Hiddratos de Carbono

Química Biológica I
2009

Hidratos de Carbono

CAPÍTULO 1
HIDRATOS DE CARBONO
Índice

1.1. Generalidades

2

1.2. Función biológica

2

1.3. Definición

2

1.4. Clasificación

2

1.4.1. Monosacáridos

3

1.4.2. Derivados de monosacáridos

9

1.4.3. Disacáridos

12

1.4.4. Polisacáridos

13

1.4.4.1. Homopolisacáridos

13

1.4.4.2. Heteropolisacáridos16

1.4.5. Peptidoglicanos

18

1.4.6. Proteoglicanos

20

1.4.7. Glicoproteínas

20

1.4.8. Glicolípidos

24

1.5. Análisis de carbohidratos

25

1.5.1. Determinación de carbohidratos

25

1.5.1.1. Oxidación de azúcares

25

1.5.1.2. Deshidratación de azúcares

26

1.5.1.3. Reacción con la o-toluidina

26

1.5.2. Secuenciación de oligosacáridos
1.6.Bibliografía

26
28

1

Química Biológica I
2009

Hidratos de Carbono

CAPÍTULO 1: HIDRATOS DE CARBONO
1.1. Generalidades
Los hidratos de carbono, también llamados carbohidratos o glúcidos, son importantes componentes de
los seres vivos. Abundan en tejidos vegetales, en los cuales forman los elementos fibrosos o leñosos de su
estructura y los compuestos de reserva nutricia detubérculos, semilla y frutos. También se encuentran ampliamente distribuidos en tejidos animales, disueltos en los humores orgánicos, y en complejas moléculas
con diversas funciones.
Los vegetales sintetizan hidratos de carbono a partir de CO2 y H2O, captando energía lumínica en un
proceso denominado fotosíntesis. Estos glúcidos son ingeridos por animales, y en gran parte utilizados como
combustible. Enla alimentación humana, los carbohidratos son los principales proveedores de energía. En
una dieta equilibrada, los hidratos de carbono deben proveer entre 50 y 60% del total de calorías.

1.2. Función biológica
Los sacáridos desempeñan una gran variedad de funciones en los organismos vivos. De hecho, el principal ciclo energético de la biosfera depende en gran parte del metabolismo de loshidratos de carbono.
Antes de pasar a la estructura de los hidratos de carbono, examinemos brevemente este ciclo. En la fotosíntesis, las plantas captan CO2 de la atmósfera y lo “fijan” en hidratos de carbono. La reacción básica puede
describirse (de una manera enormemente simplificada) como la reducción del CO2 a hidratos de carbono, en
este caso representados por la glucosa, producida por laluz. Gran parte de estos hidratos de carbono se
almacenan en las plantas en forma de almidón o celulosa. Los animales obtienen los hidratos de carbono
ingiriendo las plantas o los animales herbívoros. Así pues, los hidratos de carbono sintetizados por las plantas pasan a ser en última instancia las principales fuentes de carbono de todos los tejidos animales. En la
otra mitad del ciclo, tanto lasplantas como los animales realizan, a través del metabolismo oxidativo, una
reacción que es la inversa de la fotosíntesis, mediante la cual producen de nuevo CO2 y H2O (fig. 1-1). Esta
oxidación de los hidratos de carbono es el principal proceso de generación de energía del metabolismo.
Fig. 1.1. Ciclo energético de la vida. En la fotosíntesis, las plantas utilizan la energía de la luz solarpara combinar CO2 y H2O en hidratos de
carbono, liberando O2 en el proceso. En la respiración, tanto las plantas
como los animales oxidan los hidratos de carbono elaborados por las
plantas, liberando energía y volviendo a formar CO2 y H2O.

Por cruciales que resulten el almacenamiento y la generación de energía, no son éstas las únicas funciones de los hidratos de carbono. Muchos materialesestructurales biológicos son polisacáridos en parte o en
su totalidad. Como ejemplos importantes de ello cabe citar la celulosa de las plantas leñosas, las paredes
celulares de las bacterias, y los exoesqueletos de los insectos y otros artrópodos. Los polisacáridos de las
superficies celulares o los que están adheridos a las proteínas desempeñan un papel diferente, que es facilitar
el...