1. GLÚCIDOS (carbohidratos o hidratos de carbono)
Los glúcidos son las biomoléculas más abundantes en la naturaleza.
Tienen gran importancia biológica, pues desempeñan diversas funciones,
proporcionan energía, forman parte de estructuras de sostén, como huesos, cartílagos y
tendones, y forman parte del exoesqueleto de algunos invertebrados, también
desempeñan acción desintoxicante en numerosos organismos porque forman complejos
de fácil eliminación renal. Además tienen importancia industrial, fundamentalmente
celulosa y sus derivados. Como ejemplo de todo esto ciertos glúcidos como el azúcar y
el almidón son fundamentales en la dieta humana y la oxidación de glúcidos es la
principal ruta de obtención de energía en la mayoría de las células no fotosintéticas. Los
polímeros insolubles de glúcidos actúan como elementos estructurales y de protección
en las paredes celulares de bacterias y plantas y en los tejidos conjuntivos y envolturas
de animales. Otros polímeros de glúcidos funcionan como lubricantes de articulaciones
óseas o como adhesivos celulares.
Químicamente son moléculas polifuncionales, que contienen dos o más grupos
alcohólicos y un grupo aldehído o cetona, es decir son polihidroxialdehidos o
polihidroxicetonas o compuestos que por hidrólisis dan estos.
Se pueden clasificar de acuerdo al resultado de su hidrólisis en:
Monosacáridos: son azúcares simples que no se hidrolizan. No se pueden
descomponer en compuestos más simples. Ejemplos: glucosa, fructosa, galactosa.
Disacáridos: son azúcares formados por dos unidades de osas. Se hidrolizan
dando dos unidades de monosacáridos. Ejemplos: sacarosa, lactosa, maltosa.
Polisacáridos: son azúcares formados por muchas unidades de osas. Se
hidrolizan dando varias unidades de monosacáridos. Ejemplos: almidón, celulosa y
glucógeno.
Monosacáridos: Son glúcidos no hidrolizables. Se pueden clasificar según el
grupo funcional en:
*Aldosas, cuando presentan un grupo aldehído, o sea un grupo carbonilo en un
carbono primario, son entonces polihidroxialdehídos.
*Cetosas, cuando presentan un grupo cetona, o sea un grupo carbonilo en un
carbono secundario, son entonces polihidroxicetonas.
Se considera que el glúcido más simple está formado por tres átomos de carbono
(triosa), dos de los cuales corresponden a grupos alcohólicos y el tercero a un aldehído o
cetona.
Existen dos triosas : el gliceraldehído, que tiene un grupo aldehído y la
dihidroxiacetona que posee grupo cetona. Las triosas son importantes porque sus ésteres
fosfóricos aparecen como intermediarios en la degradación que experimentan los
glúcidos en el interior de las células. Algunas moléculas intimamente relacionadas con
estas triosas que tienen fundamental importancia en el metabolismo celular :
H-C=O CH2OH CH2OH CH3 CH3
CHOH C=O CHOH C=O CHOH
CH2OH CH2OH CH2OH COOH COOH
Gliceraldehído dihidroxiacetona glicerol ác.pirúvico ác.láctico

2. Al aumentar el número de carbonos se forman tetrosas (4C), pentosas (5C), hexosas
(6C), etc.
Entre las pentosas tiene espacial importancia la ribosa porque forma parte de la
estructura del ARN y la 2-desoxiribosa porque forma parte del ADN.
Las hexosas más importantes son la glucosa, la galactosa, la manosa y la fructosa. La
glucosa es la forma en que los glúcidos son transportados en la sangre. La unión de
muchas unidades de glucosa forma el almidón, la celulosa y el glucógeno. La galactosa
no existe libre en la naturaleza, sino que forma parte de la lactosa o azúcar de la leche,
de algunos lípidos y prótidos complejos. La fructosa es el azúcar de las frutas maduras y
es uno de los azúcares de la miel. Combinada forma parte del azúcar común.
