Un plato de tallarines antes de un partido de fútbol, unos picarones con chicha morada o un choclo con queso en una feria de Cusco tienen algo en común: son hidratos de carbono, también llamados glúcidos o carbohidratos. Muchas veces la misma unidad química, la glucosa, sirve como combustible inmediato, como reserva o como material de construcción, según cómo se enlace y se pliegue. En esta página vas a ver cómo.
Monosacáridos: la unidad básica
Si disuelves una cucharada de glucosa en agua y le agregas enzimas digestivas o ácidos suaves, la molécula no se divide en azúcares menores: llegaste al límite indivisible. ¿Qué define a esta unidad básica y cómo determina su estructura lo que hace?
Los monosacáridos son la "moneda" de energía de la célula: la glucosa es el combustible principal que se oxida en la respiración celular. Otros ejemplos son la fructosa (frutas y miel) y la galactosa (parte de la lactosa de la leche).
Los monosacáridos se clasifican por su grupo carbonilo y por el número de carbonos. Si el carbonilo es un aldehído, es una aldosa; si es una cetona, una cetosa. Según tengan 3, 4, 5, 6 o 7 carbonos, se llaman triosas, tetrosas, pentosas, hexosas o heptosas. Se combinan los dos criterios: la glucosa es una aldohexosa y la fructosa, una cetohexosa.
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¿Qué es un monosacárido? Pon dos ejemplos e indica cuál es la función principal de los monosacáridos en la célula.
¿Qué es un monosacárido? Pon dos ejemplos e indica cuál es la función principal de los monosacáridos en la célula.
La glucosa y la fructosa tienen la misma fórmula molecular, $\text{C}6\text{H}{12}\text{O}6$, pero estructuras diferentes. Explica qué tipo de isomería las relaciona…
La glucosa y la fructosa tienen la misma fórmula molecular, $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$, pero estructuras diferentes. Explica qué tipo de isomería las relaciona atendiendo a sus formas lineales y describe qué les ocurre cuando se disuelven en agua: ¿qué formas adoptan entonces sus moléculas, qué son los anómeros α y β, y qué relación tiene esa ciclación con la formación del enlace glucosídico?
La sacarosa se forma por la unión de una glucosa y una fructosa. ¿Qué tipo de enlace se establece entre ambos monosacáridos, cómo se llama la reacción que lo forma y qué…
La sacarosa se forma por la unión de una glucosa y una fructosa. ¿Qué tipo de enlace se establece entre ambos monosacáridos, cómo se llama la reacción que lo forma y qué molécula se desprende en ella?
Un producto lácteo infantil publicitado como «sin azúcares añadidos» contiene en su tabla nutricional 4.8 g de lactosa y 12 g de almidón de maíz por cada 100 g de…
Un producto lácteo infantil publicitado como «sin azúcares añadidos» contiene en su tabla nutricional 4.8 g de lactosa y 12 g de almidón de maíz por cada 100 g de producto.
a) Rebate la afirmación de que este alimento esté libre de aporte glucídico o azúcares para el organismo. Clasifica químicamente la lactosa y el almidón (tipo de glúcido, monómeros y tipo de enlace) y describe los monosacáridos que pasarán a la sangre tras su digestión completa.
b) En el laboratorio se somete una muestra del producto a la prueba de Fehling antes y después de incubarla con alfa-amilasa. Predice y justifica el resultado de la prueba en la muestra inicial (indicando a qué componente se debe) y explica razonadamente cómo variará la intensidad de la reacción tras la acción enzimática sobre el almidón, basándote en el concepto de carbono anomérico y extremo reductor.
Un polo de algodón y una cucharada de harina de trigo están hechas del mismo monómero, la D-glucosa. Pero el polo no se disuelve ni se digiere, y la harina espesa una salsa y nos nutre. ¿Cómo logran las células propiedades tan opuestas con el mismo bloque?
El glucógeno es la reserva de los animales: más ramificado que el almidón, se almacena sobre todo en el hígado (mantiene la glucosa en sangre) y en los músculos (combustible para su propio trabajo). La quitina, que forma el exoesqueleto de insectos y crustáceos, es un derivado de la glucosa con un grupo amino (contiene nitrógeno): su monómero es la N-acetilglucosamina, unida por enlaces β(1→4).
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Indica cuál es la función biológica del glucógeno en los animales y en qué órganos se almacena principalmente.
Indica cuál es la función biológica del glucógeno en los animales y en qué órganos se almacena principalmente.
El esquema muestra cómo se disponen las cadenas de dos polisacáridos formados exclusivamente por glucosa. Indica cuál corresponde al almidón y cuál a la celulosa,…
El esquema muestra cómo se disponen las cadenas de dos polisacáridos formados exclusivamente por glucosa. Indica cuál corresponde al almidón y cuál a la celulosa, explica qué diferencia existe en la unión de sus monómeros (enlace α o β) y razona cómo la forma de sus cadenas justifica que uno sirva de reserva energética y el otro tenga función estructural.
