Hidratos de Carbono: Estructura, Clasificación y Propiedades Químicas
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Hidratos de Carbono: Definición y Funciones Biológicas
Se les denominó así porque se consideró que estaban formados exclusivamente por C, H y O y respondían a la fórmula molecular (CH2O)n, en la que el hidrógeno y el oxígeno se encuentran en la proporción 2:1, como el H2O (de ahí su nombre: "agua de carbono").
También se les ha llamado azúcares, por el sabor dulce que presentan algunos de ellos, y se les ha relacionado exclusivamente con el papel que desempeñan en la dieta como nutrientes energéticos y como componentes estructurales en animales y plantas.
Funciones principales
- Combustibles metabólicos: Su función primordial, junto con el almidón, es almacenar y suministrar energía para las células (compuestos en los que se acumula la energía solar mediante la fotosíntesis).
- Componentes estructurales: Forman parte de estructuras biológicas esenciales como la celulosa y la quitina.
En la actualidad, el concepto de hidrato de carbono incluye a los polihidroxialdehídos y polihidroxicetonas, sus derivados simples (aminas, ácidos, formas desoxigenadas, etc.) y a los productos formados por la condensación de estos compuestos entre sí y con otros, mediante enlaces específicos.
Monosacáridos y Carbono Asimétrico
El átomo de carbono que presenta sus cuatro valencias saturadas con cuatro radicales diferentes se denomina carbono asimétrico (c.a.); esto implica la existencia de isómeros espaciales y de isómeros ópticos.
I. Isómeros espaciales
La presencia de un carbono asimétrico en la molécula de gliceraldehído significa que los cuatro radicales se pueden disponer alrededor del segundo átomo de carbono según dos configuraciones espaciales distintas, no superponibles.
II. Isómeros ópticos
Por el hecho de contar con un átomo de carbono asimétrico, el gliceraldehído presenta, además de isomería espacial, isomería óptica o actividad óptica. Esta se puede medir mediante un instrumento denominado polarímetro, que mide la desviación del plano en el que vibra un rayo de luz polarizada al atravesar una disolución de azúcar.
- Dextrógiro (+): Cuando la desviación es hacia la derecha.
- Levógiro (-): Cuando la desviación es hacia la izquierda.
Es importante destacar que el hecho de que un azúcar sea de configuración D no significa necesariamente que sea dextrógiro (+), ni que L signifique levógiro (-). Así, un azúcar determinado puede pertenecer a una de estas cuatro categorías: D(+), D(-), L(+) o L(-).