El almidón, glucógeno y celulosa son tres biomoléculas de gran interés biológico. Describa y compare —con un texto breve— su estructura química, localización y funciones biológicas en aquellos organismos en los que se producen indicando a qué organismo se refiere en cada caso. [1,25 puntos]
Los tres son POLISACÁRIDOS, y los tres son HOMOPOLISACÁRIDOS de GLUCOSA: están formados por un único tipo de monómero unido por enlaces O-glucosídicos. Que con la misma pieza se construyan una reserva vegetal, una reserva animal y un material estructural es lo interesante de la comparación.
ALMIDÓN. Estructura: combina dos moléculas, la AMILOSA, de cadenas lineales de alfa-glucosa con enlaces
que se enrollan en hélice, y la AMILOPECTINA, con esas mismas cadenas pero ramificadas cada veinticuatro o treinta glucosas mediante enlaces
. Se produce en las PLANTAS y en las algas, y se localiza dentro de los plastos, en forma de granos: en los amiloplastos de tubérculos, semillas y raíces, y en el estroma de los cloroplastos como producto inmediato de la fotosíntesis. Su función es la de RESERVA ENERGÉTICA del vegetal, que lo moviliza cuando lo necesita hidrolizándolo con amilasas.
GLUCÓGENO. Estructura: la misma que la de la amilopectina —cadenas de alfa-glucosa con enlaces
y ramificaciones
— pero MUCHO MÁS RAMIFICADA, con una bifurcación cada ocho o doce glucosas. Se produce en los ANIMALES y en los hongos, y se localiza en el citosol en forma de gránulos, sobre todo en el HÍGADO, donde sirve para mantener la glucemia de todo el organismo, y en el MÚSCULO, donde es una reserva de uso exclusivamente local. Su función es la de reserva energética de movilización rápida: la abundancia de ramificaciones multiplica los extremos por los que la glucógeno fosforilasa puede empezar a cortar, y eso permite liberar mucha glucosa en poco tiempo, que es justo lo que un animal necesita.
CELULOSA. Estructura: cadenas de BETA-glucosa unidas por enlaces
, completamente LINEALES y sin ninguna ramificación; como cada monómero gira 180 grados respecto al anterior, la cadena queda perfectamente recta y muchas cadenas paralelas se unen entre sí por numerosos puentes de hidrógeno formando MICROFIBRILLAS. Se produce en las PLANTAS y en las algas, y se localiza en la PARED CELULAR. Su función es ESTRUCTURAL: da rigidez a la célula, impide que estalle en medios hipotónicos y sostiene el porte de la planta. Es el compuesto orgánico más abundante de la biosfera.
LA COMPARACIÓN. Los tres son polímeros de glucosa, insolubles o coloidales, sin sabor dulce y sin poder reductor apreciable. El almidón y el glucógeno son casi la misma molécula con distinto grado de ramificación, y los dos son reservas; la celulosa es estructural.
Y la diferencia que lo explica todo está en el CARBONO ANOMÉRICO del monómero. La alfa-glucosa tiene el hidroxilo del carbono 1 por debajo del plano del anillo y la beta-glucosa por encima. Encadenando alfa-glucosas la cadena se curva en cada unión y acaba enrollándose en hélice: sale una molécula compacta, hidratable y fácil de atacar por las enzimas, ideal como ALMACÉN. Encadenando beta-glucosas la cadena sale recta, y esa linealidad permite el empaquetamiento en microfibrillas de una resistencia comparable a la del acero: ideal como ESTRUCTURA.
De ahí se deriva también la diferencia digestiva. Las amilasas tienen un centro activo adaptado a la geometría del enlace alfa y no reconocen la del beta, aunque el azúcar sea el mismo. Por eso los animales digieren el almidón y el glucógeno pero no la celulosa, y quienes la aprovechan —rumiantes y termes— lo hacen gracias a bacterias y protozoos simbiontes que sí poseen celulasa.