EJERCICIOS TEMA 3

GLÚCIDOS

ACTIVIDADES PAU RESUELTAS

3.1. Define e indica la importancia biológica de la:

a) Glucosa.

b) Ribosa.

c) Ribulosa.

d) Sacarosa.

Actividad resuelta en el libro del alumno.

3.2. Observa la molécula representada, y contesta a las siguientes preguntas.

a) ¿Qué nombre recibe? ¿A qué tipo de biomoléculas pertenece?

b) ¿Cómo está formado químicamente el disacárido maltosa? Represéntalo.

c) ¿En qué se diferencia del representado?

d) Cita tres polisacáridos de la glucosa, frecuentes en los seres vivos.

Actividad resuelta en el libro del alumno.

3.3. En la siguiente figura se representa la biomolécula celulosa.

a) ¿Qué tipo de biomolécula es?

b) ¿Qué unidades estructurales la forman y mediante qué enlace se unen?

c) ¿En qué estructuras celulares podrías encontrarla y cuál sería su función?

Actividad resuelta en el libro del alumno.

ACTIVIDADES

3.4. Explica el significado de los siguientes símbolos relativos a los monosacaridos.

a) DyL

b) (+)y(-)

c) a y p

Cita ejemplos de cada apartado.

a) La estereoisomería o isomería geométrica se debe a la presencia de carbonos asimétricos (carbonos Íntermedios con radicales diferentes), que originan que moléculas iguales tengan diferentes propiedades. La posición del -OH del carbono asimétrico más alejado del grupo carbonilo permite diferenciar dos formas de isómeros: la forma D cuando el -OH está a la derecha, y la forma L si el -OH está a la izquierda. D-gliceraldehído L-gl¡ceraldehído

b) La presencia de carbonos asimétricos determina una propiedad de los monosacáridos en disolución, la actividad óptica. Esta es la capacidad que poseen para desviar el plano de polarización de un haz de luz polarizada que atraviesa la disolución, efectuando un ángulo concreto hacia la derecha o hacia la izquierda. Cuando la desviación es hacia la derecha se denominan dextrógiros o (+); cuando la desvia­ción es hacia la izquierda son levógiros o (-). La glucosa es dextrógira (+52,7°), y la fructosa es levógira (-92,4°)

La posición del -OH unido al carbono anomérico determina un tipo de isomería conocido como ano-mería; existen dos formas anoméricas alfa (a) y beta (P), que corresponden a la ubicación del -OH en el plano inferior o superior respectivamente.

3.5. Monosacáridos y su función.

a) Cita tres monosacáridos y escribe su fórmula.

b) Explica las funciones que realizan.

c) Sitúalos en el medio celular y extracelular.

a) La dihidroxiacetona es una cetotriosa; la ribosa es una aldopentosa, y la glucosa es una aldohexosa. | i

b) y c) Los monosacáridos en la materia viva son los monómeros constituyentes de todos los hidratos de carbono, aunque también pueden presentarse en forma aislada, siendo nutrientes utilizados por las cé­lulas para la obtención de energía, o metabolitos intermediarios de procesos biológicos como la respira­ción celular y la fotosíntesis.

La dihidroxiacetona es un intermediario activo en el metabolismo de la glucosa, presente en elj;itpsol de la mayoría de los organismos. La ribosa forma parte de nucleótidos en estado libre como el ATP (adenosín-trifosfato) y del ácido ribonucleico o ARN. Se encuentra en eLcjtosoL en los ribosomas y en el interior del núcleo de las mitocondrias y de los cloroplastos. La glucosa o azúcar de uva es muy abundante en las células vegetales, y es el monosacárido más importante en las células animales. Es el nutriente favorito de las células que, mediante el proceso de respiración celular, degradan total o parcialmente la molécula para obtener energía. Se encuentra en estado libre en ehsitpsol, y formando parte de polímeros en la pared celular de células vegetales y el glucocálix de células animales.

