Tipos de carbohidratos

Tipos de carbohidratos

1. Monosacáridos

   • Son moléculas relativamente pequeñas que forman la base estructural de carbohidratos más complejos. Estos difieren en su estructura y configuración estereoquímica.
     • se clasifican según la cantidad de átomos de carbono que contienen en su cadena en: Triosas, Tetrosas, Pentosas y Hexosas.
       • IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LOS MONOSACÁRIDOS.
         • Triosas: Contienen tres átomos de carbono. Existen dos triosas: D- gliceraldehido y dihidroxiacetons. La dihidroxiacetona no presenta estereoisómeros, ya que no tiene carbonos asimétricos. Las dos triosas aparecen como productos intermedios (intermediarios metabólicos) en algunas reacciones biológicas.
           • Tetrosas: Son monosacáridos compuestos por cuatro átomos de carbono. El número de estereoisómeros es mayor que en el caso de las triosas. En los organismos vivos son menos abundantes que otros monosacáridos.
             • Funciones: Son fuente de energía, Interacción celular y Componentes de los oligosacáridos y polisacáridos
         • Pentosas: Presentan cinco átomos de carbono. Algunas pentosas desempeñan importantes funciones biológicas, como la D-ribosa (una aldopentosa) que es un componente fundamental de los ribonucleótidos que constituyen el ARN. Otra aldopentosa muy semejante, la desoxirribosa (sin grupo -OH en el carbono 2), se encuentra en los desoxirribonucleótidos que forman el ADN. Una cetopentosa, la D-ribulosa, participa en la fotosíntesis como la molécula sobre la que se fija el CO2 en la formación de moléculas orgánicas. No presenta estructura cíclica.
         • Hexosas: Son monosacáridos que tienen seis átomos de carbono en su molécula. Entre las aldohexosas destaca la glucosa, la molécula energética más utilizada por los seres vivos. Se localiza en estado libre en el citoplasma celular, en el plasma sanguíneo (en concentraciones constantes) y en algunos frutos, como las uvas o los dátiles. Constituye, así mismo, la unidad componente de los polisacáridos más comunes. Otra aldohexosa, la galactosa, se encuentra libre en la leche o formando parte de disacáridos como la lactosa (presente igualmente en la leche), de polisacáridos complejos y de ciertos glucolípidos. La fructosa, también denominada levulosa (por ser levógira), es una cetohexosa que se encuentra en estado libre en frutos y en algunos medios líquidos biológicos, como el semen, además de formar parte del disacárido sacarosa.

2. Oligosacáridos

   • son sintetizados a partir de triosas fosfato procedentes del ciclo de reducción fotosintética del carbono.
   • asociados a la cara externa de la membrana plasmática con la función de reconocimiento y señalización

3. Disacáridos

   • son glúcidos que también reciben el nombre de azúcares dobles.
     • Funciones: De la lactosa y sus derivados, En las plantas son sintetizados a partir de triosas fosfato procedentes del ciclo de reducción fotosintética del carbono.
   • Para nombrar los disacáridos se considera la posición del enlace respecto al carbono anomérico, componiendo el nombre de la siguiente forma:​ Se indica la configuración del carbono anomérico que une los monómeros Se añade el enantiómero (D o L) de cada uno Se indica la estructura del anillo de cada monómero (furano o pirano) Se añade la terminación -osil al primer monosacárido Entre paréntesis se coloca el número del carbono del primer monómero unido por el enlace, una flecha y el número del carbono del segundo (X → X`) Se escribe el segundo monosacárido siguiendo las reglas anteriores. Si el enlace es dicarbonílico termina en -ósido; si el enlace es monocarbonílico termina en -osa. Así el ejemplo del esquema será: α-D-glucopiranosil (1→4) α-D-glucopiranosa
   • principales disacáridos de interés biológico
     • La maltosa o azúcar de malta. Está formada por dos unidades de alfa glucosa, con enlace glucosídico de tipo alfa 1-4. La molécula tiene características reductoras. Se encuentra libre de forma natural en la mal­ta, de donde recibe el nombre y forma parte de varios polisacáridos de reserva (almidón y glu­cógeno), de los que se obtiene por hidrólisis. La malta se extrae de los granos de cereal, ricos en almidón, germinados.Se usa para fabricar cerveza, whisky y otras bebidas.
       • La lactosa o azúcar de la leche. Está formada por galactosa y glucosa, unidas con enlace glucosídico beta 1-4. También tiene carácter reductor. Se encuentra libre en la leche de los mamíferos. Gran parte de la población mundial presenta la llamada “intolerancia a la lactosa”, que es una enfermedad caracterizada por la afectación más o menos grave de la mucosa intestinal que es incapaz de digerir la lactosa. Cursa con dolor abdominal y diarrea como principal síntoma. Es más frecuente en adultos y orientales.
         • La sacarosa o azúcar de caña y remolacha. Está formada por alfa-glucosa y beta-fructosa, con enlace 1-2- No posee carácter reductor. Es el azúcar que se obtiene industrialmente y se comercializa en el mercado como edulcorante habitual. Además, se halla muy bien representada en la naturaleza en frutos, semillas, néctar, etc.
           • La celobiosa. Está formada por dos unidades de beta-glucosa, con enlace 1-4. Está presente en la molécula de celulosa y no se encuentra libre.
             • La isomaltosa. Consta de dos unidades de alfa-glucosa con enlace 1-6. Está presente en los polisacáridos “almidón” y “glucógeno” y no se halla libre.

