Biomoléculas orgánicas
Están presentes en la materia viva. Son los constituyentes estructurales principales de las células y los tejidos.
Carbohidratos o glúcidos
También llamados hidratos de carbono, sacáridos ó glúcidos.
Los carbohidratos son biomoléculas formadas básicamente por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O) en una proporción aproximada de un carbono por dos hidrógenos y un oxígeno. (CH2O)n.
Si solo contienen estos elementos son HOLÓSIDOS si tienen otros elementos químicos como N o S, son HETERÓSIDOS.
Monosacáridos
- Son fundamentales para la vida.
- Proporcionan energía química dentro de la célula.
- Suministran los componentes moleculares necesarios para la síntesis de compuestos más complejos.
Las aldopentosas y las hexosas en disolución no presentan estructura lineal, sino que presentan estructuras cerradas o cíclicas llamadas "proyección de Hawort".
El ciclo resultante puede tener forma pentagonal (furano) o hexagonal (pirano), denominándose los monosacáridos furanosas o piranosas respectivamente.
Debido a la presencia de enlaces covalentes sencillos, las moléculas del anillo de piranosas no pueden ser planas, y puede adoptar dos disposiciones diferentes: de silla, y de bote o nave.
Algunos monosacáridos:
Glucosa. También llamada azúcar de la uva, es una aldohexosa. Es el azúcar más utilizado por las células como fuente de energía. Se encuentra en forma libre en la sangre. Se puede obtener de la digestión de los glúcidos que tomamos con elalimento. Al degradarse en CO2 y H2O proporciona la energía que nuestras células necesitan para sus múltiples actividades. En los vegetales se encuentra formando parte de polisacáridos de reserva (amilosa y amilopectina) o estructurales (celulosa).
Fructosa. Es una cetohexosa que se encuentra estado libre en las frutas y que forma parte junto con la glucosa del disacárido sacarosa. En el hígado se transforma en glucosa, por lo que posee para nuestro organismo el mismo valor energético que ésta.
Ribosa. Es una aldopentosa que forma parte de la estructura de los ácidos nucleicos (ARN o ácido ribonucleico)
Desoxirribosa. Es un monosacárido que se origina por reducción de la ribosa en el carbono 2. Es el azúcar que forma parte del ADN o ácido desoxirribonucleico.
Isómeros
Los carbohidratos presentan isomería*. Los isómeros son compuestos con la misma forma molecular pero diferente estructura y, por tanto, diferentes propiedades físicas y químicas.
En los seres vivos solo existen los D monosacáridos
Cambios simples en la estructura de las moléculas, pueden tener enormes consecuencias en los que respecta a la función biológica de las mismas.
Disacáridos
Los disacáridos están formados por la unión de dos monosacáridos mediante un enlace O-glucosídico.
Los disacáridos pueden tener poder reductor*. El poder reductor se refiere a la capacidad de ciertas biomoléculas de actuar como donadoras de electrones o receptoras de protones en reacciones metabólicas de óxido-reducción.
Algunos disacáridos de interés
La sacarosa o azúcar de mesa, formado por α-glucosa y la β-fructosa. Es un compuesto de gran valor energético y uno de los principales componentes de la caña de azúcar y del azúcar de la remolacha.
La lactosa o azúcar de la leche, está constituida por β-galactosa y β-glucosa.
Es un azúcar reductor sintetizado por las células secretoras de las glándulas mamarias durante la lactancia, su hidrólisis se lleva a cabo por la acción de la enzima Lactasa.La maltosa está formada por dos moléculas de α-glucosa. Este compuesto se obtiene después de la digestión del almidón. Es un azúcar reductor.
Polisacáridos
Los polisacáridos están formados por la unión de muchos monosacáridos (puede variar entre 11 y varios miles), mediante enlace O-glucosídico, con pérdida de una molécula de agua por cada enlace.
Tienen pesos moleculares muy elevados, no poseen poder reductor y pueden desempeñar funciones de reserva energética o función estructural.
Polisacáridos de reserva energética:
ALMIDÓN
Polisacárido de reserva energética propio de los vegetales, y está integrado por dos tipos de polímeros:
- La amilosa, formada por unidades de maltosa. Presenta estructura helicoidal.
- La amilopectina, formada también por unidades de maltosas, con ramificaciones, que se producen aproximadamente cada 30 monómeros.
GLUCÓGENO
Polisacárido de reserva energética propio de los animales. Se encuentra abundantemente en el hígado y en los músculos. Molécula muy similar a la amilopectina; pero con mayor abundancia de ramificaciones.
Polisacáridos estructurales:
LA CELULOSA, que forma la pared celular de la célula vegetal. Esta pared constituye un estuche en el que queda encerrada la célula, que persiste tras la muerte de ésta.
La celulosa está constituida por unidades de β-glucosa, y la peculiaridad del enlace β (beta) hace a la celulosa inatacable por las enzimas digestivas humanas, por ello, este polisacárido no tiene interés alimentario para el hombre.
La QUITINA
Es otro polisacárido estructural presente en el exoesqueleto de los insectos y en los hongoshongos.
Al igual que los monómeros de glucosa en la celulosa, los de la quitina forman enlaces de hidrógeno entre cadenas adyacentes.
Resulta una lámina dura que confiere rigidez y protección.
Funciones de los hidratos de carbono:
Además de las funciones energética y estructural que se han descrito, los glúcidos intervienen en los procesos de identidad celular, presentando las señales de reconocimiento en la superficie de la célula.
Biomoléculas orgánicas: Lípidos