Title: Polisacridos
1- Polisacáridos
- Los polisacáridos son biomoléculas formadas por
la unión de muchos monosacáridos. Se encuadran
entre los glúcidos, y cumplen funciones diversas,
sobre todo de reserva energética y estructural. - Los polisacáridos son polímeros, cuyos monómeros
constituyentes son monosacáridos, los cuales se
unen repetitivamente mediante enlaces
glucosídicos. Estos compuestos llegan a tener un
peso molecular muy elevado, que depende del
número de residuos o unidades de monosacáridos
que participen en su estructura. Este número es
casi siempre indeterminado, variable dentro de
unos márgenes, a diferencia de lo que ocurre con
biopolímeros informativos, como el ADN o los
polipéptidos de las proteínas, que tienen en su
cadena un número fijo de piezas, además de una
secuencia específica.
2- Los polisacáridos pueden descomponerse, por
hidrólisis de los enlaces glucosídicos entre
residuos, en polisacáridos más pequeños, así como
en disacáridos o monosacáridos. Su digestión
dentro de las células, o en las cavidades
digestivas, consiste en una hidrólisis catalizada
por enzimas digestivas (hidrolasas) llamadas
genéricamente glucosidasas, que son específicas
para determinados polisacáridos y, sobre todo,
para determinados tipos de enlace glucosídico.
Así, por ejemplo, las enzimas que hidrolizan el
almidón, cuyos enlaces son del tipo llamado
a(1?4), no pueden descomponer la celulosa, cuyos
enlaces son de tipo ß(1?4), aunque en los dos
casos el monosacárido sea el mismo. Las
glucosidasas que digieren los polisacáridos, que
pueden llamarse polisacarasas, rompen en general
uno de cada dos enlaces, liberando así
disacáridos y dejando que otras enzimas completen
luego el trabajo.
3- En la formación de cada enlace glucosídico
sobra una molécula de agua, igual que en su
ruptura por hidrólisis se consume una molécula de
agua, así que en una cadena hecha de n
monosacáridos, habrá n-1 enlaces glucosídicos.
Partiendo de que la fórmula general, no sin
excepciones, de los monosacáridos es - CxH2xOx
- Se deduce fácilmente que los polisacáridos
responderán casi siempre a la fórmula general - Cx(H2O)x1
4- Clasificación de los polisacáridos
- Para la clasificación de los polisacáridos, se
acude a uno de dos criterios, el funcional, que
es el más difundido, o el químico, que se atiene
a su estructura y composición. - Según la función biológica
- Según la función biológica, podemos clasificar
los polisacáridos en los siguientes grupos - Polisacáridos de reserva
- Los polisacáridos de reserva representan una
forma de almacenar azúcares sin crear por ello un
problema osmótico. La principal molécula
proveedora de energía para las células de los
seres vivos es la glucosa. Su almacenamiento como
molécula libre, dado que es una molécula pequeña
y muy soluble, daría lugar a severos problemas
osmóticos y de viscosidad, incompatibles con la
vida celular. Los organismos mantienen entonces
sólo mínimas cantidades, y muy controladas, de
glucosa libre, prefiriendo almacenarla como
polímero.
5- La concentración osmótica depende del número de
moléculas, y no de su masa, así que la célula
puede, de esta forma, almacenar enormes
cantidades sin problemas. - Los polisacáridos de reserva no juegan el mismo
papel en organismos inmóviles y pasivos, como
plantas y hongos, que en los animales. Éstos no
almacenan más que una pequeña cantidad de
glucógeno, que sirve para asegurar un suministro
permanente de glucosa disuelta. Para el
almacenamiento a mayor escala de reservas, los
animales recurren a las grasas, que son lípidos,
porque éstas almacenan más del doble de energía
por unidad de masa y además, son líquidas en las
células, lo que las hace más compatibles con los
movimientos del cuerpo. Un organismo humano
almacena como glucógeno la energía necesaria para
no más de seis horas, pero puede guardar como
grasa la energía equivalente a las necesidades de
varias semanas.
