Los carbohidratos proporcionan energía y estructura a los seres vivos. Están hechos de carbono, oxígeno e hidrógeno. Los monosacáridos comprenden los carbohidratos más simples, las moléculas de los componentes básicos, y contienen unidades individuales de azúcar. Los disacáridos están hechos de dos unidades de azúcar y los polisacáridos contienen varias de esas unidades. Los monosacáridos son raros en la naturaleza, mientras que los polisacáridos son frecuentes.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
Los monosacáridos y polisacáridos comprenden carbohidratos. Los monosacáridos son moléculas simples de unidades de azúcar, mientras que los polisacáridos son enormes y unen miles de unidades de azúcar. Los monosacáridos proporcionan a las células energía a corto plazo. Los polisacáridos proporcionan almacenamiento de energía a largo plazo y estructura rígida a las paredes celulares y exoesqueletos de los animales.
Características moleculares de los monosacáridos y polisacáridos
Los monosacáridos contienen al menos tres átomos de carbono. Las hexosas, los monosacáridos más comunes, contienen seis carbonos. Los ejemplos de hexosas incluyen glucosa, galactosa y fructosa. La glucosa representa la principal fuente de energía en la respiración celular, su pequeño tamaño le otorga la capacidad de ingresar a las membranas celulares. La fructosa sirve como azúcar de almacenamiento. Las pentosas contienen cinco carbonos (como la ribosa y la desoxirribosa) y las triosas contienen tres carbonos (como el gliceraldehído). Los monosacáridos son bastante pequeños y forman estructuras de cadena o de anillo. Los polisacáridos, sin embargo, contienen cientos o incluso miles de monosacáridos y un alto peso molecular.
Disponibilidad y almacenamiento de energía
Mientras que los monosacáridos como la glucosa proporcionan energía a corto plazo, los polisacáridos proporcionan un almacenamiento de energía más prolongado. Las células usan monosacáridos rápidamente. Las moléculas pueden unirse a los lípidos de la membrana celular y ayudar en la señalización. Pero para un almacenamiento más prolongado, los monosacáridos deben convertirse en disacáridos o polisacáridos mediante polimerización por condensación. Los polisacáridos se vuelven demasiado grandes para atravesar una membrana celular, de ahí su capacidad de almacenamiento. Los almidones representan polisacáridos utilizados por las plantas y sus semillas para almacenar energía. Los almidones están hechos de polímeros de glucosa, amilosa y amilopectina. Los polisacáridos se pueden descomponer o hidrolizar en la célula, ya que se necesita energía en forma de monosacáridos. Así es como los animales usan los almidones vegetales para producir glucosa para el metabolismo.
Estructuras y funciones de polisacáridos
La celulosa, el polisacárido y la molécula orgánica más abundante, puede contener el 50 por ciento del carbono del mundo. El monosacárido base de la celulosa es la glucosa. Las moléculas de celulosa rectas forman filas de forma estable a través de los enlaces de hidrógeno débiles pero predominantes entre ellas. Elaborada por plantas, hongos y algas, la celulosa proporciona la estructura rígida de las paredes celulares de las plantas, que también protegen contra las enfermedades. Muchos animales no pueden digerir la celulosa, pero aquellos que pueden usar microorganismos intestinales y enzimas para la tarea. La fermentación ocurre en el colon de otros animales y humanos que no pueden digerir la celulosa. Los animales producen un polisacárido similar, la quitina, elaborado a partir de un monosacárido modificado. La quitina comprende exoesqueletos. Tanto la celulosa como la quitina forman unidades compactas de almacenamiento de energía.
Otro polisacárido, el glucógeno, se puede descomponer rápidamente desde su forma compacta en los monosacáridos de glucosa que lo constituyen. Los seres humanos almacenan glucógeno como una fuente de energía rápida en el hígado y los músculos. Las pectinas, arabinoxilanos, xiloglucanos y glucananos representan polisacáridos complejos adicionales. Los monosacáridos son solubles en agua, pero muchos polisacáridos tienen poca solubilidad en agua. Los polisacáridos pueden formar geles, dependiendo de su solubilidad. Es por eso que a menudo se utilizan para espesar alimentos.
La importancia de los monosacáridos y polisacáridos
Tanto los monosacáridos como los polisacáridos proporcionan energía. Los monosacáridos producen energía rápidamente para las células, mientras que los polisacáridos proporcionan un almacenamiento de energía más prolongado y una estabilidad estructural. Ambos son esenciales para todos los seres vivos como la mayor fuente de alimento y energía alimentaria. Los polisacáridos de las paredes celulares constituyen la fibra que comen los seres humanos, mientras que los monosacáridos aportan la dulzura a los alimentos. A medida que los humanos comen, la masticación descompone los polisacáridos en partículas más pequeñas que eventualmente, a través de la digestión, producen los monosacáridos simples que pueden pasar al torrente sanguíneo.