Polisacárido
biomolécula formada por la unión de una gran cantidad de monosacáridos / De Wikipedia, la enciclopedia encyclopedia
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Los polisacáridos son macromoléculas formadas por la unión de una gran cantidad de monosacáridos. Se encuentran entre los glúcidos, y cumplen funciones diversas, sobre todo de reservas energéticas y estructurales.[1]
Principales polisacáridos |
Otros tipos de glúcidos |
Los polisacáridos son polímeros cuyos constituyentes (sus monómeros) son monosacáridos, los cuales se unen repetitivamente mediante enlaces glucosídicos. Estos compuestos llegan a tener un peso molecular muy elevado, que depende del número de residuos o unidades de monosacáridos que participen en su estructura. Este número es casi siempre indeterminado, variable dentro de unos márgenes, a diferencia de lo que ocurre con biopolímeros informativos, como el ADN o los polipéptidos de las proteínas, que tienen en su cadena un número fijo de piezas, además de una secuencia específica.
Los polisacáridos pueden descomponerse, por hidrólisis de los enlaces glucosídicos entre residuos, en polisacáridos más pequeños, así como en disacáridos o monosacáridos. Su digestión dentro de las células, o en las cavidades digestivas, consiste en una hidrólisis catalizada por enzimas digestivas (hidrolasas) llamadas genéricamente glucosidasas, que son específicas para determinados polisacáridos y, sobre todo, para determinados tipos de enlace glucosídico. Así, por ejemplo, las enzimas que hidrolizan el almidón, cuyos enlaces son del tipo llamado α(1→4), no pueden descomponer la celulosa, cuyos enlaces son de tipo β(1→4), aunque en los dos casos el monosacárido sea el mismo. Las glucosidasas que digieren los polisacáridos, que pueden llamarse polisacarasas, rompen en general uno de cada dos enlaces, liberando así disacáridos y dejando que otras enzimas completen luego el trabajo.
En la formación de cada enlace glucosídico «sobra» una molécula de agua, ya que estos se forman por reacciones de condensación a partir de la unión de monosacáridos por enlaces del tipo covalente. Asimismo, en su ruptura por hidrólisis se agrega una molécula de agua para dividirlo en múltiples monosacáridos,[2] por lo que en una cadena hecha de n monosacáridos, habrá n-1 enlaces glucosídicos. Partiendo de que la fórmula general, no sin excepciones, de los monosacáridos es
- CxH2xOx
se deduce fácilmente que los polisacáridos responderán casi siempre a la fórmula general:
- Cx(H2O)x–1
Los polisacáridos suelen ser bastante heterogéneos, ya que contienen ligeras modificaciones de la unidad de repetición. En función de su estructura, estas macromoléculas pueden tener propiedades distintas de las de sus componentes monosacáridos. Pueden ser amorfas o incluso insolubles en agua.[3]
Cuando todos los monosacáridos de un polisacárido son del mismo tipo, el polisacárido se denomina homopolisacárido u homoglicano, pero cuando está presente más de un tipo de monosacárido, se denominan heteropolisacáridos o heteroglicanos.[4][5].
Los sacáridos naturales se componen generalmente de hidratos de carbono simples llamados monosacáridos con fórmula general (CH2O)n donde n es tres o más. Ejemplos de monosacáridos son la glucosa, la fructosa y el gliceraldehído.[6] Los polisacáridos, por su parte, tienen una fórmula general de Cx(H2O)y donde x suele ser un número grande entre 200 y 2500. Cuando las unidades que se repiten en la columna vertebral del polímero son monosacáridos de seis carbonos, como suele ser el caso, la fórmula general se simplifica a (C6H10O5)n, donde típicamente 40 ≤ n ≤ 3000.
Como regla general, los polisacáridos contienen más de diez unidades de monosacáridos, mientras que los oligosacáridoss contienen de tres a diez unidades de monosacáridos, pero el límite preciso varía un poco según la convención. Los polisacáridos son una clase importante de polímeros biológicos. Su función en los organismos vivos suele estar relacionada con la estructura o con el almacenamiento. El almidón (un polímero de glucosa) se utiliza como polisacárido de almacenamiento en las plantas, encontrándose tanto en forma de amilosa como de amilopectina ramificada. En los animales, el polímero de glucosa estructuralmente similar es el glucógeno más densamente ramificado, a veces llamado "almidón animal". Las propiedades del glucógeno permiten metabolizarlo más rápidamente, lo que se adapta a la vida activa de los animales en movimiento. En bacterias, desempeñan un papel importante en la multicelularidad bacteriana.[7]
La celulosa y la quitina son ejemplos de polisacáridos estructurales. La celulosa se utiliza en las paredes celulares de las plantas y otros organismos y se dice que es la molécula orgánica más abundante de la Tierra.[8] Tiene muchos usos, como un papel importante en las industrias papelera y textil, y se utiliza como materia prima para la producción de rayón (mediante el proceso de viscosa), acetato de celulosa, celuloide y nitrocelulosa. La quitina tiene una estructura similar, pero posee ramas laterales que contienen nitrógeno, lo que aumenta su resistencia. Se encuentra en artrópodos [y en las paredes celulares de algunos hongos. También tiene múltiples usos, como hilo quirúrgicos. Entre los polisacáridos también se encuentran la calosa o laminarina, la crisolaminarina, el xilano, el arabinoxilano, el Manoproteína, el fucoidan y el galactomanano.