Carbohidratos Complejos: Polisacáridos y Heterósidos en Biología Celular

Polisacáridos: Estructura, Tipos y Funciones Biológicas

Los polisacáridos son polímeros constituidos por la unión de muchos monosacáridos, mediante enlaces O-glucosídicos que originan largas cadenas moleculares, lineales o ramificadas.

• Homopolisacáridos: Contienen una repetición de monosacáridos iguales.
• Heteropolisacáridos: Formados por monosacáridos diferentes.

Pueden contener enlaces glucosídicos tipo α o β. Los enlaces α son más débiles y se rompen y forman con gran facilidad, por lo que se encuentran en polisacáridos con función de reserva (ej.: almidón o glucógeno). Los enlaces β son más estables y resistentes, por lo que son característicos de polisacáridos con función estructural, como la celulosa.

Polisacáridos Estructurales

Homopolisacáridos Estructurales

• Celulosa: Polímero lineal de moléculas β-D-glucosa con enlaces β(1→4). Es insoluble en agua y solo puede ser hidrolizada totalmente a glucosa por algunas enzimas (celulasas) producidas por microorganismos, como las bacterias de la flora intestinal de los animales herbívoros (rumiantes) o protozoos que viven en el intestino de termitas.
• Quitina: Polímero lineal de N-acetil-β-D-glucosamina con enlaces β(1→4). Forma parte del exoesqueleto de artrópodos y de las paredes celulares de los hongos.

Heteropolisacáridos Estructurales

• Pectinas: Polímeros de ácido galacturónico, derivado de la galactosa (azúcar ácido), intercalándose otros monosacáridos, como la ramnosa. Se encuentran en la pared celular de células vegetales.
• Hemicelulosas: Conjunto heterogéneo de polisacáridos (glucosa, fucosa, galactosa; este último es un desoxiazúcar, la 6-desoxigalactosa).

Polisacáridos de Reserva

Homopolisacáridos de Reserva

• Almidón: Homopolisacárido de reserva de células vegetales. Formado por una mezcla de dos componentes con distinta estructura:
  • Amilosa: Cadenas no ramificadas de α-D-glucosas unidas por enlaces α(1→4).
  • Amilopectina: Molécula muy ramificada de α-D-glucosas con enlaces α(1→4), y en puntos de ramificación enlaces α(1→6).

  El almidón es abundante en plastos de células vegetales y en órganos de reserva de plantas, como tubérculos o raíces, y en semillas. Se hidroliza por unas enzimas específicas, llamadas amilasas, que se sintetizan en la mayoría de los organismos. Es abundante en la dieta de numerosos seres vivos y constituye la base de la dieta de la mayor parte de la humanidad (maíz, trigo, patata, etc.).

• Glucógeno: Homopolisacárido de reserva de las células animales. Similar a la amilopectina, formada por α-D-glucosas con uniones α(1→4), y ramificada en puntos de enlaces α(1→6).

  Se almacena en forma de gránulos en el hígado y en el músculo esquelético, donde se hidroliza fácilmente y rinde gran cantidad de glucosa cuando se requiere (ej.: en una persona bien nutrida, 70% glucógeno muscular, 25% glucógeno hepático, 5% glucosa sanguínea).

Heterósidos: Glucolípidos y Glucoproteínas

Los heterósidos son moléculas de enorme variedad, constituidas por un glúcido unido a otra molécula no glucídica, denominada aglucón. Según la naturaleza de la parte no glucídica se distinguen:

Glucolípidos

El aglucón es un lípido llamado ceramida. Los más importantes son los cerebrósidos y gangliósidos. Existen en la superficie externa de células de tejido nervioso, aunque también existen en otros tejidos animales. Se cree que intervienen en:

• Reconocimiento celular, pues proporcionan las señas de identidad de la célula.
• También actúan como receptores de moléculas extracelulares que actúan como señales.
• Algunos virus y bacterias se unen a estas moléculas como paso previo a la infección de las células.

Glucoproteínas

La fracción no glucídica, el aglucón, es una molécula de naturaleza proteica. Intervienen en:

• Procesos de coagulación: proteínas sanguíneas o séricas.
• Función defensiva: Inmunoglobulinas.
• Funciones hormonales: hormona luteinizante (LH) que provoca la ovulación en mujeres y la producción de testosterona en hombres.
• Proteínas de superficie externa de la membrana, que actúan como:
  • Receptores de mensajeros químicos.
  • Receptores de microorganismos infecciosos.
  • Procesos de reconocimiento celular.