3.6. Glúcidos.

a) Concepto y clasificación.

b) Con la ayuda de dos ejemplos en el reino vegetal, comenta las funciones principales que desem­peñan en los seres vivos.

a) Los glúcidos se conocen también como hidratos de carbono o carbohidratos. Son biomoléculas constituidas por átomos de carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O) en una proporción como la que indica su fórmula empírica CnH₂nO_n; pueden contener excepcionalmente átomos de otros elementos como nitrógeno (N), azufre (S) o fósforo (P).

Los más simples se llaman osas o monosacáridos; de la unión de estos monómeros se obtienen moléculas más complejas llamadas ósidos, que pueden contener un número variable de osas e inclu­so fracciones moleculares diferentes como lípidos o proteínas. Los ósidos constituidos solo por osas se denominan holósidos; se diferencian en oligosacáridos, que contienen entre dos y diez mono­sacáridos, y polisacáridos, formados por múltiples unidades repetitivas de monosacáridos. Los polisacáridos se diferencian en dos grupos: los homopolisacáridos, formados por la repetición de un ú-* nico monómero, y los heteropolisacáridos, de composición más variada, ya que contienen más de un tipo de monómero. Los ósidos más complejos se denominan heterósidos. Surgen de la combinación de un conjunto de monosacáridos con fracciones moleculares de naturaleza no glucídica, como proteí­nas o lípidos.

b) Dos polímeros tienen especial importancia en el reino vegetal: el almidón y la celulosa.

El almidón es un polisacárido de reserva formado por moléculas de a-D-glucosa que constituyen dos ti­pos de estructuras:

La amilosa. Constituida por la unión de moléculas de glucosa mediante enlaces (1—>4) que forman cadenas lineales con arrollamiento helicoidal.

La amilopectina. Muy ramificada, con un esqueleto formado por monómeros de glucosa con uniones (1—>4) y puntos de ramificación con enlaces (1—>6).

Se encuentra en los plastas de las células vegetales, y es abundante en los órganos de reserva de plantas como tubérculos, semillas o raíces. Las células necesitan cantidades variables de energía, que obtienen preferentemente a través de la degradación de la glucosa; los vegetales almacenan este monosacárido en forma de almidón para evitar cambios en la presión osmótica.

La celulosa es un polisacárido estructural formado por moléculas de p-D-glucosa con enlaces (1—>4). Las cadenas lineales, dispuestas en paralelo, se unen mediante enlaces de hidrógeno, originando fibras de diferente grosor que forman capas o láminas en dirección alternante, y constituyendo el entramado esencial de la pared celular vegetal. Su función principal es dar forma a las células vegetales, y con­tribuir a la protección y soporte mecánico de las plantas.

3.7. Contesta a las siguientes preguntas.

a) ¿Cuándo se dice que un carbono es asimétrico?

b) ¿A qué da lugar la existencia de un carbono asimétrico?

c) ¿Cuáles son los carbonos asimétricos en la D-glucosa?

d) ¿Cuál es el carbono que determina las configuraciones D y L cuando hay más de un carbono asi­métrico?

a) Un carbono es asimétrico cuando está unido a cuatro radicales diferentes entre sí.

b) La presencia de un carbono asimétrico determina la estereoisomería y la actividad óptica.

La estereoisomería la presentan moléculas aparentemente iguales, pero con diferentes propiedades, debido a que sus átomos tienen diferente disposición espacial. Entre los esteroisómeros se distinguen:

Enantiómeros: la posición de todos los -OH varía. Los enantiómeros son imágenes especulares.

Diasteroisómeros o epímeros: solo varía la posición de un grupo -OH.

La actividad óptica es la capacidad de desviar el plano de polarización de un haz de luz polarizada que atraviesa la disolución de monosacárido. Cuando la rotación es en el sentido de las agujas del reloj D-glucosa se denominan dextrógiros o (+). Cuando la rotación es contraria a las agujas del reloj, son levógiros o (-).

c) Los carbonos asimétricos en la molécula de a-D-glucosa son los intermedios (2, 3, 4 y 5).

d) El carbono asimétrico más alejado del grupo carbonilo.

3.8. Escribe las fórmulas lineales (según proyección de Fischer) de los enantiómeros de la fructosa, y de un epímero de la serie D.

c) La glucosa o azúcar de uva es muy abundante en las células vegetales, y es el monosacárido más importante en las células animales. Es el nutriente favorito de las células que, mediante el proceso de respiración celular, degradan total o parcialmente la molécula para obtener energía. Se encuentra en estado libre en el citosol, y formando parte de polímeros en la pared celular de células vegetales y el glucocálix de células animales.

