Derivados de los monosacártidos

DERIBADOS DE LOS MONOSACARIDOS

Los monosacáridos llevan cada uno varios grupos hidroxilo a los que pueden unirse sustituyentes o que pueden sustituirse por otros grupos funcionales. De hecho, hay un numero enorme de azucares modificados de esta manera. Describiremos aquí tan solo un reducido número de ellos, principalmente los que desempeñan funciones biológicas importantes.

ÉSTERES FOSFATOS

Hemos visto ya la fosforilación de los azúcares en compuestos como el AMP, el ATP y los ácidos nucleicos. Como veremos en capítulos posteriores, los ésteres fosfato de monosacáridos participan de manera importante en muchas rutas metabólicas. Indican los valores correspondientes a las energías libres de hidrólisis del estado estándar. En todos los casos, estos valores son menos negativos que la energía libre de hidrólisis del ATP (-31 kj/mol); Así pues, el ATP puede actuar como donador de fosfato a los monosacáridos. En cambio, dado la hidrólisis de los esteres fosfato de los azucares es termodinámicamente favorable, estos derivados pueden comportarse como compuestos “activos” en muchas reacciones metabólicas.

Los ésteres azúcar fosfato son bastantes ácidos, con valores de pKa  para las dos fases de ionización del fosfato de alrededor de 1-2 y 6-7, respectivamente.

Por consiguiente, condiciones fisiológicas, estos compuestos se encuentran como una mezcla de monoaniones y dianiones.

Además los azucares fosfato, un gran número de otros derivados de monosacáridos desempeñan funciones variadas e importantes bioquímica. Aquí consideramos unos focos, así como las reacciones mediante las cuales se forman a partir de los monosacáridos.

ACIDOS Y LACTONAS

La oxidación de los monosacáridos puede producirse de diversas formas, según el agente oxidante utilizado. Así por ejemplo, la oxidación suave de una aldosa con Cu (II) alcalino (solución de Fehling) produce los ácidos aldónicos.

La producción de un precipitado rojo de Cu2O es una prueba clásica de detección de azúcar y se utilizo antiguamente para analizar el exceso de azúcar en la orina de las personas que se pensaba tenían diabetes. Otra reacción similar comporta el uso de ion Ag+ como oxidante, y su reducción a plata metálica deja un “espejo” característico en el recipiente de vidrio. Estos métodos antiguos se han sustituido en la actualidad por análisis enzimáticos más específicos. Los ácidos aldónicos libres, como el ácido glucónico, están en equilibrio con las lactonas en disolución.

La oxidación de los monosacáridos catalizada por enzimas da lugar a diversos productos específicos, entre ellos las lactonas y los ácidos urónicos como el ácido glucurónico, en el que la oxidación se ha producido en el carbono 6. Como veremos más adelante en este capítulo, los ácidos urónicos son componentes importantes de determinados polisacáridos naturales.

ALDITOLES

Denominados alditoles. De entre los La reducción del grupo carbonilo de un azúcar da lugar a la clase de compuestos polihidroxilo que se encuentran en la naturaleza, son importantes el eritritol, el D-manitol y el D-glucitol, al que se suele denominar sorbitol. Cada uno recibe su nombre del monosacárido correspondiente. Cuando el sorbitol se acumula en el cristalino del ojo en las personas con diabetes, puede dar lugar a la formación de cataratas.

AMINOAZÚCARES

Hay dos derivados aminados de los azúcares simples que se encuentran en muchos polisacáridos naturales: la glucosamina y la galactosamina, que proceden, respectivamente, de la glucosa y la galactosa. Son frecuentes también las modificaciones de estos aminoazúcares. Estos derivados de los azúcares son componentes importantes de muchos polisacáridos naturales.

Los azúcares modificados, especialmente los aminoazúcares , se encuentran la mayor parte de las veces como residuos monoméricos en oligosacáridos y polisacáridos complejos. Para facilitar la escritura de las estructuras de estas moléculas, resulta útil disponer de una forma de anotación breve, como la que se utiliza para describir la estructura de los ácidos nucleicos y las proteínas. En consecuencia, se han definido una serie de abreviaturas para los azúcares simples y sus derivados.

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