Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 1 CAPTULO 1 HIDRATOS DE CARBONO ndice 1.1. Generalidades2 1.2. Funcin biolgica2 1.3. Definicin2 1.4. Clasificacin2 1.4.1. Monosacridos3 1.4.2. Derivados de monosacridos9 1.4.3. Disacridos12 1.4.4. Polisacridos13 1.4.4.1. Homopolisacridos13 1.4.4.2. Heteropolisacridos16 1.4.5. Peptidoglicanos19 1.4.6. Proteoglicanos21 1.4.7. Glicoprotenas21 1.4.8. Glicolpidos25 1.5. Anlisis de carbohidratos26 1.5.1. Determinacin de carbohidratos26 1.5.1.1. Oxidacin de azcares26 1.5.1.2. Deshidratacin de azcares27 1.5.1.3. Reaccin con la o-toluidina27 1.5.2. Secuenciacin de oligosacridos 27 1.6. Bibliografa29 Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 2CAPTULO 1: HIDRATOS DE CARBONO 1.1. Generalidades Los hidratos de carbono, tambin llamados carbohidratos o glcidos, son importantes componentes de los seresvivos. Abundanen tejidosvegetales, en los cuales forman loselementosfibrososo leososdesu estructuray loscompuestos de reserva nutricia de tubrculos, semilla yfrutos.Tambinse encuentran am-pliamentedistribuidosentejidosanimales,disueltosenloshumoresorgnicos,yencomplejasmolculas con diversas funciones. LosvegetalessintetizanhidratosdecarbonoapartirdeCO2yH2O,captandoenergalumnicaenun proceso denominado fotosntesis. Estos glcidos son ingeridos por animales, y en gran parte utilizados como combustible.Enlaalimentacinhumana,loscarbohidratossonlosprincipalesproveedoresdeenerga.En una dieta equilibrada, los hidratos de carbono deben proveer entre 50 y 60% del total de caloras. 1.2. Funcin biolgica Los sacridos desempean una gran variedad de funciones en losorganismos vivos. De hecho, el prin-cipalcicloenergticodelabiosferadependeengranpartedelmetabolismodeloshidratosdecarbono. Antes de pasar a la estructura de los hidratos decarbono, examinemos brevementeeste ciclo. En la fotosn-tesis, las plantascaptan CO2 de laatmsferay lo fijanen hidratos de carbono.La reaccinbsicapuede describirse (de una manera enormemente simplificada) como la reduccin del CO2 a hidratos de carbono, en estecasorepresentadosporlaglucosa,producidaporlaluz.Granpartedeestoshidratosdecarbonose almacenanenlasplantasenformadealmidnocelulosa.Losanimalesobtienenloshidratosdecarbono ingiriendo las plantas o los animales herbvoros. As pues, los hidratos de carbono sintetizados por las plan-taspasanaserenltimainstancialasprincipalesfuentesdecarbonodetodoslostejidosanimales.Enla otramitaddelciclo,tantolasplantascomolosanimalesrealizan,atravsdelmetabolismooxidativo,una reaccin que es la inversa de la fotosntesis, mediante la cual producen de nuevo CO2 y H2O (fig. 1-1). Esta oxidacin de los hidratos de carbono es el principal proceso de generacin de energa del metabolismo. Fig. 1.1. Ciclo energtico de la vida. En la fotosntesis, las plantas utili-zanlaenergadelaluzsolarparacombinarCO2yH2Oenhidratosde carbono,liberandoO2enelproceso.Enlarespiracin,tantolasplantas comolosanimalesoxidanloshidratosdecarbonoelaboradosporlas plantas, liberando energa y volviendo a formar CO2 y H2O.

Por cruciales que resulten el almacenamiento y la generacin de energa, no son stas las nicas funcio-nesdelos hidratos de carbono. Muchosmaterialesestructuralesbiolgicos sonpolisacridosenparteoen sutotalidad.Comoejemplosimportantesdeellocabecitarlacelulosadelasplantasleosas,lasparedes celularesdelasbacterias,ylosexoesqueletosdelosinsectosyotrosartrpodos.Lospolisacridosdelas superficies celulares o los que estn adheridos a las protenas desempean un papel diferente, que es facilitar elreconocimientomolecular.Aspues,aligualquelasprotenas,loshidratosdecarbonosonmolculas extremadamente verstiles, esenciales para todo tipo de organismo vivo. 1.3. Definicin Los glcidos estn compuestos por carbono, hidrgeno y oxgeno y se definen como polihidroxialdeh-dosopolihidroxicetonas.Esdecir,soncompuestosconunafuncinaldehdoocetonayvariasfunciones alcohlicas. Tambin se consideran glcidos las sustanciasque originan esos polihidroxialdehdos o polihi-droxicetonas cuando son sometidas a hidrlisis. 1.4. Clasificacin Segnlacomplejidaddelamolcula,loshidratosdecarbonoseclasificanenmonosacridos,oligo-sacridosypolisacridos.Aestegruposeagreganotrasbiomolculasquepresentanensuestructura, ademsde laporcinglucdica, otraporcinqumicamentediferente: derivados demonosacridos, hetero-polisacridos, peptidoglicanos, glicoprotenas y glicolpidos. Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 31.4.1. MONOSACRIDOS Los azcares simples responden a la definicin de polihidroxialdehdos (aldehdos polialcoholes) o po-lihidroxicetonas (cetonas polialcoholes). En general, los glcidos se distinguen con el sufijo osa. Cuando poseen funcin aldehdo, los monosacridos se llaman aldosas; si tienen funcin cetona, cetosas.Tambinseacostumbradesignarlostriosas,tetrosas, pentosas,hexosas,deacuerdoconelnmerodecarbonos ensumolcula.Comnmentesesuelecombinarenel nombre la indicacin del nmero de carbonos y la funcin. As, una aldohexosa es un glcido con una funcin aldeh-doyseiscarbonos,unacetopentosatieneunafuncin cetona y cinco carbonos. Los monosacridos ms simples son triosas (Fig. 1-2), delascualesexistenunaaldotriosa,elgliceraldehdo,y una cetotriosa, la dihidroxiacetonaLas tetrosas, pentosas, hexosas, etc., se consideran de-rivadasdeestastriosasporsucesivaadicindegrupos =CH-OH, en cadena lineal, entre el grupo aldehdo o cetona y la funcin alcohlica adyacente. Losmonosacridos son sustancias reductoras,particularmente en medio alcalino.Los grupos aldehdo o cetona son responsables de esta propiedad. Algunas reacciones de reconocimiento de monosacridos utili-zadas en el laboratorio, aprovechan esa capacidad reductora. Fig. 1-3. Aldosas serie D GliceraldehdoDihidroxiacetona (Aldotriosa) (Cetotriosa) Fig. 1-2.Triosas Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 4Como las aldosas se consideran derivadas del gliceraldehdo, existen dos familias de estos monosacri-dos: una relacionada con el D-gliceraldehdo, y la otra con el L-gliceraldehdo. En la figura 1-3 se represen-tanlasaldosasderivadasdelD-gliceraldehdo.Todasellastienenlamismaconfiguracinenelcarbono secundario prximo a lafuncin alcohol primario o, en otros trminos, en el carbono secundario ms aleja-dodelafuncinaldehdo.Enlasfrmulasdesarrolladasdelafigura1-3serepresentahacialaderechael OH de ese carbono, caracterstica comn a todas las aldosas de la familia o serie D. Para las cetosas tambin se considera la existencia de dos series, D y L, segn la configuracin del car-bonosecundariomsalejadodelafuncincetosa.Lafigura1-4representalascetosasdelaserieD.La notacin D slo indica lafamilia oserie a lacualpertenece el compuesto,no necesariamente elsigno de la rotacin que imprime a la luz polarizada. Por ejemplo, la cetohexosa D-fructosa es fuertemente levgira y le corresponde la notacin D (-) fructosa. La diferenciacin de los glcidos en estas series o familias tiene importancia biolgica. Los organis-mossuperioresprcticamentesloutilizanysintetizanglcidosdelaserieD.Sonmuyescasosloscom-puestos de la serie L presentes en estructuras celulares o en humores orgnicos del ser humano. Fig. 1-4. Cetosas serie D Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 5Monosacridos de inters en bioqumica humana Notodos losmonosacridospresentados en lasfiguras 1-3 y 1-4tienen importancia desdeel puntode vista de la bioqumica del ser humano. Slo consideraremos algunos de ellos. Las dostriosas,gliceraldehdoydihidroxiacetona, soncompuestosde inters; comosteres de fosfato se generan en el organismo durante transformaciones metablicas de hidratos de carbono y otras sustancias. Entre las aldopentosas mencionaremos la ribosa y entre las aldohexosas, glucosa, galactosa y manosa. Fruc-tosa es la cetosa de mayor importancia. Tabla 1-1. Ejemplos de presencia y funciones bioqumicas de los monosacridos. Algunos de estos monosacridos tienen otras funciones adicionales que no se indican. GLUCOSA Llamadatambindextrosaenrazndesuspropiedadesdextrorrotatorias,eselmonosacridoms abundanteydemayorimportanciafisiolgica,utilizadocomocombustibleporlasclulas.Seencuentra libre enfrutosmadurosy tambin ensangrey humoresorgnicos delosvertebrados.La unin demuchas molculas de glucosa forma polisacridos comoalmidn, celulosa, glucgeno, etc. Tambin integra disac-ridos de inters, entre ellos sacarosa y lactosa. Estructura cclica. Seha presentado a losmonosacridoscomo aldehdoso cetonas con cadenalineal decarbonos. Sin embargoesaestructura no explica algunas de laspropiedadesobservadasen estas sustan-cias. La existencia de formas o y |, as como la reactividad anmala del grupo aldehdo o cetona de los mo-nosacridos,sedebealaformacindemolculascclicas.Laorientacindelosenlacesentrecarbonos determina aproximacin de los extremos de la cadena. La funcin aldehdo del primer carbono queda cerca-naal hidroxilo delcarbono 5,ypuedeformar una unin tipo hemiacetal (un hemiacetal resulta de la reac-cinentrealdehdoocetonayalcohol).Segeneraasunanilloheterocclicodeseiselementos(fig.1-5). Los anillos con ciclo hexagonal se consideran derivados del ciclo heterocclico pirano y aquellos con anillo pentagonal,delfurano.Porestoserefiereaformaspiranosaofuranosademonosacridos,segnlacon-formacin que adopten. En solucin, la piranosa es ms estable; sin embargo, suelen encontrarse en la natu-raleza azcares en forma furanosa. En la estructura cclica expuesta, el carbono 1 no posee ya la funcin aldehdo. Sin embargo, por ruptu-radelciclosegeneraestafuncin.Esporelloquelasreaccionestpicasdealdehdossedanconmayor lentitud en estosazcares. Se dice que elcarbono 1 de lasaldosascclicasposee unafuncin aldehdopo-tencial, responsable de la capacidad reductora de estos glcidos. Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 6CCCCCH2OHOHHO HH OHH OHHC HOCHOHCHCCH2OHOHCHOHCOHH OH654321CHOHCHCCH2OHCHOHCOHHOH654321H HOCHOHCHCCH2OHCHOHOHH65432OCOHH1D-glucosa (lineal)Aproximacinde los C 1 y 5CHCHOHOH32COHHO CHCHHOCH2OH6541Formacin de hemiacetal entre C 1 y 4D-glucosaCiclo hexagonalD-glucosaCiclo pentagonal Fig. 1-5. Ciclizacin de glucosa Por otra parte, la estructura cclicaexplicala existencia de formaso y | de azcaresy el fenmenode mutarrotacin.Elcarbono1enlasformascclicasesasimtrico;porlotanto,existendosconfiguraciones posibles (fig. 1-6).A este tipo de ismeros se les denomina anmeros y el carbono 1 es referido como carbono anomrico. Se acostumbra a representar laformao con el OH del carbono 1 haciaabajoy laforma|, con el OH hacia arriba. o-D-glucosa|-D-glucosa Fig. 1-6. Formas de glucosa GALACTOSA Esta aldohexosa excepcionalmente se encuentra libre en la naturaleza. Comnmente se asocia en mol-culasmscomplejas.Conglucosaformaeldisacridolactosaoazcardeleche.Lagalactosaesmenos dulce que la glucosa. Es epmero de glucosa, difiere en la configuracin del C4. Presenta forma cclica piranosa y, por lo tan-to, anmeros o y | (fig. 1-7).