Se encuentra en los plastos de las células vegetales, y es abundante en los órganos de reserva de plantas como tubérculos, semillas o raíces. Las células necesitan cantidades variables de energía, que obtienen preferentemente a través de la degradación de la glucosa; los vegetales almacenan este monosacárido en forma de almidón para evitar cambios en la presión osmótica.El glucógeno es el homopolisacárido de reserva de las células animales. Su constitución es similar a la de las cadenas de amilopectina con enlaces (1—>4), aunque posee más ramificaciones en a (1—>6); aproximadamente, una cada 8012 monómeros. Se almacena en forma de granulos en el hígado y en el músculo esquelético, donde se hidroliza fácilmente y rinde gran cantidad de glucosa cuando se requiere.

3.12. Indica la diferencia entre:

a) Monosacárido y holósido.

b) Holósido y heterósido.

c) Homopolisacárido y heteropolisacárido.

d) Almidón y glucógeno.

a) Las osas o monosacáridos son los glúcidos más simples. De la unión de estos monómeros se obtienen moléculas más complejas llamadas ósidos, que, en el caso de estar constituidos solo por osas, se denominan holósidos.

b) De la unión de osas o monosacáridos se obtienen moléculas más complejas llamadas ósidos, que pueden contener un número variable de osas e incluso fracciones moleculares diferentes como lipidos o proteínas. Los ósidos constituidos solo por osas se denominan holósidos. Los ósidos más complejos se denominan heterósidos, y surgen de la combinación de un conjunto de monosacáridos con fracciones moleculares de naturaleza no glucídica como proteínas o lipidos.

c) Los polisacáridos están formados por múltiples unidades repetitivas de monosacáridos. Se diferencian en dos grupos: los homopolisacáridos, formados por la repetición de un único monómero; y los heteropolisacáridos, de composición más variada, ya que contienen más de un tipo de monómero.

d) El almidón es el homopolisacárido de reserva de las células vegetales. Está formado por una mezcla de dos componentes con diferentes estructuras: la amilosa, constituida por cadenas largas no ramificadas de moléculas de a-D-glucosa unidas mediante enlaces a (1—>4) que adoptan un arrollamiento helicoidal; y la amilopectina, muy ramificada, y con un esqueleto de monómeros de a-D-glucosa con uniones a (1—>4) y puntos de ramificación con enlaces a (1-»6) cada 15 ó 30 monómeros.

Se encuentra en los plastos de las células vegetales, y es abundante en los órganos de reserva de las plantas como tubérculos, semillas o raíces.

El glucógeno es el homopolisacárido de reserva de las células animales. Su constitución es similar a la de las cadenas de amilopectina con enlaces a (1->4), aunque posee más ramificaciones en a (1—>6); aproximadamente, una cada 8 ó 12 monómeros. Se almacena en forma de granulos en el hígado y en el músculo esquelético, donde se hidroliza fácilmente y rinde gran cantidad de glucosa cuando se requiere.

3.13. Glúcidos: monosacáridos, disacáridos y polisacáridos. Estructura y función.

Los glúcidos se conocen también como hidratos de carbono o carbohidratos. Son biomoléculas cons­tituidas por átomos de carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O) en una proporción como la que indica su fórmula empírica CnH₂nO_n; pueden contener, excepcionalmente, átomos de otros elementos como nitró­geno (N), azufre (S) o fósforo (P).

• Los monosacáridos son los glúcidos más simples. Son sólidos cristalinos de color blanco y solubles en agua. Presentan un característico sabor dulce, por lo que también reciben el nombre de azúcares.

Contienen entre 3 y 7 átomos de carbono; se denominan triosas, tetrosas, pentosas, hexosas o hep-tosas si el número de átomos de carbono es, respectivamente, 3, 4, 5, 6 ó 7. Químicamente, son polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas, es decir, polialcoholes (poseen varios grupos -OH) con un grupo aldehido (-CHO) o cetona (-CO). Según el grupo funcional principal, se clasifican en aldosas (tienen un grupo aldehido en el C-i y grupos hidroxilo en el resto de los carbonos) y cetosas (tienen un grupo funcional cetona en el €2 y grupos hidroxilo en el resto de la cadena).

