Biomoléculas

Carbohidratos

Carbohidratos Los hidratos de carbono, sacáridos o glúcidos se definen como polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas y sus derivados. Muchos poseen fórmula empírica (CH2O)n, que daba a entender que se trataba de hidratos de carbono. La mayoría de la materia orgánica que hay en la biósfera se encuentra en forma de gúcidos. Los monosacáridos, también llamados azúcares sencillos,están constituidos por una sola unidad de polihidroxialdehído o polihidroxicetona. Los oligosacáridos (del griego oligo “pocos”), contienen de 2 a 10 unidades de monosacáridos unidas medialte enlaces glucosídicos. Los polisacáridos contienen muchas unidades de monosacáridos enlazadas, formando cadenas lineales ramificadas. Muchos polisacáridos contienen unidades de monosacáridos que se repiten, biende una sola clase, o dos clases que se alternan. Los polisacáridos desempeñan dos funciones biológicas principales: una como almacenadores de combustible y otra como elementos estructurales. El almidón y el glucógeno son las principales formas de almacenamiento de energía por parte de plantas y animales respectivamente. Monosacáridos Los monosacáridos tiene una fórmula empírica (CH2O)n en la que nvaría de entre 3 y 8C. Su esqueleto no está ramificado y todos los átomos de carbono, excepto uno, posee, un grupo hidroxilo. El carbono restante es el carbono carbonílico, el el caso de ser un grupo cetona, glúcido recibe el nombre de cetosa; en caso de que el carbono carbonílico sea un grupo aldeído, se le denomina aldosa. Los monosacáridos más sencillos son las triosas, el gliceraldehido y ladihidroxicetona. El gliceraldehído es una aldotriosa y la dihidroxiacetona es una cetotriosa. Entre los monosacáridos se encuentran las terosas, pentosas, hexosas, heptosas y octosas, sin embargo, las hexosas son las más abundantes. La mayor parte de ellos tienen sabor dulce. Todos los monosacáridos a excepción de la dihidroxiacetona tienen carbonos quirales y por lo tanto son moléculas quirales.La forma habitual de la glucosa hallada en la naturaleza es dextrorrotatoria, mientras que la forma corriente de la fructuosa es levorrotatoria, sin embargo sus configuraciones absolutas están emparentadas con la del D-gliceraldehído. Para aquellos azúcares que poseen dos o más átomos de carbono asimétricos, se ha adoptado la convención de que los prefijos D y L se refieren al átomo de carbonoasimétrico más alejado del átomo de carbono carbonílico. Dos azúcares que difieren únicamente en la configuración de un átomo de carbono específico son epímeros uno del otro. La D-glucosa y la D-manosa son epímeros respecto al átomo de carbono 2. Cuando la D-glucosa se disuelve en agua, la rotación óptica de cada uno cambia gradualmente con el paso del tiempo. Este cambio, llamado mutarrotación, se debe a laformación de una mezcla en equilibrio constituida por un tercio de α-D-glucosa y dos tercios de β-D-glucosa, esto se debe a la formación de una estructura cíclica por reacción de un grupo hidroxilo alcohólico del carbono 5 y el carbono 1 aldehídico. Esta forma cíclica de anillos de 6 miembros se llaman piranosas por ser derivados del pirano. Para los anillos de 5 miembros, reciben el nombre defuranosas, por ser derivados del furano.

Los glúcidos que difieren entre sí por la configuración del carbono carbonílico se llaman anómeros y dicho carbono se denomina carbono anomérico. Aunque en principio se definen los glúcidos como polihidroxialdehídos o polihidroxiacetonas, la mayoría de los monosacáridos que se encuentran en la naturaleza no poseen grupos carbonilo libres y se definirían másadecuadamente como polihidroxiacetales. Las aldopiranosas reaccionan fácilmente con los alcoholes en presencia de un ácido mineral formando α- y β-glucósidos. Los glucósidos son acetales mixtos asimétricos formados por la reacción del átomo de carbono anomérico del hemiacetal intramolecular o forma piranósica de la aldohexosa, con un grupo hidroxilo aportado por un alcohol; éste enlace se llama...