1. Glúcidos

Biomoléculas formadas por C, H y O, que pueden contener N, S y P. Se conocen como hidratos de carbono, aunque no son estructuras carbonadas hidratadas. Químicamente son aldehídos y cetonas con múltiples grupos hidroxilo. Pueden contener otros grupos.

1.1. Monosacáridos

Sólidos, cristalizables y solubles en agua (polares). Tienen función energética y no son hidrolizables. Son los glúcidos más sencillos, por lo que las células pueden usarlos como fuente energética. Son polialcoholes.

Propiedades:

• Poder reductor.
• Solubles en agua (debido a la presencia de átomos de O, que aportan gran polaridad a los compuestos).
• Actividad óptica (son capaces de desviar el plano de polarización de un haz de luz polarizada, dextrógiros y levógiros).
• Isomería (Tienen isómeros, pueden ser funcionales o espaciales):
  • Esteroisómeros: misma fórmula molecular y conectividad, pero diferente orientación. Pueden ser de dos tipos:
    • Enantiómeros: La posición del carbono asimétrico varía. Forma D y Forma L.
    • Diasteroisómeros: presentan la misma forma y no son imágenes especulares. Son epímeros cuando se distinguen en la posición del grupo OH de un carbono asimétrico.

Estructura: Cuando tienen más de 5 carbonos, presentan estructura cíclica.

Importancia Biológica:

1. Gliceraldehído: Participa en el metabolismo de la glucosa y las grasas. No constituye estructuras cíclicas.
2. Dihidroxiacetona: Similar al gliceraldehído. No posee actividad óptica.
3. D-Ribosa y D-Desoxirribosa: Son pentosas, componentes fundamentales y estructurales de ácidos nucleicos y de nucleótidos en estado libre como el ATP.
4. Ribulosa: Pentosa, sustrato para la fijación del CO2 atmosférico en la fotosíntesis.
5. Glucosa: Hexosa. Monosacárido más abundante. Forma parte de glúcidos más complejos. Es el principal nutriente de los seres vivos y las células lo usan para conseguir energía. Se encuentra libre en el citoplasma celular, la sangre y los frutos.
6. Galactosa: Hexosa. No se encuentra libre. Componente de la lactosa, de polisacáridos complejos y heterósidos.
7. Fructosa: Se halla en las frutas, libre o unido a una glucosa. Las células la convierten en glucosa, por lo que tiene un valor nutritivo equivalente.

2. Oligosacáridos

Formados por varios monosacáridos (de 2 a 10). Pueden hidrolizarse dando lugar a los monosacáridos que los forman. Tienen sabor dulce, son cristalizables y solubles en agua. Los disacáridos son los más abundantes.

2.2 Disacáridos

Los monosacáridos se unen para formar disacáridos mediante un enlace O-glucosídico, que se forma por la pérdida de una molécula de H₂O. La reacción inversa se denomina hidrólisis.

• Monocarbonílico: carbono anomérico + carbono no anomérico (poder reductor).
• Dicarbonílico: carbono anomérico + carbono anomérico (no posee poder reductor).

Propiedades: Poseen las mismas que los monosacáridos, excepto que el poder reductor solo se produce en los enlaces monocarbonílicos.

Importancia Biológica:

1. Sacarosa: Presente en el azúcar común de caña o remolacha. Unión de 1 molécula de glucosa y 1 de fructosa. Enlace alfa(1→2) dicarbonílico, sin poder reductor.
2. Maltosa: Se obtiene por la hidrólisis del almidón o del glucógeno. Se encuentra en semillas en germinación. Formada por la unión de dos moléculas de glucosa. Enlace alfa(1→4) monocarbonílico. Poder reductor.
3. Lactosa: Se encuentra en la leche. Formada por la unión de glucosa y galactosa. Enlace beta(1→4) monocarbonílico. Poder reductor.
4. Celobiosa: No se encuentra libre en la naturaleza. Se obtiene por la hidrólisis de la celulosa. Formada por 2 moléculas de glucosa. Enlace beta (1→4) monocarbonílico.

3. Polisacáridos

Más de 10 monosacáridos con enlace O-glucosídico. Carecen de sabor dulce. No tienen poder reductor. No son cristalizables en agua ni solubles en ella. Enlaces alfa → débiles, polisacáridos de reserva; enlaces beta → estables, polisacáridos estructurales.

3.1 Homopolisacáridos Estructurales (mismo monosacárido)

1. Celulosa: Formada por muchas moléculas de glucosa con enlaces beta(1→4), cadenas lineales no ramificadas. Polímero de la celobiosa. Las cadenas se unen por puentes de hidrógeno y forman microfibrillas, fibrillas y fibras. Forma las paredes celulares de las células vegetales. No se destruyen con enzimas digestivas.
2. Quitina: Polímero lineal de N-acetil-glucosamina con enlaces beta(1→4). Cadenas lineales similares a las de la celulosa. Forma cutículas, exoesqueleto de artrópodos y el recubrimiento de algunos hongos.

3.2 Homopolisacáridos de Reserva (enlaces alfa, función de reserva energética, pueden hidrolizarse, estructuras ramificadas, dispersión en coloides)

1. Almidón: Principal elemento de reserva en vegetales. En semillas, raíces y tallos. Se sintetiza en cloroplastos. Formado por: Amilosa (largas cadenas de glucosa unidos por enlaces alfa (1→4)) y Amilopectina (muy ramificada, esqueleto de glucosa con uniones alfa(1→4) y puntos de ramificación con enlaces alfa(1→6) cada 15 o 30 monómeros).
2. Glucógeno: Formado por la unión de muchas glucosas. Estructura similar a la Amilopectina, pero con más ramificaciones, cada 8 a 12 unidades. Polisacárido de reserva en hongos y animales. Se almacena en hígado y músculos, pero se agota muy rápido.

4. Heteropolisacáridos (diferentes monosacáridos)

• Hemicelulosa: Pared celular. Formado por glucosa, xilosa y otros monosacáridos.
• Agar-agar: Polímero de galactosa, industria alimentaria y como medio de cultivo de microorganismos.
• Mucopolisacáridos: Origen animal, variada composición y funciones. Se asocian a proteínas para formar productos viscosos. Ácido hialurónico, condroitina y heparina.
• Mucílagos: Absorben agua, industria farmacéutica.