Composición química de los seres vivos

Muchas y muy diversas moléculas
Muchas aplicaciones celulares

Desoxiazúcares. Reducción del grupo alcohol
D-Desoxirribosa		Formación de nucleótidos. ADN
Azucares-alcoholes.  Reducción del grupo aldehido o cetona a alcohol
Sorbitol		Formación de lípidos complejos
Manitol		Estructural
Inositol		Metabolito
Glicerina		Formación de lípidos complejos (Acilglicéridos, Fosfoglicéridos y Glucoglicéridos) Metabolismo
Glucoácidos. Generalmente po oxidación del alcohol, aldehido o cetona
A. Glucorónico		Polisacáridos Gomas y mucílagos de algas Ácido hialurónico del tejido conjuntivo
A. Ascórbico		Antioxidante. Vitamina C
Fosfatos de glúcidos. Reacción del alcohol con A. Fosfórico. Queda incorporado un fosfato al glúcido.
Glucosa 1P		Síntesis y degradación de azúcares. Metabolismo Retención celular de monosacáridos.
Glucosa 6P
Ribosa 1P
Aminoazúcares o aminoglúcidos. Cambio de un grupo alcohol por amino
Glucosamina		Formación de heteropolisacáridos
Galactosamina		Formación de glucolípidos. Formación de heteropolisacáridos
N acetil glucosamina		Formación de polisacáridos: Quitina. Componente de la pared bacteriana : Mureina o Peptidoglucano
Ácido N acetil murámico		Componente de la pared bacteriana : Mureina o Peptidoglucano
Polímeros. Enlaces o-glucosídicos entre dos grupos alcohol: Ósidos
Oligosacáridos		Reserva de energía. Nutrientes
Polisacáridos		Estructurales: Paredes celulares Uniones celulares Reserva de energía

Polimeros de 2 a 10 monosacáridos Propiedades Sólidos, blancos solubles en agua Sabor dulce

Principales oligosacáridos

Oligosacárido	Estructura	Fórmula	Función
Sacarosa	α D-glucopiranosil-(1->2) bD-fructofuranosa		Reserva de monosacáridos En muchas plantas
Lactosa	β D-galactopiranosil-(1->4) D-glucopiranosa		Reserva de monosacáridos En la leche de mamíferos
Maltosa	α D-glucopiranosil-(1->4) D-glucopiranosa		Producto de degradación Del glucógeno o almidón por organismos o industrial
Celobiosa	β D-glucopiranosil-(1->4) D-glucopiranosa		Producto de degradación industrial De la sacarosa. No se encuentra libre en la naturaleza
Rafinosa	α D-glucopiranosil-(1->6) αD-glu-(1->2) bD-fru		Reserva de monosacáridos Semillas vegetales sobre todo leguminosas

 

También llamados Glicanos o Glucanos
Compuestos de peso molucular muy elevado.

De 11 a miles de restos de monosacáridos

Pueden ser compuestos muy variados pues los monosacáridos pueden enlazar por varios grupos alcohol

Propiedades

No son dulces
Pueden ser solubles, formar suspensiones colidales o ser insolubles.
Se pueden hidrolizar a monosacáridos
No son reductores

Clasificación

Por los monosacáridos constituyentes:

Homopolisacáridos
Mismo tipo de monosacárido repetido

Heteropolisacáridos
Diferente tipo

Por la ramificación de la molécula

Lineales
Cada monosacárido dos enlaces glucosídicos a otros

Ramificados
Algún monosacárido con más de dos uniones a otros

Por su función

Estructurales
Forman elementos estructurales de las células o los organismos pluricelulares

De reserva
Reserva de monosacáridos

De reconocimiento
Identificación celular

 

α glúcidos suelen ser de reserva. Enlaces más accesibles a enzimas
β glúcidos suelen ser estructurales. Enlaces menos accesibles

Los polisacáridos de reserva suelen ser ramificados y se encuentran en citoplasma o vacuolas.
Sirven para acumular monosacáridos, generalmnete glucosa, sin aumentar la presión osmótica celular.
De esta manera pueden movilizar más rapidamente los restos de monosacárido al tener varios extremos para ello

Los polisacáridos estructurales suelen ser lineales y exteriores a la célula
Resistentes mecánica y químicamente

Los oligosacáridos y polisacáridos de reconocimiento suelen ser ramificados y exteriores a la célula. Esán unidos a lípidos (glucolúpidos) o proteínas (glucoproteínas). Los monosacáridos de los que están formados son variados y muchos son derivados de mosnosacáridos.

