Biomoléculas, estructura y funciones

Carbohidratos.

Los carbohidratos, sacáridos o glúcidos son polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas cuya fórmula química es de (CH₂O)n realizan funciones vitales proporcionando energía a los procesos metabólicos de las células, estructuran microorganismos, plantas e insectos y son reserva alimentaria de vegetales, hígado y músculos de animales.

Los carbohidratos se clasifican en:

• monosacáridos
• disacáridos
• polisacáridos
• oligosacáridos

Estos últimos con 2 a 10 unidades de monosacáridos unidas por enlaces glucosúricos.

Monosacáridos.

Los monosacáridos son carbohidratos simples formados por una cadena de 3 o más carbonos.

Es el caso de la glicerina o glicerol. Una aldihitrosa compuesta de tres carbonos y un grupo aldehído. La glucosa y galactosa una cetohexosa compuesta de seis carbonos y un grupo cetona.

Las aldopentosas llamadas D-Ribosa y 2D-Desoxirribosa las cuales conforman ácidos ribonucleico y desoxirribonucleico.

La estructura lineal de los monosacáridos presenta carbonos isométricos con cuatro sustituyentes de átomos o grupos atómicos y 2 isómeros, para determinar el total de isómeros en el monosacáridos se utiliza la regla Le-Belt Van´t Hoff  2n. Donde n el es número de carbonos isométricos por su parte la formula Howard de estructuras cíclicas alfa y beta acepta que todos los monosacáridos existen en la naturaleza como estructuras lineales alfa cíclica y beta cíclica.

disacáridos.

Los disacáridos son anhídridos de dos monosacáridos que se forman cuando dos moléculas de monosacáridos cíclicos iguales o diferentes reaccionan por eliminación una molécula de agua, solo hay tres disacáridos libres en la naturaleza sacarosa, lactosa y maltosa.

La celobiosa es un cuarto disacárido que proviene de la hidrólisis ácida de la celulosa, la sacarosa es el compuesto más importante la cual se forma de la unión de glucosa y fructosa.

Polisacáridos.

Puede decirse que son anhídridos de polímeros de monosacáridos con cinco o seis átomos de carbono. Puede dividirse en dos grupos los digeribles y los no digeribles. En el grupo de los digeribles se encuentran el glucógeno, la inulina y el almidón. El grupo de los no digeribles contiene la celulosa, la hemicelulosa y la quitina.

Lípidos

El bioquímico Bloor proponer el término lípido para nombrar al grupo de sustancias en los organismos vivos o en un producto de estos que son insolubles o casi insolubles en agua (hidrofóbicas). Los lípidos son sustancias insolubles en agua pero solventes en sustancias orgánicas como éter, benceno, cloroformo y alcohol. Bloor los clasificó en lípidos simples, compuestos y derivados.

1. Lípidos simples. Son los más abundantes, como las grasas o triglicéridos y los menos abundantes, las ceras. Los triglicéridos o grasas si son líquidas a temperatura ambiente se denominan “aceites”. Químicamente, son “ésteres” que se forman por la unión de tres moléculas de ácido carboxílico con una molécula de glicerol (propanotriol), eliminando tres moléculas de agua y produciendo la grasa correspondiente.

Los triglicéridos naturales son en su mayoría triglicéridos mixtos, esto significa que contienen dos o tres ácidos carboxílicos en su molécula con la propiedad en común que presentan un número par de átomos de carbonos.

Propiedades físicas:

Son sólidos o aceites a temperatura ambiente, con una densidad menor a uno, entre 0.8g/ml y 0.99g/ml. Su punto de fusión depende de la longitud de la cadena y del grado de instauración de los ácidos que los forman.

Propiedades químicas.

Presentan hidrólisis y saponificación por la acción de enzimas lipasas y por alcalosis.La hidrólisis produce un enranciamiento característico mientras que la saponificación permite obtener jabones.

2. Lípidos compuestos.Como los fosfolípidos, que contienen fósforo y los galactolípidos, que contienen galactosa. Biológicamente, los fosfolípidos son quizá los más importantes pues los encontramos en todas las células vivas y son esenciales para su funcionamiento adecuado. Entre sus funciones está el transporte y metabolismo de grasa, la coagulación de la sangre y la regulación de permeabilidad de células. Podemos dividir a los fosfolípidos en:

• Fosfoglicéridos:
1. Lecitinas e isolecitinas. Presentes en los aceites de semillas.
2. Cefalinas. Componentes de ciertas lipoproteínas como la tromboplastina.
3. Plasmalógenos. Cuando se sustituye uno de los ácidos grasos en las lecitinas y cefalinas.
• Fosfoinosítidos. Contienen inositol
• Fosfoesfingosidos. Contienen galactosa. Abundantes en el sistema nervioso.

3. Lípidos derivados: Son productos de la hidrólisis de lípidos simples y de lípidos compuestos así como otros compuestos que son producidos por las células vivas como los esteridos, las vitaminas liposolubles, los aceites esenciales, aldehídos grasos, cetonas, alcoholes, etc..

• Esteridos. Incluye a los esteroles y esteroides. Se caracterizan por la presencia de una estructura policíclica: el ciclopentanoperhidrofenantreno.

• Aceites esenciales. Se pueden definir como aceites vegetales volátiles, presentan un olor característico como la menta piperina, limón, pino rosa, etc..