4. Polisacáridos

   • son largas moléculas de hidratos de carbono formadas por la unión de numerosas unidades individuales de monosacáridos unidas entre sí por enlaces glicosídicos. Los polisacáridos son carbohidratos, y por lo tanto contienen carbono, hidrógeno, y oxígeno y tienen la fórmula general Cx(H2O)y.
   • Clasificación de los polisacáridos
     • Homopolisacáridos:formados por el mismo tipo de monosacáridos. Destacan por su interés biológico el almidón, el glucógeno, la celulosa y la quitina.
       • Heteropolisacáridos: formados por diferentes monómeros. Entre ellos se encuentran la pectina, la hemicelulosa, el agar-agar y diversas gomas y mucopolisacáridos.
         • El almidón: es el polisacárido de reserva propio de los vegetales, pues sirve como almacén de la glucosa (fabricada por fotosíntesis) en el interior de los plastos, donde se acumula en forma de granos de aspecto característico según la especie.
           • La amilopectina:está compuesta también por unidades de alfa-glucosa con enlaces 1-4 que forman el núcleo central de la molécula helicoidal, pero, además, hay enlaces alfa 1-6 que forman isomaltosas y que constituyen puntos de ramificación cada 12 – 30 glucosas. Dentro de cada ramificación los enlaces siguen siendo alfa 1-4, salvo en las nuevas ramificaciones. En conjunto, la molécula tiene unas cinco o seis veces más unidades de glucosa que la de amilosa, lo que supone algo más de mil unidades.
     • La amilosa: es el componente minoritario (menos del 30%). Es un polímero de alfa glucosa, con enlaces 1-4. Puesto que cada dos unidades forman una maltosa, también se puede decir que está compuesto por unidades de maltosa. La molécula tiene una estructura lineal (sin ramificaciones) y de aspecto helicoidal.
       • Glucógeno: Tiene la misma composición que la amilopectina y una estructura molecular semejante, aunque con mayor número de ramificaciones (cada 8 – 10 glucosas), por lo que el tamaño y el peso molecular son mayores.
         • Celulosa: Su función es estructural, pues forma la pared de todas las células vegetales, a las que da for­ma y consistencia. Es especialmente abundante en los tejidos vegetales de las células muertas, como el leño del interior de los árboles y muchas fibras vegetales (cáñamo, esparto, algodón, etc.). De hecho, se considera que es la molécula orgánica más abundante en la naturaleza. Solo excepcionalmente aparece en un grupo de animales, los Tunicados, como las ascidias.
           • Quitina: Es un polímero de un derivado de la glucosa, la N-acetil-glucosamina, con enlaces beta 1-4, y forma cadenas semejantes a la celu­losa que se unen lateralmente, por lo que resultan muy resistentes al ataque de agentes químicos. Las enzimas quitinasas, capaces de degradar la quitina por hidrólisis, son muy escasas en la naturaleza (existen en los caracoles y en ciertos insectos tropicales), por lo que, en general, no es digerible.
   • Funciones: reserva energética o estructural.