Heteropolisacáridos y Glucosaminoglucanos

Heteropolisacáridos

• Los heteropolisacáridos están formados por dos o más tipos de monosacáridos.
• Un ejemplo son los glucosaminoglucanos (también conocidos como mucopolisacáridos) que se encuentran en la matriz extracelular de los tejidos conectivos.
• Los glucosaminoglucanos son sustancias muy higroscópicas que forman un gel al hidratarse.
• Son heteropolisacáridos lineales compuestos por una unidad repetitiva de disacárido: [azúcar ácido-aminoazúcar]n.
• Cada dímero está unido al siguiente mediante un enlace b(1,4) glucosídico, lo que le confiere resistencia.
• El azúcar ácido puede ser ácido D-glucurónico o ácido L-idurónico.
• El aminoazúcar puede ser D-glucosamina o D-galactosamina; el grupo amino suele estar acetilado, para eliminar la carga positiva.
• El aminoazúcar también puede llevar un grupo sulfato (carga negativa) en el carbono 4 o 6, o en un nitrógeno no acetilado.
• Los glucosaminoglucanos se clasifican en estructurales y de secreción.
• Los glucosaminoglucanos estructurales incluyen ácido hialurónico, sulfato de condroitina, sulfato de heparán, sulfato de dermatán y sulfato de queratán.
• El glucosaminoglucano de secreción más importante es la heparina, que tiene efecto anticoagulante y se almacena en los gránulos de secreción de las células cebadas (mastocitos).
• Los glucosaminoglucanos se asocian a proteínas, constituyendo los proteoglucanos.
• Los glucosaminoglucanos son componentes fundamentales de los tejidos conectivos.
• Hidratan la matriz extracelular, proporcionándole resistencia a la compresión y favoreciendo la difusión de sustancias entre las células.
• El ácido hialurónico no forma proteoglucanos y es el único que no está sulfatado.
• El sulfato de queratán no contiene azúcar ácido sino galactosa.

Heterósidos (glucósidos)

• Los heterósidos están compuestos por carbohidrato (glicona) y una porción que no es carbohidrato (aglicona o genina).
• El reino vegetal es rico en heterósidos, muchos de los cuales tienen aplicaciones médicas.

Ácidos grasos

• Los isómeros cis y trans tienen diferente geometría.
• El doble enlace cis provoca un doblez pronunciado en la estructura, mientras que el isómero trans es prácticamente rectilíneo.
• Los ácidos grasos insaturados cis muestran un punto de fusión menor que sus homólogos trans.
• Los ácidos grasos insaturados presentes en las células suelen tener dobles enlaces en configuración cis.
• El consumo de ácidos grasos insaturados trans puede provocar daño a la salud.
• A mayor longitud de la cadena hidrocarbonada, mayor es el punto de fusión del ácido graso.
• La insaturación disminuye el punto de fusión.
• Las grasas de origen animal, ricas en ácidos grasos saturados de cadena larga, son sólidas a temperatura ambiente.
• Las grasas de origen vegetal, con un mayor contenido de ácidos grasos insaturados, son líquidas a temperatura ambiente.
• Las grasas vegetales pueden ser sometidas a un proceso industrial de hidrogenación que elimina dobles enlaces, haciendo que su consistencia pase de líquida a sólida.
• Este proceso incrementa el contenido de ácidos grasos insaturados trans.

Fosfolípidos

• Constituyen el 10-30% de los fosfolípidos del cerebro y el corazón.
• Su estructura es similar a la de la fosfatidiletanolamina, pero poseen un enlace de éter en el carbono 1 del glicerol en lugar del enlace éster que se encuentra en los acilgliceroles.
• El radical alquilo suele ser un alcohol insaturado.
• En algunos casos, la etanolamina es sustituida por colina, serina o inositol.

Esfingolípidos

• Son lípidos anfipáticos que participan en la estructura de las membranas biológicas.
• Formados por el aminoalcohol esfingosina + un ácido graso de cadena larga + una sustancia polar X.
• Si a la esfingosina se le une de manera covalente un ácido graso de cadena larga (enlace amida), se forma una ceramida.
• Los esfingolípidos se clasifican en esfingomielinas y glucoesfingolípidos.

