Carbohidratos y Monosacáridos

Los Carbohidratos: La Base de la Vida

• Los carbohidratos son una fuente importante de energía rápida, además de ser componentes estructurales y esenciales en rutas metabólicas.
• Los carbohidratos son las biomoléculas más abundantes en la naturaleza y actúan como un vínculo entre la energía solar y la energía química en los seres vivos.
• Los carbohidratos se clasifican en monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos, dependiendo del número de unidades de azúcar que contengan.

Monosacáridos: La Unidad Básica

• Los monosacáridos son aldehídos o cetonas polihidroxilados.
• Los monosacáridos se clasifican según la cantidad de átomos de carbono que tienen, como las triosas (3 átomos de carbono), tetrosas (4 átomos de carbono), pentosas (5 átomos de carbono) y hexosas (6 átomos de carbono).
• Las pentosas y hexosas son los monosacáridos más abundantes en las células.
• Los isómeros ópticos son compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero diferente disposición espacial.
• La D-glucosa es el principal combustible de las células, es la fuente de energía preferida para el cerebro y las células con pocas mitocondrias.
• La D-fructosa es el azúcar de la fruta, es dos veces más dulce que la sacarosa.
• La galactosa es necesaria para la síntesis de diversas biomoléculas, incluyendo la lactosa, glucolípidos y fosfolípidos.

Derivados de Monosacáridos: Modificaciones Importantes

• Los ácidos urónicos se forman cuando se oxida el grupo terminal CH2OH de un monosacárido, siendo importantes en animales: el ácido D-glucurónico y el ácido L-idurónico.
• Los aminoazúcares son monosacáridos con un grupo hidroxilo sustituido por un grupo amino.
• Los desoxiazúcares son monosacáridos donde un grupo OH es sustituido por un H.

Polisacáridos: Cadenas de Azúcares

• Son cadenas largas de monosacáridos unidos por enlaces glucosídicos.
• Los polisacáridos pueden ser homoglucanos (un tipo de monosacárido) o heteroglucanos (dos o más tipos de monosacáridos).
• El almidón, el glucógeno, la celulosa y la quitina son ejemplos de homoglucanos.
• El almidón y el glucógeno almacenan energía en plantas y animales, respectivamente.
• La celulosa es el principal componente estructural de las plantas.
• La quitina compone los exoesqueletos de artrópodos y las paredes celulares de los hongos.

Almidón: Fuente de Energía para Humanos

• Es la reserva energética de las células vegetales y una fuente importante de carbohidratos en la alimentación humana.
• El almidón se compone de amilosa y amilopectina.
• La amilosa es una cadena larga y sin ramificar de residuos de D-glucosa unidas por enlaces glucosídicos alfa (1,4).
• La amilopectina es una cadena ramificada con enlaces glucosídicos alfa (1,4) y alfa (1,6).

Glucógeno: Almacenamiento de Energía Animal

• Es el carbohidrato de almacenamiento de energía de los vertebrados.
• El glucógeno se encuentra en altas concentraciones en células hepáticas y musculares.

Celulosa: Estructura Vegetal

• Es un polímero formado por residuos de D-glucopiranosa unidos por enlaces beta (1,4) glucosídicos.
• Es el polisacárido estructural más importante de las plantas.

Heteroglucanos: Diversas Funciones

• Son polímeros de carbohidratos con más de un tipo de monosacárido.
• Los heteroglucanos incluyen los glucanos N y glucanos O unidos a proteínas, los glucosaminoglucanos de la matriz extracelular y los componentes de glucano de los glucolípidos y las anclas de GPI.

Glucanos N y Glucanos O: Enlaces Importantes

• Los glucanos N y glucanos O están unidos a proteínas y pueden constituir una parte significativa del peso molecular total de la molécula.

Glucosaminoglucanos: Diversos y Abundantes

• Son polímeros lineales con unidades repetitivas de disacáridos.
• Hay cinco clases de GAGs: ácido hialurónico, sulfato de condroitina, sulfato de dermatano, heparina, sulfato de heparano y sulfato de queratano.

Glucoconjugados: Uniones Importantes

• Son compuestos formados por la unión covalente de carbohidratos con proteínas y lípidos.
• Las glucoproteínas y los proteoglucanos son las dos principales clases de glucoconjugados.

Proteoglucanos: "Proteínas Vestidas" con Azúcares

• Son ricos en carbohidratos, que pueden representar hasta el 95% del peso seco de la molécula.
• Se encuentran en la superficie celular o se secretan en la matriz extracelular.
• Son moléculas complejas que se encuentran en gran variedad de tejidos y con diversas funciones, como la formación de cartílagos y la lubricación de articulaciones.

Glucoproteínas: Componente Claves en las Células

• Son proteínas unidas a carbohidratos de forma covalente por enlaces N u O.
• Contienen una proporción variable de carbohidratos, desde el 1% hasta más del 85% del peso total de la molécula.
• Son moléculas fundamentales en la función de las células, como el transporte de moléculas, el reconocimiento celular y la respuesta inmune.

Funciones de las Glucoproteínas

• Las glucoproteínas son componentes abundantes en los organismos multicelulares, en especial en los animales vertebrados.
• Participan en funciones importantes, como el transporte de metales (transferrina, ceruloplasmina), la coagulación de la sangre y la respuesta inmune.