CCCCCCH2OHOH HH HOH HOOH HHO123456 OHH OHHOHH OHHOCH2HOH o-D-galactosaD-galactosa |-D-galactosa o-D-galactopiranosa (lineal)|-D-galactopiranosa Fig. 1-7. Formas de galactosa Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 7MANOSA Esunaaldohexosaintegrantedeoligosacridosasociadosaglicoprotenasenorganismosanimales. Tambinse laobtienepor hidrlisis de polisacridosvegetales llamadosmananos. Esepmerodeglucosa; difiere de ella en la configuracin del C2 (fig. 1-8).

CCCCCCH2OHH HOH HOOH HOH HHO123456 OOHH HHOHOH OHHCH2HOH o-D-manosa D-manosa |-D-manosa o-D-manopiranosa(lineal) |-D-manopiranosa Fig. 1-8. Formas de manosa FRUCTOSA Cetohexosa,tambinllamadalevulosadebidoasuspropiedadeslevorrotatorias;sundicederotacin especfica es-92,4.Se encuentra libre enfrutosmaduros, enotros rganos devegetalesy en lamiel. Con glucosa forma sacarosao azcar de caa. La fructosa libre tiene mayor poder edulcorante que la sacarosay muchomsquelaglucosa.Graciasaestapropiedad,lafructosaesutilizadaenlaelaboracindebebidas carbonatadasygolosinas.Aestosfines,seproduceengranescalaapartirdealmidndemaz,elcuales hidrolizado a glucosa y sta convertida en fructosa por isomerizacin enzimtica.Lafructosaposeeunafuncincetonaenelcarbono2.Enproductosnaturalesquecontienenfructosa, sta adopta forma cclica, por unin hemicetlicaentre C2 y C5. Se establece as un anillo pentagonal simi-laraldelciclofurano.Deestemodo,lafuncincetonadelcarbono2espotencial,responsabledelas propiedadesreductorasdefructosa.Haydosconfiguracionesposiblesaniveldelcarbono2enlaforma cclica, o y | (fig. 1-9). En molculas complejas en cuya constitucin participa la fructosa, sta se encuentra preferentemente en la forma furanosa. En cambio, en soluciones de fructosa libre predomina la forma piranosa.

CH2OHCCCCCH2OHOH HOOH HOH H123456 OCH2HOHH2CHOOHOHHHOH o-D-fructosaD-fructosa|-D-fructosa o-D-fructofuranosa(lineal) |-D-fructofuranosa Fig. 1-9. Formas de fructosa PENTOSAS LademayorimportanciaeslaaldopentosaD-ribosa,componentedecidosribonucleicos(ARN)y otras sustancias de gran inters biolgico.Enlanaturalezaseencuentranenformacclicatipofuranosay,porlotanto,presentaismeroso y| (fig. 1-10).

CCCCCH2OHOH HOH HOH HHO23451

OCH2HOHHHOHOHHOH o-D-ribosa D-ribosa |-D-ribosa o-D-ribofuranosa(lineal) |-D-ribofuranosa Fig. 1-10. Formas de ribosa Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 8FRMULAS DE HAWORTH Haworth propuso representar los anillos pirano y furano de monosacridos como un plano yconsiderar los elementos o grupos funcionales unidos a los carbonos del anillo, ubicados arriba o debajo de ese plano. EnlaformulacindeHaworth,seomitenloscarbonosintegrantesdelanilloyseprocurarepresentaren relieve elladodel hexgono o delpentgono prximo allector, para darsensacin del planovisto en pers-pectiva (fig. 1-11).

Fig. 1-11. Frmulas de Haworth LarepresentacindeHaworthnoesenteramentecorrecta,pueslostomosintegrantesdelanillono estn,enrealidad,situadosenelmismoplano.Lamolculatiendeaadoptarconformacionesdemenor energa; para el anillo piranoso, las conformaciones llamadas silla y bote (fig. 1-12). La forma silla C1 es ms favorable desde el punto de vista termodinmico, razn por la cual es ms es-table.Enestasconformaciones,losdosenlacesquerestanaloscarbonosdelanilloseproyectanendos direcciones; perpendicular al planoprimitivodel ciclo (axiales), o aproximadamenteen lamisma direccin de ese plano (ecuatoriales), a y e respectivamente en la figura 1-11. Fig. 1-11. Conformaciones del anillo piransico. La conformacin de la izquierda (C1) corresponde a las forma de silla; la de la derecha (B), a la forma de bote. C1 es la ms estable. Se indica la direccin de los enlaces, a: axial, e: ecuatorial. La conformacin ms comn para glucopiranosa y otros monosacridos es C1 (fig. 1-12). Fig. 1-12. -D-glucopiranosa. Conformacin silla C1 |-D-glucopiranosa |-D-manopiranosa |-D-galactopiranosa |-D-fructofuranosa Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 9 1.4.2. DERIVADOS DE MONOSACRIDOS GLICSIDOS El carbono hemiacetlico de aldosas y cetosas puede reaccionar con otra molcula para formar un com-puestodesignadoconelnombregenricodeglicsido.Porejemplo,sisehacereaccionarmetanolconD-glucosaenmediocido, seestablece, conprdida de agua, una unin entre el carbono 1 de laglucosay el alcohol. o-D-glucosaMetanolo-D-metil-glucsido Se habla de glicsido o de unin glicosdica cuando est comprometido el carbono hemiacetlico de al-dosasohemicetlicodecetosas.Segnlaconfiguracindelmonosacridooriginal,puedenformarsedos tipos de glicsidos, o o |. La unin con el grupo agregado es de tipo o o | glicosdica respectivamente. Una vezformadoelglicsido,lasformaso y|noseinterconvierten,esdecir,nopresentanelfenmenode mutarrotacin.Porotraparte,lasreaccionesdelaldehdoocetonapotencialdejandeserevidentes.Estos compuestos no son reductores. Otra propiedad caracterstica de la unin glicosdica es que es hidrolizable. Cuando el monosacrido es glucosa, estos compuestos se designan glucsidos. Si es galactosa, galact-sidos; si es fructosa, fructsidos, etc. Losmonosacridostambinestablecenuninglicosdicaentres,comoenlosoligo-ypolisacridos que consideraremos ms adelante. Cuando la molcula unida al carbono hemiacetlico del monosacrido no es de carcter glucdico, se da el nombre de aglicona a esa porcin del glicsido. Aglicona puede ser muy simple, como en el caso presen-tado arriba (metilo) o mucho ms complejo. Un conjunto de glicsidos de gran inters mdico, pues se utili-zan como tnicos cardacos (digitlicos, ouabana), tienen como aglicona una estructura tipo esteroide. DESOXIAZCARES Sonderivadosdemonosacridosporprdidadeoxgenodeunodelosgruposalcohlicos.Elms abundante en la naturaleza es la 2-desoxirribosa, producto resultante de la sustraccin del oxgeno unido al carbono2delaaldopentosaribosa.Esunderivadodeimportancia,puesparticipaenlaconstitucinde cido desoxirribonucleico (ADN). Fucosaesundesoxiazcarqueparticipaenlaconstitucin demolculascomplejascomoglicoprote-nas de animales superiores y de paredes celulares bacterianas. El compuesto que se encuentra en la naturale-zapertenecealaserieLypuedeconsiderarsederivadodelaL-galactosa,porprdidadeloxgenoenel carbono 6 (6-desoxi-L-galactosa). CCCCCH2OHOH HOH HH HOHCCCCCOH HOH HH HOOCH3HO HH

2-desoxi-D-ribosa L-fucosa AZCARES CIDOS Bajo la accin de oxidantes suaves, la funcin aldehdo se oxida a carboxilo y se originan cidos ald-nicos. El cido aldnico formado por oxidacin del carbono 1 de glucosa es designado cido glucnico.Una oxidacin ms enrgica afecta a ambos carbonos terminales de la aldosa (C1 y C6) originando ci-dos dicarboxlicos. Estos dicidos reciben el nombre de cidos sacridos o aldricos. El derivado de gluco-sa recibe el nombre de cido glucrico o glucosacrido. Encondicionescontroladas, conel carbono 1protegido, seobtieneoxidacin delcarbono6. Seorigi-nan as cidos urnicos, derivados de aldosas con carboxilos en C6. Forman parte de polisacridos comple-jos. El cido urnico generado a partir de glucosa recibe el nombre de cido glucurnico. Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 10Detodoslosderivadosporoxidacin,obviamenteslopuedenexistirenlaformacclicaloscidos urnicos, ya que le reaccin no afecta en ellos la unin hemiacetlica. C OCCH OHCH HOCOH HCH2OHH OHHC OCCH OHCH HOCOH HCH2OHH OHH OxidacinC 1COOHCCH OHCH HOCOH HCH2OHH OH D-glucosacido glucnico COOHCCH OHCH HOCOH HCH2OHH OHCOOHCCH OHCH HOCOH HCOOHH OHOxidacin C 6 cido glucnicocido glucrico OxidacinC 6HOHOHOHHHOHCH2OHOHHHOHOHOHHHOHCOOHOHH o-D-glucosacido o-D-glucurnico STERES FOSFRICOS En muchas reacciones biolgicas se producen steres de monosacridos con cidofosfrico. La forma-cindeestos stereses denominadafosforilacin; engeneral, es el primerpasoen la utilizacin demono-sacridos en el organismo. A continuacin se presentan algunos: D-gliceraldehdo-3-fosfato |-D-glucosa-1-fosfato |-D-glucosa-6-fosfatoo-D-fructosa-6-fosfato AMINOAZCARES En ellos se ha sustituido un hidroxilo del monosacrido por un grupo amina. Los ms comunes en la na-turalezasonglucosaminaygalactosamina(fig.1-13),enlascualeselgrupoaminaseunealcarbono2. Forman partede polisacridosyglicolpidos complejosyfrecuentementeestn acetilados en el grupo ami-na. Un derivado acetilado de glucosamina es la unidad constituyente de quitina, polisacrido muy abundante en la naturaleza. Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 11

