Bioquímica dels glúcids: aigua, pentoses, hexoses i disacàrids

1. Alta capacitat dissolvent: dissol una gran varietat de substàncies. Actua com a vehicle de transport cel·lular i és el medi on es produeixen les reaccions metabòliques.

2. Alta força de cohesió: la molècula d'aigua està fortament atreta per enllaços d'hidrogen amb altres molècules d'aigua.

3. Gran capacitat de retenció d'energia: cal una gran quantitat d'energia per trencar els ponts d'hidrogen entre dues molècules d'aigua. Això dona estructura al citoesquelet hidrostàtic i turgència a la cèl·lula.

4. Elevada tensió superficial: la superfície de l'aigua resisteix a trencar-se, la qual cosa permet la flotabilitat de formes de vida que viuen a la superfície.

5. Alta força d'adhesió: s'adhereix al recipient que la conté. L'adhesió i la cohesió fan que l'aigua ascendeixi per capil·laritat (ascens de la saba).

6. Alt calor específic i alt calor de vaporització: cal molta energia per elevar la temperatura de l'aigua i per trencar els ponts d'hidrogen. Funció termoreguladora: l'aigua absorbeix o perd molta calor sense variar la seva temperatura, mantenint la temperatura dels organismes dins de límits adequats.

7. Baix grau d'ionització: pH = 7 (concentració de H+ = 10^-7). Funció amortidora: el pH neutre és compatible amb el pH cel·lular.

8. Reducció de la viscositat (resistència d'un líquid a fluir) i menor densitat en estat sòlid (el gel flota): el gel forma una capa que protegeix l'aigua de sota. Funció ecològica: la vida és possible en climes molt freds.

Difusió: distribució homogènia d'un solut en un dissolvent. Mitjançant una membrana permeable, el solut i el dissolvent passen fins a igualar la concentració (freqüent en la comunicació intercel·lular). La membrana és permeable a l'aigua i als solutes petits.

Diàlisi: separació de partícules col·loidals de no col·loidals mitjançant una membrana permeable només a les no col·loidals (permet el pas d'aigua i solutes no col·loidals).

Osmosi: fenomen degut al trasllat d'aigua a través d'una membrana semipermeable, que fa que es igualin les concentracions. La membrana només deixa passar l'aigua, no els solutes, des de la solució més diluïda cap a la més concentrada.

Pentoses: cetopentosa (D-ribulosa) i aldopentoses (D-ribosa i D-2-desoxiribosa). Les dues formen part de l'ADN; l'última perd un oxigen en el H del C2. Estructura i estabilitat: formen cicles per reacció entre el grup carbonil i el grup hidroxil del penúltim carboni. Són heterocicles que formen un anell de furanosa. Per això el nom de les aldopentoses és també ribofuranosa i desoxiribofuranosa.

Hexoses: estructura i freqüència cíclica.

Glucosa: font principal d'energia per a les cèl·lules. Unint diverses glucoses s'obtenen el midó (vegetal) i el glucogen (animal). És molt dextrògira. Heterocicle format pels carbonis C1 i C5, amb forma hexagonal: anell de piranosa, anomenat glucopiranosa. Quan es tanca el cicle, el carboni carbonílic es transforma en un carboni asimètric (anomèric), que dona lloc a dos anòmers:

A. Alfa: el grup OH del carboni anomèric està dirigit cap avall, en posició trans respecte al CH2OH.

B. Beta: el grup OH està dirigit cap amunt, en posició cis.

Fructosa: present en la fruita. Associada a la glucosa forma la sacarosa. El fetge transforma la fructosa en glucosa (té el mateix poder alimentari). Té forma cíclica pentagonal, per la qual cosa s'anomena D-fructo-furanosa. És levògira. Alfa si el grup -OH queda a un costat del pla respecte al CH2OH; beta si queda al mateix costat del pla.

Glúcids formats per la unió de dos monosacàrids. Els més importants són:

A) Maltosa: formada per alfa-D-glucopiranosa + alfa/beta-D-glucopiranosa. Present en la ordi (important per a la fabricació de la cervesa).

B) Cel·lobiosa: beta-D-glucopiranosa (x2). No es troba lliure a la natura (s'obté per hidròlisi de la cel·lulosa).

C) Lactosa: beta-D-galactopiranosa + alfa/beta-D-glucopiranosa. Lliure en la llet de mamífers. La lactasa l'hidrolitza en les persones.

D) Sacarosa: alfa-D-glucopiranosa + beta-D-fructofuranosa. Lliure en la canya de sucre i la remolatxa sucrera.

Si la reacció dels grups -OH provinents dels dos carbonis anomèrics, el disacàrid serà dicarbonílic i no tindrà poder reductor. Sense embargo, si en l'enllaç participen els grups -OH d'un carboni anomèric i d'un carboni no anomèric, el disacàrid serà monocarbonílic i tindrà poder reductor.