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Celulosa

Glucógeno

Almidón

El almidón constituye la principal fuente de alimentación en todo el mundo. Es la sustancia de reserva que se forma en los cloroplastos de las plantas verdes y se acumula en tubérculos, frutos, raíces y semillas, y está destinado a la alimentación vegetal.

Observado al microscopio, aparece en forma de pequeños gránulos, de diferente forma y aspecto según la especie de donde proviene. Es un sólido blanco, no soluble en agua fria, donde forma una suspensión coloidal llamada engrudo de almidón.

FIGURA DE DIFERENTES ALMIDONES

Está constituido por dos sustancias: la amilosa y la amilopectina.

Ambas sustancias están formadas por un encadenamiento de moléculas de alfa glucosa, pero difieren en la forma y complejidad de la cadena. La amilosa resulta de la unión de aproximadamente  300 unidades de glucosa por medio de enlaces glucosídicos entre los carbonos 1 y 4:

FIGURA

La cadena se dispone en el espacio arrollándose en forma de hélice:

FIGURA (amilosa)

La amilosa da como el yodo una coloración azul intensa. La molécula de I2 se introduce en los espacios que forman el centro de la hélice, formándose un "compuestos de inclusión". Esta coloración azul desaparece por calentamiento, y reaparece en frío si dicho calentamiento no ha sido muy prolongado.

En la amilopectina, esta cadena poliglucosídica está ramificada en cadenas laterales, las que a su vez llevaron otras ramificaciones. Forma con el yodo una coloración rojo-violácea.

FIGURA (amilopectina)

Hidrólisis del almidón

La hidrólisis del almidón puede ser catalizada por ácidos minerales (HCl) o por medio de enzimas.

La hidrólisis ácida se realiza hirviendo el almidón en agua acidificada con algunas gotas de HCl. Este proceso de hidrólisis pasa por varias etapas intermedias antes de degradarse totalmente en la alfa glucosa que lo constituye. Se forma una serie de compuestos que, aunque mas simples que el almidón, son también polímeros de fórmula no establecida; son llamados almidón, son también polímeros de fórmulas no establecida; son llamados dextrinas.




Polisacáridos

Entre las propiedades de las monosas se ha visto que pueden unirse entre sí por medio de un enlace glucosídico, formando disacáridos. Si este proceso se repite se pueden formar polímeros, que cuando están formados por mas de diez unidades se llaman polisacáridos.

Como cada molécula de monosa al unirse con otra pierde una de agua, la fórmula general de un polisacárido es (C6H10O5)n. El valor de n no se conoce exactamente, pero puede oscilar entre 300 y varios miles.

Los polisacáridos son entre los glúcidos, los mas difundidos en la naturaleza y desempeñan a veces funciones de reserva, como el almidón o el glucógeno; otras veces constituyen sustancias estructurales, como la celulosa en los vegetales o la quitina que forma la caparazón de insectos y crustáceos.

Los monosacáridos y disacáridos son solubles en agua y de sabor dulce, pero a medida que la molécula se hace mas compleja, la solubilidad disminuye y pierden el sabor, como es el caso de los polisacáridos.

Por su estructura química, se dividen en:

a)Homopolisacáridos, si están formados por un solo tipo de monosas (por ejemplo el almidón).

b)Heteropolisacáridos, si están constituidos por mas de un tipo de monosacáridos (por ejemplo, las pectinas de los frutos y gomas vegetales)

Veremos algunos polisacáridos importantes






Sacarosa o azúcar de caña

Abunda en el reino vegetal. Forma parte de la savia elaborada y es particularmente abundante en algunas especies, como la caña de azúcar y la remolacha azucarera, lo que permite su extracción industrial para ser usada como alimento.

Al hidrolizarla se obtiene una molécula de alfa glucopiranosa y otra de beta fructofuranosa


La sacarosa no tiene poder reductor, lo que demuestra que las dos monosas que la forman se han unido por los dos carbonos de los que depende esta propiedad, es decir, el carbono 1 de la glucosa y el 2 de la fructosa. Su fórmula es:

La sacarosa es dextrógira, pero cuando se hidroliza se obtiene un producto levógiro


El poder rotatorio de la mezcla obtenida por hidrólisis es:


Al formarse fructosa, fuerte levógira, predomina el giro hacia la izquierda, ya que su poder rotatorio absoluto es superior al de la glucosa. Por este cambio que presenta la sacarosa al ser hidrolizada, el proceso de desdoblamiento se llama "inversión" de la sacarosa, y a la mezcla de monosas obtenida, "azúcar invertido".


Lactosa o azúcar de leche

Se encuentra en la leche de los mamíferos. En la de vaca se encuentra aproximadamente en un 5%.

Al coagular la leche, queda un líquido, el suero, de donde se puede separar la lactosa por evaporación. Es un sólido blanco, menos dulce que la sacarosa. Por hidrólisis produce una molécula de beta galactosa  otra de alfa glucopiranosa:



Por la presencia de oxhidrilo del carbono 1 en la unidad glucosa, este disacárido tiene poder reductor, por análoga razón a la explicada en el caso de la maltosa. La unión es β(1➝4).

Maltosa o azúcar de malta

No se encuentra libre en la naturaleza, pero se forma e el proceso de la hidrólisis del almidón. Cuando la maltosa se hierve en soluciones ácidas diluidas o se pone en contacto con ciertas enzimas, sufre un proceso de desdoblamiento por hidrólisis (fija agua) y produce dos moléculas de alfa glucopiranosa:


Este hecho y otras pruebas demuestran su estructura; está formada por dos moléculas de alfa D-glucopiranosa:


El oxhidrilo del carbono 1 de una de las moléculas de glucosa se une con el oxhidrilo del carbono 4 de la otra. Al perderse una molécula de agua, ambas unidades han quedado unidas por un oxígeno:
La unión de monosas por medio de un oxígeno se llama unión glucosídica y se simboliza, en el caso de la maltosa ∝(1→4).

Hemos visto que las monosas son reductoras debido a la presencia en el carbono 1 de una aldosa o en el 2 de una cetosa, de un grupo carbonilo en la fórmula abierta o de un oxhidrilo en la hemiacetálica. En la maltosa, la segunda unidad de glucosa mantiene su carbono 1 libre y por eso demuestra tener poder reductor, es decir, que da la pruebas de Fehling o de Tollens positivas. En esta unidad, el hidrógeno del oxhidrilo hemiacetálico migra hacia el oxígeno adyacente, se produce la apertura del ciclo y queda formado el grupo aldehído, reductor:

La maltosa es dextrógira. Su poder rotatorio específico es +136°.