6- La mayoría de los polisacáridos de reserva son
glucanos, es decir, polímeros de glucosa, más
exactamente de su isómero de anillo hexagonal
(glucopiranosa). Se trata sobre todo de glucanos
a(1?4), representados en las plantas por el
almidón y en los animales por el glucógeno, con
cadenas que se ramifican gracias a enlaces de
tipo a??(1?6). En numerosos grupos de protistas
cumplen la misma función glucanos de tipo ß(1?3). - Polisacáridos estructurales
- Se trata de glúcidos que participan en la
construcción de estructuras orgánicas. Los más
importantes son los que constituyen la parte
principal de la pared celular de plantas, hongos
y otros organismos eucarióticos osmótrofos, es
decir, que se alimentan por absorción de
sustancias disueltas. Éstos no tienen otra manera
más económica de sostener su cuerpo, que
envolviendo a sus células con una pared flexible
pero resistente, contra la que oponen la presión
osmótica de la célula, logrando así una solución
del tipo que en biología se llama esqueleto
hidrostático.
7- La celulosa es el más importante de los
polisacáridos estructurales. Es el principal
componente de la pared celular en las plantas, y
la más abundante de las biomoléculas que existen
en el planeta. Es un glucano, es decir, un
polímero de glucosa, con enlaces glucosídicos
entre sus residuos de tipo ß(1?4). Por la
configuración espacial de los enlaces implicados,
los residuos de glucosa quedan alineados de forma
recta, no en helicoide, que es el caso de los
glucanos a(1?4), del tipo del almidón. Ésta es la
regla en cuanto a la conformación de todos los
polisacáridos estructurales de las paredes. Esas
cadenas rectas se enlazan transversalmente, por
enlaces de hidrógeno, en haces de cadenas
paralelas.
8- La quitina cumple un papel equivalente al de la
celulosa, pero en los hongos, y además es la base
del exoesqueleto de los artrópodos y otros
animales emparentados. La quitina es un polímero
de la N-acetil-2, D-glucosamina, un monosacárido
aminado, que contiene por lo tanto nitrógeno.
Siendo éste un elemento químico de difícil
adquisición para los organismos autótrofos, que
lo tienen que administrar con tacañería, la
quitina queda reservada a heterótrofos como los
hongos, que lo obtienen en abundancia. - Otras funciones
- La mayoría de las células de cualquier ser vivo
suelen disponer este tipo de moléculas en su
superficie celular. Por ello están involucrados
en fenómenos de reconocimiento celular (ejemplo
Complejo Mayor de Histocompatibilidad),
protección frente a condiciones adversas
(Ejemplo Cápsulas polisacarídicas en
microorganismos) o adhesión a superficies
(ejemplo la formación de biofilmes o
biopelículas, al actuar como una especie de
pegamento.)
9- 2) Según la composición
- Se distinguen dos tipos de polisacáridos según
su composición - Homopolisacáridos están formados por la
repetición de un monosacárido. - Heteropolisacáridos están formados por la
repetición ordenada de un disacárido formado por
dos monosacáridos distintos (o, lo que es lo
mismo, por la alternancia de dos monosacáridos).
Algunos heteropolisacáridos participan junto a
polipéptidos (cadenas de aminoácidos) de diversos
polímeros mixtos llamados peptidoglucanos,
mucopolisacáridos o proteoglucanos. Se trata
esencialmente de componentes estructurales de los
tejidos, relacionados con paredes celulares y
matrices extracelulares.
10Almidón
El maíz, una fuente de obtención de almidón.
11- El almidón es un polisacárido de reserva
alimenticia predominante en las plantas, y
proporciona el 70-80 de las calorías consumidas
por los humanos de todo el mundo. Tanto el
almidón como los productos de la hidrólisis del
almidón constituyen la mayor parte de los
carbohidratos digestibles de la dieta habitual.