o-D-glucosaminao-D-galactosamina Fig. 1-13. Aminoazcares ms comunes en la naturaleza Otros compuestos nitrogenados relacionados con hexosas son cido neuramnico y cido murmico. cidoneuramnico(fig.1-14)esimportantecomponentedepolisacridosenglicoprotenasyglicolpidos enmembranas celulares. Estos compuestos de nuevecarbonospueden considerarseformado porel amino-azcarmanosaminaycidopirvico.GeneralmenteseencuentraacetiladoenelNformandocidossili-cos.ElcidosilicomscomneselN-acetil-neuramnico,unodeloscidosorgnicosmsfuertesen seres vivientes (pK = 2,6). COOHCCCCCCCCH2OHOH HOH HHHO HH OHH OHH2N cido neuramnico cido N-acetilneuramnico (cido silico) Fig. 1-14. cido neuramnico y derivados cidomurmico(fig.1.15),formadoporD-glucosaminaconsuC3unidoalC2decidolctico(enlace ter). Un derivadoacetiladodecidomurmico, el cido N-acetil-murmico,es componente depolisacri-dos de paredes bacterianas. cido murmico cido N-acetilmurmico Fig. 1-15. cido murmico y derivados Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 121.4.3. DISACRIDOS Los disacridos se forman por unin de dos monosacridos con prdida de una molcula de agua. Des-cribiremos los de mayor inters en bioqumica humana. Tabla 1-2. Presencia y funciones bioqumicas de algunos disacridos representativos. MALTOSA Tambin llamado azcar de malta, es producto de hidrlisis del almidn catalizada por la enzima amila-sa.Esalgodulceymuysolubleenagua,formadaporunindelcarbono1deo-D-glucosa(unino-glucosdica) al carbono 4 de otra D-glucosa. El aldehdo potencial de una de lasglucosas queda libre; el disacrido es reductorypuede existir for-mas o y |. Fig. 1-16. maltosa.O-o-D-glucopiranosil-(14)-o-D-glucopiranosa* *Nombre de acuerdo con la nomenclatura actual. La letra O al comienzo indica que el C1 de la glucosa de la izquierda est unido al oxgeno del C4 de la otra. LACTOSA Se encuentraen la leche. Por hidrlisisorigina losmonosacridosconstituyentes:galactosayglucosa. La unin de estos monosacridos se establece entre el carbono 1 de |-D-galactosa (unin |-glicosdica) y el carbono 4 de D-glucosa. Como el carbono 1 de la glucosa queda libre, el compuesto es reductor y presenta formas o y |. Fig. 1-17. -lactosa O-|-D-galactopiranosil-(14)-|-glucopiranosa SACAROSA Eselazcarhabitualmenteutilizadocomoedulcoranteenlaalimentacin.Seloobtienedecaade azcary remolacha.Estformada porglucosayfructosa, unidas por unenlace doblementeglicosdico,ya que participan el carbono 1 de o-glucosa y el carbono 2 de |-fructosa. Ambosgrupos,aldehdoycetonapotenciales,estnbloqueadosyel disacrido no tiene capacidad reductora. La sacarosa es dextrgira; si se la sometea hidrlisis, resulta una mezclaequimoleculardeglucosayfructosa,enlacualpredominala accin levorrotatoria de fructosa sobre la dextrgira de glucosa. Como elsentidodelarotacinseinvierte,lamezcladeglucosayfructosa resultantedelahidrlisisesllamadaazcarinvertido.Lamieles, en gran parte, azcar invertido. Fig. 1-18. Sacarosa o-D-glucopiranosil-(21)-|-D-fructofuransido oOHOHCH2OHOOCH2OHOHCH2OHHOOHo-D-Glc|.D-FruQumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 13 1.4.4. POLISACRIDOS Soncompuestos muchoms complejas que los glcidos hasta aqu considerados. Est constituidos por numerosas unidadesdemonosacridos, unidas entre sporenlaces glicosdicos. Algunos deellos sonpol-meros de un solo tipo de monosacrido y reciben el nombre de homopolisacridos, mientras otros dan, por hidrlisis, ms de una clase de monosacridos; a stos se les llama heteropolisacridos. Todos son denomi-nadosgenricamente glicanos. Lamayorade losglicanosson compuestos amorfos, blancos, inspidos,no reductores. El tamao de la molcula es en generalmuygrande; pertenecen a la categora demacromolcu-las. Algunos son insolubles en agua, otros forman en ellos soluciones coloidales. 1.4.4.1. HOMOPOLISACRIDOS Se los denomina agregando el sufijo ano al nombre del monosacrido constituyente. Los homopolisac-ridos formados por glucosa sern glucosanos o glucanos; por manosa, mananos, etc. Eltamaodelamolculadeestospolmerosnoesconstantecomoeldeprotenas,queposeenun nmero definido de unidades componentes. La masa molecular de glicanos vara dentro de amplios lmites, puesen elorganismo constantemente se produce adiccin o sustraccin de restosmonosacridossegn las necesidades. ALMIDN Reserva nutricia en vegetales, se deposita en las clulas formando grnulos cuya forma y tamao varan segnelvegetaldeorigen.Elalmidneselprincipalhidratodecarbonodelaalimentacinhumana.Se encuentra en abundancia en cereales, papa y ciertas legumbres. Est compuesto por dosglucanos diferentes, amilosa y amilopectina. Ambos son polmeros de glucosa, pero difieren en estructura y propiedades. Generalmente el almidn contiene alrededor de 20% de amilosa y el resto es amilopectina. Esta proporcin vara segn el origen del almidn. Amilosa.Compuestapor1.000a5.000unidadesdeD-glucosa,locualdaunamasamolecularentre 160 y 800 kDa.Las glucosas seasocian entres por enlaces glucosdicos tipo odesde elcarbono 1 de una glucosa al carbono 4 de la siguiente (enlace o-14), formando largas cadenas (fig. 1-19). OOO OO OOUniones o1 4 FIG. 1-19. Esquema de un segmento de molcula de amilosa Este tipode unin permite una disposicin helicoidal de lacadena, enrollada alrededordeunejecen-tral.Cadavueltadehliceabarcaseisunidadesdeglucosa(fig.1-20).Losgruposhidroxilodelosrestos monosacridos se disponen hacia el exterior,lo cual deja elinterior de la hlice convertidoenun ambiente relativamente hidrfobo. FIG. 1-20. Conformacin helicoidal de la amilosa. Modelo de esferas yvari-llas. Slo se representan los elementos del anillo pirano. Enagua,lasmolculas deamilosa tiendena asociarsey precipitar,raznpor la cualnoforman solu-cionesestables.La reaccincon iodo es utilizada parael reconocimiento dealmidn. Laamilosaconiodo daun color azulintenso. El dimetro interno de lahlice deamilosa es suficientementeamplioparaalojar molculas de iodo. El complejo amilosa-iodo es responsable del color azul. Amilopectina.Tienemayor tamaomolecular que amilosa; puede llegaramasas de hasta 100millo-nesdeDa, locualimplicapolimerizacindemsde 600.000 glucosas.La estructurabsicaessimilar a la de amilosa, es decir, est constituida por glucosas unidas por enlaces glucosdicos o de carbono 1 a carbono Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 144,perosedistingueporposeerramificaciones.Lasramificacionessoncadenaslinealesdeunas24a26 glucosasunidasentresporenlacesglucosdicoso-14,queseunenaunacadenacentraldeestructura similar, por unin glucosdica o desde el carbono 1 de la primera glucosa al carbono 6 de una glucosa en la cadenaprincipal(enlaceo-16).Lasramificacionesestnseparadasentresporunasdiezunidadesde glucosa de la cadena sobre la cual se insertan. De las ramificaciones primarias se desprenden, por enlaces o-16, otras secundariasy destas, ramas terciarias que tienen una extensin de 15 a 16 unidades. El esque-ma de la figura 1-21 indica la estructura posible de amilopectina. FIG.1-21. Esquema de un segmen-to de molcula de amilopectina Cuando se calienta almidn en agua, la amilopectina forma soluciones de gran viscosidad. Los numero-sosgrupos hidroxilos en lasuperficie de lamolcula atraenaguay se formaun gel estable (engrudo de al-midn). Las diferencias estructurales entre las molculas de amilosa y amilopectina determinan que el complejo con iodo tenga coloracin; la amilopectina da color violeta. Elalmidnnotienecapacidadreductora,lasunionesglucosdicasenlasmolculasdeamilosaode amilopectina bloquen las funciones aldehdo potencial (excepto una en un extremo de la cadena principal). El almidn de los alimentos es degradado por enzimas de jugos digestivos hasta dejar libres sus unida-desconstituyentes.Slomonosacridospuedenserabsorbidosporlamucosaintestinalyutilizadosporel organismo. GLUCGENO Polisacrido de reserva en clulas animales. El hgado y msculos son los tejidos ms ricos en glucge-no. Es un polmero de