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La química de la vida: compuestos orgánicos 55 Algunos carbohidratos modifi cados y complejos tienen funciones especiales Muchos derivados de los monosacáridos son importantes moléculas biológicas; algunos de ellos son componentes estructurales. Los ami- nosacáridos galactosamina y glucosamina son compuestos en los que se sustituye un grupo hidroxilo (OOH) por un grupo amino (ONH2). La galactosamina forma parte del cartílago, un constituyente del sis- tema óseo de los vertebrados. Las subunidades de N-acetilglucosamina (NAG), unidas por enlaces glucosídicos, constituyen la quitina, un componente principal de las paredes celulares de los hon- gos y del esqueleto externo de los insectos, cangrejos y otros artrópodos (FIGURA 3-11). La quitina forma estructu- ras muy resistentes debido a que, como en el caso de la celu- losa, sus moléculas interactúan a través de múltiples enlaces de hidrógeno. Algunas estructuras quitinosas, como el ca- parazón de la langosta, están aún más endurecidas por la adición de carbonato de calcio (CaCO3), una forma inor- gánica del carbono. Los carbohidratos también se pueden combinar con proteínas para formar glucoproteínas, compuestos pre- sentes en la superfi cie externa de las células aparte de las bacterias. Algunas de estas cadenas de carbohidratos per- miten a las células adherirse entre sí, mientras que otras proporcionan protección. La mayor parte de las proteínas secretadas por las células son glucoproteínas. Esto incluye los principales componentes del moco, un material protec- tor secretado por las membranas mucosas de los sistemas respiratorio y digestivo. Los carbohidratos se combinan con lípidos para formar glucolípidos, compuestos presen- tes en la superfi cie de las células animales y que permiten a dichas células reconocer e interactuar con otras. rias que digieren la celulosa, lo que permite a estos herbívoros nutrirse de sus componentes. De modo similar, el tubo digestivo de las termitas contiene microorganismos que digieren la celulosa (vea la fi gura 26-4b). La estructura de las moléculas de celulosa es adecuada a su función estructural. Las subunidades de b-glucosa que la componen, están tan juntas entre sí que facilitan la formación de numerosos enlaces de hidró- geno entre las diferentes moléculas de celulosa, agrupándolas en haces de fi bras (vea la fi gura 3-10a). (a) El almidón (teñido de morado) se almacena en orgánulos especializados llamados amiloplastos, en estas células de una raíz de ranúnculo (raíces de nabos). (b) El almidón está compuesto por moléculas de a-glucosa unidas por enlaces glucosídicos. En los puntos de ramificación hay enlaces entre el carbono 6 de la glucosa de la cadena recta y el carbono 1 de la glucosa de la cadena ramificada. CH2OH H OH OH H O O O H H CH2OH H HO OH H O H HH O CH2OH H OH OH H O HO O H H 6 CH2 H OH OH H O O H CH2OH H OH OH H O O H CH2OH H OH OH H O O H HH H H H 4 5 3 2 1 6 100 μm Amiloplastos Ed R es ch ke (c) El almidón está constituido por cadenas carbonadas muy ramificadas; las flechas señalan los puntos de ramificación. Cada cadena tiene en realidad la forma de una hélice, que se man- tiene estable por enlaces de hidrógeno entre las subunidades de glucosa. FIGURA 3-9 Almidón, un polisacárido de almacenamiento 03_Cap_03_SOLOMON.indd 5503_Cap_03_SOLOMON.indd 55 10/12/12 18:1710/12/12 18:17 Parte 1 La organización de la vida 3 La química de la vida: compuestos orgánicos 3.2 Carbohidratos Algunos carbohidratos modificados y complejos tienen funciones especiales
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