Esfingomielinas

• Contienen fosforilcolina.
• Ceramida + fosforilcolina = esfingomielina

Glucoesfingolípidos

• No contienen fósforo.
• La sustancia polar X es un monosacárido u oligosacárido.
• Ceramida + monosacárido u oligosacárido = glucoesfingolípido (glucolípido).
• Los glucoesfingolípidos se subdividen en glucoesfingolípidos neutros y glucoesfingolípidos ácidos.

Glucoesfingolípidos neutros

• No contienen ácido siálico.
• Cerebrósidos: contienen monosacáridos.
• Globósidos: contienen oligosacáridos.

Glucoesfingolípidos ácidos

• Su estructura está compuesta por una ceramida + oligosacárido + ácido siálico.
• Reciben el nombre de gangliósidos.
• Gangliósidos GM (monosialilados).

Terpenos

• Son un grupo numeroso de lípidos, particularmente abundantes en las plantas.
• Son precursores de los esteroles.
• Muchos tienen un olor, un sabor o un color característicos.
• Su estructura molecular se constituye por múltiplos de 5 átomos de carbono.

Vitaminas

• La deficiencia de vitamina D en la vida adulta puede provocar osteomalacia, reblandecimiento óseo.
• Los síntomas de osteomalacia incluyen dolor en los huesos, deformidades óseas y disminución de los niveles de calcio en sangre que pueden causar tetania.

Osteoporosis

• La osteoporosis ocurre cuando la generación de hueso nuevo es más lenta que la pérdida de hueso viejo.
• Las etapas iniciales del decremento de la masa ósea suelen ser asintomáticas.
• Los síntomas de la osteoporosis incluyen dolor de espalda, disminución de la estatura, postura encorvada, y propensión a sufrir fracturas óseas.

Factores de riesgo de osteoporosis

• Las mujeres son más propensas a desarrollar osteoporosis que los varones.
• A mayor edad, mayor riesgo de osteoporosis.
• Tener un familiar directo con osteoporosis implica un mayor riesgo.
• Los varones y las mujeres de tallas pequeñas tienen un riesgo más alto debido a que poseen menos masa ósea.
• Las concentraciones sanguíneas de hormonas sexuales (estrógenos y testosterona) desempeñan un papel en el desarrollo de la osteoporosis.
• Las concentraciones sanguíneas de hormonas tiroideas también influyen en el desarrollo de la osteoporosis.

Membranas celulares

• Están constituidas por lípidos, proteínas y carbohidratos.
• Los lípidos son de naturaleza anfipática: fosfoglicéridos, esfingomielinas, glucoesfingolípidos y colesterol (fitoesteroles en las plantas).
• Los carbohidratos de las membranas están unidos de manera covalente a proteínas (glucoproteínas) y lípidos (glucoesfingolípidos).

Organización estructural de las membranas

• Los lípidos anfipáticos se organizan en una bicapa continua con dos superficies hidrofílicas e interior hidrofóbico.
• Las superficies hidrofílicas están constituidas por las porciones polares de los lípidos (por ejemplo, la fosforil-colina, los oligosacáridos).
• El interior hidrófobo está conformado por las cadenas hidrocarbonadas (no polares) de los ácidos grasos.
• La bicapa es delgada, presenta resistencia eléctrica y es muy limitada en permeabilidad.
• Solo puede ser atravesada libremente por sustancias polares muy pequeñas (por ejemplo, agua) o sustancias lipofílicas (por ejemplo, hormonas esteroides).

Proteínas de membrana

• Las proteínas de membrana se relacionan de manera diversa con la bicapa de lípidos.
• Las que atraviesan parcial o totalmente la bicapa son denominadas proteínas integrales o intrínsecas.
• Las funciones especializadas de las proteínas membranales incluyen catálisis, reconocimiento, movimiento, transporte transmembrana, etc.

Este cuestionario explora los heteropolisacáridos, centrándose en los glucosaminoglucanos y su estructura. Aprenderás sobre su formación, propiedades y funciones en los tejidos conectivos. Ideal para estudiantes de biología que deseen profundizar en la química de los carbohidratos.