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2.6.1. Homopolisacáridos

Homopolisacáridos

Los homopolisacáridos se clasifican según el tipo de monosacárido que se repite y según el tipo de enlace.

Su función depende del tipo de enlace O-glucosídico.

  • Si se trata de enlaces α, el polisacárido desempeña la función de reserva energética, puesto que puede hidrolizarse fácilmente y separar los monosacáridos. Como los polisacáridos no son solubles en agua, constituyen la forma idónea de acumulación de glúcidos, ya que se evitan problemas osmóticos en las células en las que se encuentran.
  • Por el contrario, los polisacáridos con enlaces β son muy difíciles de hidrolizar (las enzimas correspondientes son poco comunes), por lo que realizan funciones estructurales.

Homopolisacáridos de reserva

Almidón

El almidón es el polisacárido de reserva propio de los vegetales. Se acumula en forma de gránulos dentro de los plastos, en la célula vegetal.

El almidón está formado por miles de moléculas de glucosa. Como no están disueltas en el citoplasma, no influyen en la presión osmótica interna y constituyen una gran reserva energética que ocupa poco volumen.

El almidón se encuentra en las semillas y en los tubérculos, como la patata y el boniato. Con esta reserva energética, las plantas pueden obtener energía sin necesidad de luz.

Pero el almidón no es realmente un polisacárido, sino la mezcla de dos, la amilosa (30 %)  y la amilopectina (70 %).

  • Amilosa. Está constituida por un polímero de glucosas unidas mediante enlaces α (1→4) en una cadena sin ramificar. Tiene estructura  helicoidal con seis moléculas de glucosa (tres maltosas) por vuelta. Está formada por entre 200 y 300 moléculas de glucosa (α-D-glucopiranosa). Es soluble en agua, dando dispersiones coloidales. Con el yodo se tiñe de color azul negruzco.
  • Amilopectina. Está constituida por un polímero de α-D-glucopiranosas unidas mediante enlaces α (1→4), con ramificaciones con enlaces α (1→6). Su estructura también es helicoidal, similar a la de la amilosa, pero con una ramificación lateral originada por un enlace α (1-6) cada 25-30 moléculas de glucosa. Es menos soluble en agua que la amilosa. Con el yodo se tiñe de rojo oscuro.

El almidón es degradado por un tipo de hidrolasas llamadas amilasas. Estas amilasas se fabrican, por ejemplo, en las glándulas salivares y el páncreas y permiten la digestión del almidón y, por lo tanto, que éste sirva de nutriente a los animales.

Los enlaces a (1-6) no pueden ser atacados por las amilasas, se llaman dextrinas límite. Tendrá que actuar la enzima R-desramificante (amilopectina-1,6-glucosidasa), específica de este enlace.

Después intervendrá la maltasa, obteniendo finalmente la glucosa.

Glucógeno

El glucógeno es el polisacárido de reserva energética propio de los animales y hongos (y en algunas bacterias). Se encuentra en el hígado y en los músculos.

El glucógeno, al igual que la amilopectina, está constituido por un polímero de glucosas (α-D-glucopiranosa) unidas mediante enlaces α (1→4), con ramificaciones en posición α (1→6). Su estructura es semejante a la de la amilopectina, aunque con más ramificaciones, cada ocho o diez glucosas.

Con el yodo, la dispersión coloidal se tiñe de rojo oscuro. Las enzimas amilasas sobre el glucógeno dan maltosas y dextrina límite. Luego, mediante las enzimas R-desramificantes y las maltasas, se obtiene glucosa.

Glucógeno

By Glykogen.svg: NEUROtikerderivative work: Marek M (Glykogen.svg) [Public domain], via Wikimedia Commons

Dextranos

Son los polisacáridos de reserva de las levaduras. Están compuestos por cadenas ramificadas de α-D-glucopiranosas, pero las uniones son variadas: (1→2), (1→3), etcétera. La placa dental bacteriana es rica en dextranos.

Homopolisacáridos estructurales

Como ya se ha dicho, en este tipo de polisacáridos los enlaces O-glucosídicos son difíciles de hidrolizar por ser β-glucosídico, lo que les permite constituir estructuras biológicas resistentes a la alteración.

Celulosa

La celulosa es un polisacárido con función esquelética propio de los vegetales. Es el elemento principal de la pared celular, que envuelve a la célula, y persiste después de la muerte de ésta. Las fibras vegetales (algodón, lino, cáñamo, esparto, etc.) y el interior del tronco de los árboles (el leño o madera) están formados, principalmente, por paredes celulósicas de células muertas.

La celulosa es un polímero de β-D-glucopiranosas unidas mediante enlaces β (1→4). Dos glucosas forman una celobiosa. Cada polímero tiene de 150 a 5000 moléculas de celobiosas, y un peso molecular medio de 800.000. Estas cadenas de polímeros no están ramificadas, pero se pueden disponer paralelamente uniéndose mediante enlaces de puente de hidrógeno, en agregados cristalinos muy ordenados.

Los humanos no podemos digerir la celulosas porque nuestras enzimas digestivas no pueden romper el enlace β. Muchos microorganismos y algunos invertebrados (Lepisma saccharina o pececillo de plata, y el Teredo navalis o molusco taladrador de la madera) son capaces de segregar el enzima celulasa, que puede romper el enlace β. Los insectos xilófagos, como los termes, y los herbívoros rumiantes (vaca, oveja, cabra, camello), pueden aprovechar la celulosa porque los microorganismos simbióticos del tracto digestivo producen celulasa. Los herbívoros no rumiantes, como el caballo, presentan restos de celulosa en las heces.

La celulosa es un nutriente importante para muchos animales, aunque la  mayoría de las especies requieren la ayuda de los organismos simbióticos.

Quitina

Es un polisacárido estructural, componente fundamental del exoesqueleto de los artrópodos (insectos, crustáceos, etc.). También forma parte de los recubrimientos celulares de los hongos. El monómero constituyente es un derivado de la glucosa (N-acetil-β-D-glucosamina). La unión entre ellos se realiza por enlaces β (1→4), que da lugar a una cadena lineal, similar a la celulosa. Tampoco es digerible por los animales.

 

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