Los glúcidos son biomoléculas formadas por C, H y O, químicamente polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas (o sustancias que los originan por hidrólisis). Son la principal fuente de energía inmediata de las células (glucosa), su reserva (almidón, glucógeno) y un componente estructural clave (celulosa, quitina).
Objetivos
- Clasificar los monosacáridos según su grupo funcional y su número de carbonos
- Explicar la isomería (carbonos asimétricos, series D y L) y la ciclación (anómeros α y β)
- Describir el enlace O-glucosídico y reconocer los disacáridos reductores
- Relacionar la estructura del almidón, el glucógeno y la celulosa con su función
1. Monosacáridos
Son los glúcidos más sencillos: no se hidrolizan. Son sólidos blancos, cristalinos, solubles en agua, de sabor dulce y reductores (su grupo carbonilo reduce el reactivo de Fehling).
| Según el grupo carbonilo | Según el número de C | Ejemplos |
|---|---|---|
| Aldosas (grupo aldehído) | Triosa (3 C) | Gliceraldehído |
| Cetosas (grupo cetona) | Triosa (3 C) | Dihidroxiacetona |
| Aldopentosas / cetopentosas | Pentosa (5 C) | Ribosa y desoxirribosa (ácidos nucleicos), ribulosa (fotosíntesis) |
| Aldohexosas / cetohexosas | Hexosa (6 C) | Glucosa, galactosa (aldosas); fructosa (cetosa) |
Carbono asimétrico: Carbono unido a cuatro grupos distintos. Un monosacárido con n carbonos asimétricos tiene 2ⁿ estereoisómeros. Se asigna a la serie D si el –OH del carbono asimétrico más alejado del grupo carbonilo está a la derecha en la proyección de Fischer, y a la serie L si está a la izquierda. En los seres vivos predominan los D-monosacáridos.
¿Cuántos estereoisómeros tiene una aldohexosa?
- En la cadena abierta, los carbonos 2, 3, 4 y 5 son asimétricos: n = 4
- 2⁴ = 16
16 estereoisómeros (8 de la serie D y 8 de la serie L)
2. Ciclación de los monosacáridos
En disolución, las pentosas y hexosas forman anillos: el grupo carbonilo reacciona con un –OH de la misma molécula (enlace hemiacetal en aldosas, hemicetal en cetosas). El anillo de 6 vértices se llama piranosa (glucosa) y el de 5 vértices, furanosa (fructosa, ribosa).
Anómeros α y β: Al ciclarse, el carbono carbonílico se vuelve asimétrico (carbono anomérico). En la proyección de Haworth, si su –OH queda por debajo del plano del anillo, es el anómero α; si queda por encima, el anómero β.
3. Enlace O-glucosídico y disacáridos
El enlace O-glucosídico une el –OH del carbono anomérico de un monosacárido con un –OH de otro, liberando una molécula de agua. Si el segundo monosacárido conserva libre su carbono anomérico, el disacárido sigue siendo reductor.
| Disacárido | Composición y enlace | ¿Reductor? | Dónde aparece |
|---|---|---|---|
| Maltosa | α-D-glucosa (1→4) D-glucosa | Sí | Hidrólisis del almidón |
| Lactosa | β-D-galactosa (1→4) D-glucosa | Sí | Leche de mamíferos |
| Sacarosa | α-D-glucosa (1→2) β-D-fructosa | No | Caña y remolacha azucareras |
| Celobiosa | β-D-glucosa (1→4) D-glucosa | Sí | Hidrólisis de la celulosa |
4. Polisacáridos
| Polisacárido | Monómero y enlaces | Función | Organismos |
|---|---|---|---|
| Almidón: amilosa | α-D-glucosa (1→4), cadena helicoidal sin ramificar | Reserva energética | Vegetales |
| Almidón: amilopectina | α (1→4) con ramificaciones α (1→6) cada 15 – 30 restos | Reserva energética | Vegetales |
| Glucógeno | α (1→4) con ramificaciones α (1→6) cada 8 – 12 restos | Reserva energética (hígado y músculo) | Animales y hongos |
| Celulosa | β-D-glucosa (1→4), cadenas lineales unidas por puentes de hidrógeno (microfibrillas) | Estructural: pared celular | Vegetales |
| Quitina | N-acetilglucosamina β (1→4) | Estructural: exoesqueleto, pared de los hongos | Artrópodos y hongos |
Los enlaces β (1→4) de la celulosa forman cadenas rectas que se empaquetan en fibras muy resistentes. La mayoría de los animales no puede digerirla porque carece de celulasas; los rumiantes lo logran gracias a microorganismos simbiontes.
Recuerda
- Monosacáridos: aldosas o cetosas, de 3 a 7 C; reductores y no hidrolizables.
- n carbonos asimétricos ⟹ 2ⁿ estereoisómeros; serie D o L según el –OH del C asimétrico más alejado del carbonilo.
- Ciclación: piranosas y furanosas; anómero α (–OH abajo) y β (–OH arriba).
- El enlace O-glucosídico libera agua; la sacarosa es el disacárido no reductor.
- Almidón y glucógeno (α) son reservas; celulosa y quitina (β) son estructurales.
¡Ahora te toca a ti!
Comprueba que lo has entendido con los ejercicios y repasa con el resumen.