Polisacáridos: estructura, clasificación y funciones biológicas (almidón, celulosa, quitina, glucógeno)
Resumen
El documento explica qué son los polisacáridos, cómo se clasifican en heteropolisacáridos y homopolisacáridos y cuáles son sus características físicas y químicas. Describe los homopolisacáridos estructurales (quitina y celulosa) y de reserva energética (almidón y glucógeno), con sus fuentes, composición y comportamiento en agua.
Puntos clave
- Los polisacáridos son glúcidos formados por muchos monosacáridos unidos mediante enlace O-glucosídico, con pérdida de una molécula de agua por cada enlace.
- Según su composición se dividen en heteropolisacáridos (dos o más tipos de monosacáridos: pectina, agar, goma arábiga) y homopolisacáridos (un solo tipo de monosacárido).
- La celulosa es un polímero de β-D-glucosas unidas mediante enlaces β(1→4) y es el componente más importante de la pared celular vegetal.
- La quitina está formada por N-acetil-glucosamina con enlaces β(1→4) y es el componente esencial del exoesqueleto de los artrópodos.
- El almidón es la reserva energética vegetal, formado por amilosa (30%) y amilopectina (70%), y se acumula en los plastos.
- El glucógeno es la reserva energética animal, abundante en hígado y músculo, con enlaces α(1→4) y ramificaciones α(1→6).
Los Polisacáridos: Estructura, Clasificación y Funciones Biológicas
Los polisacáridos son los glúcidos formados por la unión de muchos monosacáridos a través del enlace O-glucosídico, con la consiguiente pérdida de una molécula de agua por cada uno de los enlaces. Tienen masas moleculares muy elevadas; son sólidos amorfos; son completamente insolubles, como la celulosa, o forman dispersiones coloidales, como algunos componentes del almidón; no tienen sabor dulce y no son capaces de reducir el reactivo de Fehling.
Clasificación de los Polisacáridos
Según su composición, se dividen en:
1. Heteropolisacáridos
Son sustancias que, por hidrólisis, dan lugar a dos o más tipos diferentes de monosacáridos o derivados de estos. Presentan enlace α. Los más importantes son:
- Pectina: Se encuentra en la pared de las células vegetales. Tiene una gran capacidad gelificante, la cual se aprovecha para preparar mermeladas.
- Agar: Se extrae de las algas rojas. Es muy hidrófilo y se utiliza para preparar medios de cultivo y en la elaboración industrial de alimentos.
- Goma arábiga: Es una sustancia segregada por las plantas que les sirve para cerrar las heridas que se puedan producir. Se aprovecha como pegamento.
2. Homopolisacáridos
Compuestos por un solo tipo de monosacáridos. Pueden tener enlace β y función estructural, como la quitina y la celulosa, o enlace α y función de reserva energética, como el almidón y el glucógeno.
Homopolisacáridos Estructurales
La Quitina
La quitina es un polímero de aminoazúcares, como la N-acetil-glucosamina, unidas mediante enlaces β(1 → 4). Cada pareja de estas moléculas constituye una quitobiosa. Forman cadenas lineales dispuestas en paralelo. La quitina es el componente esencial del exoesqueleto de los artrópodos. En los crustáceos se encuentra impregnada de carbonato de calcio, lo que aumenta su dureza.
La Celulosa
La celulosa es un polisacárido con función esquelética propio de los vegetales. Es el elemento más importante de la pared de las células vegetales y, por tanto, la biomolécula más abundante en la naturaleza. Es un polímero de β-D-glucosas unidas mediante enlaces β(1 → 4). Cada pareja de estas glucosas constituye una celobiosa y cada polímero tiene de 150 a 5000 moléculas de celobiosa. Estos polímeros forman cadenas moleculares no ramificadas, que se disponen paralelamente uniéndose mediante enlaces de hidrógeno.
Homopolisacáridos de Reserva Energética
El Almidón
El almidón es el polisacárido de reserva propio de las células vegetales. Se acumula en el interior de los plastos en forma de gránulos de almidón. Está formado por la unión de centenares a miles de glucosas y, por ello, constituye una gran reserva energética. Estas moléculas, al no estar disueltas en el citosol, no influyen en la presión osmótica interna, por lo que se evita una entrada excesiva de agua.
Composición y Fuentes del Almidón
El almidón está integrado por dos tipos de polímeros:
- La amilosa (30% en peso).
- La amilopectina (70% en peso).
Las principales fuentes de almidón son las semillas de los cereales (trigo, maíz y arroz), de las legumbres y los tubérculos (patata y boniato). A partir del almidón, las plantas pueden obtener energía sin necesidad de luz, proceso imprescindible durante la noche y en la germinación y desarrollo de las semillas.
Comportamiento en Agua
Los gránulos de almidón son insolubles en agua fría, pero en agua caliente los polímeros más pequeños de almidón se dispersan (almidón soluble), mientras que el resto, la mayor parte, continúa en los gránulos (almidón insoluble). Los gránulos se hinchan y se rodean de moléculas de agua formando una pasta pegajosa denominada engrudo de almidón.
El Glucógeno
El glucógeno es el polisacárido con función de reserva energética propio de los animales. Abunda en el interior de las células del hígado y de los músculos. Igual que la amilopectina, está constituido por un polímero de maltosas unidas mediante enlaces α(1 → 4), con ramificaciones en posición α(1 → 6).
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PDF Word HTMLPreguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre heteropolisacáridos y homopolisacáridos?
Los heteropolisacáridos dan por hidrólisis dos o más tipos de monosacáridos o derivados, mientras que los homopolisacáridos están compuestos por un solo tipo de monosacárido.
¿Por qué el almidón no altera la presión osmótica de la célula?
Porque sus moléculas no están disueltas en el citosol, sino acumuladas en forma de gránulos dentro de los plastos, lo que evita una entrada excesiva de agua.
¿Cuál es la diferencia entre el almidón y la celulosa?
El almidón es un polisacárido de reserva energética con enlaces α, mientras que la celulosa tiene función estructural y sus glucosas se unen mediante enlaces β(1→4).
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