Polisacáridos: Estructura, Función y Clasificación en Biología

Los Polisacáridos: Estructura, Función y Clasificación

Los polisacáridos son glúcidos complejos formados por la unión de decenas a miles de monosacáridos mediante enlaces O-glucosídicos. Debido a esta estructura, poseen un elevado peso molecular, son sólidos, amorfos, insolubles (como la celulosa) y no reducen el reactivo de Fehling.

Clasificación de los Polisacáridos

Se clasifican principalmente según dos criterios:

• Por su estructura:
  • Homopolisacáridos: Formados por un solo tipo de monosacárido.
  • Heteropolisacáridos: Formados por dos o más monosacáridos diferentes.
• Por su función:
  • Polisacáridos de reserva energética: Almacenan energía para uso futuro.
  • Polisacáridos estructurales: Proporcionan soporte y rigidez a las células y organismos.

Homopolisacáridos

Estos polisacáridos están compuestos por un único tipo de monosacárido repetido.

Almidón

Es el polisacárido de reserva energética por excelencia en los vegetales, acumulándose en forma de gránulos en los amiloplastos. Está formado por miles de moléculas de glucosa, lo que lo convierte en la principal reserva de energía en las plantas. Se encuentra abundantemente en semillas de cereales, legumbres y tubérculos. Gracias al almidón, las plantas obtienen la energía necesaria durante la noche.

Los gránulos de almidón son muy insolubles en agua fría, pero en caliente, los polímeros más pequeños se dispersan en el agua (formando el almidón soluble), mientras que el resto continúa en forma de gránulo (almidón insoluble). Estos gránulos se hinchan y se rodean de moléculas de agua, formando una pasta pegajosa.

El almidón está compuesto por dos tipos de polímeros:

• Amilosa

  Representa aproximadamente el 30% del almidón. Es un polímero lineal de maltosas unidas por enlaces α(1→4). Por hidrólisis con ácidos o por acción de la enzima amilasa, da lugar primero a un polisacárido más pequeño llamado dextrina, luego a maltosas y, finalmente, por acción de la enzima maltasa, a D-glucosas libres.

• Amilopectina

  Constituye aproximadamente el 70% del almidón. Es un polímero de maltosas unidas por enlaces α(1→4), con ramificaciones mediante enlaces α(1→6). Cada rama tiene unas 12 glucosas unidas por enlaces α(1→4) y las ramificaciones aparecen aproximadamente cada 25 o 30 glucosas, lo que le confiere una estructura altamente ramificada. Por hidrólisis con ácido o amilasa, se obtienen maltosas y los núcleos de ramificación sobre los que esta enzima no puede actuar. Sin embargo, la enzima R-desramificante sí puede hacerlo. Posteriormente, la maltasa liberará glucosas libres.

Glucógeno

Es el polisacárido de reserva energética en los animales. Se encuentra principalmente en las células hepáticas y musculares. Las células hepáticas lo utilizan para abastecer de glucosa a todo el organismo, mientras que las musculares lo emplean para su propio consumo energético. Está formado por un polímero de maltosas con enlaces α(1→4) y numerosas ramificaciones α(1→6), con una ramificación aproximadamente cada 6 o 10 glucosas. La enzima amilasa produce maltosas y dextrinas, y la enzima R-desramificante actúa sobre los enlaces α(1→6). Posteriormente, la maltasa libera glucosas libres.

Celulosa

Es un polisacárido con función de sostén en los vegetales, constituyendo el elemento principal de las paredes celulares. Es un polímero de glucosas con enlaces β(1→4). Cada pareja de glucosas forma una celobiosa. Estos polímeros forman cadenas moleculares no ramificadas que pueden disponerse paralelamente y unirse mediante puentes de hidrógeno. Los animales, con muy pocas excepciones, no poseen enzimas capaces de romper el enlace β(1→4) y, por lo tanto, no pueden aprovechar la celulosa como fuente de energía. No obstante, es beneficiosa para el tránsito intestinal, ya que constituye lo que conocemos como fibra dietética.

Quitina

Es un componente esencial del exoesqueleto de artrópodos. En crustáceos, además, está impregnado con carbonato cálcico. Es un polímero de N-acetilglucosamina unido por enlaces β(1→4). Cada dos de estas unidades monoméricas forman una quitobiosa.

Heteropolisacáridos

Estos polisacáridos están compuestos por dos o más tipos diferentes de monosacáridos.

Pectina

Se encuentra en la pared celular vegetal y abunda en frutas como la manzana, pera, ciruela y membrillo. Tiene una notable capacidad gelificante, propiedad que se aprovecha en la elaboración de mermeladas y jaleas.

Agar

Se extrae de algas rojas. Es muy hidrófilo y se utiliza ampliamente en microbiología para preparar medios de cultivo, así como en la industria alimentaria como espesante y gelificante.

Goma Arábiga

Es una sustancia segregada por ciertas plantas que actúa como un protector natural de heridas y grietas en la corteza. También se emplea en la industria de pinturas y pegamentos, y como aditivo alimentario.