Enlaces glucosídicos, funciones de los glúcidos y comportamiento anfipático de los ácidos grasos

Resumen

El texto explica cómo se clasifican los enlaces entre monosacáridos (monocarbonílicos y dicarbonílicos) y qué propiedades tienen los disacáridos. Repasa las funciones biológicas de los glúcidos: energética, estructural y de comunicación celular. También describe el carácter anfipático de los ácidos grasos en medio acuoso y las estructuras que forman, como micelas, monocapas, bicapas y liposomas.

Puntos clave

Un enlace monocarbonílico une el carbono anomérico de un monosacárido con un carbono cualquiera del otro; un enlace dicarbonílico une los dos carbonos anoméricos.
Los disacáridos con enlace monocarbonílico son reductores, mientras que los de enlace dicarbonílico no lo son.
La glucosa es el glúcido más utilizado como fuente de energía inmediata por las células.
El glucógeno (animales) y el almidón (vegetales) almacenan miles de moléculas de glucosa.
Los glúcidos estructurales incluyen la celulosa, los peptidoglucanos, la quitina y la ribosa/desoxirribosa.
Los ácidos grasos son anfipáticos: la cadena hidrocarbonada es hidrófoba y el grupo carboxilo es hidrófilo.
En medio acuoso los ácidos grasos forman micelas, monocapas, bicapas y liposomas.

Ponte a prueba

Clasificación de Enlaces en Disacáridos

El enlace que une dos monosacáridos puede clasificarse según los carbonos involucrados:

MONOcarbonílico: El enlace se produce entre el carbono anomérico del primer monosacárido y un carbono cualquiera del segundo.
DIcarbonílico: El enlace se forma entre los dos carbonos anoméricos de los dos monosacáridos.

Este enlace se denomina alfa o beta, dependiendo de la configuración del primer monosacárido. Los disacáridos son dulces, solubles en agua, cristalizables y por hidrólisis se descomponen en sus monosacáridos constituyentes. Además, los disacáridos formados a partir de un enlace monocarbonílico tienen carácter reductor, porque el grupo reductor (el OH hemiacetálico del carbono anomérico) de uno de los monosacáridos interviene en la formación del enlace O-glucosídico, pero el del otro no lo hace. En cambio, los disacáridos cuyo enlace es dicarbonílico no tienen esta propiedad.

Funciones Biológicas de los Glúcidos

Función Energética

Los carbohidratos constituyen el material energético de uso inmediato para los seres vivos. El glúcido más utilizado por todo tipo de células como fuente de energía es la glucosa. Otros glúcidos, como el almidón, el glucógeno y la sacarosa, la lactosa, etc., son formas de almacenar glucosa. Así, el glucógeno y el almidón permiten acumular miles de moléculas de glucosa en animales y vegetales, respectivamente. Estas moléculas, al ser bastante insolubles en agua, pueden almacenarse en grandes cantidades. Los animales transforman en glucógeno el almidón que ingieren al consumir vegetales.

Por otra parte, y dado que los glúcidos son los primeros productos obtenidos durante la fotosíntesis, constituyen una fuente de carbono para los demás compuestos orgánicos.

Función Estructural

Algunos glúcidos forman parte de estructuras celulares y de tejidos. Entre los glúcidos que desempeñan esta función se pueden citar:

La celulosa, la pectina y la hemicelulosa, que constituyen la pared celular de las células vegetales.
Los peptidoglucanos, constituyentes de la pared bacteriana.
La quitina, que forma el exoesqueleto de los artrópodos.
La ribosa y desoxirribosa, componentes de la estructura de los ARN y ADN, respectivamente.

Comunicación Celular

Los glúcidos (concretamente los oligosacáridos) unidos covalentemente a las proteínas o a los lípidos de las membranas celulares, actúan como receptores de membrana de muchas sustancias y lugares de reconocimiento entre células del mismo tejido.

Propiedades de los Ácidos Grasos en Medio Acuoso

Solubilidad y Comportamiento Anfipático

Los ácidos grasos son compuestos anfipáticos, ya que poseen una zona hidrófoba y apolar, la cadena hidrocarbonada, con tendencia a formar enlaces de Van der Waals con otras cadenas semejantes. Por el contrario, el grupo carboxilo es polar e hidrófilo, y puede formar puentes de hidrógeno con otras moléculas polares, como el agua.

Debido a ello, los ácidos grasos, en un medio acuoso, orientan sus grupos hidrófilos hacia las moléculas de agua, mientras que los grupos hidrófobos se alejan de ellas, dando lugar a la formación de películas superficiales sobre el agua: micelas, monocapas y bicapas.

Estructuras Formadas por Ácidos Grasos

Micelas

Estructuras que separan dos medios acuosos, al colocarse las cadenas hidrofóbicas hacia el interior, mientras que las cabezas polares están en contacto con el agua existente a cada lado de la bicapa.

Liposomas

Estructuras formadas por bicapas que dejan en su interior un compartimento acuoso.

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre un enlace monocarbonílico y uno dicarbonílico?

En el enlace monocarbonílico, el carbono anomérico de un monosacárido se une a un carbono cualquiera del otro. En el dicarbonílico, se unen los dos carbonos anoméricos.

¿Por qué algunos disacáridos son reductores?

Son reductores los disacáridos con enlace monocarbonílico, porque uno de sus monosacáridos conserva libre su grupo hemiacetálico. Los de enlace dicarbonílico no tienen esta propiedad.

¿Qué es un ácido graso anfipático?

Es una molécula con una zona hidrófoba (la cadena hidrocarbonada) y otra hidrófila (el grupo carboxilo). Esta doble naturaleza le permite formar micelas y bicapas en agua.