

Glucógeno: reserva de glucosa en animales. Está formado por unidades de glucosa con una estructura fuertemente ramificada (arborescente), lo que proporciona muchos extremos libres capaces de liberar glucosa rápidamente. En humanos, los principales depósitos de glucógeno se encuentran en el hígado y en los músculos.

Clasificación de lípidos

Los lípidos se clasifican según su capacidad de saponificación y su composición química:

• Lípidos saponificables:
  • Simples: ácidos grasos, acilglicéridos (triacilglicéridos) y ceras.
  • Complejos: fosfolípidos y esfingolípidos (contienen grupos fosfato, aminoalcoholes u otros componentes adicionales).
• Lípidos insaponificables: terpenos, esteroides y prostaglandinas (no dan jabón al hidrolizarse).

Síntesis de proteínas (traducción)

Iniciación de la cadena

La traducción puede iniciarse cuando en el citoplasma hay suficiente cantidad de los distintos ARNt cargados con aminoácidos y cuando en el núcleo se ha producido la transcripción de ARN a ARNm. Para iniciar la síntesis de una cadena se necesitan los orgánulos llamados ribosomas, que están compuestos por dos subunidades (subunidad pequeña y subunidad mayor).

En la subunidad mayor del ribosoma existen sitios funcionales denominados sitio A y sitio P donde entran los complejos de transporte (ARNt) durante la traducción. Entre las subunidades existe un espacio funcional que permite el acoplamiento de los elementos de la traducción. Las subunidades deben estar unidas para que el ribosoma sea funcional; a partir de esa unión puede comenzar la traducción.

El extremo 5′ del ARNm se sitúa inicialmente en la zona de unión del ribosoma y el ARNm comienza a desplazarse hasta que el codón de inicio AUG se posiciona en el sitio P. Cuando AUG es reconocido en el sitio P por el ARNt iniciador, se inicia la síntesis proteica.

Elongación

Durante la elongación, cada aminoácido es incorporado a la cadena polipeptídica y el ARNt correspondiente se desprende una vez ha cedido su aminoácido; ese ARNt sin aminoácido sale hacia el citoplasma para ser recargado. Tras la incorporación del aminoácido, el sitio P queda ocupado por el ARNt que porta la cadena en crecimiento y el sitio A queda vacante momentáneamente; a continuación se produce la translocación, un desplazamiento del ARNm y de los ARNt en el ribosoma: el codón que estaba en el sitio A pasa a situarse bajo el sitio P, dejando libre el sitio A para el siguiente ARNt entrante.

Notas finales

• Se han corregido y organizado los términos para facilitar la comprensión: nombres de azúcares, tipos de enlaces y órganos implicados en el almacenamiento de glucógeno.
• Los conceptos sobre lípidos y las fases de la traducción se presentan con la terminología estándar (sitio A, sitio P, ARNm, ARNt, ribosoma).