Del mismo modo, la cantidad de almidón utilizado
en la preparación de productos alimenticios, sin
contar el que se encuentra presente en las
harinas usadas para hacer pan y otros productos
de panadería. - Los almidones comerciales se obtienen de las
semillas de cereales, particularmente de maíz
(Zea mays), trigo (Triticum spp.), varios tipos
de arroz (Oryza sativa), y de algunas raíces y
tubérculos, particularmente de papa (Solanum
tuberosum), batata (Ipomoea batatas) y mandioca
(Manihot esculenta). Tanto los almidones como los
almidones modificados tienen un número enorme de
posibles aplicaciones en los alimentos, que
incluyen las siguientes adhesivo, ligante,
enturbiante, formador de películas, estabilizante
de espumas, agente anti-envejecimiento de pan,
gelificante, glaseante, humectante,
estabilizante, texturizante y espesante.
12- El almidón se diferencia de todos los demás
carbohidratos en que, en la naturaleza se
presenta como complejas partículas discretas
(gránulos). Los gránulos de almidón son
relativamente densos, insolubles y se hidratan
muy mal en agua fría. Pueden ser dispersados en
agua, dando lugar a la formación de suspensiones
de baja viscosidad que pueden ser fácilmente
mezcladas y bombeadas, incluso a concentraciones
mayores del 35. - El trigo, el centeno (Secale cereale) y la cebada
(Hordeum vulgare) tienen dos tipos de granos de
almidón los grandes lenticulares y los pequeños
esféricos. En la cebada, los granos lenticulares
se forman durante los primeros 15 días después de
la polinización. Los pequeños gránulos,
representando un total de 88 del número de
granos, aparecen a los 18-30 días posteriores a
la polinización.
13- Los almidones de los cereales contienen pequeñas
cantidades de grasas. Los lípidos asociados al
almidón son, generalmente, lípidos polares, que
necesitan disolventes polares tales como
metanol-agua, para su extracción. Generalmente el
nivel de lípidos en el almidón cereal, está entre
0.5 y 1. Los almidones no cereales no contienen
esencialmente lípidos. - Químicamente es una mezcla de dos polisacáridos
muy similares, la amilosa y la amilopectina
contienen regiones cristalinas y no cristalinas
en capas alternadas. Puesto que la cristalinidad
es producida por el ordenamiento de las cadenas
de amilopectina, los gránulos de almidón céreo
tienen parecido grado de cristalinidad que los
almidones normales. La disposición radial y
ordenada de las moléculas de almidón en un
gránulo resulta evidente al observar la cruz de
polarización (cruz blanca sobre un fondo negro)
en un microscopio de polarización cuando se
colocan los polarizadores a 90 entre sí. El
centro de la cruz corresponde con el hilum, el
centro de crecimiento de gránulo.
14- La amilosa es el producto de la condensación de
D-glucopiranosa por medio de enlaces glucosídicos
a (1,4), que establece largas cadenas lineales
con 200-2500 unidades y pesos moleculares hasta
de un millón es decir, la amilosa es una
a-D-(1,4)-glucana cuya unidad repetitiva es la
a-maltosa. Tiene la facilidad de adquirir una
conformación tridimensional helicoidal, en la que
cada vuelta de hélice consta de seis moléculas de
glucosa. El interior de la hélice contiene sólo
átomos de hidrógeno, y es por tanto lipofílico,
mientras que los grupos hidroxilo están situados
en el exterior de la hélice. La mayoría de los
almidones contienen alrededor del 25 de amilosa.
Los dos almidones de maíz comúnmente conocidos
como ricos en amilosa que existen comercialmente
poseen contenidos aparentes de masa alrededor del
52 y del 70-75.
