Los Glúcidos: Características, Clasificación y Estructura

1. Los Glúcidos: Características y Clasificación

Los glúcidos, también llamados hidratos de carbono, son biomoléculas compuestas por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O). Su fórmula general es C_n(H₂O)_n. Desde el punto de vista químico, todos los glúcidos son polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas.

1.1 Funciones

• Energética: Son la principal fuente de energía para los seres vivos.
• Estructural: Forman parte de las paredes celulares de plantas y bacterias, entre otras estructuras.

1.2 Clasificación

• Osas o monosacáridos: Aldosas y cetosas.
• Ósidos:
  • Holósidos: Oligosacáridos y polisacáridos.
  • Heterósidos.

2. Monosacáridos

Son los glúcidos más sencillos, utilizados como fuente de energía. No son hidrolizables.

2.1 Propiedades

• Sólidos blancos cristalinos.
• Solubles en agua.
• Sabor dulce.
• Carácter reductor.

2.2 Estereoisomería

La isomería es una característica de los compuestos químicos que, siendo diferentes, tienen la misma fórmula molecular. La estereoisomería la presentan moléculas con la misma fórmula plana pero distinta estructura espacial. Esta característica se debe a la presencia de carbonos asimétricos. Se pueden distinguir mediante la representación de Fischer. Para nombrarlos, se considera el grupo OH del carbono asimétrico más alejado del grupo carbonilo. Si este OH queda a la derecha en la proyección de Fischer, se denomina estereoisómero D.

Tipos de estereoisómeros:

• Enantiómeros: Estereoisómeros especulares uno del otro.
• Epímeros: Estereoisómeros que varían en la posición de un grupo OH.

Clasificación de los monosacáridos:

Se clasifican según el número de átomos de carbono:

• Triosas: Aparecen como productos metabólicos.
• Tetrosas
• Pentosas
• Hexosas

2.3 Estructura Cíclica

Los monosacáridos de 5 o 6 carbonos forman moléculas cíclicas cuando están disueltos. Pueden ser:

• Pentagonales (furanosas)
• Hexagonales (piranosas)

La estructura cíclica se origina al reaccionar el grupo carbonilo con un OH, dando lugar a un enlace hemiacetal o hemicetal. Esto no implica pérdida o ganancia de átomos, sino una reorganización. Tras la ciclación, el carbono del carbonilo se convierte en asimétrico y se denomina carbono anomérico, originando dos nuevos estereoisómeros llamados anómeros. Las estructuras cíclicas se representan mediante la proyección de Haworth, donde el ciclo forma un plano y los radicales de cada carbono se sitúan por encima o por debajo. Los grupos OH y H situados a la derecha en la proyección de Fischer quedan hacia abajo en la de Haworth, y los de la izquierda, hacia arriba. Si el OH del carbono anomérico queda hacia abajo, se obtiene el anómero α, y si queda hacia arriba, el anómero β.

3. Disacáridos

Son glúcidos formados por la unión de dos monosacáridos mediante un enlace O-glucosídico. Reaccionan los OH de dos moléculas distintas, liberando una molécula de H₂O.

3.1 Nomenclatura

• Se escribe el nombre del monosacárido que emplea el OH del grupo carbonilo en la unión, cambiando "osa" por "osil".
• Entre paréntesis, se indican los carbonos que participan en el enlace, separados por una flecha.
• Se escribe el nombre del segundo monosacárido con la terminación "osa" si el enlace es monocarbonílico, o "ósido" si es dicarbonílico.

3.2 Clasificación

• Sacarosa: α-D-glucopiranosil (1→2) β-D-fructofuranósido. Se encuentra en la savia elaborada.
• Lactosa: β-D-galactopiranosil (1→4) β-D-glucopiranosa. Se encuentra en la leche.
• Maltosa: α-D-glucopiranosil (1→4) α-D-glucopiranosa. Se obtiene por hidrólisis del almidón.
• Isomaltosa: α-D-glucopiranosil (1→6) α-D-glucopiranosa. Se obtiene del almidón y del glucógeno.
• Celobiosa: β-D-glucopiranosil (1→4) β-D-glucopiranosa. Se obtiene por hidrólisis de la celulosa.

4. Polisacáridos

Son moléculas grandes formadas por cadenas largas de monosacáridos unidos por enlaces O-glucosídicos.

4.1 Propiedades

• Insolubles en agua.
• No cristalinos.
• No tienen sabor dulce.
• No poseen carácter reductor.

4.2 Clasificación

Homopolisacáridos:

• De reserva:
  • Almidón: Formado por amilosa y amilopectina. Se encuentra en las células vegetales.
  • Glucógeno: Polisacárido de reserva de hongos y animales.
  • Dextranos: Polisacárido de reserva de levaduras.
• Estructurales: Enlaces O-glucosídicos difíciles de hidrolizar.
  • Celulosa
  • Pectina
  • Quitina

Heteropolisacáridos:

• Constituidos por dos o más monosacáridos diferentes.
• Hemicelulosa: Componente de la pared celular vegetal; contiene xilosa y arabinosa.
• Gomas: Se encuentran en secreciones vegetales.
• Mucilagos: Presentes en vegetales, bacterias y algas.
• Mucopolisacáridos: Ácido hialurónico, condroitina, heparina.

Heterósidos con aglucón:

• Aglucón: Lípidos unidos a monosacáridos (cerebrósidos) y oligosacáridos (gangliósidos).
• Proteínas: Glucoproteínas, peptidoglucano, proteoglucano.
• Otros: Principios activos de plantas medicinales.