Ejercicio resuelto de Glúcidos · Biología · Asturias · 2020

En el esquema se muestra la fórmula desarrollada lineal de la D-ribosa.





1. Utilizando fórmulas desarrolladas, dibuje y describa cómo se produce la ciclación o forma cerrada de la ribosa. Los números de los carbonos se indican dentro de las C. [1 punto]

2. Describa dos funciones biológicas fundamentales de los glúcidos usando dos ejemplos concretos. [1 punto]

$\textbf{1. Utilizando fórmulas desarrolladas, dibuje y describa cómo se produce la ciclación o forma cerrada de la ribosa. [1 punto]}$

En disolución acuosa, los monosacáridos de cinco y seis carbonos no permanecen en cadena abierta: se cierran sobre sí mismos formando un anillo. La reacción es la formación de un $\textbf{hemiacetal intramolecular}$ entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos de la propia molécula.

En la D-ribosa, el grupo carbonilo es el aldehído del $\textbf{C1}$, y el hidroxilo que lo ataca es el del $\textbf{C4}$. Al formarse el enlace, el oxígeno del C4 queda haciendo de puente entre el C1 y el C4:



El anillo resultante tiene $\textbf{cinco vértices}$ —cuatro carbonos (C1, C2, C3 y C4) y un oxígeno—, la misma estructura que el furano, y por eso la forma cerrada se llama $\textbf{ribofuranosa}$. El C5, con su $-\mathrm{CH_2OH}$, queda fuera del anillo, unido al C4.

El detalle importante es que el $\textbf{C1}$ deja de ser un carbono carbonílico y pasa a llevar cuatro sustituyentes distintos: se convierte en un carbono asimétrico nuevo, llamado $\textbf{carbono anomérico}$. Según hacia dónde quede su $-\mathrm{OH}$ se obtienen dos isómeros:

$\boldsymbol{\alpha}$ si el $-\mathrm{OH}$ anomérico queda al mismo lado que el del carbono que fija la serie (hacia abajo en la proyección de Haworth) y $\boldsymbol{\beta}$ si queda al lado contrario (hacia arriba). En el ARN, la ribosa aparece siempre en la forma $\beta$-D-ribofuranosa.

$\textbf{2. Describa dos funciones biológicas fundamentales de los glúcidos usando dos ejemplos concretos. [1 punto]}$

$\textbf{Función energética.}$ Los glúcidos son el combustible celular de uso inmediato y también la forma habitual de almacenar esa energía a corto plazo. La $\textbf{glucosa}$ es el ejemplo claro: es el sustrato de la glucólisis y la molécula que la sangre reparte a todas las células; su oxidación completa rinde unos 30 ATP. Como reserva, el $\textbf{almidón}$ en los vegetales y el $\textbf{glucógeno}$ en los animales son polisacáridos ramificados que acumulan miles de glucosas y las liberan cuando hacen falta.

$\textbf{Función estructural.}$ Otros polisacáridos, con enlaces $\beta$ que las enzimas digestivas no rompen, forman fibras resistentes. La $\textbf{celulosa}$ —polímero de glucosa con enlaces $\beta(1\rightarrow4)$— es el componente principal de la pared celular vegetal, y la $\textbf{quitina}$ —polímero de N-acetilglucosamina— forma el exoesqueleto de los artrópodos y la pared de los hongos.

Cabría añadir una tercera, la de $\textbf{reconocimiento celular}$: los oligosacáridos del glucocáliz, unidos a proteínas y lípidos de la membrana, son las etiquetas que identifican a la célula, como ocurre con los antígenos del sistema ABO.