Los monosacáridos se nombran anteponiendo el prefijo aldo- o ceto- al nombre que indica su número de átomos de carbono, seguido de la terminación -osa. Las aldopentosas y las hexosas en disolución no presentan estructura lineal, sino que adoptan estructuras cíclicas de forma pentagonal o hexa­gonal. Tienen gran interés por ser los monómeros constituyentes de todos los glúcidos. También se presentan libres, y actúan como nutrientes de las células para la obtención de energía, o como meta-bolitos intermediarios de importantes procesos biológicos como la respiración celular y la fotosíntesis.

• Los disacáridos son oligosacáridos; glúcidos de cadena corta formados por la unión de dos monosacáridos unidos mediante enlace O-glucosídico. Este enlace se establece entre dos grupos hidroxilo de diferentes monosacáridos, denominándose enlace monocarbonílico cuando interviene el hidroxilo del carbono anomérico del primer monosacárido, y enlace dicarbonílico si intervienen los hi-droxilos de los carbonos anoméricos de ambos monosacáridos.

Algunos disacáridos -como la lactosa y la sacarosa- se encuentran libres en la naturaleza, presentando función energética; otros forman polímeros, como la maltosa (producto de la hidrólisis del almidón o del glucógeno) y la celobiosa (producto de la hidrólisis de la celulosa).

• Los polisacáridos son polímeros constituidos por la unión de muchos monosacáridos mediante enlaces O-glucosídicos, que originan largas cadenas moleculares, lineales o ramificadas. Cuando contienen una repetición de monosacáridos iguales se denominan homopolisacáridos; cuando están formados por monosacáridos diferentes son heteropolisacáridos.

Pueden contener enlaces tipo a o (3. Los enlaces a son más débiles, y se rompen y forman con gran facilidad, por lo que se encuentran en los polisacáridos con función de reserva. El enlace tipo (3 es mucho más estable y resistente, por lo que es característico de polisacáridos con función estructural.

Los polisacáridos de reserva se acumulan en granulos insolubles en el citoplasma celular, siendo uti­lizados por los seres vivos como almacén de moléculas de glucosa, cuya degradación proporciona a las células la energía necesaria para mantener la vida. Los de mayor interés biológico son:

Almidón. Es el homopolisacárido de reserva de las células vegetales. Está formado por una mezcla de dos componentes con diferentes estructuras: la amilosa, constituida por cadenas largas no ramificadas de moléculas de a-D-glucosa unidas mediante enlaces a (1—>4), que adoptan un en­rollamiento helicoidal; y la amilopectina, muy ramificada, y con un esqueleto de monómeros de a-D-glucosa con uniones a (1-»4) y puntos de ramificación con enlaces a (1—>6) cada 15 ó 30 monó­meros.

Celulosa. Es un homopolisacárido lineal de p-D-glucosa con enlaces p (1—>4). La unión de varias cadenas de celulosa origina fibras de diferente grosor, que forman capas o láminas en dirección alternante, y constituye el entramado esencial de la pared celular vegetal.

Quitina. Polímero lineal de N-acetil-p-D-glucosamina con enlaces p (1—>4). Forma parte del exo-esqueleto de los artrópodos y de las paredes celulares de los hongos. Su estructura es similar a la de la celulosa, y, como ella, forma capas alternas. Esto confiere una gran resistencia y dureza a los organismos. Se piensa que el exoesqueleto de quitina es una de las claves del gran éxito evolutivo de los artrópodos, ya que contribuye a su locomoción y les proporciona protección frente a las agre­siones externas.