15- La amilopectina se diferencia de la amilosa en
que contiene ramificaciones que le dan una forma
molecular a la de un árbol las ramas están
unidas al tronco central (semejante a la amilosa)
por enlaces a-D-(1,6), localizadas cada 15-25
unidades lineales de glucosa. Su peso molecular
es muy alto ya que algunas fracciones llegan a
alcanzar hasta 200 millones de daltones. La
amilopectina constituye alrededor del 75 de los
almidones más comunes. Algunos almidones están
constituidos exclusivamente por amilopectina y
son conocidos como céreos. La amilopectina de
papa es la única que posee en su molécula grupos
éster fosfato, unidos más frecuentemente en una
posición O-6, mientras que el tercio restante lo
hace en posición O-3.
16- Forma de los granos de almidón
- El tamaño y la forma de los granos de almidón de
las células del endospermo, varía de un cereal a
otro en el trigo, centeno, cebada, maíz, sorgo y
mijo, los granos son sencillos, mientras que los
de arroz son compuestos. La avena tiene granos
sencillos y compuestos predominando estos
últimos. - La mayor parte de los granos de almidón de las
células del endospermo prismático y central del
trigo tiene dos tamaños grande, 30-40 micras de
diámetro, y pequeño, 1-5 micras, mientras que los
de las células del endospermo sub-aleurona, son
principalmente de tamaño intermedio 6-15 micras
de diámetro. En las células del endospermo
sub-aleurona hay relativamente más proteína y los
granos de almidón están menos apretados que en el
resto del endospermo.
17Características del almidón usado en el
laboratorio
18- Debido a las cualidades morfológicas
diferenciadas con que cuentan los gránulos de
almidón según la planta a la cual pertenecen, se
ha diseñado una técnica de investigación
paleoetnobotánica (granos de almidón en
arqueología) de gran ayuda para la arqueología de
las regiones tropicales del mundo. Muchas
plantas, sobre todo tuberosas y de semillas, no
habían podido ser identificadas en contextos
arqueológicos de los trópicos, situación que
arrestaba el conocimiento que se podía tener
sobre la importancia que tuvieron las plantas
para los pueblos antiguos de estas áreas. Los
gránulos de almidón, al ser estructuras
perdurables en las herramientas arqueológicas
relacionadas con la producción de alimentos y
otros derivados, pueden ser recuperados e
identificados. El proceso de extracción de
almidones de herramientas arqueológicas comienza
con la recolección de muestras de sedimentos de
los poros, grietas y fisuras de dichas
herramientas para luego someterlas a un proceso
de separación química (por medio de
centrifugación con Cloruro de cesio).
19- Retrogradación
- Se define como la insolubilización y la
precipitación espontánea, principalmente de las
moléculas de amilosa, debido a que sus cadenas
lineales se orientan paralelamente y accionan
entre sí por puentes de hidrógeno a través de sus
múltiples hidroxilos se puede efectuar por
diversas rutas que dependen de la concentración y
de la temperatura del sistema. Si se calienta una
solución concentrada de amilosa y se enfría
rápidamente hasta alcanzar la temperatura
ambiente se forma un gel rígido y reversible,
pero si las soluciones son diluidas, se vuelven
opacas y precipitan cuando se dejan reposar y
enfriar lentamente. - La retrogradación esta directamente relacionada
con el envejecimiento del pan, las fracciones de
amilosa o las secciones lineales de amilopectina
que retrogradan, forman zonas con una
organización cristalina muy rígida, que requiere
de una alta energía para que se rompan y el
almidón gelatinice.
20Gelificación
21Amilopectina
22- La amilopectina es un sacárido que se diferencia
de la amilosa en que contiene ramificaciones que
le dan una forma molecular parecida a la de un
árbol las ramas están unidas al tronco central
(semejante a la amilosa) por enlaces a-D-(1,6),
localizadas cada 15-25 unidades lineales de
glucosa. Su peso molecular es muy alto ya que
algunas fracciones llegan a alcanzar hasta 200
millones de daltones. La amilopectina constituye
alrededor del 75 de los almidones más comunes.
