Biología celular/Macromoléculas/Azúcares

Los azúcares más simples llamados monosacáridos son compuestos con la fórmula general (CH₂O)_n, donde n puede ser 3, 4, 5, 6, 7 u 8.

Estructura química de la glucosa de cadena abierta, posiciones numeradas

Debido a esta fórmula general a los azúcares también se le llama carbohidratos. La glucosa, por ejemplo, es C₆H₁₂0₆, sin embargo la fórmula no explica completamente la molécula, otros compuestos con la misma fórmula tienen sus átomos de carbono, oxígeno e hidrógeno unidos de diferente manera dando lugar compuestos diferentes. Por ejemplo, modificando la posición relativa de un OH con respecto a la molécula la glucosa se puede convertir en manosa o galactosa. Cada uno de estos azúcares puede existir en dos formas D o L, que son imágenes especulares. Estas moléculas con la misma fórmula química pero diferente estructura son llamados isomeros.

• Los azúcares están compuestos de varios grupos oxhidrilo (OH) más un grupo cetona (C=O) o aldehído (H-C=O). El grupo aldehído o cetona juega un rol importante en la química del azúcar:

1. Puede reaccionar con un grupo oxhidrilo de la misma molécula formando un anillo;
2. Una vez formado el anillo, el carbono puede reaccionar con otro grupo oxhidrilo perteneciente a otra molécula de azúcar distinta creando un disacárido como la sacarosa (el azúcar común) que está formada por unidades de glucosa y la fructosa. De la misma forma se pueden ir agregando unidades de azúcares dando lugar a oligosacáridos (trisacárido, tetrasacárido, etc) hasta llegar a enormes polisacáridos con cientos o miles de azúcares constituyentes.

• Los azúcares tienen diversos roles en la célula. Son la fuente energía principal que mediante un proceso llamado glicólisis y respiración es capaz de reducir una molécula de azúcar, por ejemplo glucosa, a agua y dióxido de carbono (CO₂). Durante dicho proceso la célula es capaz de tomar y utilizar la energía contenida en los enlaces químicos del azúcar.

Los polisacáridos son la principal molécula de almacenamiento de energía que utiliza la célula.

El glucógeno que es muy abundante entre los animales y las bacterias, y el almidón muy utilizado por las plantas y una fuente de alimentación muy importante para la humanidad. Los azucares también tienen un importante rol mecánico constituyendo una de la fuentes principales de sostén en las plantas.

La celulosa que recubre las células vegetales, está compuesta de cadenas de glucosa estrechamente entrelazadas. Otros polisacáridos muy importantes son la quitina que forma el exoesqueleto de los insectos y la pared celular de los hongos. Finalmente, moléculas de azúcares unidos a lípidos o proteínas constituyendo glicolípidos y glicoproteínas, respectivamente tienen funciones fundamentales en la regulación y protección celular. Por ejemplo, las células blancas del sistema inmune (linfocitos) son reclutados al sitio de inflamación (donde son requeridos) mediante interacciones de tipo azúcar proteína, también denominadas interacciones de tipo lectina.