Características de los principales polisacáridos
Polisacárido		Organismo	Monómero	Uniones	Ramificaciones	pm	Función
Almidón	Amilosa (30%)	Plantas	Glucosa	α (1->4)	lineal	1.000 500.000	Reserva
	Amilopeptina (70%)	Plantas	Glucosa	α  (1->4)	(1->6) 24 -30 restos	1 E6 100 E6	Reserva
Glucógeno		Animales	Glucosa	α  (1->4)	(1->6) 8-12 restos	1 E6 5 E6	Reserva
Dextronas		Procariotas Protistas Levaduras	Glucosa	α  (1->6)	a(1->3) a veces a(1->4) ó a(1->2)	50.000 100.000	Reserva
Celulosa		Plantas	Glucosa	β (1->4)	lineal	500.000 2,5 E6	Estructural
Quitina		Hongos Animales	N-acetil glucosamina	β  (1->4)	lineal		Pared Exoesqueleto
Xilibiosa		Plantas	Xilulosa	β  (1->4)	lineal		Estructural Paredes
Mucopolisacáridos		Animales	Glucosamina Galactosamina Glucorónico	variados Predominan β	Variadas		Lubricantes Cementantes Reconocimiento

 

Síntesis de Polisacáridos

Siempre a partir de monosacáridos
Enlaces o-glucosídicos

Almidón

Polisacárido de reserva en plantas.
Se encuentra habitualmente en grandes gránulos en citoplasma y otros orgánulos en órganos de reserva; Tubérculos, semillas, etc

Está formado por dos tipos de moléculas: - Amilosa lineal helicoidal 6 glucosas por vuelta - Amilopeptina ramificada Ambos son polímeros de D-glucosa con enlaces α (1->4). La amilopeptina tiene ramificaciones α (1->6) cada 12 a 30 restos

Esquema de la estructura de la amilopeptina y el glucógeno

El almidón se hidroliza a maltosa

Función

Reserva de glucosa en plantas

Glucógeno

Celulosa

Polisacárido estructural en plantas y algunas algas.

Forma la pared celular y estructuras derivadas: pelos, leño, corteza ..

Es la molécula orgánica más abundante de la biosfera.

Estructura Polímero lineal de D-glucosa en enlaces β (1->4). Formado por 10.000 a 15.000 restos habitualmente

Esquema de la estructura de la celulosa

Función

Formación de la pared celular de plantas y algunas algas

- Soporta la presión osmótica en las células, proporciona turgencia.
- Sostén celular y de las plantas pluricelulares.
- Protección mecánica

Quitina

Polisacárido estructural en hongos, artrópodos y otros animales Polímero lineal de N-acetilglucosamina con enlaces β (1->4)

Esquema de la estructura de la quitina

Esquema de la estructura tridimensional de la quitina

Funciónes

Sostén y Protección mecánica

Hongos y algunos animales (artrópodos, nemátodos... )

Protección osmótica

Impide que la presión osmótica célular rompa las célullas:turgencia (Hongos)

Mucopolisacáridos (glicosaminoglicanos o glicosaminoglucuronanos)

Son heteropolisacaridos lineales que se encuentran en organismos animales.
Tienen abundantes restos ácidos y polares. Sobre todo A. Glucorónico y N-acetilglucosamina o N-acetilgalactosamina . Lo que supone una mayor expansión de las moléculas en agua.

Funciónes

Lubricantes.

- Disminuyen el rozamiento. Secreciones. Líquido sinovial

Contactos celulares.

- Matriz intercelular de tejidos conectivos

Agar-agar

Heteropolisacarido de algas rojas Dos polisacáridos formados por galactosa y deribados: Agarosa y agaropectina. Forma paredes celulares en algas Varias utilidades comerciales y alimentarias Poco digerible por microorganismos

Hemicelulosa

Heteropolisacarido de plantas. Cadena de celulosa con ramificaciones con xilosa, galactosa y fructosa

Forma parte de las paredes celulares aportando resistencis y unión a otras moléculas

Ácido Hialurónico

50 000 disacáridos de dímeros N-acetilglucosamina y ácido glucurónico por molécula.

Enlaces β  (1->4) entre ellos y β  (1->3) Forma espirales en agua Retiene agua.

Presente en muchos organismos dando vicosudad al medio acuoso

Mucoproteínas o proteoglucanos

Moléculas muy variadas
Generalmente sobre un 80% polisacárido y 20% prótido

Funciones

Muy diversas

Estructurales

A. Hialurónico (1->4) o (1->3) Restos de N-acetil-glucosamina y ácido glucorónico.
Presente en tejidos conjuntivos

Cemento intercelular

Uniones laxas entre células

Lubricantes

Disminuyen el rozamiento. Muchas secreciones

Retención de partículas extrañas

Se quedan adherdas al líquido viscoso formado por agua y mucoproteína

Anticoagulante

Heparina (1->4) o (1->3) Intercelular animal

Glucoproteínas y Glucolípidos

Las glucoproteínas son proteínas que llevan entre un 1 y un 50% de glúcidos
Son extracelulares o proteínas de membrana en cuyo caso los glúcidos se encuentran en la parte exterior de la membrana plasmática.

Los glucolípidos son lípidos de membrana con oligosacáridos
Igual que en las glucoproteínas de membrana los glúcidos se encuentran en la cara exterior

Glucoesfingolípido

Funciones

Reconocimiento celular

La secuencia de glúcidos (oligosacárido) es indicativo del tipo celular
Están implicadas en mecanismos de diferenciación y defensa del organismo

Uniones celulares

Uniones laxas en tejidos animales

Pared animal: glicocalix

Protección química y mecánica de células sin pared. Animales y algunos protistas

• Montar una D-Glucosa ciclada y lineal

2 - Programas de química

• Ver en 3D una molécula de monosacárido
• Ver en 3D polímeros de monosacáridos