Se aíslan dos polisacáridos estructurales insolubles: el polímero A procede de la pared celular de una célula vegetal (roble) y el polímero B del exoesqueleto de un…
Se aíslan dos polisacáridos estructurales insolubles: el polímero A procede de la pared celular de una célula vegetal (roble) y el polímero B del exoesqueleto de un crustáceo (cangrejo). Ambos presentan cadenas lineales unidas por enlaces glucosídicos beta-(1->4), pero el análisis elemental revela la presencia de nitrógeno únicamente en el polímero B.
a) Identifica los polímeros A y B e indica el nombre del monómero constituyente de cada uno.
b) Explica por qué la conformación espacial del enlace beta-(1->4) resulta idónea para la función de sostén mecánico frente al enlace alfa-(1->4) del glucógeno o el almidón, detallando el papel de los enlaces por puentes de hidrógeno intra e intercatenarios en la formación de microfibrillas insolubles.
c) Si se añade una solución de enzima celulasa purificada sobre una suspensión del polímero B, predice razonadamente si se producirá hidrólisis y justifícalo en función de la especificidad enzimática.
Los monosacáridos y disacáridos son solubles en agua porque tienen muchos grupos OH que forman interacciones con las moléculas de agua; por eso se disuelven en jugos, mermeladas, gaseosas y en la chicha morada. Los polisacáridos grandes, en cambio, forman dispersiones (el almidón espesa salsas y mazamorras) o directamente no se disuelven (la celulosa).
Los edulcorantes bajos en calorías (sucralosa, aspartamo, estevia, sacarina) endulzan mucho más que la sacarosa, así que alcanza con cantidades mínimas y casi no aportan energía. Se usan en bebidas y productos «light» o «cero», y deben figurar en la lista de ingredientes de la etiqueta; los productos con mucha azúcar llevan el octógono «ALTO EN AZÚCAR».
Los carbohidratos de cadena ramificada, como la amilopectina o el glucógeno, tienen ramas α(1→6) y, por tanto, muchos extremos no reductores (sin carbono anomérico libre) donde las enzimas (amilasas) pueden cortar a la vez, así que liberan glucosa más rápido que una cadena lineal como la amilosa. La amilasa rompe enlaces α, no β.
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Un laboratorio de nutrición deportiva diseña dos bebidas de recuperación energética con idéntica concentración y masa total de polisacáridos: la bebida A contiene…
Un laboratorio de nutrición deportiva diseña dos bebidas de recuperación energética con idéntica concentración y masa total de polisacáridos: la bebida A contiene amilopectina altamente ramificada, mientras que la bebida B contiene amilosa lineal de masa molecular similar.
a) Predice razonadamente cuál de las dos bebidas inducirá un pico de glucemia más rápido en sangre tras su ingesta, basándote en la especificidad de las enzimas digestivas (alfa-amilasas) y en la estructura molecular de ambos polímeros (tipo de enlaces glucosídicos y disponibilidad de extremos no reductores).
b) En los miocitos, la glucosa absorbida se almacena como glucógeno y no en forma de glucosa libre ni de almidón. Justifica esta adaptación biológica teniendo en cuenta la presión osmótica celular y la velocidad con la que la célula debe movilizar energía ante una demanda metabólica urgente.
La ribosa es la pentosa del ARN; la 2-desoxirribosa del ADN tiene H en lugar de OH en el carbono 2. Glucosa, galactosa y fructosa son hexosas. Glucosa y fructosa difieren en el grupo carbonilo (aldosa/cetosa); glucosa y galactosa difieren en la configuración de un carbono asimétrico (epímeros).
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La glucosa y la fructosa tienen la misma fórmula molecular, $\text{C}6\text{H}{12}\text{O}6$, pero estructuras diferentes. Explica qué tipo de isomería las relaciona…
La glucosa y la fructosa tienen la misma fórmula molecular, $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$, pero estructuras diferentes. Explica qué tipo de isomería las relaciona atendiendo a sus formas lineales y describe qué les ocurre cuando se disuelven en agua: ¿qué formas adoptan entonces sus moléculas, qué son los anómeros α y β, y qué relación tiene esa ciclación con la formación del enlace glucosídico?
Vuelve al principio: quien come tallarines antes de un partido obtiene almidón con enlaces $\alpha(1\to 4)$, que nuestras amilasas hidrolizan fácilmente hasta glucosa; esta pasa a la sangre y se almacena en el músculo y el hígado como glucógeno, una reserva compacta y ramificada lista para liberar energía rápido.
Resumen
¡A practicar! 3 ejercicios de nivel medio en este apartado