o-D-glucosasmuy semejante a la amilopectina, es decir, presenta una estructura ra-mificada, con cadenas lineales de glucosas unidas por enlaces o-14, insertas en otras por uniones o-16. SumasamolecularalcanzacientosdemillonesdeDa.Lasramificacionesestnseparadaspormenosde diezunidadesdeglucosadelacadenadelacualseinsertan.Lafig.1-22muestraunesquemadeunseg-mento de la molcula. Comosuestructuraesmuycompactadebidoalaproximidaddelasramificaciones,noformageles pues no queda espacio para retener agua; en cambio, la amilopectina, con estructura ramificada ms abierta, fijamayorcantidaddeagua.Lassolucionesacuosasdeglucgenotienenaspectoopalescente.Dacolor rojo-caoba con iodo; no es reducto OOOOOUnioneso 1 6Unioneso 1 4 FIG. 1-22. Esquema de un segmento de molcula de glucgeno Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 15HIDRLISIS ENZIMATICA DE GLUCANOS 14: amilasas -Amilasa. (Nombres alternativos: 1,4--D-glucano-glucanohidrolasa; glucogenasa) Las amilasas son enzimas dependientes de cloruro, completamente afuncionales en ausencia de iones de cloruro.Actanalolargodecualquierpuntodelacadenadeloscarbohidratos,descomponindolosen dextrina desde la amilopectina. Dado que puede actuar en cualquier punto de la cadena es ms rpida que la -amilasa. En los animales es una enzima digestiva mayor y su pH ptimo est entre 6.7 y 7.2. - Ami l asa ( Nombr es al t er nat i vos: 1,4--D-gl ucano-mal t ohi dr ol asa; ami l asa sacar ogni ca)Otra forma de amilasa, la -amilasa es tambin sintetizada por bacterias, hongos y plantas. Acta desde el extremo no reductor de la cadena, catalizando la hidrlisis del segundoenlace-1,4, rompiendo dos uni-dadesdeglucosa(maltosa)alavez.Duranteelprocesodemaduracindelafrutala-amilasarompeel almidnenazcardandolugaralsabordulcedelafruta.Laamilasapresenteenelgranodecerealesla responsable de la produccin demalta. Muchosmicroorganismos tambinproducen amilasapara degradar elalmidnextracelular.Lostejidosanimalesnocontienen-amilasa,aunquepuedeestarpresenteenmi-croorganismos saprfitos del tracto gastrointestinal. Tiene un pH ptimo de 12. DEXTRINAS Cuando el almidn es parcialmente hidrolizado por accin de cidos o enzimas (amilasas), se degrada a productos de menor tamao molecular denominados dextrinas. Existe un tipo de dextrinas, llamado dextri-nalmite,productoremanentedeladigestinconamilasa.Comoestaenzimacatalizalahidrlisisde uniones o-14 y no afecta los enlaceso-16, su accin se detiene en los puntos de arranque de ramifica-ciones. Queda un resto inatacable por amilasa que es el lmite de accin de esta enzima; de all su nombre. DEXTRANOS Polisacridosproducidosporciertosmicroorganismos,sonpolmerosdeD-glucosaconestructurara-mificada;difieren deamilopectinayglucgeno enel tipode enlaces.Las cadenasprincipalesestnforma-dasporglucosasenuninglucosdicao-16.Lasramificacionessedesprendenporunioneso-12,o-13 o o-14 segn el tipo de dextrano. Dextranosdemasamolecularalrededorde75kDadansolucionesdealtaviscosidadquetienenuso clnico. Se utilizan como sustitutos de emergencia delplasma sanguneo. Sus soluciones sirven para reesta-blecer la volemia en casos de prdidas agudas de sangre o plasma, hasta tanto se pueda instituir el tratamien-to transfusional adecuado. INULINA Polisacrido de reserva de tubrculosdedaliay raz dealcaucil. Esun fructosano,formadopor largas cadenas de fructosa unidas por enlaces glicosdicos |-21. Soluble en agua caliente; es utilizada en pruebas funcionales de rin para medir filtracin glomerular. CELULOSA Glucano con funciones estructurales en vegetales; es uno de los componentes principales en paredes ce-lulares. La pulpa de madera contiene alto porcentaje de celulosa y el algodn es prcticamente celulosa pura. Este polisacrido es el compuesto orgnico ms abundante en la naturaleza. La industria procesa, para distintos fines, ms de 800 millones de toneladas de celulosa por ao. Constituidapormsde10.000unidadesdeglucosaunidasmedianteenlacesglucosdicos|-14.Su estructura es lineal, no posee ramificaciones.La diferenciaen la geometra de los enlaces o-14 y |-14 es responsable de la distinta conformacin de las molculas de amilosa y celulosa, pese a ser ambos polme-ros lineales de glucosa.En las uniones|-14 decelulosa, cada unidad de glucosa gira 180con respecto a la anterior (fig. 1-23). Esto permiteformar largas cadenasrectilneas, estabilizadaspor unionestipopuentede hidrgeno. En cambio,losenlaceso-14deamilosafavorecenlaconformacinhelicoidal.Lashebrasdecelulosase agrupan paralelamente en haces queformanmicrofibrillas de gran resistenciafsica. A esta resistencia con-tribuyen los numerosos puentes de hidrgeno existentes entre cadenas vecinas. Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 16OH OOOHCH2OHOOOCH2OHOHOH---OH OOOHCH2OHOOOCH2OHOHOH---Uniones | 14-- FIG.1-23. Esquemadeunsegmentodemolculadecelulosa. Cadaunidaddeglucosagira180conrespectoala anterior. Ntese los puentes de H que estabilizan la hebra del polmero. Los jugos digestivos humanos no poseen enzimas capaces de catalizar la hidrlisis de uniones glucos-dicas|yporestaraznnosepuedeutilizarcelulosacomonutriente.Lacelulosaqueingresaconlosali-mentos vegetales no es modificada en su trnsito por el tracto intestinal. Enlasparedescelularesdevegetales,lasmicrofibrillasdecelulosaestninmersasenunamatrizque contieneotrospolisacridosyprotenasdetipofibroso.Lacomposicindeestamatrizvaraendiferentes vegetales y aun en diferentes porciones de una misma planta; generalmente se encuentran polisacridos ms complejos y variables, como hemicelulosas y pectinas. QUITINA Esunpolisacridomuyabundanteenlanaturaleza,ya que constituye el exoesqueleto de artrpodos talescomo insectosycrustceos.EstformadaporN-acetil-D-glucosaminas unidas entre s por enlaces glucosdicos |-14 (fig. 1-24). Fig. 1-24. Quitina PECTINAS Las pectinasestn presentes en las paredes celulares de todas las plantas y se caracterizan por su capa-cidaddeformargeles.Supresenciaenlapared:determinalaporosidad,proporcionasuperficiescargadas que modulan el pHyel balance inico, sirven como molculas de reconocimientoa seales deorganismos simbiticos, patgenos e insectos.Algunas son homopolisacridos y otras heteropolisacridos.A su vez se las clasifica en neutras (galac-tanosyarabinanos)ycidas.Estasltimassonpolmerosformadosporunidadesdecidogalacturnico (enlaces|-14),acuyosextremosseunencadenascortasdeotrosmonosacridos.Estasmolculascon numerosascargasnegativas(restoscarboxilosdecidosurnicos)fijancationes,principalmenteCa2+,y atraenvidamentemolculasdeagua,raznporlacualestnaltamentehidratadasyformangeles.Esta propiedad es utilizada en la industria de alimentos (jaleas, mermeladas). 1.4.4.2. HETEROPOLISACRIDOS Estos compuestosdan,porhidrlisis, un tipo demonosacrido o derivadodemonosacridos. Frecuen-temente se asocian a protenas formando grandes complejos moleculares. GLICOSAMINOGLICANOS Losglicosaminoglicanos,anteriormentellamadosmucopolisacridos,soncompuestosdegraninters biolgico.Sonpolmeroslinealesconstituidosporlasucesindeunidadesestructuralesdisacardicasfor-madasgeneralmente por un cido urnicoy una hexosamina. Suelenpresentargrupos sulfato. Debidoa la existencia de numerosos grupos ionizables de cidos urnicos (-COO-) ysulfatos (-SO3-) en lamolcula, se comportan como polianiones. Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 17Excepto heparina, intracelular, los restantes se encuentran en el espacio extracelular, principalmente en la sustancia fundamental del tejido conjuntivo. Existenvarios tipos de glicosaminoglicanos, cuya estructura analizamos a continuacin. cidohialurnico.LaunidadestructuraleseldisacridoformadoporcidoD-glucurnicounidoporun enlaceglucosdico|-13aN-acetil-D-glucosamina.Cadaunidadseunealasiguienteporunenlace|-14 (fig. 1-25). Fig. 1-25. Unidad estructural de cido hialurnico.cido D-glucurnico-|-13-N-acetil-D-glucosamina.Al pH del organismo, la funcin carboxilo est disociada (-COO-) El cido hialurnico es elglicosaminoglicano demayormasamolecular (de 100.000 avariosmillones deDa).Formasolucionesmuyviscosas(geles),conpropiedadeslubricantes.Seencuentraenlasustancia intercelular de tejido conjuntivo, especialmente en pielycartlago, humor vtreo del ojo, gelatina de Whar-ton del cordn umbilical, lquido sinovial, etc. Condroitinsulfato. La unidad disacardica es semejante al cido hialurnico, con N-acetil-D-galactosamina enlugardeN-acetil-D-glucosamina.Lostiposdeenlacessonlosmismos.Sedistingueademsdelcido hialurnicoporposeersulfato(-SO3-)queesterificahidroxilosdeC4oC6degalactosamina.Deacuerdo con laposicindeestosgrupos se consideran dos tiposdecondroitinsulfato, condroitn-4-sulfatoo A (fig. 1-26) y condroitn-6-sulfato o C. Su masa vara entre 10 y 50 kDa. Son importantes componentes de cartla-go, hueso, etc. Fig. 1-26. Unidad estructural de condroitinsulfato C (condroitn-6-sulfato).cido D-glucurnico-|-13-N-acetil-D-galactosamina-6-sulfato.Al pH del organismo, las funciones carboxilo y sulfato estn disociadas (-COO-, -SO3-) Dermatansulfato. Es similar a condroitinsulfato. La principal diferenciaes el cambio de cido glucurnico porcidoL-idurnico.EstecompuestoresultadeepimerizacindelC5decidoglucurnico(lafuncin carboxilo del C6 queda por debajo del plano del anillo pirano). Posee restos sulfato unidos a galactosamina en el C4 y/o C2 de cido idurnico (fig. 1-27). Era llamado condroitnsulfato B. se encuentra en piel y en tejido conjuntivo de otros rganos. Fig.1-27.Unidadestructuraldedermatansulfato. cidoL-idurnico-o-13-N-acetil-D-galactosamina-4-sulfato.AlpHdelorganismo,lasfuncionescarboxiloy sulfato estn disociadas. OOHCOOHOHHO3SONHCH2OHCOCH3OO OQumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 18 Queratansulfato.Sediferenciadelosanterioresporcarecerdecidournico.Launidadestructuralest formadaporgalactosayglucosaminaacetilada, esterificada por sulfato en el C6. Se encuentra en crnea y cartlago. Fig. 1-28. Unidad estructural de querantansulfato Heparina. La unidad disacrida es cido urnico y glucosamina unidos por enlaces |-14 ( o 14si el acidouronicoesdelaserieL).Seencuentrancidosglucurnicoeidurnico,esteltimoenmayorpro-porcin.Muchosgruposaminadeglucosaminasestnsulfatados;unospocosacetilados.Lossulfatosse unenalC6deglucosaminayalC2decidournico.Lapresenciadetantosrestossulfatootorgaaeste compuesto un carcterfuertemente cido.Heparinaes lamacromolculabiolgicaconmayor densidadde cargas negativas. Los enlaces glicosdicos entre disacridos son de tipo o-14 (fig. 1-29). Su masa molecu-lar oscila entre 8 y 20 kDa. Fig. 1-29. Segmentos de la molcula de heparina.Al pH del organismo, las funciones carboxilo y sulfato estn disociadas. En virtud de sus numerosas cargas negativas, heparina tiene gran tendencia a interaccionar con una va-riedad de protenas, como enzimas, inhibidores de enzimas, protenas de matriz extracelular, citoquinas, etc. Expresindeestetipodeinteraccionesessuaccinanticoagulantetantoinvitrocomoinvivo,razn por la cual encuentra frecuentemente aplicacin en medicina. Otra accin de heparina es el aclaramiento del plasmasanguneodespusdeunacomidaricaengrasas.Lasgrasasseabsorbenenintestinoypasanala sangreformandopartculasllamadasquilomicrones,cuyapresenciaencantidaddaalplasmaunaspecto lechoso. La heparina acelera la desaparicin de esos quilomicrones de sangre circulante. Heparansulfato.Deestructuraparecidaalaheparina,generalmentemssulfatadoqueellayconmenor proporcin de cido idurnico. Est distribuido en superficies celulares y matriz extracelular. La interaccin heparansulfato-protenasesresponsablededistintosprocesosfisiolgicos,comoadhesinentreclulas, regulacin de enzimas, accin de citoquinas, etc. Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 191.4.5. PEPTIDOGLICANOS Las bacterias poseen, por fuera de la membrana celular, una pared resistente que las protege de cambios osmticosy deotro tipo en elmedio. Esta paredest formada por una enorme estructuramolecular consti-tuidaporungrannmerodecadenasdeunpolisacridocuyasunidadesestructuralessonN-acetil-D-glucosamina y cido N-acetil-murmico. Las cadenas se disponen paralelamentey estn unidasentre s por pequeostrozostransversalesdeoligopptidos.Elconjuntotieneelaspectodeunadensatramaoredque envuelve toda la bacteria. Esta estructura recibe el nombre de murena.En bacterias Gram negativas, sobre esta trama de peptidoglicano se encuentra otra cubierta rica en lpi-dosyprotenas hidrofbicas a los cuales deben estos microorganismos su propiedad de no teirse con colo-rante de Gram. Unodelosantibiticosmstilesparacombatirinfeccionesproducidasporbacterias,lapenicilina, acta inhibiendo la sntesis de murena. Las bacterias y la mayora del resto de organismos unicelulares poseen una pared celular. La naturaleza de esta pared celular es la base de la clasificacin de las bacterias en dos grandes clases: las que retienen el colorante de Gram (un complejo de iodo), que se denominan bacterias grampositivas, y las que no lo hacen, a las que se da el nombre de gramnegativas (fig. 1-29). Las bacterias grampositivas poseen una pared celu-lar que tieneen susuperficie, porfuera delamembranacelular lipdica, un complejopolisacrido-pptido de mltiples capas con enlaces cruzados, al que se denomina peptidoglicano (fig. 1-29A). Las paredes celu-lares de las bacterias gramnegativas contienen tambin peptidoglicano, pero ste forma una sola capa y est cubiertoporunacapa demembrana lipdicaexterna (fig. 1-29B). Esta diferenciapermite eliminarel colo-rante de Gram mediante lavado de las bacterias gramnegativas. La estructura qumica del peptidoglicano de una bacteria grampositiva es la que se muestra en la figura 1-30. Hay cadenas largas de polisacridos, que son copolmeros de N-acetilmurmico con alternancia estric-ta,quepresentanenlacescruzadosatravsdepptidoscortos(fig.1-29A).Estospptidostienenunases-tructuras pocohabituales. Unidoa la porcin decidolctico delcido N-acetilmurmicose encuentraun tetrapptido con la siguiente secuencia: (L-Ala)-(D-Glu)-(L-Lys)-(D-Ala). Este pptido es poco habitual en dosaspectos:contienealgunosaminocidosDyelresiduodecidoglutmicoestunidoalacadename-diantesugrupo-carboxiloenvezdeatravsdelenlacehabitualo-carboxilo.Elgrupoc-aminodecada residuodelisina estunidoa un pentapptido deglicina, queest unidopor suotroextremoal residuo D-Ala terminal de una cadena adyacente. El resultado es laformacinde una estructura con enlaces cruzados covalentesqueenvuelvealaclulabacteriana.Todalaparedcelularpuedeconsiderarsecomounanica molcula enorme formadapormltiples capas de cadenas de peptidoglicano conenlaces cruzados. Adems deloscomponentesmencionadosanteriormente,hayunoscomplejosalargadosdelpido-oligosacrido, denominadoscidoslipoteicoicos,quesobresalendelamembranaatravsdelapareddepeptidoglicano. La pared celular protege a las bacterias de la lisis cuando se encuentra en la sangre de los animales huspe-des. En las bacterias gramnegativas, la capa de peptidoglicano es mucho ms delgada. Aunque est presente la misma estructura bsica de polisacrido, las cadenas peptdicas y sus uniones son algo diferentes (fig. 1-29B). Evidentemente, el ensamblaje de una estructura tan compleja como la pared celular bacteriana requiere una batera de enzimas y reacciones. Diversos antibiticos (por ejemplo, la penicilina) inhiben el crecimien-to bacteriano al inferir sobre la formacin de la capa de peptidoglicano.Debemossealarqueunaclasedesustanciasantibiticasqueseencuentranenlanaturalezaactano slo interfiriendo sobre la sntesis de la pared celular, sino tambin atacando a lapropia capa de peptidogli-cano.Estassustanciassonlaslisozimas,enzimasmuyextendidas,queseencuentranporejemploenlos bacteriofgos, la clara del huevoy las lgrimas del serhumano.Laslisozimascatalizan la hidrlisis de los enlacesglucosdicosentrelosresiduosN-acetilglucosaminaycidoN-acetilmurmicoenelpolisacrido. As pues, estas enzimas disuelven la pared celular, dando lugar a la lisis y la muerte bacteriana. Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 20 FIG. 1-29. Paredes celulares bacterianas. En estos esquemas se muestran las estructuras de los dos tipos de pared celular bacteriana. (A) La paredcelular de unabacteria grampositivarepresentativa,Staphylococcus aureus,consta de una capa de peptidoglicano gruesa formada por cadenasdepolisacridos y pptidoscortos. Los pptidos estnunidos mediante pentapptidosdeglicina. (B)La paredcelular de unabacteria gramnegativa representativa, Escherichia coli, tiene una capa de peptidolgicano fina y una membrana lipdica externa. Esta diferencia explica las distintas propiedades de tincin de las bacterias grampositivas y gramnegativas,y la distinta sensibilidaddeestas clasesdebacterias a dife-rentes antibiticos. FIG.1-30.Capadepeptidoglicanodelas bacteriasgrampositivas.Losenlacescruzados entrelospptidosseformanmediantecadenasde pentaglicinaentreelgrupoc-aminodelalisina(*) deunacadena,yelgrupocarboxiloterminaldela alanina (**) de la cadena adyacente. Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 21 1.4.6. PROTEOGLICANOS Glicosaminoglicanos se asocian con protenas para formar proteoglicanos. La unin se realiza por enla-ces glicosdicos entre cadenas polisacardicas y el hidroxilo de restos serina o N de restos asparragina de la protena.Msde100cadenasdeglicosaminoglicanosseinsertanencadaunadelasprotenas.Asuvez, muchosdeestosproteoglicanossefijan,porunextremodelacadenapolipeptdica,auntallocentralde cido hialurnico. La asociacin entre ste y la protena delproteoglicano se realiza mediante otra protena intermediaria, llamada de enlace (fig. 1-31). Hasta 100 proteoglicanos pueden unirse a una cadena central decidohialurnico.Losenormesagregadosmolecularesqueresultan,cuyamasaalcanzaadecenasde millones de Da, son visibles al microscopio electrnico. FIG. 1-31. Estructura del proteoglicano del cartlago bovino. El queratansulfato y el condroitinsulfato estn unidos de forma covalente a las molculas proteicas del centro extendidas. Las protenas del centro estn unidas de manera no covalente a una molcula larga de cido hialurnico con la ayuda de una protena de enlace. Debidoalanaturalezapolianinicadelosglicosaminoglicanos estoscomplejosinteractanconotrasmacromolculas.Entejido conjuntivoseunenporfuerzaselectrostticasalaprotenacolgena. Tambintienegrancapacidadparaatraeragua,atalpuntoquegran partedelaguaextracelulardelorganismoseencuentrafijadaaestos proteoglicanosdetejidoconjuntivo.Elcartlagopuedeamortiguar fuerzas de compresin gracias a estos polianiones muy hidratados. El conjunto de proteoglicanos forma un reticulado tridimensional que representa una barrera para el transporte extracelular de compues-tos. Pueden contener condroitinsulfato, dermatansulfato o queratansulfato. La composicin en glicosamino-glicanosdetejidoconjuntivodediferentesrganosvara.Adems,tambinseproducencambiosconla edad. Por ejemplo, en el cartlago de recin nacido la proporcin de queratansulfato es reducida. La longitud de las cadenasysu cantidad relativa aumenta con la edad hasta llegar casi al 50% del peso total de glicosa-minoglicanos en la vejez. Un proteoglicano inserto enmembranas celulares,el sindecan,formadopor heparansulfatoycondroi-tinsulfato, se une al colgeno y media en la adhesin de clulas de tejido conectivo a la matriz extracelular. Heparina forma un proteoglicano unindose a una protena muy peculiar, constituida slo por serinas y glicinas alternadas a lo largo de su cadena. 1.4.7. GLICOPROTENAS Son protenas conjugadas con carbohidratos como grupo prosttico. Esta definicin tambin comprende a los proteoglicanos. Las glicoprotenas se diferencian de stos porque sus cadenas glucdicas son ms cor-tas (oligosacridos),pueden ser ramificadasygeneralmente,porhidrlisis, dan msde dosmonosacridos diferentes. EnlascadenasoligosacardicasdeglicoprotenasseencuentranD-galactosa,D-manosa,L-fucosa,D-xilosa, N-acetilglucosamina, N-acetilgalactosamina,cidosglucurnico, idurnicoy silicos. El nmero de cadenas oligosacardicas en glicoprotenas es muy variable; algunas slo poseen una (ovoalbmina) y otras pueden llegar atener 800 (glicoprotenadeglndula submaxilar).Correlativamente, el porcentaje de hidra-tosdecarbonovaraentreel5y85%delamolcula.Lasglicoprotenasricasencidossilicosforman soluciones ms viscosas y pueden actuar como lubricantes. Songlicoprotenas:a)casitodaslasprotenasdelacaraexternademembranaplasmticadeclulas animales(laporcinglucdicasdeesasprotenasformaelllamadoglucoclix);b)lamayorpartedelas protenas plasmticas; c) protenas excretadas por glndulasmucosas de tracto digestivo, respiratorio, geni-tal,etc.;d)algunashormonas;e)muchasenzimas,etc.Engeneral,lasprotenassintetizadasporlaclula para exportar son glicoprotenas. Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 22Diversidad estructural deoligosacridos de glicoprotenas. Los oligosacridos que forman las ca-denaslateralesdeglicoprotenastienenunaestructuraparticularparacadaunadeellas,perohayciertas caractersticascomunes.RestosN-acetilglucosaminaygalactosatiendenasituarseprximosalextremo fijado a la protena, mientras los cidos silicos se disponen en el extremo distal. Casi siempre el cido sili-co est ubicado a continuacin de una galactosa. La unin del oligosacrido a la protena se realiza por enlace glicosdico al hidroxilo de restos serina o treonina (unin O-glicosdica)o al N de un resto asparragina (unin N-glicosdica). En el colgeno, pueden unirse hidratos de carbono al hidroxilo de hidroxilisina o hidroxiprolina. El residuo ms frecuente en uniones O-glicosdicas es N-acetil-D-galactosamina. En cambio, en enlaces N-glicosdicosestcomprometidocasisiempreunrestoN-acetil-D-glucosamina.Losoligosacridoscon enlaceN-glicosdicocontienenunncleopentasacardicocomnformadopordosresiduosN-acetil-glucosamina y tres manosas (fig. 1-33). A este ncleo comn se unen azcares adicionales para dar una gran variedad de patrones diferentes. En la figura 1-32 se muestran ejemplos de cadenas de oligosacridos unidos a restos serina (o treonina) por enlaces O-glicosdicos. NANA Gal GalNAc Serina(o Treonina)| | 1 3 | 23| 1 4GalGalGalNAcGlcNAc GalGlcNAcSeri na(o Treonina)|| 1 3 | 1 3| 1 3| 1 6| 1 3| 1 3| 1 3GalGalGalGalFucFuc GalNAcGalNAcGlcNAcGlcNAcGlcNAcGalFucFucFucSeri na(o Treonina)| 1 4| 1 4| 1 4 | 1 6 o 1 4o 1 2o 1 2o 1 2o 1 3oABC FIG. 1-32. Estructuras de oligosacridos de glicoprotenas unidos por enlaces O-glicosdico. A. Oligosacrido de glicoforina, glicoprotena de membrana de eritrocitos. B. Oligosacrido de mucina gstrica. C. Oligosacrido de mucina de glndula submaxilar. Referencias: NANA: cido N-acetil-neuramnico; Gal: galactosa; GalNAc: N-acetil-D-galactosamina; GlcNAc: N-acetil-D-glucosamina; Fuc: fucosa. Porsuparte,losoligosacridosfijadosaNamdicoderestosasparragina(enlacesN-glicosdicos)se clasifican en tres tipos, segn laproporcin de unidades manosa: a) de alto contenido de manosas; b) com-plejos;y c)hbridos. Lostres tiposcomparten lamisma estructurabsica, formada por dosrestos N-acetil-glucosamina y tres unidades manosas (fig. 1-33A). En los de alto contenido de manosas, al ncleo bsico se adicionan slo molculas demanosa. Contienen en total 5 a9 restos de ese monosacrido (fig. 1-33B). Los detipocomplejocontienen,sobrelaestructurabsica,cantidadesvariablesdeotrosresiduosdistintosde manosa, como N-acetil-D-glucosamina,galactosa, glucosa, fucosa, cido silico(fig.1-33C). En los hbri-dos o mixtos, sobre una de las manosas distales del ncleo comn se agregan slo manosas, y sobre la otra, cadenas de tipo complejo (fig. 1-33D). La multiplicidad de combinaciones posibles en las cadenas de los oligosacridos no slo depende de la secuencia de lasunidades componentes o estructura primaria, como en los polipptidos, sino tambinde otras caractersticas peculiares de este tipo de polmeros: 1) el carbono anomrico (C1) puede presentar dos configuraciones (oy |), locualdalugara dosclases diferentes de unionesglicosdicas; 2) los enlacesgli-cosdicospuedendirigirseacualquieradelosgruposhidroxilosdisponiblesencadarestomonosacrido (C2, C3, C4, C6); 3) son frecuentes las ramificaciones. Todos estos atributos estructurales ofrecen un reper-toriomuyamplio deposibilidades deconstituiroligosacridosdiferentes apartir deun conjunto demono-sacridos. Poresta razn, esmuchomayorla cantidadde ensambles tericamenteposiblescon un nmero dado de monosacridos, que de pptidos resultantes de la unin de igual nmero de aminocidos. Lectinas.Hacemuchosaos se descubrieron, endistintosvegetales,protenas capaces de reconocery unirse especficamente, con gran afinidad, a determinados mono- u oligosacridos. Estas protenas, llamadas lectinas,resultaronmuytilesparaestudiarlaconstitucindeloscarbohidratosdesuperficiescelulares. Posteriormente se comprob que la distribucin de este tipo de protenas es muy amplia en la naturaleza. Se encuentran lectinas no slo en vegetales, sino tambin en bacterias y tejidos animales. Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 23ManManMan GlcNAc GlcNAcMan ManManManManManMan ManMan Gl cNAc Gl cNAcNANA Gal Gl cNAc ManMan NANA Gal GlcNAcMan Gl cNAc GlcNAcFucGl cNAcGl cNAc GalManManManManMan Gl cNAc Gl cNAc||||| 1 4 | 1 4| 1 4 | 1 4| 1 4| 1 4| 1 4 | 1 4| 1 4| 1 4 | 1 4| 1 2| 1 2| 1 2| 1 2o 1 6o 1 6o 1 6o 1 6o 1 6o 1 6o 1 6o 1 3o 1 3o 1 3o 1 3o 1 3o 1 3o 2 6o 2 6o 1 2 o 1 2o 1 2o 1 2AsparraginaAsparragi naAsparragi naAsparraginaABCD FIG. 1-33. Estructuras de oligosacridos unidos por enlaces N-glicosdico a protenas. A. ncleo bsico comn a todos los oligosacridos en unin N-glicosdica. B. Oligosacrido del tipo de alto conte-nido en manosas. C. Oligosacrido de tipocomplejo. D. Oligosacridode tipohbrido. Referencias: NANA: cido N-acetil-neuramnico; Gal: galactosa; GlcNAc: N-acetil-D-glucosamina; Fuc: fucosa; Man: manosa. Grupos sanguneos.La superficie de glbulos rojosy de otras clulas posee glicoprotenas y glicolpi-dos que actan como antgenos. El determinante antignico de esas molculas reside en la porcin glucdica, cuya estructura est genticamente determinada. Segn la composicin de losoligosacridos en estas mol-culas esposible caracterizardiferentesgruposde individuos en una poblacin. Se conocenvarios de estos sistemas de antgenos en humanos; el mejor estudiado es el llamado ABO, que permite clasificar los indivi-duos en cuatro grupos (A, B, AB y O). El antgeno O es un oligosacrido formado por N-acetilglucosamina, galactosa y fucosa, unido a la ga-lactosa de un resto lactosilo fijado a una ceramida en glicolpidos o al hidroxilo de un resto aminoacdico en glicoprotenas. Los antgenos A y B tienen los mismos componentes del O y adems, ligada al resto galacto-sa terminal, N-acetil-galactosamina en el A y galactosa en el B (fig. 1-34). Todas las personas pueden sinte-tizar el antgeno O,pero para completar las cadenas de A y B se requiere una enzima que catalice especfi-camentelatransferenciadelmonosacridoadicionalencadacaso.LaspersonasdegrupoOcarecende ambasenzimas;lasdelgrupoAhanheredadoelgenquesintetizalaenzimaquetransfiereN-acetil-galactosamina;lasdegrupoB,latransferasadegalactosaylosABposeenlasdos.Porotraparte,cada individuo produce anticuerpos para l o los antgenos que no sintetiza. As, los de grupo O tienen anticuer-poscontraAy B;los degrupo AyB contra ByA respectivamentey los degrupo AB noproducenanti-cuerpos ni A ni B. En las transfusiones el donante y el receptor deben ser cuidadosamente tipificados,pues la administracin de sangre de tipo incompatible provoca reacciones muy severas (Tabla 1-3). Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 24 FIG. 1-34. Composicin de los oligosacridos de grupos sanguneos del sistema ABO. Tabla 1-3. Relaciones transfusionales entre los distintos grupos sanguneos ABO. En principio, esta relacin es vlida. Sin embargo, a los individuos AB no se les transfunde nunca sangre de otros grupos, puesto que los anticuerpos del donante podran reaccionar con los antgenos del receptor . Glicoprotenascomomolculassealizadoras.Lacomplejidadydiversidaddeloscarbohidratosen las glicoprotenas losconvierteenestructurasmoleculares aptaspara contenerinformacin. Los oligosac-ridos en superficies de clulas y molculas representan a menudo verdaderos marcadores o seales, que sirvenparasureconocimiento.Losejemplossiguientesdanideadesupapeleninteraccionescelularesy moleculares. Una glicoprotena de la zona pelcida del vulo (ZP3) contiene oligosacridos reconocidos por recepto-resenlasuperficiedelespermatozoide;estopermitelainteraccindelasgametasfemeninaymasculina previa a la fecundacin. Laadhesindebacterias,virusytoxinasalasuperficiedelasclulaseslaetapapreviaasupenetra-cin. Esta adhesin requiere lapresencia de determinadoscomponentesglucdicos, no sloenglicoprote-nas,sinotambinenglicolpidosdemembranaplasmtica.Porejemplo,lasbacteriasEscherichiacoliy Salomonella tiphimurium se unen a restos manosa. Una observacin de inters en relacin con este fenme-noesleprdidadecapacidadinvasoradebacterias,virusotoxinascuandoselasincubapreviamentecon una solucin del glcido que reconocen selectivamente. El compuesto bloquea el sitio receptor en el micro-organismo o toxina y los torna inocuos. Enclulas tumoralesmalignasse han observadocambios en oligosacridos de superficie.Algunos au-tores proponen a esos cambios como determinantes de la conducta anmala de clulas neoplsicas. La alteracin de lassealesquecondicionan lasrelacionessocialesentre clulas contribuira al des-control de los procesos de multiplicacin y crecimiento. Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 25Estasreferenciasaisladasdanideadelaimportanciadeestetipodemolculas.Losavanceseneste campohanabiertonuevasperspectivasenlainterpretacindemuchosfenmenosbiolgicosybrindan oportunidades de aplicacin en la prctica clnica. Por qudesempean losoligosacridoscon tantafrecuencia elpapel demarcadorescelulares? No lo sabemos,peroseplanteanvariasposibilidades.Enprimerlugar,losoligosacridospuedenpresentaruna notablevariedad de estructurasencadenas relativamente cortas. Lasmltiplesposibilidadesdeeleccin de monmeros(entreellos,azcaresmodificados),enlacesypatronesderamificacinpermiteutilizarunvo-cabulario amplio, pero especfico. En segundo lugar, los oligosacridos son antgenos especialmente poten-tes, lo cual implica que pueden desencadenar rpidamente anticuerpos especficos contra ellos. No est claro si esta interaccin es el resultado de una propiedad intrnseca de las molculas de azcar o de las molculas deanticuerpos.Esposiblequelosanticuerposevolucionarancomounadefensafrentealasbacterias,que tienen unas paredes ricas en polisacridos, y que ello favoreciera el uso de los sacridos como dianas. Pareceprobable que la bioqumica de loshidratos decarbono, que durante mucho tiempo se haconsi-derado unapartemsbien prosaica deeste campo, estapunto de entraren una nuevafasemuy atractiva. Al ir centrando los bioqumicos cada vez ms su atencin en las relaciones entre las clulas y los tejidos que forman unorganismo integrado, observan quemuchas de estas relaciones se dan a travs de los hidratos de carbono. FIG. 1-35. Representacin esquemtica de una membrana lipdica. Los oligosacridos estn unidos a la superficie externa, mediante protenas embebidas en la membrana o mediante molculas de lpidos especiales. 1.4.8. GLICOLPIDOS Se desarrollaran en el captulo 2, referente a lpidos. Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 261.5. Anlisis de carbohidratos 1.5.1. DETERMINACIN DE CARBOHIDRATOS 1.5.1.1. OXIDACIN DE AZCARES La fcil oxidacin de los aldehdos y o-hidroxi cetonas, grupos funcionales presentes en aldosas y ceto-sasrespectivamente,suministraunapruebacualitativadelapresenciadedichasfuncionesydelcarcter reductor delos hidratos de carbono.Hayvarios reactivos queprovocanoxidacin de azcares, peroslose describirn los que tienen aplicacin en el laboratorio qumico y clnico. REACCIN CON LOS REACTIVOS DE BENEDICT Y FEHLING Aunquelassalesdenumerososmetalespesadoscomoelcobre,plata,mercurioybismutosereducen poraccin,encaliente,desolucionesalcalinasdeazcares,enlasdeterminacionesanalticasseutilizan generalmente reactivos que contienen cobre.Elhidrxidocpricooxidaaloshidratosdecarbono,perosupocasolubilidadenloslcalisdiluidos permite solamente una reaccin lenta. Lavelocidad de oxidacin aumenta mucho si semantiene al cobre en solucinporformacindeunasalcomplejaconelintartrato(SolucindeFehling)conelincitrato (solucindeBenedict).Enelprimeroseusahidrxidodesodioparalareaccinalcalina,mientrasqueen este ltimo se utiliza carbonato de sodio. Ecuacin esquemtica de la reaccin: u R - C.HO +2 Cu (OH)2 R- CO.OH+Cu2O .