Glúcidos: Estructura, Propiedades y Clasificación de los Carbohidratos Esenciales
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Glúcidos: Biomoléculas Esenciales
Los glúcidos, también conocidos como carbohidratos o hidratos de carbono, son biomoléculas formadas principalmente por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O), generalmente en una proporción similar a CnH2nOn.
Propiedades de los Glúcidos
Propiedades Físicas
Los glúcidos son sólidos cristalinos, incoloros o de color blanco, hidrosolubles y de sabor dulce. Su elevada solubilidad en agua se debe a que sus radicales poseen una alta polaridad eléctrica, lo que les permite establecer fuerzas de atracción con las moléculas de agua.
Propiedades Químicas
Son capaces de oxidarse, es decir, de perder electrones ante otras sustancias que, al aceptarlos, se reducen. Por esta razón, muchos glúcidos son conocidos como azúcares reductores.
Clasificación de los Glúcidos
Triosas
Las triosas son glúcidos formados por 3 átomos de carbono. Según presenten un grupo aldehído o cetona, se denominan aldotriosa (como el gliceraldehído, que posee un átomo asimétrico o quiral, pudiendo presentarse en formas D —donde el grupo -OH está a la derecha— o L —donde el grupo -OH está a la izquierda—) o cetotriosa (como la dihidroxiacetona, que no posee ningún carbono asimétrico y, por tanto, no presenta enantiómeros ni actividad óptica).
Tetraosas
Las tetraosas están formadas por 4 átomos de carbono. Existen dos aldotetrosas (con dos carbonos asimétricos) y una cetotetrosa. La determinación de las formas L o D se realiza tomando como referencia el carbono asimétrico más alejado del grupo carbonilo.
Pentosas
Las pentosas están formadas por 5 átomos de carbono. Ejemplos incluyen cetopentosas como la D-ribulosa, una molécula clave que se fija al CO2 durante la fotosíntesis. Entre las aldopentosas, destacan la D-ribosa (componente del ARN) y la D-2-desoxirribosa (componente del ADN). La estructura molecular más estable de estas pentosas no es lineal, sino cíclica, denominándose furanosa a las formas cíclicas de estas aldosas, como la ribofuranosa y la desoxirribofuranosa.
Hexosas
Las hexosas están formadas por 6 átomos de carbono. La glucosa es la hexosa más importante, ya que aporta a las células la mayor parte de la energía que necesitan. En la naturaleza, se encuentra libre en los frutos maduros y en la sangre humana en concentraciones de gramos por litro (g/L).
Las hexosas desempeñan funciones cruciales, como la reserva energética (ej. almidón en vegetales y glucógeno en animales) o la función estructural (ej. celulosa).
La estructura lineal de la glucosa es tan inestable que no llega al 5% del total en solución, predominando su forma cíclica. Esta forma cíclica recuerda a la molécula piranosa, por lo que se denomina glucopiranosa.
Fructosa
La fructosa se encuentra libre en las frutas y, asociada con la glucosa, forma la sacarosa (azúcar de mesa). A menudo se emplea como sustituto de la sacarosa en alimentos para diabéticos. Su forma cíclica se llama D-fructofuranosa, es levógira y se denomina levulosa.
Disacáridos: Estructura y Función
Maltosa
La maltosa está formada por una molécula de α-D-glucopiranosa unida a otra D-glucopiranosa. Se encuentra libre en el grano germinado de la cebada y otras semillas, siendo el componente principal de la malta. En los animales, se genera a partir de la hidrólisis del glucógeno, y en la industria, a partir del almidón.
Celobiosa
La celobiosa está formada por dos moléculas de β-D-glucopiranosa unidas mediante un enlace β(1→4). No se encuentra libre en la naturaleza y se obtiene por hidrólisis de la celulosa.