Algunos almidones están constituidos
exclusivamente por amilopectina y son conocidos
como céreos. La amilopectina de patata es la
única que posee en su molécula grupos éster
fosfato, unidos más frecuentemente en una
posición O-6, mientras que el tercio restante lo
hace en posición O-3. Se diferencia del glucógeno
por tener las ramificaciones a-(1,6) cada 15-25
monómeros, pues éste tiene sus ramificaciones
cada 8-12 unidades de glucosa.
23 24- La amilosa es el producto de la condensación de
D-glucopiranosas por medio de enlaces
glucosídicos a(1,4), que establece largas cadenas
lineales con 200-2500 unidades y pesos
moleculares hasta de un millón es decir, la
amilosa es una a-D-(1,4)-glucana cuya unidad
repetitiva es la a-maltosa. Tiene la facilidad de
adquirir una conformación tridimensional
helicoidal, en la que cada vuelta de hélice
consta de seis moléculas de glucosa. El interior
de la hélice contiene sólo átomos de hidrógeno, y
es por tanto lipofílico, mientras que los grupos
hidroxilo están situados en el exterior de la
hélice. La mayoría de los almidones contienen
alrededor del 25 de amilosa. Los dos almidones
de maíz comúnmente conocidos como ricos en
amilosa que existen comercialmente poseen
contenidos aparentes de masa alrededor del 52 y
del 70-75.
25CelulosaCelulosa es un homopolisacárido (es
decir, compuesto de un único tipo de monómero)
rígido, insoluble, que contiene desde varios
cientos hasta varios miles de unidades de
glucosa.La celulosa corresponde a la biomolécula
más abundante de la biomasa terrestres.Estructu
ra de la celulosa
26- La celulosa se forma por la unión de moléculas de
ß-glucosa mediante enlaces ß-1,4-O-glucosídico.
Es una hexosa que por hidrólisis da glucosa. La
celulosa es una larga cadena polimérica de peso
molecular variable, con fórmula empírica
(C6H1005)n, con un valor mínimo de n 200. - La celulosa tiene una estructura lineal o
fibrosa, en la que se establecen múltiples
puentes de hidrógeno entre los grupos hidroxilo
de distintas cadenas yuxtapuestas de glucosa,
haciéndolas impenetrables al agua, lo que hace
que sea insoluble en agua, y originando fibras
compactas que constituyen la pared celular de las
células vegetales.
27- Función de la celulosa
- La celulosa es un polisacárido estructural en las
plantas ya que forma parte de los tejidos de
sostén. La chepa de una célula vegetal joven
contiene aproximadamente un 40 de celulosa la
madera un 50 , mientras que el ejemplo más puro
de celulosa es el algodón con un porcentaje mayor
al 90. El cáñamo también es una fuente de
celulosa de alta calidad. A pesar de que está
formada por glucosas, los animales no pueden
utilizar a la celulosa como fuente de energía, ya
que no cuentan con la enzima necesaria para
romper los enlaces ß-1,4-glucosídicos, sin
embargo, es importante incluirla en la dieta
humana (fibra dietética) porque al mezclarse con
las Heces, facilita la digestión y defecación,
así como previene los malos gases.
28- En el intestino de los rumiantes, de otros
herbívoros y de termitas, existen
microorganismos, muchos metanógenos, que poseen
una enzima llamada celulasa que rompe el enlace
ß-1,4-glucosídico y al hidrolizarse la molécula
de celulosa quedan disponibles las glucosas como
fuente de energía. - Hay microorganismos (bacterias y hongos) que
viven libres y también son capaces de hidrolizar
la celulosa. Tienen una gran importancia
ecológica, pues reciclan materiales celulósicos
como papel, cartón y madera. De entre ellos, es
de destacar el hongo Trichoderma reesei, capaz de
producir cuatro tipos de celulasas las
1,4-ß-D-glucancelobiohirolasas CBH i y CBH II y
las endo-1,4-ß-D-glucanasa EG I y EG II. Mediante
técnicas biotecnológicas se producen esas enzimas
que pueden usarse en el reciclado de papel,
disminuyendo el coste económico y la
contaminación.