3.14. Observa las moléculas representadas, y responde a las siguientes cuestiones.

a) En la figura se representan esquemáticamente tres tipos de macromoléculas presentes en los seres vivos (A, B y C). Identifica la que pertenece al grupo de glúcidos.

b) De entre los siguientes elementos, indica cuáles intervienen regularmente en la composición de los glúcidos: carbono, hidrógeno, oxígeno, fósforo, nitrógeno y azufre.

c) Indica, mediante ejemplos, dos funciones diferentes de los glúcidos, explicando muy brevemente en qué consisten tales funciones.

a) La molécula C pertenece al grupo de glúcidos. La A pertenece a las proteínas, y la B a ácidos nucleicos.

b) Los átomos de carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O) intervienen, regularmente, en la composición de los glúcidos. Solo excepcionalmente pueden contener átomos de otros elementos como nitrógeno (N), azufre (S) o fósforo (P).

c) Las funciones que desempeñan los glúcidos en los seres vivos son principalmente de dos tipos:

• Función energética: son la principal fuente de energía de los seres vivos; por ejemplo, la glucosa, el almidón y el glucógeno.

• Función estructural: forman parte fundamental de las paredes celulares de los vegetales, de los hongos y de las bacterias, y son también moléculas asociadas a los componentes estructurales de las membranas plasmáticas. Por ejemplo, la celulosa presente en las células vegetales, y la quitina componente del exoesqueleto de artrópodos y de las células de los hongos.

3.15. El almidón y el glucógeno son moléculas de reserva.

a) Indica su composición y estructura.

b) Explica dónde llevan a cabo tal función.

c) Señala las diferencias estructurales y funcionales entre el almidón y la celulosa.

La celulosa es un homopolisacárido lineal de (3-D-glucosa con enlaces p (1—>4). La unión de varias cadenas de celulosa origina fibras de diferente grosor, que forman capas o láminas en dirección alter­nante y constituye el entramado esencial de la pared celular vegetal. Es una molécula con función estructural.

3.16. Responde a las siguientes cuestiones relacionadas con la molécula representada.

a) ¿A qué grupo de biomoléculas pertenece?

b) ¿Qué componentes moleculares la forman?

c) Explica el tipo de enlace que se establece entre dichos componentes.

d) Comenta alguna de las funciones que este tipo de biomoléculas realiza en las células.

a) La molécula es un fragmento de un polisacárido, y, por tanto, pertenece al grupo de los glúcidos.

b) El polisacárido representado está formado por unidades de a-D-glucosa.

c) Las moléculas de a-D-glucosa están unidas mediante enlaces O-glucosídicos a (1—>4). Este enlace se establece entre dos grupos hidroxilo de diferentes monosacáridos. Se denomina síntesis por conden­sación o deshidratación debido a la liberación de una molécula de agua.

d) Los polisacáridos son polímeros constituidos por la unión de muchos monosacáridos mediante enlaces O-glucosídicos, que originan largas cadenas moleculares, lineales o ramificadas. Cuando contienen una repetición de monosacáridos iguales se denominan homopolisacáridos; cuando están formados por monosacáridos diferentes son heteropolisacáridos.

Pueden contener enlaces tipo a o p. Los enlaces a son más débiles, y se rompen y forman con gran facilidad, por lo que se encuentran en los polisacáridos con función de reserva. El enlace tipo p es mucho más estable y resistente, por lo que es característico de polisacáridos con función estructural.

Los polisacáridos de reserva se acumulan en granulos insolubles en el citoplasma celular, siendo utilizados por los seres vivos como almacén de moléculas de glucosa cuya degradación proporciona a las células la energía necesaria para mantener la vida. Los de mayor interés biológico son el almidón en los organismos vegetales y el glucógeno en los animales.

Los polisacáridos son sustancias de elevado peso molecular, y presentan dos funciones biológicas características; bien como sustancias de reserva o bien como moléculas estructurales. Los que realizan una función estructural presentan enlace (3-glucosídico, y los que realizan una función de reserva ener­gética presentan el enlace a-glucosídico.

Los polisacáridos de reserva se acumulan en granulos insolubles en el citoplasma celular, siendo utilizados por los seres vivos como almacén de moléculas de glucosa, cuya degradación proporciona a las células la energía necesaria para mantener la vida. Los de mayor interés biológico son el almidón, en los organismos vegetales, y el glucógeno en los animales.

