El nombre glúcido deriva de la palabra "glucosa" que proviene del vocablo griego glykys que significa dulce, aunque solamente lo son algunos monosacáridos y disacáridos.

También se les puede conocer como:

Sacáridos: de la palabra latina que significa azúcar

Aunque el azúcar común es uno sólo de los centenares de compuestos distintos que pueden clasificarse en este grupo.

Un aspecto importante de los Hidratos de Carbono es que pueden estar unidos covalentemente a otro tipo de moléculas, formando:

• Glucolípidos

• Glucoproteínas (cuando el componente proteico es mayoritario)

• Proteoglicanos (cuando el componente glucídico es mayoritario) y peptidoglicanos (en la pared bacteriana).

Biomoléculas constituidas por C, H, y O (a veces tienen N, S, o P)

• Pueden formar– Cadenas:

• Cortas o largas• Lineales o ramificadas

– Ciclos.:• Pentosas• Hexosas

HIDRATOS DE CARBONO: ASPECTOS GENERALES

• Reciben este nombre por su fórmula general

Cn(H2O)n • Es un nombre incorrecto desde el punto de vista

químico, ya que esta fórmula sólo describe a una ínfima parte de estas moléculas.

• Desde el punto de vista químico son aldehídos o cetonas polihidroxilados, o productos derivados de ellos por oxidación, reducción, sustitución o polimerización.

Clasificación según la cantidad de monómeros que los componen

• Monosacárido..............

• Disacárido u oligosacárido..............

• Polisacárido................

Propiedades

• Solubles en agua (algunos)

• Dulces (sólo algunos)

• Cristalinos • Blancos

• Cuando son atravesados por luz polarizada desvían su plano de vibración

Estructura cíclica• Los grupos aldehídos o cetonas pueden reaccionar con

un hidroxilo de la misma molécula convirtiéndola en anillo.

• Glucosa:

Sacarosa:

Principales Monosacáridos

Aldosas

Cetosas

Serie de las Aldosas

Serie de las Cetosas

Monosacáridos destacados• Triosas:

En la vía metabólica de degradación anaeróbica de la glucosa (glucólisis) hay dos importantes intermediarios:

D-gliceraldehído (aldotriosa)

Dihidroxiacetona (cetotriosa).

Al igual que los demás monosacáridos, estas dos triosas no aparecen como tales, sino como sus ésteres fosfóricos.

• Pentosas: Son de especial interés:

D-ribosa y su derivado la 2-D-desoxirribosa

Son constituyentes fundamentales de los ácidos nucleicos.

Otras aldopentosas que se encuentran en la Naturaleza son la D-xilosa, que forma parte de los xilanos de la madera, la L-xilosa, la D-arabinosa y la L-arabinosa.

D-ribulosa destaca su importancia en la fotosíntesis.

• Hexosas:– D-Glucosa se encuentra libre en los seres

vivos. Es el más extendido en la naturaleza, utilizándolo las células como fuente de energía.

– D-fructosa se encuentra en los frutos

– D-Galactosa en la leche

Glucosa

La D-glucosa es el monosacárido más abundante en la naturaleza. Se encuentra como tal en el jugo de uva, en el suero sanguíneo y en el medio extracelular.

Forma parte de los polisacáridos, tanto de reserva como estructurales, y constituye la base del metabolismo energético, ya que todos los seres vivos son capaces de metabolizar la glucosa.

En nuestro organismo hematíes y neuronas sólo pueden obtener energía a partir de ella.

El enlace glicosídico

DISACÁRIDOS

• Reductor

• NO reductor

Principales disacáridos con

interés biológico. • Maltosa.- Es el azúcar de malta.

Grano germinado de cebada que se utiliza en la elaboración de la cerveza. Se obtiene por hidrólisis de almidón y glucógeno. Posee dos moléculas de glucosa unidas por enlace tipo (1-4).

• Lactosa.- Es el azúcar de la leche de los mamíferos. Así, por ejemplo, la leche de vaca contiene del 4 al 5% de lactosa. Se encuentra formada por la unión (1-4) de la -D-galactopiranosa (galactosa) y la -D-glucopiranosa (glucosa).

• Sacarosa.- Es el azúcar de consumo habitual, se obtiene de la caña de azúcar y remolacha azucarera. Es el único disacárido no reductor, ya que los dos carbonos anoméricos de la glucosa y fructosa están implicados en el enlace G(1 ,2 ).

OLIGOSACÁRIDOS

• Son las moléculas responsables de reconocimiento celular, presentes en las membrana citoplasmática, ligados a lípidos y proteínas– . Los espermatozoides distinguen a los ovocitos de su

misma especie,– las hormonas reconocen sus células blanco...

POLISACÁRIDOS

• Están formados por la unión de muchos monosacáridos, de 11 a cientos de miles.

• Sus enlaces son O-glucosídicos con pérdida de una molécula de agua por enlace.

CARACTERÍSTICAS

• Peso molecular elevado.

• No tienen sabor dulce.

• Pueden ser insolubles o formar dispersiones coloidales.

• No poseen poder reductor.

