Estrutura e Función dos Glícidos e Lípidos: Conceptos Clave de Bioquímica

1. Glícidos

Funcións dos glícidos

• Enerxética: é o principal glícido do metabolismo e exerce unha misión enerxética ao oxidarse para producir enerxía. A glicosa pode almacenarse en forma de glicóxeno (nos animais) ou amidón (nas plantas).
• Estrutural: algúns glícidos poden formar estruturas resistentes que lle proporcionan á célula rixidez e resistencia: nas plantas (celulosa), en animais e fungos (quitina) e en bacterias (mureína ou peptidoglicano).
• Outras funcións: funcións inmunolóxicas, antibióticas, anticoagulantes, entre outras.

Isomería

Son isómeros aqueles compostos que teñen a mesma fórmula empírica pero distinta fórmula estrutural.

Tipos de isómeros

1. Estereoisómeros (isómeros espaciais): os máis importantes son:
   • Enantiómeros: teñen todos os carbonos asimétricos orientados cara ao lado contrario (formas D e L).
   • Anómeros: isómeros de compostos cíclicos con carbonos anoméricos (formas alfa e beta).
2. Isómeros ópticos: desvían o plano da luz polarizada. Poden ser:
   • Dextroxiros (+)
   • Levoxiros (-)

Ciclación

Os monosacáridos de 5 átomos de carbono ou máis poden formar moléculas cíclicas en disolución mediante enlaces intramoleculares entre átomos da mesma molécula.

Isómeros alfa e beta

Nas formas cíclicas aparece un novo carbono asimétrico que pode rotar e que se denomina carbono anomérico. O grupo -OH unido ao carbono anomérico pode situarse cara a abaixo ou cara a arriba, orixinando dous isómeros chamados anómeros:

• Alfa (α): o grupo -OH do carbono anomérico está situado cara a abaixo.
• Beta (β): o grupo -OH do carbono anomérico está situado cara a arriba.

Oligosacáridos

Son glícidos formados pola unión de 2 a 10 monosacáridos mediante enlace O-glicosídico. Os máis salientables son os disacáridos. Se conteñen un carbono anomérico libre, conservan o seu poder redutor.

Existen dous tipos de enlace O-glicosídico nos disacáridos:

1. Enlace monocarbonílico: establécese entre o carbono anomérico dun monosacárido e un carbono non anomérico do outro. Conservan o poder redutor. Exemplos:
   • Maltosa: glicosa + glicosa.
   • Lactosa: galactosa + glicosa.
2. Enlace dicarbonílico: establécese entre os dous carbonos anoméricos. Estes disacáridos perden o poder redutor. Exemplo:
   • Sacarosa: glicosa + frutosa.

Polisacáridos

Están formados pola unión de 11 a millóns de monosacáridos unidos por enlace O-glicosídico. A diferenza dos monosacáridos e disacáridos, non teñen sabor doce e son insolubles. Exercen funcións de reserva enerxética e estruturais.

Os máis importantes son:

1. Glicóxeno: a molécula presenta forma helicoidal con ramificacións. É o polisacárido de reserva propio dos animais. A glicosa almacénase en forma de glicóxeno para ser liberada por encimas cando resulte necesario.
2. Amidón: polisacárido de reserva vexetal formado por milleiros de moléculas de glicosa. Consta de dous polímeros: a amilosa (aproximadamente un 30 %) e a amilopectina (aproximadamente un 70 %).
3. Celulosa: polisacárido vexetal con función estrutural e constituínte principal da parede celular vexetal. Proporciona rixidez e protección mecánicas á célula.

2. Lípidos

Ácidos graxos

Son compostos formados por unha longa cadea hidrocarbonada en zigzag que presenta nun extremo un grupo ácido carboxílico (-COOH). Son moléculas anfipáticas, xa que teñen unha zona hidrófoba (a cadea) e unha zona hidrófila (o grupo carboxilo).

Tipos de ácidos graxos

• Saturados: todos os enlaces carbono-carbono (C-C) son simples (por exemplo, os ácidos palmítico e esteárico).
• Insaturados: presentan polo menos un enlace dobre ou triplo C-C (por exemplo, os ácidos oleico e linoleico).

Propiedades dos ácidos graxos

1. Punto de fusión: depende do número de forzas e enlaces de Van der Waals. Cantos máis enlaces deste tipo teñan, máis unidas estarán as moléculas e máis calor haberá que fornecer para fundilos. O punto de fusión diminúe cando son insaturados ou teñen cadeas máis curtas.
2. Saponificación: reacción química entre un ácido graxo e unha base ou hidróxido que orixina como produto o xabón.

Lípidos saponificables

Acilglicéridos

Formados por unha molécula de glicerina esterificada con 1 a 3 ácidos graxos. Son moléculas hidrófobas e sen carga que desempeñan unha función de reserva enerxética. A temperatura ambiente pódense atopar en estado líquido en forma de aceites. Clasifícanse segundo o número de ácidos graxos:

• Monoacilglicéridos: cun ácido graxo.
• Diacilglicéridos: con dous ácidos graxos.
• Triacilglicéridos: con tres ácidos graxos.

Ceras

Fórmanse pola esterificación entre un ácido graxo e un alcohol de cadea longa. Son substancias fortemente hidrófobas.

Fosfolípidos

• Fosfoglicéridos: moléculas anfipáticas e compoñentes fundamentais das membranas celulares. Están formados por un diacilglicérido, ácido ortofosfórico e un composto polar.
• Esfingofosfátidos: conteñen o aminoalcohol esfingosina. Forman parte do grupo dos esfingolípidos e tamén son moléculas anfipáticas esenciais nas membranas celulares, sendo especialmente abundantes nas células do tecido nervioso.

Glicolípidos

Son esfingolípidos que non conteñen ácido fosfórico; a súa cabeza polar está composta por un glícido unido á esfingosina. Son moléculas anfipáticas presentes na membrana celular e no tecido nervioso. Divídense en:

• Cerebrósidos: a cabeza polar é un monosacárido.
• Gangliósidos: a cabeza polar é un oligosacárido complexo.

Lípidos insaponificables

Esteroides

O composto máis relevante deste grupo é o colesterol, que presenta as seguintes características:

• É unha molécula anfipática, xa que posúe un grupo -OH polar hidrófilo mentres que o resto da estrutura cíclica é hidrófoba.
• Do colesterol derivan compostos esenciais como os ácidos biliares, a vitamina D e as hormonas esteroides (sexuais e suprarrenais).
• O grupo -OH pode esterificarse cun ácido graxo, orixinando ésteres de colesterol.
• O colesterol corporal procede de tres fontes: a dieta (alimentos), a síntese no fígado e a reciclaxe procedente das células mortas.

Existe un transporte continuo de colesterol a través do sangue entre o fígado e os tecidos periféricos:

• Lipoproteínas de baixa densidade (LDL): transportan o colesterol desde o fígado cara aos tecidos, polo que o seu exceso favorece o depósito deste lípido nas paredes arteriais.
• Lipoproteínas de alta densidade (HDL): recollen o colesterol dos tecidos e condúceno de volta ao fígado, polo que axudan a retiralo da circulación e das arterias.

Terpenos

Considéranse derivados poliméricos do isopreno. Entre os máis destacados salientan:

• Aromas: como o mentol ou o xeraniol (2 moléculas de isopreno).
• Vitaminas: como a vitamina A, E e K (estruturas con 4 unidades de isopreno).
• Pigmentos: como os carotenos e as xantofilas (8 unidades de isopreno).
• Caucho: polímero constituído por miles de unidades de isopreno.