Los polisacáridos estructurales proporcionan soporte y protección a diversas estructuras y orga­nismos. Los de mayor interés biológico son la celulosa, que forma parte de la pared celular de las células vegetales, y la quitina, que constituye el exoesqueleto de los artrópodos.

3.18. La glucosa es el nutriente predilecto de todas las células. Explica por qué los animales no poseen almacenes de polisacáridos de reserva tan grandes como los vegetales.

Los polisacáridos de reserva se consideran las principales fuentes de energía directa por su rápida movilización al ser solubles en agua. El glucógeno, polisacárido de reserva de los animales, tiene que alma­cenarse hidratado, por lo que su masa molecular aumenta considerablemente. Por este motivo, las reservas de glucógeno son limitadas y se agotan rápidamente.

Las necesidades energéticas de los animales son mayores que las de los vegetales, por lo que en lugar de almacenes enormes de glúcidos, que dificultarían el desplazamiento, poseen reservas de grasa cuyo aporte energético es muy superior. Cada gramo de grasa libera 9 Kcal (37,62 Kj) frente a 3,75 Kcal (17,68 Kj) que aporta una cantidad igual de glúcido.

3.19. La celulosa. Composición, estructura, propiedades y distribución en los seres vivos.

Es un homopolisacárido lineal de p-D-glucosa con enlace (3 (1-»4). Debido a este tipo de enlace, cada glucosa gira 180° respecto a sus vecinas. Entre las glucosas de una misma cadena se establecen enlaces de hidrógeno intracatenarios. Además, las cadenas lineales se disponen en paralelo, y se mantienen estrechamente unidas unas con otras mediante enlaces de hidrógeno intercatenarios. Esta configuración confiere a la celulosa una estructura de gran resistencia, ya que los enlaces (3 quedan protegidos, convir­tiendo la celulosa en una molécula relativamente inerte.

La unión de 60 ó 70 cadenas de celulosa forma la llamada micela de celulosa. A su vez, la asociación de 20 ó 30 micelas da lugar a una microfibrilla, que se puede unir con otras para originar fibras de diferente grosor que forman capas o láminas en dirección alternante; constituyen, además, el entramado esencial de la pared celular vegetal.

La celulosa carece de sabor dulce, no tiene carácter reductor y es insoluble en agua. Solo puede ser hidrolizada totalmente a glucosa por algunas enzimas producidas por microorganismos, como las bacterias de la flora intestinal de los animales herbívoros o los protozoos que viven en el intestino de las termitas.

La celulosa forma parte de la pared celular de las células vegetales, que constituye un exoesqueleto de pro­tección que da forma a las células y es responsable de que las plantas se mantengan erguidas.

3.20. Indica si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones relacionadas con el glucógeno.

a) Es un ósido presente en la sangre.

b) Es un polisacárido de reserva animal.

c) Es un polisacárido de reserva vegetal

d) Es un glúcido de membrana.

a) Falsa. El glucógeno es un ósido que se almacena en forma de granulos en las células del hígado y del músculo esquelético.

b) Verdadera. Es un polisacárido formado por moléculas de a-D-glucosa con enlaces a (1—>4), aunque po­see más ramificaciones en a (1—>6). Se almacena en el hígado y en el músculo esquelético, donde se hidroliza fácilmente y rinde gran cantidad de glucosa cuando se requiere.

c) Falsa. Es un polisacárido de reserva animal. El polisacárido de reserva vegetal es el almidón.

d) Falsa. Los glúcidos de membrana son glucolípidos y glucoproteínas, cuya fracción glucídica nunca es un polisacárido.

3.21. Glúcidos. Importancia biológica. \

a) Explica qué son los polisacáridos. Cita tres polisacáridos e indica su función biológica.

b) En algunas células, la glucosa es completamente degradada en presencia de oxígeno; en su ausencia, solo es parcialmente degradada. ¿Qué ventajas crees que tiene la degradación total de la glucosa con respecto a su degradación parcial?

a) Los polisacáridos son polímeros constituidos por la unión de muchos monosacáridos mediante enlaces O-glucosídicos que originan largas cadenas moleculares, lineales o ramificadas. Cuando contienen una repetición de monosacáridos iguales se denominan homopolisacáridos; cuando están formados por monosacáridos diferentes son heteropolisacáridos.