29- La celulosa es la sustancia más frecuente en la
pared de las células vegetales, ya descubierta en
1838. La celulosa es la biomolécula más abundante
de los seres vivos. - La celulosa constituye la materia prima del papel
y de los tejidos de fibras naturales. También se
utiliza en la fabricación de explosivos,
celuloide, seda artificial, barnices. Esta
presente en las plantas solamente los rumiantes
lo ingieren.
30- Hemicelulosa
- La hemicelulosa es un heteropolisacárido
(polisacárido compuesto por más de un tipo de
monómero), formado, en este caso un tanto
especial, por un conjunto heterogéneo de
polisacáridos, a su vez formados por un solo tipo
de monosacáridos unidos por enlaces ß (1-4), que
forman una cadena lineal ramificada. Entre estos
monosacáridos destacan la glucosa, la galactosa o
la fructosa. - Forma parte de las paredes de las diferentes
células de los tejidos del vegetal, recubriendo
la superficie de las fibras de celulosa y
permitiendo el enlace de pectina. En la madera
del pino insigne, la hemicelulosa, que forma
parte de la matriz, junto a la lignina, donde
reside la celulosa, representa entre un 27 y un
29 de la misma, mientras que en la corteza solo
alcanzan un 15. También es importante considerar
que este compuesto varía dependiendo de la edad y
variabilidad de las especies cultivadas y
mejoradas.
31- La hemicelulosa se caracteriza por ser una
molécula con ramificaciones, como lo es el ácido
urónico, capaz de unirse a las otras moléculas
mediante enlaces que constituyen la pared rígida
que protege a la célula de la presión ejercida
sobre esta por el resto de las células que la
rodean.
32DextrinaLas dextrinas son un grupo de
carbohidratos de poco peso molecular producidas
por la hidrólisis del almidón. Tienen la misma
fórmula general que los carbohidratos pero son de
una longitud de cadena más corta. La producción
industrial es realizada generalmente por la
hidrólisis ácida del almidón de patata. Las
dextrinas son solubles en agua, sólidos de colo
blanco hasta levemente amarillo, ópticamente
activos. Analíticamente, las dextrinas se pueden
detectar con la solución del yodo, dando una
coloración roja.
33- La dextrina cíclica se conoce como cíclodextrina.
Son formadas por la degradación enzimática del
almidón por ciertas bacterias, por ejemplo Bacilo
macerans. La Cíclodextrina tienen estructuras
toroidales formadas por 6-8 residuos de la
glucosa. - Por ejemplo, la maltodextrina es un polisacárido
moderadamente dulce usado como aditivo
alimenticio, sin relación con la malta de cebada.
Se produce del almidón de maíz y se ve
generalmente como un polvo higroscópico blanco
cremoso. La maltodextrina es fácilmente
digerible, siendo absorbida tan rápidamente como
la glucosa. El número del registro del CAS de la
maltodextrina es 9050-36-
34- Las dextrinas encuentran uso extenso en la
industria, debido a su falta de toxicidad y a su
precio bajo. Se utilizan como pegamentos solubles
en agua, como agentes de espesamiento en la
transformación de los alimentos, y como agentes
aglutinantes en productos farmacéuticos. En
pirotecnia se agregan a los fórmulas de fuegos de
colores, para que solidifiquen como gránulos o
estrellas. Las ciclodextrinas encuentran uso
adicional en química analítica como matriz para
la separación de sustancias hidrofóbicas, y como
excipientes en formulaciones farmacéuticas. No
todas las formas de dextrina son digeribles, y la
dextrina indigerible se utiliza a veces en
suplementos de la fibra
35La maltodextrina puede derivarse de cualquier
almidón. En los E.E.U.U. este almidón es
generalmente el maíz, en otras partes, por
ejemplo en Europa, es comúnmente cebada o trigo.