+2 H2O La formacin del xido cuproso rojo, que precipita, pues el in cuproso no forma complejos con los io-nes tartrato citratos, indica que ha ocurrido reduccin.Las cetosas (por ej. fructosa) tambin reducen al reactivo de Fehling aunque las cetona simples no redu-cen esta solucin. La explicacin es la reaccin de los azcares con lcalis, que no solamente interconvierte aldosascon cetosas (isomerizacin), sino que da productosde degradacin quetienenpropiedades reducto-ras. MTODO DE SOMOGYI-NELSON Losazcares reductores enmedio alcalinoyen caliente transforman el catin cprico en cuproso. ste reacciona con el reactivo arsenomolbdico dando xidos inferiores del molibdeno, de color azul. La intensi-dad del color es proporcional a la cantidad de glcido presente en la muestra.La estabilidad del color es de 12 hs. *Reactivo de Somogyi: Na2HPO4, tartrato de sodio y potasio, NaOH, CuSO4. *ReactivodeNelson(reactivoarsenomolbdico):molibdatodeamonio,H2SO4concentrado, Na2HAsO4. Tcnica:semezclaelreactivodeSomogyiconlamuestra,seincuba10minutosa100C,seenfray luego se agrega el reactivo de Nelson. Se lee la absorbancia a 530nm. REACTIVO DE TOLLENS Laaccin reductora de los azcaressobre una solucin amoniacal de nitrato de plata (Reactivo de To-llens), incolora, se comprueba por la aparicin de un precipitado negro de plata metlica. Si el precipitado de plata se deposita sobre las paredes del tubo constituyeel denominado espejo de plata. MTODO ENZIMTICO Laglucosaesoxidada enzimticamentepor laglucosaoxidasaa cidoglucnicoy aguaoxigenada. El perxido de hidrgeno enpresencia deperoxidasaproduce lareaccin (copulacin oxidativa) del fenol con la 4-aminofenazona dando lugar a la formacin de un cromgeno rojo cereza con absorbancia mxima a 505 nm. Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 271.5.1.2. DESHIDRATACIN DE AZCARES Poraccindel calor de los cidosconcentrados sobre laspentosasy hexosas, seproduceunproceso de deshidratacin, originando furfurales, los cuales dan reaccin coloreada caracterstica con fenoles, permi-tiendo el reconocimiento de azcares. Controlando la temperatura y tiempo de incubacin la tcnica es selec-tiva para cetosas (80C - 8) Mtodo de Roe Reactivo 1: resorcina 0,1% P/V (resorcinol1 en solucin alcohlica2 ) Reactivo 2: HCl30% Tcnica para determinacin de cetosas: semezclan la muestra con los reactivos 1y 2, se calienta 8minutos exactos a 80 C3 . Se lee a 530 nm. Nota:tenerencuentaqueelmediofuertementecidohidrolizaunionesglucosdicasenelcasodeestar presentes. 1.5.1.3. REACCIN CON LA O-TOLUIDINA La glucosa, la manosa y la galactosa reaccionan selectivamente con la o-toluidinaen medio actico gla-cial paraformar uncomplejocoloreado (verde) cuya estructura corresponde a lade una base de Schiff, con coeficientes de absorcin molar idnticos a 630nm, mientras queel derivadoque seformacon lafructosa tiene una absorcin mucho menor a esa longitud de onda. Los disacridos reaccionan en grados diferentesy el color que se obtiene con laspentosas tiene un coeficiente de absorcin molar muybajo a 630 nm, presen-tando sin embargo un mximo de absorcin a 480 nm, lo que permite que puedan cuantificarse en presencia de hexosas.La reaccincumplecon laley deBeer en ciertorango deconcentraciones, por lotantopuede ser utili-zadapara la determinacin cuantitativa de aldohexosasen lquidos biolgicos (sangre, lquidocefalorraqu-deo, etc.). Debido a la gran sensibilidad de la reaccin resulta ideal para el dosaje de glucosa en micromues-tras, ya que necesitan 20 - 50 l de material biolgicopararealizar la determinacin.Elcolordel complejo formado es estable durante 30, por lo tanto la lectura debe realizarse antes de transcurrido ese tiempo. 1.5.2. SECUENCIACIN DE OLIGOSACRIDOS

La determinacin de las secuencias de oligosacridos plantea problemas similares a los que se dan en la secuenciacin de protenas, aunque de mayor dificultad. Dados lo muchos tipos de monmeros que pueden hallarseyladiversidaddeenlacesentreellos,nohapodidodisearseunmtodonico,comoladegrada-cin de Edman de los polipptidos. El primer paso en cualquier anlisis de secuencia consiste, como en el anlisis de los polipptidos, en la determinacin de la composicin. El oligmero se hidroliza en una solucin cida, que produce una mezcla demonosacridos. Enla actualidad, estosmonosacridos casi siemprese separan, identificanycuantifican mediante cromatografa gas-lquido. La determinacin de la secuencia en s resulta mucho ms difcil. En el pasado se utilizaron ampliamen-te mtodos qumicos, pero en la actualidad stos se han sustituidos, en gran parte, por la ruptura enzimtica deloligmero,seguidadelempelodemtodossofisticadosparalaidentificacindelosfragmentos.Los investigadores estn familiarizados en la actualidad con el uso de un gran nmero de enzimas (glucosidasas) que catalizan la ruptura de los enlacesglucosdicos entre los fragmentos deazcares. Algunas deestasen-zimas tienen unaaccinmuy especfica. Pueden dividirse en dosgrupos:exoglucosidasas, que eliminan el residuo terminal de una cadena de oligosacridos,y endoglucosidasas, que catalizan la ruptura dentro de la cadena. En la tabla 1-4 se indican algunos ejemplos de estas enzimas.

1 metadifenol 2 aumenta el poder deshidratante del cido clorhdrico 3 mayor tiempo de incubacin mayor temperatura reaccionan las aldosas Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 28Tabla 1-4. Algunas glucosidasas especficas utilizadas para la secuenciacin de oligosacridos Nombre de la enzimaOrigenEspecificidad Exoglucosidasas Neuraminidasa |-Galactosidasa o-Fucosidasa Endoglucosidasas Endo-|galactosidasa Emulsin de almendras Streptococcus pneumoniae Streptococcus pneumoniae Clostridium perfringens Escherichia freundii Almendras amargas c. Silico-o (23 6)-Galactosa o c. Silico-|(26)-N-acetilglucosamina Galactosa-|(14)-N-acetilglucosamina Fucosa-o(12)-Galactosa N-acetilglucosamina-| (13)-Galactosa-| (14)-Glucosa (N-acetilglucosamina) Rompe el enlace con asparagina en muchos oligosac-ridos con enlaces -N Un ejemplo sencillo de laaplicacin de glucosidasas especficas para ladeterminacinde la secuencia eselquesepresentaenlafig.1-35.Eloligosacridomostradoesunapartedeunodelosdiversosoligo-sacridosunidosalaprotenasricaoromucoide.Elresiduodelextremonoreductordelacadenapuede eliminarsemediantelaneuraminidasa.Segnse indicaenlatabla1-4,elresiduoterminaldebe sercidosilico,unidoagalactosaoN-acetilglucosamina.Se encuentrael cido silico, ylaposteriorliberacindegalactosaporla|-galactosidasadeStreptococcusindicaqueel residuo siguientecorresponde agalactosa,unida a N-acetilglucosamina mediante un enlace 14. Esteltimoresiduoseconfirmamediantesu liberacinporla|-N-acetilglucosaminidasa. Con el empleo de tcnicas modernas de anlisis, puedendeterminarsedeestaformalassecuen-cias al nivel de picomol. Aunque estosmtodospueden proporcionar amenudounainformacindefinitiva,sonlabo-riososynosiempreresultaneficaces.Enlo ltimosaossehadesarrolladoconsiderable-mentelaRMdealtaresolucinyleespectro-metrademasascomotcnicasparalaidentifi-cacindelosoligosacridoscomplejos.Elem-pleo de estos mtodos se describe en las revisio-nesdeJonesyWait,perosondemasiadotcni-cos para describirlos aqu. FIG.1-35.Rupturadeunoligosacridomediante glucosidasas.Eloligosacridoestunidoalaprote-na oromucoide (R) Oc. silicoOGalactosaO N-acetil-glucosaminaROc. silicoOGalactosaO N-acet il-glucosaminaROO| (14)o (26)O N-acetil-glucosaminaROGalactosaO N-acet il-glucosaminaR O Paso 1Neurami ni dasaPaso 2-galactosi dasa Paso 3-N-acetil -gl ucosami ni dasa Qumica Biolgica I Hidratos de Carbono 2012 291.6. Bibliografa -Blanco A. Qumica Biolgica. El Ateneo. (2000). -Devlin T. Bioqumica, libro de texto con aplicaciones clnicas. 3 Edicin. Editorial Revert (1999). -Holme DJ. y H. Peck. Bioqumica Analtica. Ed. Acribia. (1987). -Mathews C, Ahern KG, Van Holde KE.Bioqumica.Editorial Pearson Educacin (2003) -Murray R, Granner D, Mayes P, Rodwell V. Bioqumica de Harper. Ed. El Manual Moderno (1992) -Rawn J. Bioqumica.Interamericana Mc Graw- Hill (1989) -Stryer L. Berg J,Tymoczko JL. Bioqumica.Ed. Revert. 5 Edicin. (2003). -Voet D,Pratt CW, Voet JG. Fundamentos de Bioqumica. Editorial Medica Panamericana. (2007). Dra. Laura C. Leiva de Vila