Pueden contener enlaces tipo a o p. Los enlaces a son más débiles, y se hidrolizan y polimerizan con gran facilidad, por lo que se encuentran en los polisacáridos con función de reserva. El enlace tipo (3 es mucho más estable y resistente, por lo que es característico de polisacáridos con función estructural. Los polisacáridos de reserva se acumulan en granulos insolubles en el citoplasma celular, siendo utilizados por los seres vivos como almacén de moléculas de glucosa cuya degradación proporciona a las células la energía necesaria para mantener la vida.

Los polisacáridos estructurales proporcionan soporte y protección a diversas estructuras y organismos. Los de mayor interés biológico son:

• Almidón. Es el homopolisacárido de reserva de las células vegetales. Se encuentra en los plastos de las células vegetales, y es abundante en los órganos de reserva de las plantas, como los tubérculos o raíces, y en las semillas.

Los más simples se llaman osas o monosacáridos; de la unión de estos monómeros se obtienen molé­culas más complejas llamadas ósidos, que pueden contener un número variable de osas, e incluso fracciones moleculares diferentes como lípidos o proteínas.

b) Los polímeros son moléculas complejas constituidas por la unión de muchos monómeros. Los monómeros son unidades estructurales básicas no hidrolizables. La celulosa es un polímero lineal formado por la unión, mediante enlaces (3 (1->4), de numerosos monómeros de (3-D-glucosa. El glucógeno es un polímero constituido por la unión de monómeros de a-D-glucosa unidos mediante enlace a (1—>4), y ramificaciones en a (1-»6) cada 8 ó 12 monómeros.

c) Los glúcidos que presentan enlaces a (1—»6) son los polisacáridos de reserva. Se acumulan en granulos insolubles en el citoplasma celular, siendo utilizados por los seres vivos como almacén de moléculas de glucosa cuya degradación proporciona a las células la energía necesaria para mantener la vida. Los de mayor interés biológico son:

• Almidón. Es el homopolisacárido de reserva de las células vegetales. Está formado por una mezcla de dos componentes con diferentes estructuras: la amilosa, constituida por cadenas largas no rami­ficadas de moléculas de a-D-glucosa, unidas mediante enlaces a (1—>4) que adoptan un arrollamiento helicoidal; y la amilopectina, muy ramificada, con un esqueleto de monómeros de a-D-glucosa con uniones a (1—>4) y puntos de ramificación con enlaces a (1-»6) cada 15 ó 30 monómeros. Se encuentra en los plastas de las células vegetales, y es abundante en los órganos de reserva de plan­tas como tubérculos, semillas o raíces.

• Glucógeno. Es el homopolisacárido de reserva de las células animales. Su constitución es similar a la de las cadenas de amilopectina con enlaces a (1—>4), aunque posee más ramificaciones en a (1->6); aproximadamente, una cada 8012 monómeros. Se almacena en forma de granulos en el hígado y en el músculo esquelético, donde se hidroliza fácilmente y rinde gran cantidad de glucosa cuando se requiere.

d) La celulosa es un homopolisacárido estructural presente en las células vegetales. La unión de varias cadenas de celulosa origina fibras de diferente grosor, que forman capas o láminas en dirección alter­nante, y constituye el entramado esencial de la pared celular vegetal.

3.24. Completa la siguiente tabla.

UN PASO MÁS

3.25. Un grupo de alumnos de Bachillerato obtuvo los siguientes resultados en una práctica de labo­ratorio, cuyo objetivo era identificar tres muestras de glúcidos diferentes.

b) La muestra 1 es un azúcar reductor; puede ser un monosacárido o un disacárido con enlace monocarbonílico al ser positiva la reacción con el licor de Fehling. No es un polisacárido, ya que la reacción con lugol es negativa.

La muestra 2 es un polisacárido, al ser positiva la reacción con el lugol.

c) La muestra 3 es un disacárido con enlace dicarbonílico. La presencia de este enlace explica que, aun tratándose de un disacárido, no reaccione positivamente con el licor de Fehling, al no poseer carácter reductor. La hidrólisis en medio ácido de la sacarosa rompe el enlace O-glucosídico, rindiendo glucosa y fructosa -ambos monosacáridos con carácter reductor-, que reaccionan positivamente con el licor de Fehling.