Esto es importante para los que padecen de
celiaquía, puesto que la maltodextrina derivada
del trigo/cebada puede contener rastros del
gluten.Los alimentos que contienen maltodextrina
pueden contener rastros de glutamato monosódico
(MSG) como subproducto del proceso de
fabricación.
36- La quitina es uno de los componentes principales
de las paredes celulares de los hongos, del
resistente exoesqueleto de los artrópodos
(arácnidos, crustáceos, insectos) y algunos otros
animales (quetas de anélidos, perisarco de
cnidarios). La primera persona que consiguió
describir correctamente su estructura química fue
Albert Hofmann, el conocido químico suizo, quién
también es el padre de la LSD, el enteógeno más
conocido de la cultura occidental. - Es un polisacárido, compuesto de unidades de
N-acetilglucosamina (exactamente,
N-acetil-D-glucos-2-amina). Éstas están unidas
entre sí con enlaces ß-1,4, de la misma forma que
las unidades de glucosa componen la celulosa.
Así, puede pensarse en la quitina como en
celulosa con el grupo hidroxilo de cada monómero
reemplazado por un grupo de acetilamina. Esto
permite un incremento de los enlaces de hidrógeno
con los polímeros adyacentes, dándole al material
una mayor resistencia.
37- Es el segundo polímero natural más abundante
después de la celulosa. Se es usada como agente
floculante para tratamiento de agua, como agente
para curar heridas, como espesante y
estabilizador en alimentos y medicamentos, como
resina intercambiadora de iones. Es altamente
insoluble en agua y en solventes orgánicos debido
a los enlaces de hidrógeno que presenta la
molécula. La quitina se vuelve soluble en ácidos
inorgánicos diluidos cuando pierde el acetilo del
grupo acetilamino, convirtiéndose en quitosana. - Contrario a lo que generalmente se piensa, la
quitina no forma parte de las conchas de los
moluscos gasterópodos. Éstas están formadas por
una combinación de nácar, conquiolina, aragonito
y carbonato de calcio. - El término quitina deriva de la palabra griega
??t??, que significa túnica, haciendo referencia
a su dureza.
38- El glucógeno es un polisacárido de reserva
energética de los animales, formado por cadenas
ramificadas de glucosa solubles en agua. - Estructura del glucógeno
- Su estructura puede parecerse a la de
amilopectina del almidón, aunque mucho más
ramificada que ésta. Está formada por varias
cadenas que contienen de 12 a 18 unidades de
a-glucosas, uno de los extremos de esta cadena se
une a la siguiente cadena mediante un enlace
a-1,6-glucosídico, tal y como sucede en la
amilopectina. - Una sola molécula de glucógeno puede contener más
de 120.000 moléculas de glucosa.
39- La importancia de que el glucógeno sea una
molécula tan ramificada es debido a que - La ramificación aumenta su solubilidad.
- La ramificación permite la abundancia de residuos
de glucosa no reductores que van a ser los
lugares de unión de las enzimas glucógeno
fosforilasa y glucógeno sintetasa, es decir, las
ramificaciones facilitan tanto la velocidad de
síntesis como la de degradación del glucógeno. - El glucógeno es el polisacárido de reserva
energética en los animales que se almacena en el
hígado (10 de la masa hepática) y en los
músculos (1 de la masa muscular) de los
vertebrados. Además, puede encontrarse pequeñas
cantidades de glucógeno en ciertas células
gliales del cerebro.
