Glúcidos, Lípidos y Proteínas: Estructura, Propiedades y Funciones

Glúcidos

Los glúcidos son biomoléculas formadas por C, H y O. Siempre presentan un grupo carbonilo que puede ser un aldehído o una cetona.

Clasificación

• Monosacáridos: Una cadena polihidroxialdehídica o polihidroxicetónica. Pueden tener de 3 a 7 átomos de carbono.
  • Propiedades físicas: Color blanco, sólidos cristalinos, hidrosolubles y sabor dulce.
  • Propiedades químicas: Reducen el reactivo de Fehling, capacidad de aminarse.
• Oligosacáridos: De 2 a 10 monosacáridos.
• Polisacáridos: Más de 10 monosacáridos. Los glúcidos se unen con lípidos (glicolípidos) y con proteínas (glicoproteínas).

Triosas

Las dos triosas (dihidroxiacetona y gliceraldehído) tienen el 2º C asimétrico.

Tetrosas

Existen dos aldotetrosas (eritrosa y treosa), con 2 C asimétricos en el 3º, y una cetotetrosa (eritrulosa).

Pentosas

• D-ribosa (ARN)
• D-2-desoxirribosa (ADN)
• D-ribulosa (molécula que reacciona con el CO₂)

Hexosas

• Glucosa: Aporta la mayor parte de la energía que necesitan las células. En disolución, las moléculas se pliegan y forman un hexágono (1-5) y se llama glucopiranosa. Se une para formar polímeros, es decir polisacáridos con función de reserva. También se llama dextrosa porque es muy dextrógira.
• Fructosa: Forma pentagonal y se llama fructofuranosa. Con la glucosa forma la sacarosa. También se llama levulosa porque es muy levógira.

Disacáridos

Unión de dos monosacáridos. El grupo aldehído del 1^er monosacárido se une a cualquier radical del 2º monosacárido. En la reacción se desprende H₂O y quedan enlazados por un átomo de O (enlace O-glucosídico).

Tipos de enlace

• Monocarbonílico: Entre el C carbonílico del 1^er monosacárido y un C no carbonílico del 2º monosacárido. El disacárido tiene la capacidad de reducir el reactivo de Fehling. Ej: maltosa, celobiosa, lactosa.
• Dicarbonílico: Entre el C carbonílico del 1^er monosacárido y el C carbonílico del 2º. No tiene capacidad de reducir el reactivo de Fehling. Ej: sacarosa.

Maltosa: 2 moléculas de D-glucopiranosa con enlace α(1-4).

Celobiosa: 2 moléculas de D-glucopiranosa con enlace β(1-4).

Lactosa: 1 molécula de D-galactopiranosa con enlace β(1-4).

Sacarosa: 1 molécula de D-glucopiranosa con enlace α(1-2).

Polisacáridos

Glúcidos formados por muchos monosacáridos. Peso molecular elevado, amorfos, no tienen sabor dulce y no reducen el reactivo de Fehling.

Tipos

• Homopolisacáridos: Polímeros con un tipo de monosacárido.
• Heteropolisacáridos: Polímeros con más de un tipo de monosacárido.

Si tienen enlace β-glucosídico tienen función estructural. Ej: celulosa, que da consistencia y rigidez a la pared de las células vegetales, y la quitina del exoesqueleto de los artrópodos.

Si tienen enlace α-glucosídico tienen función de reserva energética. Ej: almidón, reserva de los vegetales; glucógeno, reserva de los animales.

Lípidos

Solubles en disolventes orgánicos pero no en disolventes polares. Constituidos por C y H, algunos con O, P, N y S.

Ácidos Grasos Saturados

Tienen enlaces simples. Las cadenas hidrocarbonadas son lineales.

Ácidos Grasos Insaturados

Tienen uno o más enlaces dobles entre los carbonos de la cadena hidrocarbonada. Las moléculas no son rectilíneas. Si tienen un único enlace doble son monoinsaturados.

Propiedades Químicas

• Reacción de esterificación: Reacción de un ácido graso con un alcohol que da lugar a un éster y una molécula de H₂O.
• Reacción de saponificación: Reacción de un ácido graso con NaOH o KOH que da jabón.

Propiedades Físicas

• Solubilidad: De 4-6 C son solubles en H₂O, más de 8 C no. Las moléculas bipolares tienen una parte hidrófila y otra hidrófoba. Las micelas pueden ser monocapas o bicapas si engloban H₂O en el interior. Cuando una micela atrapa aire tiene efecto espumoso, si contiene gotitas de lípidos tiene un efecto emulsionante o detergente.
• Punto de fusión: A más carbonos y más enlaces, mayor energía se necesita para romperlos y más alto es el punto de fusión.

Proteínas

Polímeros de aminoácidos. Bajo peso molecular. Tienen grupo carboxilo (-COOH) y amino (-NH₂).

Enlace Peptídico

Un enlace covalente que se establece entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino de otro, desprendiéndose una molécula de H₂O.

Estructura Primaria

Es la secuencia de aminoácidos de la proteína. El primero se reconoce porque tiene el grupo amino libre (N-inicial). El último se reconoce porque tiene el grupo carboxilo libre (C-terminal).

Estructura Secundaria

Es la disposición en el espacio de la estructura primaria. Hay tres tipos: α-hélice, hélice de colágeno y conformación-β.

Estructura Terciaria

Es la disposición en el espacio que presenta la estructura secundaria cuando se pliega sobre sí misma y origina una conformación globular.

Estructura Cuaternaria

La presentan las proteínas constituidas por dos o más cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, idénticas o no, unidas mediante enlaces.

Propiedades

• Solubilidad: Mayor proporción de aminoácidos con radicales polares que aminoácidos con radicales apolares.
• Desnaturalización: Es la pérdida de la estructura terciaria y también de la secundaria. La renaturalización se da si algunas proteínas pueden recuperar la conformación inicial.
• Especificidad
• Capacidad amortiguadora: Pueden comportarse como un ácido y liberar protones o como una base y liberar hidroxilos.