ISOMERÍA ÓPTICA DE LOS GLÚCIDOS
Isomería óptica es una propiedad que tienen algunos compuestos (entre ellos los
glúcidos) de presentar actividad óptica, eso significa que desvían el plano de la luz
polarizada. Esta propiedad se debe a la presencia en la molécula de carbonos quirales.
Los carbonos quirales son asimétricos o sea que están unidos a cuatro átomos o grupos
diferentes. Si la sustancia desvía la luz polarizada hacia la derecha se dice que es
dextrógira, como la glucosa y se representa con (+); si desvía la luz polarizada hacia la
izquierda se dice que es levógira, como la fructosa y se representa con (-). Esa
propiedad se mide con un polarímetro, un instrumento que consta fundamentalmente de
dos lentes, uno analizador y otro polarizador, una fuente de luz monocromática y un
tubo para contener la muestra. La glucosa tiene 4 carbonos quirales y por lo tanto puede
tener 16 isómeros ópticos posibles ( 2 4 ) que serán 8 pares de enantiómeros.
Enantiómeros son isómeros ópticos que son uno la imagen especular del otro y no son
superponibles. Difieren solamente en el signo de la actividad óptica. Diasterómeros son
todos los isómeros ópticos que no son enantiómeros. Epímeros son isómeros ópticos
que difieren en la configuración de uno solo de los carbonos quirales, por ejemplo la
galactosa es epímera de la glucosa en el carbono 4. Cada isómero difiere de los otros en
las propiedades, entre ellas la rotación específica, que es la rotación observada en el
polarímetro en ciertas condiciones experimentales de temperatura, concentración,
longitud del tubo de la muestra y longitud de onda de la luz empleada.
En el gliceraldehído, se considera el carbono asimétrico que presenta el grupo OH hacia
la derecha y se le llama D y el que tiene el OH para la izquierda se llama L. Como la
glucosa tiene 4 carbonos asimétricos se toma en cuenta el OH del carbono asimétrico
más alejado del grupo carbonilo.
Muy importante : No confundir, la denominación de D o L se refiere a la ubicación del
grupo OH en el carbono asimétrico y el poder rotatorio es la propiedad que se mide con
el polarímetro y se representa como (+) o (-) dextrógira o levógira respectivamente, son
cosas diferentes, dextrógira no significa D . Ejemplo de eso es la fructosa que es D (-)
fructosa.
Mutarrotación: Es el cambio gradual en el poder rotatorio de una osa en solución
acuosa. Se debe a la formación de estructuras tautoméricas cíclicas. En el caso de la
glucosa se forma un anillo hexagonal entre 5 carbonos y un oxígeno del oxidrilo del
C5. Tiene estructura similar a la del pirano por eso se le llama formas piranosas. Existen
dos formas anoméricas de glucosa, la α glucosa y la β glucosa que presentan diferentes
propiedades, entre ellas el poder rotatorio es diferente, cuando se ponen en solución
acuosa ambas cambian el poder rotatorio de forma gradual hasta llegar a un valor de
equilibrio de 52,5º. En la forma α el OH del carbono anomérico se encuentra hacia

3. abajo cuando se cierra el ciclo y en la forma β el OH queda hacia arriba cuando se cierra
el ciclo. Para representar las formas anoméricas se utilizan las estructuras de Haworth.
Para la fructosa también se pueden representar formas anoméricas de Haworth, llamadas
furanósicas por similitud con el furano.
La tautomería resulta generalmente de la migración de un átomo o grupo de átomos
desde un punto de la molécula hacia otro, con lo que se crean enlaces nuevos, pero
fácilmente retornables a la posición primitiva.
Poder reductor: La presencia de un grupo aldehído en las aldosas hace que puedan ser
oxidadas a ácidos aldónicos, por la acción de oxidantes suaves como el reactivo de
Fehling o de Tollens. Por eso se dice que tienen poder reductor. Esta propiedad se puede
utilizar para reconocer la presencia de azúcares.