FUNCIONES DE LOS HIDRATOS DE CARBONO

• FUNCIÓN ENERGÉTICA Los Hidratos de Carbono (HC) representan en el

organismo el combustible de uso inmediato. La combustión de 1g de HC produce unas 4 Kcal. Los HC son compuestos con un grado de reducción

suficiente como para ser buenos combustibles, y además, la presencia de funciones oxigenadas (carbonilos y alcoholes) permiten que interaccionen con el agua más fácilmente que otras moléculas combustible como pueden ser las grasas.

Por este motivo se utilizan las grasas como fuente energética de uso diferido y los HC como combustibles de uso inmediato.

• La degradación de los HC puede tener lugar en condiciones anaerobias (fermentación) o aerobias (respiración).

• Todas las células vivas conocidas son capaces de obtener energía mediante la fermentación de la glucosa, lo que indica que esta vía metabólica es una de las más antiguas.

• Tras la aparición de los primeros organismos fotosintéticos y la acumulación de oxígeno en la atmósfera, se desarrollaron las vías aerobias de degradación de la glucosa, más eficientes desde el punto de vista energético, y por lo tanto seleccionadas en el transcurso de la evolución.

• Los HC también sirven como reserva energética de movilización rápida (almidón en plantas y glucógeno en animales). Además, los HC son los compuestos en los que se fija el carbono durante la fotosíntesis.

FUNCIÓN de RESERVA

• En los animales Glucógeno

• En los vegetales almidón

• Tanto el glucógeno como el almidón son polímeros de la glucosa que difieren en el tipo de uniones entre ellas.

FUNCIÓN ESTRUCTURAL

• El papel estructural de los HC se desarrolla allá donde se necesiten matrices hidrofílicas capaces de interaccionar con medios acuosos, pero constituyendo un armazón con una cierta resistencia mecánica.

• Las paredes celulares de plantas hongos y bacterias están constituidas por HC o derivados de los mismos.

• La celulosa, que forma parte de la pared celular de las células vegetales, es la molécula orgánica más abundante de la Biosfera.

• El exoesqueleto de los artrópodos está formado por el polisacárido quitina.

• Las matrices extracelulares de los tejidos animales de sostén (conjuntivo, óseo, cartilaginoso) están constituidas por polisacáridos nitrogenados (los llamados glucosaminoglicanos o mucopolisacáridos).

FUNCIÓN INFORMATIVA

• Los HC pueden unirse a lípidos o a proteínas de la superficie de la célula, y representan una señal de reconocimiento en superficie.

• Tanto las glucoproteínas como los glucolípidos de la superficie externa celular sirven como señales de reconocimiento para hormonas, anticuerpos, bacterias, virus u otras células.

• Los HC son también los responsables antigénicos de los grupos sanguíneos.

En muchos casos las proteínas se unen a una o varias cadenas de oligosacáridos, que desempeñan varias funciones:

• Ayudan a su plegamiento correcto • Sirven como marcador para dirigirlas a su

destino dentro de la célula o para ser secretada

• Evitan que la proteína sea digerida por proteasas

• Aportan numerosas cargas negativas que aumentan la solubilidad de las proteínas, ya que la repulsión entre cargas evita su agregación.

FUNCIÓN DE DETOXIFICACIÓN

• En muchos organismos, ciertas rutas metabólicas producen compuestos potencialmente muy tóxicos, que hay que eliminar o neutralizar de la forma más rápida posible.

Como la bilirrubina, hormonas esteroideas.

• También es posible que un organismo deba defenderse de la toxicidad de:

(1) productos producidos por otros organismos (los llamados metabolitos secundarios: toxinas vegetales, antibióticos)

(2) de compuestos de procedencia externa (xenobióticos: fármacos, drogas, insecticidas, aditivos alimentarios, etc).

Todos estos compuestos son tóxicos y muy poco solubles en agua, por lo que tienden a acumularse en tejidos con un alto contenido lipídico como el cerebro o el tejido adiposo.

• Una forma de deshacerse de estos compuestos es conjugarlos con ácido glucurónico (un derivado de la glucosa) para hacerlos más solubles en agua y así eliminarlos fácilmente por la orina o por otras vías.

FUNCIONES:básicamente ENERGÉTICAS y ESTRUCTURALES

TIPO EJEMPLO FUNCIÓN

MONOSACÁRIDO

DISACÁRIDO

GLUCOSA

SACAROSA

MALTOSA

LACTOSA

TREHALOSA

Fuente de energía importante en las células

Monómero de di y polisacáridos

Principal azúcar transportador en los cuerpos de las plantas terrestres

Azucar de malta

Azúcar de la leche

Azúcar transportadora en la “sangre” de muchos insectos

POLISACÁRIDOS

ALMIDÓN

GLUCOGENO

CELULOSA

QUITINA

DEXTRANOS

AGAR

GOMA ARÁBIGA

Almacenamiento de energía en plantas

Almacenamiento de energía en animales

Material estructural de la pared celular

Exoesqueleto de artrópodos

Reserva en levaduras y bacterias

Componente de la pared celular de algas marinas

Goma vegetal

Sitio de Internet

• http://www.ehu.es/biomoleculas/HC/SUGAR.htm