1. CARBOHIDRATOS

Los hidratos de carbono también llamados carbohidratos, glúcidos o azúcares son las moléculas energéticas básicas de la célula. Contienen aproximadamente proporciones iguales de carbono e hidrógeno y oxígeno y antiguamente se les conocía como “hidratos de carbono” por su fórmula general C_n(H₂O)_n aunque desde 1880 se reconoció que el concepto era erróneo, actualmente se les sigue llamando de esta manera.

Los estudios estructurales de estos compuestos revelaron que no eran hidratos, pues no contenían moléculas intactas de agua.  Contienen en su molécula sustancias muy conocidas y al mismo tiempo, bastante diferentes como: azúcar común, papel, madera, algodón, o tienen presentes carbohidratos en una alta proporción en sus moléculas. 

Desde el punto de vista químico, los carbohidratos se consideran como polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas, aunque también se les puede reconocer como derivados de estos poliacoholes, o bien como aquellos compuestos que por una hidrólisis ácida o enzimática llegan a producirlos.

La estructura de un monosacárido de forma lineal es la de un compuesto que contiene un grupo carbonilo (C=O) en el carbono inicial formando un aldehído (-HC=O) se clasificará como una aldosa. Cuando el grupo carbonilo está en un átomo interior formando una cetona, el monosacárido se clasificará entonces como una cetosa.

ISOMERÍA

Los Carbonos asimétiricos son aquellos que están unidos a cuatro radicales diferentes y también se les denomina carbonos quirales.  En el plano del papel, si el grupo –OH del penúltimo Carbono más alejado al grupo carbonilo (aldehído o cetona) se encuentra situado a la derecha al monosacárido se le denomina “D” y si ese –OH está situado a la izquierda, al monosacárido se le denomina “L”. 

A los monosacáridos “D o L” se les llama estereoisómeros o isómeros espaciales, es decir, tienen la misma fórmula condensada pero diferente fórmula desarrollada. Resulta muy difícil separar los estereoisómeros cuando se encuentran juntos.  Los seres vivos por medio de las enzimas son capaces de diferenciarlos y generalmente solo utilizan en los monosacáridos el isómero “D”.  Cuando las moléculas no se pueden superponer, es decir, son imágenes de espejo reciben el nombre de enantiómeros.

Epímeros son aquellos monosacáridos que se diferencian por la posición que ocupa el grupo hidroxilo de un carbono. Ej.: D-eritrosa y D-treosa son epímeros en el C-2.

Isomería óptica.- Cuando sobre una disolución de monosacáridos incide un rayo de luz polarizada se observa que hay una desviación de ese rayo de luz poralizada.  La luz vibra en todas las direcciones del espacio. Cuando a un rayo de luz normal se le introduce por un polarizador, este filtra todos los rayos de luz menos uno y entonces solo vibra en un plano y a esta luz se le llama luz polarizadora.  No existe ninguna relación entre la estructura D o L de una molécula y el que ésta sea dextrógira o levógira.

Al tener diversos carbonos asimétricos, se producen varios isómeros ópticos.  Para nombrar los diferentes tipos de azúcares, no se utiliza la nomenclatura química por ser compleja, entonces se les conoce con nombres propios o triviales. Los más importantes son de 3, 5 y 6 carbonos.

ESTRUCTURA.  Cuando se representan estructuras de carbohidratos en el papel, se utiliza una representación abreviada, las fórmulas de proyección de Fischer.  Estas fórmulas resultan cómodas para caracterizar las estructuras.

El signo (+) se refiere solo a la rotación de luz polarizada, es una molécula dextrógira rota el plano de vibración de la luz polarizada hacia la derecha, es decir, en el sentido de las manecillas del reloj.  

La ribosa y la dexoxiribosa forman parte de los ácidos nucleicos. La ribosa también se aisla de la hidrólisis de la riboflavina  (vitamina B2).  El prefijo “desoxi” se refiere a que este monosacárido carece de oxhidrilo en carbono 2.  La xilosa y la arabinosa, pueden aislarse de los productos de hidrólisis de las resinas vegetales, recibiendo la xilosa también la denominación de “azúcar de madera”. La D(-) Arabinosa se encuentra también en bacterias y esponjas.