H-C=O → HO-C=O
Aldehído ácido carboxílico
Glucosa → Ácido glucónico
Reactivo de Fehling: Se trata de dos soluciones, A y B que se mezclan en el momento
de utilizarlas porque se descomponen muy fácilmente. La solución A es sulfato de
cobre, CuSO4. La solución B es tartrato doble de sodio y potasio en medio básico. Al
mezclarlas se forma un complejo de cobre con tartrato, de color azul, que en presencia
de una sustancia reductora como los glúcidos se reduce a óxido de cobre (I) de color
rojo.
Si la fructosa es una cetosa porque da positivo con Fehling? Teóricamente las cetonas
no darían esta reacción porque no se pueden oxidar, pero en el caso de la fructosa
reproduce un equilibrio de tautomería que transforma la fructosa en glucosa y por eso
da +.
Disacáridos
Los azúcares monosacáridos pueden unirse mediante una reacción de condensación con
pérdida de una molécula de agua, dando lugar a compuestos unidos por puentes de
oxígeno, similares a éteres, que se denominan disacáridos. Entre los más importantes
están:
Sacarosa: Está formada por una unidad de α-glucosa y una unidad de β-fructosa, unidas
por enlace α (1→2), por lo tanto resulta un disacárido no reductor, o sea que da negativo
con Fehling. Es α y su hidrólisis produce una unidad de α-glucosa y una unidad de β
fructosa. Este tipo de unión glucosídica donde intervienen los carbonos anoméricos de
ambas osas hace que el disacárido no pueda oxidarse y por lo tanto no tiene poder
reductor. No tiene ningún grupo carbonilo libre capaz de oxidarse. La sacarosa es el
azúcar común de mesa. Es un sólido cristalino blanco, soluble en agua y cuyo poder
rotatorio vale +66.5º. Por hidrólisis se obtiene un producto levógiro y por ello se le
llama “azúcar invertido”. Esto se debe a que la glucosa tiene un poder rotatorio de
+52.5º y la fructosa de -92º, como se obtienen cantidades iguales de ambas en definitiva
queda levógiro.
La sacarosa se sintetiza en las plantas, pero no en los animales superiores. Es un
producto intermedio en la fotosíntesis, en muchas plantas constituye la forma principal
de transporte de azúcar desde las hojas a otras partes de la planta.

4. Maltosa: Está formada por dos unidades de α-glucosa unidos por enlace α (1→4). Es un
disacárido reductor, da positivo con Fehling, debido a que tiene un grupo carbonilo libre
capaz de oxidarse. Por ello también tiene mutarrotación, o sea que se presenta en dos
formas anoméricas α y β en equilibrio con la forma abierta o carbonílica. Estas formas
anoméricas difieren solamente en la configuración del carbono anomérico, en una el OH
se encuentra hacia arriba y en la otra se encuentra hacia abajo. Es un sólido cristalino,
blanco, soluble en agua, presente en la malta, se obtiene por hidrólisis parcial del
almidón por la acción de la saliva.
Lactosa: Está formada por una unidad de β-galactosa (epímera de la glucosa en el
carbono 4) y otra unidad de α-glucosa unidas por enlace β (1→4), por lo que el
disacárido es reductor ya que tiene un grupo carbonilo libre capaz de oxidarse. Da
positivo con Fehling y presenta mutarrotación. Es un sólido cristalino blanco, soluble en
agua, presente en la leche en proporciones variables según la especie.
Tanto los monosacáridos como los disacáridos tienen sabor dulce, que varía de uno a
otro.
Polisacáridos: Son macromoléculas, polímeros de monosacáridos que se unen por
condensación con pérdida de agua. Los principales son: almidón, celulosa y glucógeno,
entre otros, que son muy importantes desde el punto de vista biológico e industrial.
