Ejercicio resuelto de Glúcidos · Biología · Galicia · 2022

Pregunta 1. LA BASE MOLECULAR Y FISICOQUÍMICA DE LA VIDA



a) Nombre qué dos polisacáridos podrían estar representados mediante el esquema de la figura 1.
b) Nombre el componente incluido en el recuadro y los enlaces (1 y 2) señalados con las flechas.
c) Explique cómo se forman dichos enlaces.
d) Explique las funciones biológicas y en qué tipos de células podría encontrar estos dos polisacáridos.

$\mathbf{\text{a)}}\mathbf{\text{Nombre}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{dos}}\mathbf{\text{polisac}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{ridos}}\mathbf{\text{podr}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{an}}\mathbf{\text{estar}}\mathbf{\text{representados}}\mathbf{\text{mediante}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{esquema}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{figura}}\mathbf{\text{1.}}$

El esquema muestra un polímero de glucosas unidas en cadena y con una ramificación. Con esa estructura se corresponden dos polisacáridos:

• El glucógeno.

• La amilopectina, que es uno de los dos componentes del almidón.

Los dos son homopolisacáridos de glucosa, con enlaces alfa entre los carbonos 1 y 4 en la cadena principal y ramificaciones mediante enlaces alfa entre los carbonos 1 y 6. Se diferencian solo en el grado de ramificación, que es mucho mayor en el glucógeno, con una rama cada 8 o 12 glucosas, frente a una cada 24 o 30 en la amilopectina; el esquema, tal como está dibujado, es compatible con ambos.

$\mathbf{\text{b)}}\mathbf{\text{Nombre}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{componente}}\mathbf{\text{incluido}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{recuadro}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{enlaces}}\mathbf{\text{(1}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{2)}}\mathbf{\text{se}}\widetilde{\mathbf{\text{n}}}\mathbf{\text{alados}}\mathbf{\text{con}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{flechas.}}$

El componente recuadrado es una molécula de glucosa, representada en su forma cíclica de seis eslabones y en configuración alfa: es una alfa-D-glucopiranosa. Es el monómero que se repite en toda la molécula.

La flecha 1 señala el enlace de la ramificación: un enlace O-glucosídico alfa entre el carbono 1 de una glucosa y el carbono 6 de otra, es decir, un enlace alfa uno seis. Se reconoce porque el oxígeno que hace de puente se une al grupo CH2 exterior del anillo, que es el carbono 6.

La flecha 2 señala el enlace de la cadena principal: un enlace O-glucosídico alfa entre el carbono 1 de una glucosa y el carbono 4 de la siguiente, es decir, un enlace alfa uno cuatro.

Los dos son enlaces monocarbonílicos, ya que en cada uno interviene el carbono anomérico de una sola de las dos glucosas.

$\mathbf{\text{c)}}\mathbf{\text{Explique}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mo}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{forman}}\mathbf{\text{dichos}}\mathbf{\text{enlaces.}}$

Los dos se forman por una reacción de condensación entre dos grupos hidroxilo, con pérdida de una molécula de agua.

En concreto, reacciona el grupo hidroxilo del carbono anomérico de una glucosa, el carbono 1, que se encuentra por debajo del plano del anillo porque la configuración es alfa, con un grupo hidroxilo de la glucosa siguiente: el del carbono 4 en la cadena principal y el del carbono 6 en las ramificaciones. El átomo de oxígeno que queda uniendo los dos anillos procede de uno de esos hidroxilos, y de ahí el nombre de enlace O-glucosídico.

Que intervenga el carbono anomérico tiene dos consecuencias. La primera es que, una vez formado el enlace, ese anillo ya no puede abrirse, de manera que la glucosa implicada pierde su poder reductor; en toda la macromolécula solo queda un carbono anomérico libre, el del extremo, por lo que su poder reductor es despreciable. La segunda es que la configuración alfa del enlace obliga a la cadena a curvarse y adoptar una disposición helicoidal, muy compacta, que es la que conviene a una molécula de reserva. Si el enlace fuese beta, como en la celulosa, la cadena quedaría recta.

La reacción inversa, la hidrólisis, es la que permite recuperar las glucosas cuando la célula las necesita, y la catalizan enzimas específicas: amilasas y maltasas para los enlaces alfa uno cuatro y enzimas desramificantes para los alfa uno seis.

$\mathbf{\text{d)}}\mathbf{\text{Explique}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{funciones}}\mathbf{\text{biol}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{gicas}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{tipos}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{c}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{lulas}}\mathbf{\text{podr}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{encontrar}}\mathbf{\text{estos}}\mathbf{\text{dos}}\mathbf{\text{polisac}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{ridos.}}$

Los dos cumplen la misma función: son polisacáridos de reserva energética. La célula almacena en ellos la glucosa que no necesita en ese momento y la va liberando por hidrólisis cuando le hace falta.

La forma polimérica tiene dos ventajas sobre la glucosa libre. Por un lado, al ser una macromolécula insoluble no altera la presión osmótica de la célula, cosa que una concentración equivalente de glucosa libre sí haría. Por otro, la disposición helicoidal y ramificada la hace muy compacta, y las numerosas ramificaciones multiplican los extremos por los que las enzimas pueden atacar, de modo que la movilización de la glucosa es rápida.

En cuanto a dónde se encuentran, el glucógeno es la reserva de los animales y de los hongos. Se acumula en forma de gránulos en el citosol, sobre todo en las células del hígado, que lo usan para mantener constante la glucemia, y en las células musculares, que lo emplean para su propia contracción.

La amilopectina, junto con la amilosa, forma el almidón, que es la reserva de las células vegetales. Se acumula en el interior de unos plastos especializados, los amiloplastos, particularmente abundantes en las células de órganos de reserva: tubérculos como la patata, semillas como las de los cereales y las legumbres, y raíces.