Ejercicio resuelto de Glúcidos · Biología · País Vasco · 2021

Opción 5B (2.5 puntos)
La figura muestra las estructuras de algunas biomoléculas:

a) (0.5 puntos) Identifica a qué tipo de biomolécula corresponde cada una de las estructuras. Justifica la respuesta.
b) (0.5 puntos) Respecto a la molécula de la figura (A), y considerando cuántos átomos de carbono contiene, indica qué tipo de molécula es, y qué propiedades presenta.
c) (0.5 puntos) Respecto a la molécula de la figura (B), indica el tipo de enlace involucrado en esta asociación y las características de este enlace.
d) (1.0 punto) Señala las propiedades de la molécula de la figura (C) y sus funciones en las células.

$\textbf{a) (0.5 puntos) Identifica a qué tipo de biomolécula corresponde cada una de las estructuras. Justifica la respuesta.}$

Las tres son glúcidos, y se distinguen por el número de unidades que las forman.

La estructura A es un único anillo con varios grupos hidroxilo: es un monosacárido.

La estructura B está formada por dos anillos unidos a través de un oxígeno puente: es un disacárido, y ese oxígeno indica un enlace O-glucosídico.

La estructura C es una cadena de anillos iguales encadenados por enlaces O-glucosídicos, con un corchete que indica que el motivo se repite entre 300 y 600 veces: es un polisacárido.

Puede precisarse cuáles son. A es la fructosa, en su forma cíclica de cinco miembros; B es la sacarosa, formada por una glucosa y una fructosa; y C es la amilosa, la fracción lineal del almidón, formada por $\alpha$-D-glucosa. Se distingue de la celulosa en que todas las unidades están dibujadas en la misma orientación, lo que corresponde a enlaces $\alpha$; en la celulosa cada unidad aparecería girada $180^{\circ}$ respecto de la anterior.

$\textbf{b) (0.5 puntos) Respecto a la molécula de la figura (A), y considerando cuántos átomos de carbono contiene, indica qué tipo de molécula es, y qué propiedades presenta.}$

La molécula A tiene seis átomos de carbono, de modo que es una hexosa. Por su grupo funcional es una cetosa, ya que el carbono anomérico es un carbono 2 procedente de un grupo cetona: se trata de la fructosa, y por formar un anillo de cinco miembros se dice que está en forma furanósica.

Sus propiedades son las propias de los monosacáridos. Son sólidos cristalinos, blancos y de sabor dulce; muy solubles en agua, porque sus numerosos grupos hidroxilo forman puentes de hidrógeno con ella; presentan actividad óptica, al tener carbonos asimétricos, y por tanto isomería; y tienen carácter reductor, porque conservan libre el carbono anomérico, que puede abrirse y oxidarse. En el caso de la fructosa cabe añadir que es el más dulce de los azúcares naturales.

$\textbf{c) (0.5 puntos) Respecto a la molécula de la figura (B), indica el tipo de enlace involucrado en esta asociación y las características de este enlace.}$

El enlace es un enlace O-glucosídico, concretamente $\alpha(1\rightarrow 2)$, entre el carbono anomérico de la glucosa y el carbono anomérico de la fructosa.

Se forma por una reacción de condensación entre los grupos hidroxilo de ambos carbonos, con pérdida de una molécula de agua, y se rompe por hidrólisis, que es la reacción inversa. Es un enlace covalente y estable.

Su característica más relevante es que en este caso intervienen los carbonos anoméricos de los dos monosacáridos: es un enlace dicarbonílico. Como consecuencia, no queda ningún carbono anomérico libre y la sacarosa carece de poder reductor, a diferencia de la lactosa o la maltosa, cuyos enlaces son monocarbonílicos.

$\textbf{d) (1.0 punto) Señala las propiedades de la molécula de la figura (C) y sus funciones en las células.}$

Las propiedades de la amilosa son las opuestas a las de los monosacáridos, y todas derivan de su gran tamaño. Es una macromolécula de elevado peso molecular, no cristalizable, sin sabor dulce y sin poder reductor apreciable, ya que solo conserva un extremo reductor por cada varios centenares de unidades. No es propiamente soluble: en agua caliente forma dispersiones coloidales.

Su estructura merece un comentario, porque explica su función. Los enlaces $\alpha(1\rightarrow 4)$ curvan la cadena y le hacen adoptar una disposición helicoidal y compacta, con seis glucosas por vuelta, en cuyo interior se aloja el yodo del lugol y da la coloración azul característica. Esa disposición hace la molécula accesible a las enzimas, de modo que puede movilizarse con rapidez.

Su función es la de reserva energética en los vegetales: almacena la glucosa sobrante de la fotosíntesis en los amiloplastos de semillas, tubérculos y raíces. Al ser una macromolécula insoluble no altera la presión osmótica de la célula, lo que permite acumular enormes cantidades de glucosa sin consecuencias. En nuestra dieta es, además, la principal fuente de glúcidos.