Ejercicio resuelto de Glúcidos · Biología · Galicia · 2024

PREGUNTA 1. LA BASE MOLECULAR DE LA MATERIA VIVA



1.1. La figura 1 representa una biomolécula.
A) ¿Cuál es su nombre y a qué grupo y subgrupo de biomoléculas pertenece?
B) ¿Cómo se denominan las unidades que la constituyen y qué anómeros son?
C) ¿Qué tipo de enlace une ambas unidades? Explíquelo.
D) ¿La molécula representada tendrá poder reductor? ¿Por qué?
1.2. A) ¿Qué tienen en común el glucógeno, la celulosa y el almidón?
B) ¿En qué se diferencian desde el punto de vista estructural?

$\mathbf{\text{1.1.}}\mathbf{\text{A)}}\mathbf{\text{¿Cu}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{l}}\mathbf{\text{es}}\mathbf{\text{su}}\mathbf{\text{nombre}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{grupo}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{subgrupo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{biomol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{culas}}\mathbf{\text{pertenece?}}$

La molécula representada es la sacarosa.

Pertenece al grupo de los glúcidos o hidratos de carbono, y dentro de ellos al subgrupo de los disacáridos, es decir, de los oligosacáridos formados por dos monosacáridos. Es un glúcido de bajo peso molecular, soluble en agua, de sabor dulce y cristalizable: el azúcar común.

$\mathbf{\text{1.1.}}\mathbf{\text{B)}}\mathbf{\text{¿C}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{mo}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{denominan}}\mathbf{\text{las}}\mathbf{\text{unidades}}\mathbf{\text{que}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{constituyen}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{an}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{meros}}\mathbf{\text{son?}}$

Las dos unidades son monosacáridos, y en concreto hexosas.

La de la izquierda es la glucosa, que aparece en su forma cíclica de seis eslabones, la glucopiranosa, y participa como anómero alfa: es la alfa-D-glucopiranosa.

La de la derecha es la fructosa, que aparece en su forma cíclica de cinco eslabones, la fructofuranosa, y participa como anómero beta: es la beta-D-fructofuranosa.

De ahí el nombre químico completo de la sacarosa: alfa-D-glucopiranosil-(1 a 2)-beta-D-fructofuranósido.

$\mathbf{\text{1.1.}}\mathbf{\text{C)}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{tipo}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{enlace}}\mathbf{\text{une}}\mathbf{\text{ambas}}\mathbf{\text{unidades?}}\mathbf{\text{Expl}}\acute{\mathbf{\text{ı}}}\mathbf{\text{quelo.}}$

Las une un enlace O-glucosídico, y en concreto un enlace dicarbonílico alfa entre el carbono 1 de la glucosa y el carbono 2 de la fructosa.

Se forma por reacción entre los grupos hidroxilo de esos dos carbonos, con pérdida de una molécula de agua; el átomo de oxígeno que queda haciendo de puente entre los dos anillos es el que da nombre al enlace.

Lo característico de este enlace es que en él participan los carbonos anoméricos de ambos monosacáridos: el carbono 1 de la glucosa y el carbono 2 de la fructosa son los dos carbonos carbonílicos. Por eso se llama dicarbonílico, a diferencia de los enlaces monocarbonílicos, en los que solo interviene el carbono anomérico de uno de los dos.

$\mathbf{\text{1.1.}}\mathbf{\text{D)}}\mathbf{\text{¿La}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{cula}}\mathbf{\text{representada}}\mathbf{\text{tendr}}\acute{\mathbf{\text{a}}}\mathbf{\text{poder}}\mathbf{\text{reductor?}}\mathbf{\text{¿Por}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{?}}$

No, la sacarosa carece de poder reductor.

El poder reductor de un glúcido depende de que tenga algún carbono anomérico libre. Un carbono anomérico libre permite que el anillo se abra y quede al descubierto el grupo carbonilo, que es el que puede oxidarse y, al hacerlo, reducir a otra sustancia; en eso se basan los ensayos de Fehling y de Benedict.

En la sacarosa los dos carbonos anoméricos, el 1 de la glucosa y el 2 de la fructosa, están comprometidos en el enlace dicarbonílico. No queda ninguno libre, ningún anillo puede abrirse y, por tanto, no hay grupo carbonilo disponible ni poder reductor.

Es la razón por la que la sacarosa es una excepción entre los disacáridos: la maltosa, la lactosa y la celobiosa, unidas por enlaces monocarbonílicos, sí son reductoras.

$\mathbf{\text{1.2.}}\mathbf{\text{A)}}\mathbf{\text{¿Qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{tienen}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{com}}\acute{\mathbf{\text{u}}}\mathbf{\text{n}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{gluc}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{geno,}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{celulosa}}\mathbf{\text{y}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{almid}}\acute{\mathbf{\text{o}}}\mathbf{\text{n?}}$

Los tres son polisacáridos, es decir, macromoléculas formadas por la unión de un número muy elevado de monosacáridos mediante enlaces O-glucosídicos.

Además son los tres homopolisacáridos, porque su único monómero es la glucosa: los tres son polímeros de la misma unidad, y lo que los distingue es la manera de enlazarla.

De ello se derivan otras propiedades comunes: al ser moléculas enormes no son dulces, no cristalizan, no son solubles en agua, sino que forman dispersiones coloidales o son directamente insolubles, y carecen de poder reductor apreciable, ya que en toda la molécula solo hay un carbono anomérico libre, el del extremo.

$\mathbf{\text{1.2.}}\mathbf{\text{B)}}\mathbf{\text{¿En}}\mathbf{\text{qu}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{se}}\mathbf{\text{diferencian}}\mathbf{\text{desde}}\mathbf{\text{el}}\mathbf{\text{punto}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{vista}}\mathbf{\text{estructural?}}$

$\text{Polisac}\acute{\text{a}}\text{rido}$	$\text{Enlaces}$	$\text{Estructura}$ Almidón	Alfa entre los carbonos 1 y 4; ramificaciones alfa entre el 1 y el 6	Mezcla de dos moléculas: la amilosa, lineal y enrollada en hélice, y la amilopectina, ramificada cada 24 o 30 glucosas Glucógeno	Alfa entre los carbonos 1 y 4; ramificaciones alfa entre el 1 y el 6	Una sola molécula, mucho más ramificada que la amilopectina: una ramificación cada 8 o 12 glucosas Celulosa	Beta entre los carbonos 1 y 4, sin ramificar	Cadenas totalmente lineales que se disponen paralelas y se unen entre sí por puentes de hidrógeno formando microfibrillas

La diferencia decisiva es el tipo de enlace. En los enlaces alfa la cadena tiende a curvarse y adopta forma helicoidal, lo que produce moléculas compactas, fácilmente hidrolizables y adecuadas como reserva energética: el almidón en los vegetales y el glucógeno en los animales. En los enlaces beta cada glucosa queda girada media vuelta respecto a la anterior, la cadena resulta perfectamente recta y las cadenas vecinas pueden empaquetarse, lo que da fibras muy resistentes y difíciles de hidrolizar, adecuadas para una función estructural: la celulosa es el componente principal de la pared celular vegetal.