¿Qué es un epímero?

Un epímero es un monosacárido que se diferencia de otro solo en la posición de un grupo hidroxilo (-OH) en un carbono quiral. Son sustancias distintas con propiedades y nombres diferentes.

¿Por qué los herbívoros pueden digerir la celulosa?

Porque en su aparato digestivo tienen microorganismos simbiontes capaces de producir celulasa, la enzima que hidroliza la celulosa. Algunos insectos, como las termitas, también lo logran por este mismo motivo.

¿Por qué los animales usan más los lípidos como energía?

Los lípidos acumulan mucha energía en poco peso y su combustión produce más del doble de energía que los glúcidos, lo que facilita el desplazamiento.

Glúcidos y lípidos: estructura, propiedades y funciones en biología

Resumen

El texto explica la estructura y las propiedades de los glúcidos, incluyendo la estereoisomería, el poder reductor medido con la prueba de Fehling y los polisacáridos de reserva y estructurales como el almidón, el glucógeno y la celulosa. También describe componentes de la materia viva como el agua, las sales minerales, y la estructura de los lípidos, con el enlace éster y los ácidos grasos.

Puntos clave

La estereoisomería aparece cuando hay al menos un carbono quiral (C*) y se representa con la proyección de Fischer.
Los epímeros se diferencian solo en la posición del grupo -OH en un carbono quiral y tienen nombres distintos.
La prueba de Fehling detecta glúcidos reductores: el sulfato de cobre (II) azul se reduce a óxido de cobre (I) rojo anaranjado.
El almidón está formado por amilosa (cadena lineal con enlaces α(1→4)) y amilopectina (ramificada con enlaces α(1→6)).
La celulosa forma microfibrillas unidas por puentes de hidrógeno; la mayoría de animales no la digiere por carecer de celulasa.
En los glicerolípidos se forma un enlace éster con liberación de una molécula de agua.
Los animales usan lípidos como fuente energética principal porque concentran más energía en menos peso.

Ponte a prueba

Glúcidos: Estructura, Propiedades y Funciones

Propiedades de los Monosacáridos

Estereoisomería

Consiste en la existencia de moléculas con la misma fórmula plana, pero distinta estructura espacial. Esto sucede siempre que hay algún átomo de carbono quiral (C*). Para su representación se utiliza habitualmente la proyección de Fischer.

Tipos de Isomería Espacial

Enantiómeros: Cada uno de estos isómeros espaciales es imagen especular no superponible del otro.
Epímeros: Cuando dos monosacáridos se diferencian solo en la posición de un grupo hidroxilo (-OH) en un carbono quiral (C*). Son sustancias diferentes, con propiedades distintas, y por tanto reciben nombres diferentes.

Propiedades Químicas: Poder Reductor

El carácter reductor se puede poner de manifiesto por medio de una reacción redox. El método más empleado es la prueba de Fehling, que consiste en calentar una disolución compuesta por el glúcido que se investiga y sulfato de cobre (II) ($ ext{CuSO}_4$). Si el glúcido es reductor, se oxidará dando lugar a la reducción del sulfato de cobre (II), de color azul, a óxido de cobre (I) ($ ext{Cu}_2 ext{O}$), de color rojo anaranjado.

Clasificación de Polisacáridos

Polisacáridos de Reserva

Almidón: Presenta dos tipos de cadenas:
- Amilosa: Está formada por moléculas de $\alpha$-D-glucosas unidas mediante enlaces $\alpha$ (1$\to$4) en una cadena sin ramificar. Esta cadena adopta una disposición helicoidal y tiene seis glucosas por cada vuelta de hélice.
- Amilopectina: También está constituida por $\alpha$-D-glucosas, aunque forma una cadena ramificada en la que existen uniones $\alpha$ (1$\to$4) como en el caso anterior, y enlaces $\alpha$ (1$\to$6) que originan puntos de ramificación cada doce monómeros.
Glucógeno (Se asume que se refiere a la reserva animal, aunque solo se menciona la palabra 'glucosa' en el original, se mantiene el contexto de reserva).

Polisacáridos Estructurales

Celulosa: Las largas cadenas de celobiosas (hasta 5000 moléculas) se pueden disponer paralelamente uniéndose mediante puentes de hidrógeno ($ ext{H}$) dando microfibrillas. Estas se unen y dan fibrillas que, a su vez, se agrupan en fibras ya visibles. La mayor parte de los animales no pueden digerir la celulosa por carecer de la enzima que la hidroliza, la celulasa. Sin embargo, los herbívoros y algunos insectos, como los termitas, se nutren con celulosa, ya que en su aparato digestivo poseen microorganismos simbiontes capaces de producir celulasa.

Componentes Fundamentales de la Materia Viva

Se describen brevemente otros componentes esenciales de la estructura celular y el metabolismo:

Agua: Constituye el componente principal de la estructura celular de los seres vivos.
Sales Minerales: Mantienen un correcto equilibrio metabólico. Al estar junto a los azúcares, ayudan a retener agua en el cuerpo para evitar la deshidratación en caso de escasez de líquido.
Glúcidos: Actúan como reserva de energía o pueden conferir estructura.
Lípidos: Son compuestos que sirven para regular la temperatura corporal y que funcionan como reserva energética.

Estructura de los Lípidos

Enlace Éster en Glicerolípidos

El enlace éster se da en los glicerolípidos, ya que estos están formados por una base nitrogenada, un ácido ortofosfórico, una glicerina y dos ácidos grasos. La unión se da entre los grupos hidroxilo ($ ext{OH}$) de cada molécula y se libera una molécula de agua, quedando dos átomos de oxígeno unidos en el enlace.

Ácidos Grasos y Metabolismo Energético

Ácidos Grasos: Son cadenas pares de hidrocarburos saturados o insaturados con un grupo carboxilo ($ ext{COOH}$). Su fórmula general es $\text{CH}_3-(\text{CH}_2)_n-\text{COOH}$.
Diferencias en el uso de Lípidos y Glúcidos: Los animales utilizan los lípidos como fuente de energía porque acumulan mucha energía en poco peso y su combustión produce más del doble de energía que los glúcidos, lo que facilita el desplazamiento. En contraste, los vegetales, como no necesitan desplazarse activamente, utilizan mejor la energía que les proporcionan los glúcidos.