40- Gracias a la capacidad de almacenamiento de
glucógeno, se reducen al máximo los cambios de
presión osmótica que la glucosa libre podría
ocasionar tanto en el interior de la célula como
en el medio extracelular. - Cuando el organismo o la célula requieren de un
aporte energético de emergencia, como en los
casos de tensión o alerta, el glucógeno se
degrada nuevamente a glucosa, disponible para el
metabolismo energético. - En el hígado la conversión de glucosa almacenada
en forma de glucógeno a glucosa libre en sangre,
está regulada por la hormona glucagón y
adrenalina. El glucógeno hepático es la principal
fuente de glucosa sanguínea sobre todo entre
comidas. El glucógeno contenido en los músculos
es para energía que se consume durante la
contracción muscular. - El glucógeno se almacena dentro de vacuolas en el
citoplasma de las células que lo utilizan para la
glucólisis. Estas vacuolas contienen las enzimas
necesarias para la hidrólisis de glucógeno a
glucosa.
41- Metabolismo
- Glucogénesis
- La síntesis de glucógeno a partir de glucosa se
llama glucogénesis y se produce gracias al enzima
glucógeno sintetasas. La adición de una molécula
de glucosa al glucógeno consume dos enlaces de
alta energía una procedente del ATP y otra que
procede del UTP. - La síntesis del glucógeno tiene lugar en varios
pasos - En primer lugar, la glucosa es transformada en
glucosa-6-fosfato, gastando una molécula de ATP. - glucosa ATP ? glucosa-6-P ADP
42- A continuación se transforma la glucosa-6-fosfato
en glucosa-1-fosfato sin gasto energético. - glucosa-6-P ?? glucosa-1-P
- Se transforma la glucosa-1-fosfato en
UDP-glucosa, con el gasto de un UTP. - glucosa-1-P UTP ? UDP-glucosa PPi
- La glucógeno sintetasa va uniendo UDP-glucosa
para formar el glucógeno. - (glucosa)n UDP-glucosa ? (glucosa)n1 UDP
- Por último, una enzima crea ramificaciones en la
cadena de glucosas.
43- Glucogenolisis
- Su estructura es similar a la de amilopectina del
almidón, aunque mucho más ramificada que ésta.
Está formada por varias cadenas que contienen de
12 a 18 unidades de a-glucosas, uno de los
extremos de esta cadena se une a la siguiente
cadena mediante un enlace a-1,6-glucosídico, tal
y como sucede en la amilopectina. - Debido a la estructura tan ramificada del
glucógeno, permite la obtención de moléculas de
glucosa en el momento que se necesita. - La glucógeno fosforilasa va quitando glucosa de
una rama del glucógeno hasta dejar 4 moléculas de
glucosa en la rama, la glucantransferasa toma
tres de las moléculas de glucosa y las transfiere
a la rama principal y por último, la enzima
desramificante quita la molécula de glucosa
sobrante.
44- Goma guar
- La goma guar es una goma natural que se usa como
agente espesante y se extrae de un grano. - La goma guar es un polisacárido soluble en agua
que se usa principalmente en la industria
alimenticia, en jugos, helados, salsas, comida
para mascotas. - La goma guar es el polisacárido de reserva
nutricional de las semillas de Cyamopsis
tetragonolobus, una planta de la familia de las
leguminosas. En la India esta planta ha sido
utilizada en la dieta humana durante cientos de
años. La molécula de guar es un polímero lineal
con un peso molecular aproximado de 220.000.
45- La goma guar se considera altamente eficaz en la
disminución de la hiperglucemia postprandial, el
peso corporal y las concentraciones de
colesterol, tanto en individuos obesos como
diabéticos. El aumento de la sensibilidad a la
insulina puede incrementar la actividad de la
lipoproteinlipasa (LPL) y, de este modo,
conseguir la reducción de las lipoproteínas y los
ácidos biliares tras un tratamiento con goma
guar. La viscosidad de la goma guar, que
incrementa el tiempo de vaciado gástrico y
prolonga la fase de absorción intestinal de las
grasas, carbohidratos y sodio, sin inducir
malabsorción, parece ser el aspecto clave de su
eficacia. Además, las fibras de elevada
viscosidad y aquéllas capaces de formar geles,
presentan una ventaja adicional en tanto que
incrementan la sensación de saciedad conduciendo,
posiblemente, a una reducción de peso en los
individuos obesos.