3.26. Aunque no posea ningún valor nutricional ni energético, la fibra constituye un elemento vital en la dieta diaria.

Los alimentos ricos en fibra suelen proporcionar una mayor sensación de saciedad y un menor aporte energético. Algunos tipos de fibra pueden retener varias veces su peso de agua, por lo que son la base de una buena movilidad intestinal al aumentar el volumen y ablandar los residuos intes­tinales.

a) ¿Qué moléculas pueden constituir parte de la fibra?

b) Explica la carencia de valor nutricional y energético.

c) ¿A qué se debe la retención de agua?

a) La fibra está constituida por polisacáridos estructurales de las células vegetales, constituidos por gluco­sa, fructosa y otros monosacáridos. Entre estas moléculas se encuentran:

• Celulosa. Polímero de P-D-glucosa que origina fibras de diferente grosor que forman capas o lámi­nas, y constituyen el entramado esencial de la pared celular vegetal.

• Hemicelulosas. Heteropolisacárido presente en la pared celular de las células vegetales, que recubre las fibras de celulosa y permite su anclaje a la matriz de pectinas.

• Pectinas. Heteropolisacárido presente en la pared celular vegetal, donde forman una matriz en la que se disponen las fibras de celulosa.

b) El ser polisacáridos de difícil digestión impide la obtención de monómeros. Solo los monómeros pueden ser nutrientes celulares, gracias a su absorción a través de las microvellosidades intestinales.

c) El complejo entramado de los polisacáridos en las paredes de las células vegetales y la presencia de enlaces O-glucosídicos tipo p impiden su digestión, por lo que envuelven el contenido intestinal. El ca­rácter insoluble de estas moléculas facilita la retención de agua, lo que provoca un aumento de la masa fecal y contribuye a evitar el estreñimiento.

3.27. El azúcar invertido se produce de forma natural en la miel de abeja, razón por la cual es tan dulce. Recibe el nombre de azúcar invertido la mezcla de azúcares producida cuando la sacarosa se hidroliza química o enzimáticamente. El nombre de inversión se refiere al cambio de poder rotatorio que se observa durante dicha hidrólisis: la sacarosa es dextrógira (+66°), pero al transformarse en glucosa (+52°) y en fructosa (-92°), la mezcla resultante desarrolla un poder levorrotatorio (-20°) por la fuerte influencia de la cetohexosa. Es precisamente a este giro de +66° a -22° a lo que se llama inversión.

a) Escribe la reacción de hidrólisis de la sacarosa.

b) ¿A qué se refiere el texto cuando indica que la sacarosa es dextrógira (+66°)?

c) ¿Qué tipo de hexosa es la glucosa?

d) ¿Qué tienen en común las moléculas con poder rotatorio

a) Sacarosa ——————>• a-D-glucopiranosa + p-D-fructofuranosa ^*" H₂O

b) Se refiere a que la sacarosa presenta actividad óptica, es decir, capacidad de desviar el plano de pola­rización de un haz de luz polarizada. Cada molécula efectúa una rotación del plano de polarización hacia la derecha o hacia la izquierda. Cuando la rotación es en el sentido de las agujas del reloj, se de­nominan dextrógiras o (+); cuando la rotación es contraria a las agujas del reloj, son levógiras o (-). La sacarosa desvía el haz de luz polarizada un ángulo de 66° hacia la derecha.

c) La glucosa es una aldohexosa.

d) La actividad óptica está determinada por la presencia en la molécula de, al menos, un carbono asimé­trico; carbono unido a cuatro radicales diferentes entre sí.

3.28. Un artículo de una revista de información general exponía lo siguiente.

"...En los alimentos existen dos tipos de glúcidos: azúcares simples y azúcares complejos o polisacáridos. Los primeros tienen sabor dulce, son de fácil digestión y rápido aporte energético. Los segundos se forman por la unión de varios azúcares simples y se clasifican en digeribles que son utilizables como fuen­te de energía y no digeribles que forman parte de la fibra alimentaria..."