Lección 10. Monosacáridos y polisacáridos

  1. Monosacáridos comunes
  2. Derivados de los monosacáridos: fosfatos, desoxiazúcares, aminoazúcares, ácidos
  3. Homopolisacáridos: almidón, glucógeno, celulosa, quitina
  4. Heteropolisacáridos: glicano del peptidoglicano, ácido hialurónico
  1. Monosacáridos comunes.Los glúcidos tienen la fórmula general (CH2O)n, por lo que solían denominarse hidratos de carbono.acidoglucuronico Los constituyentes básicos de los glúcidos se denominan monosacáridos y son polihidroxialdehidos (aldosas) o polihidroxicetonas (cetosas). Los nombres de las aldosas se terminan en osa y los de las cetosas en ulosa. La menor de las aldosas es el gliceraldehido. Tiene un carbono asimétrico por lo que existen dos isómeros (enantiómeros) que se denominaron D y L. Por casualidad, el D-gliceraldehido resultó ser el isómero dextrógiro (d) y el L el levógiro (l). La notación de Fischer permite simplificar la escritura de compuestos con átomos quirales. Los monosacáridos suelen tener entre 3 y 6 átomos de carbono (los hay mayores) y los más importantes son de la serie D. Los de 5 y 6 carbonos suelen ciclarse en solución acuosa originando anillos de 5 eslabones (furanos) o de 6 (piranos). El carbono que soportaba el grupo carbonilo antes de la ciclación se denomina anomérico y es quiral. En solución hay equilibrio entre las formas alfa y beta del carbono anomérico (en glucopiranosa hay 36 % alfa y 64 % beta). Los ciclofuranos y ciclopiranos pueden presentar distintas conformaciones. La conformación más frecuente de las piranosas es la de silla y la de las furanosas la 2’ o 3’ endo. Las sillas más estables son las que sitúan los sustituyentes más voluminosos en posición ecuatorial. Distintas isomerías.
  2. Derivados de los monosacáridos: fosfatos,desoxiazúcares, aminoazúcares, ácidos. Muchos derivados de los monosacáridos desempeñan un papel importante como intermediarios metabólicos, componentes de los ácidos nucleicos o componentes de polisacáridos. Las modificaciones principales son la fosforilación (dihidroxiacetona fosfato, 3-fosfogliceraldehido5-fosforibosa6-fosfoglucosa1-fosfoglucosa), la reducción (2-desoxirribosa), la aminación (a veces con acetilación; N-acetilglucosaminaN-acetilgalactosamina, ácido N-acetil neuramínico), y la oxidación (gluconatoglucuronato).
  3. Homopolisacáridos: almidón, glucógeno, celulosa, quitina
    • Almidón: Es de origen vegetal y está constituido por una mezcla de alfa-amilosa y amilopectina. La alfa-amilosa es un polímero lineal de alfa(1->4)D-glucopiranosa. Cada molécula contiene unos 3000 residuos (MM ~ 500 kD). La amilopectina está ramificada y consta de cadenas lineales de unos 30 residuos de alfa(1->4)D-glucopiranosa enlazadas entre sí por uniones alfa(1->6). Tanto las moléculas de alfa-amilosa como las de amilopectina contienen un único extremo reductor. La alfa-amilosa adopta una conformación helicoidal. Los gránulos de almidón constan de regiones cristalinas y amorfas.
    • Glucógeno: Es de origen animal y tiene la estructura de la amilopectina, aunque es más ramificado y compacto. Cada molécula tiene un único extremo reductor. La síntesis y degradación de almidón y glucógeno tienen lugar en sus extremos no reductores.
    • Celulosa: Es de origen vegetal y constituye el 50 % de la materia orgánica de la biosfera (paredes de células vegetales). Es un polímero lineal de beta(1->4)D-glucopiranosa. Cada molécula consta de 10000-15000 monómeros. Las fibras de celulosa constan de unas 40 cadenas extendidas y dispuestas en paralelo formando hojas apiladas. La estructura se estabiliza por puentes de hidrógeno intra e intercatenarios
    • Quitina: De origen animal. Forma el exoesqueleto de insectos y crustáceos. Es un polímero lineal de beta(1->4)N-acetil D-glucosamina
  1. Heteropolisacáridos: elglicano del péptido glicano, ácido hialurónico
    • El glicano del péptidoglicano bacteriano: Es un polímero lineal en que se alternan restos de N-acetil glucosamina y de ácido N-acetil murámico unidos por enlaces beta(1->4). Aparece formando parte de la pared celular de bacterias.
    • Ácido hialurónico y otros heteroglucosamino glicanos: El ácido hialurónico (~ 50000 disacáridos por molécula), el sulfato de condroitina (20-60) y el sulfato de queratán (~ 25) son componentes comunes de la matriz extracelular.