Molécula de azúcar: estructura y fórmula

¿Qué son los azúcares?

Los azúcares son miembros de la familia de los sacáridos de los carbohidratos. El sacárido proviene del griego sakkharon que significa “azúcar”. Los azúcares son compuestos orgánicos que contienen solo carbono, hidrógeno y oxígeno.

Hay cuatro tipos básicos de sacáridos: monosacáridos , disacáridos , oligosacáridos y polisacáridos . Los monosacáridos y disacáridos se consideran azúcares simples ya que son los sacáridos más simples. Los oligosacáridos y polisacáridos son los carbohidratos complejos porque sus estructuras contienen cientos de azúcares u otras moléculas.

Monosacáridos

Los monosacáridos son los sacáridos más simples porque no se pueden descomponer en azúcares más pequeños. La fórmula general de un monosacárido es (CH2O) n, donde n es tres o más. La Figura 1 muestra un ejemplo del monosacárido más simple, dihidroxiacetona (DHA), que es un azúcar de 3 carbonos.

La estructura molecular del DHA

Los monosacáridos más conocidos son probablemente la glucosa y la fructosa . La glucosa es la molécula que nuestro cuerpo puede usar para producir ATP, que es la molécula de energía de nuestras células. La fructosa se encuentra en la miel y las frutas, mientras que la glucosa se encuentra en la mayoría de los alimentos.

Disacáridos

Cuando piensas en un azúcar, probablemente pienses en las cosas blancas y dulces que a tu mamá no le gustaba que pusieras en el cereal del desayuno. Esta es la sacarosa , un disacárido que está compuesto por una molécula de glucosa y una molécula de fructosa. Los disacáridos consisten en dos monosacáridos unidos entre sí a través de un enlace de oxígeno. La Figura 2 muestra glucosa, fructosa y la combinación de los dos, sacarosa.

Las estructuras moleculares de glucosa, fructosa y sacarosa.

La reacción que produce un disacárido a partir de un monosacárido tiene dos nombres; 1) una reacción de condensación o 2) síntesis de deshidratación . Cualquiera de los dos nombres del proceso es correcto. El nombre de la reacción sugiere lo que sucede. Es decir, cuando dos monosacáridos se condensan para formar un disacárido, se gana el nombre de reacción de condensación. Cuando se condensan, se pierde una molécula de agua. La pérdida de agua es deshidratación mientras que la formación de algo nuevo es síntesis , de ahí el nombre alternativo de síntesis de deshidratación .

El cuadro rojo en la figura 2 describe la molécula de agua que se pierde. Dos grupos -OH, uno de cada azúcar, se combinan para formar agua. El agua se pierde en el medio ambiente. La molécula de oxígeno restante forma el puente entre los dos azúcares.

Todos los organismos usan azúcares para producir ATP para obtener energía. Tanto la fructosa como la glucosa pueden usarse para producir ATP; sin embargo, la fructosa produce menos ATP que la glucosa. Los disacáridos no son directamente útiles para producir ATP. Deben descomponerse en glucosa y fructosa.

El proceso que usamos para descomponer los disacáridos se llama hidrólisis . Es lo opuesto a la reacción de formación. Específicamente, en la hidrólisis se agrega una molécula de agua a la sacarosa. Esto rompe el vínculo entre la glucosa y la fructosa. Podemos usar glucosa directamente para producir ATP o almacenarla como glucógeno . El glucógeno es simplemente varias moléculas de glucosa unidas entre sí. Se parece mucho a una red con cadenas de moléculas de glucosa envueltas alrededor de un centro de proteína (figura 3).

La estructura molecular del glucógeno.

Polisacáridos y oligosacáridos

Los polisacáridos y oligosacáridos son los carbohidratos complejos. Un polisacárido se considera complejo porque tiene cientos de monosacáridos unidos en múltiples cadenas. Como probablemente haya descubierto, el glucógeno es un polisacárido. El almidón también es un polisacárido. Ambas moléculas se utilizan para el almacenamiento de moléculas de azúcar. Los animales usan glucógeno y las plantas usan almidón (como en una papa).

Un oligosacárido también está formado por varias moléculas de azúcar unidas. Sin embargo, a diferencia de los polisacáridos, que contienen cientos de sacáridos, los oligosacáridos tienen solo de dos a diez monosacáridos. La inulina , un oligosacárido común que se encuentra en los alimentos, es un ejemplo (ver figura 4).

La estructura molecular de la inulina.

Los oligosacáridos como la inulina tienen moléculas adicionales que no son de azúcar unidas a ellos. Se denominan cadenas laterales y confieren a los oligosacáridos muchas propiedades diferentes y permiten su uso de muchas formas. Por ejemplo, la inulina tiene cadenas laterales que no son digeribles por los humanos. Sin embargo, estas cadenas laterales son muy importantes para las bacterias buenas (probióticos) en nuestros intestinos porque pueden usarlas como alimento. De hecho, muchos alimentos con probióticos también tendrán inulina añadida.

Resumen de la lección

Revisemos:

Los azúcares son miembros de la familia de los sacáridos de los carbohidratos. Los azúcares son compuestos orgánicos que contienen solo carbono, hidrógeno y oxígeno. Hay cuatro tipos básicos de sacáridos: monosacáridos , disacáridos , oligosacáridos y polisacáridos . Los monosacáridos y disacáridos se consideran azúcares simples ya que son los sacáridos más simples. Los oligosacáridos y polisacáridos son los carbohidratos complejos porque sus estructuras contienen cientos de azúcares u otras moléculas.