A diferencia de las proteínas los polisacáridos no tienen masa moleculares definidas,
eso es debido a los diferentes mecanismos de ensamblaje. En el caso de los
polisacáridos no existen moldes para la formación de las macromoléculas sino que
dependen de las enzimas que controlan la polimerización. La acción alterna de varias
enzimas produce un polímero con una secuencia que se repite con precisión, pero la
longitud varía de molécula a molécula, siempre dentro de ciertos límites generales de
tamaño. Se desconocen los mecanismos que fijan los límites de tamaño.
En general los polisacáridos no son reductores, no son dulces y cuando son solubles dan
soluciones coloidales
Almidón: Está formado por muchas unidades de glucosa. Posee dos tipos de estructuras
que son: *amilosa, es una estructura lineal donde las unidades de glucosa se unen por
enlace α (1→4), forma la parte interna de los gránulos de almidón. Esta cadena estaría
enrollada sobre sí misma, formando una hélice.
*amilopectina, formada por cadenas ramificadas de glucosa unidas por enlace α (1→4)
y α (1→6). Las ramificaciones se encuentran cada 20 o 25 unidades de glucosa, forma
la parte externa más dura de los gránulos. Es la forma de reserva de glucosa en los
vegetales. Se encuentra en el interior de las células formando gránulos de gran tamaño.
El organismo humano utiliza almidón para obtener glucosa fácilmente gracias a una
enzima, la amilasa, que metaboliza el almidón rompiendo los enlaces α y liberando
glucosa.
Celulosa: También está formada por unidades de glucosa (entre 10000 y 15000) pero
unidas por enlace β, por eso no es útil como alimento porque el organismo humano no
puede metabolizarla porque no tiene una enzima capaz de romper estos tipos de enlaces.
Las largas cadenas se asocian en manojos por medio de puentes de hidrógeno, estos
manojos se retuercen sobre sí mismos y se agrupan para formar típicas fibras de
celulosa. Se usa fundamentalmente en la industria como materia prima en la fabricación
de papel y cartón. Constituye una parte de la masa de madera y el algodón es
prácticamente celulosa pura. Sustancias tan diferentes como el celofán, el rayón y la
nitrocelulosa (explosivo), son derivados suyos.

5. Es una sustancia fibrosa, resistente e insoluble, que se encuentra en las paredes celulares
de las plantas, en particular en cañas, tallos, troncos y en todos los tejidos vegetales
leñosos.
Glucógeno: Es la forma de reserva de glucosa de los animales. Tiene estructura
ramificada similar a la de la amilopectina, pero más ramificada, es más compacto que el
almidón. Es especialmente abundante en el hígado, donde puede llegar a representar el
7% de su peso, también se encuentra en el músculo esquelético. Cuando el glucógeno se
utiliza como fuente de energía, las unidades de glucosa son eliminadas de una en una a
partir de los extremos no reductores. Dada la naturaleza ramificada del glucógeno las
enzimas degradativas pueden trabajar simultáneamente en muchos extremos,
aumentando la velocidad de conversión del polímero en monosacáridos.
Metabolismo:
Los hidratos de carbono, son transformados en monosacáridos para poder ser
asimilados. Si ingerimos glucosa, será absorbida tal cual, sin sufrir ninguna
modificación. Si ingerimos almidón, las diastasas amilolíticas, lo desdoblan en
productos absorbibles. La ptialina, contenida en la saliva realiza la primera
transformación, formando dextrina y maltosa, pero la mayor parte del almidón ingerido
se transforma en el intestino mediante las amilasas, convirtiéndolo en maltosa que es
asimilable. En cuanto a la sacarosa, se realiza una ligera hidrólisis en el estómago con la
ayuda del ácido clorhídrico (HCl), pero es la sacarasa del jugo intestinal la encargada de
transformar sacarosa en glucosa y fructosa. La lactosa sufre un proceso similar en el
intestino por la acción de la lactasa. La glucosa absorbida por el intestino pasa
directamente a la sangre, llegando al hígado donde se transforma en glucógeno para su
almacenamiento.