Los monosacáridos son los glúcidos más sencillos, constituidos por una sola cadena de polialcoholes con un grupo aldehído o cetona. Estos compuestos no pueden descomponerse mediante hidrólisis y son dulces, solubles en agua y forman cristales blancos que pueden caramelizarse con el calor.
La principal función de los monosacáridos en los organismos es energética, ya que se utilizan como fuente de energía para las células. Sin embargo, también pueden formar parte de la composición de moléculas con funciones muy diferentes, como los ácidos nucleicos, el ATP y otros nucleótidos.
Estructura de los Monosacáridos
Los monosacáridos están formados por cadenas carbonadas de 3 a 12 átomos de carbono. Se nombran añadiendo el sufijo -osa al prefijo que indica el número de carbonos de la molécula. Los más abundantes y de mayor importancia biológica son las triosas, pentosas y hexosas.
Existen dos tipos principales de monosacáridos: las aldosas, que tienen un grupo aldehído en el carbono 1, y las cetosas, que tienen un grupo cetona en el carbono Estos grupos funcionales pueden combinarse con los prefijos que indican el número de átomos de carbono.
La mayoría de los monosacáridos presentan carbonos asimétricos, lo que determina la existencia de estereoisómeros. Los enantiómeros son moléculas que tienen la misma fórmula empírica pero se diferencian en la disposición de sus átomos en el espacio. Además, la posición del grupo -OH del carbono asimétrico más alejado del grupo carbonilo permite diferenciar entre la forma D (con el -OH a la derecha) y la forma L (con el -OH a la izquierda).
La presencia de carbonos asimétricos también determina la actividad óptica de los monosacáridos, es decir, su capacidad para desviar el plano de polarización de la luz polarizada. Los monosacáridos pueden ser dextrógiros (+) si desvían el plano en sentido de las agujas del reloj, o levógiros (-) si lo desvían en sentido contrario.
Representación de los Monosacáridos
Los monosacáridos se pueden representar de diferentes formas. Las fórmulas lineales son las más frecuentes, y se utilizan proyecciones de Fischer en las que se sitúa el grupo funcional principal en la parte superior y los grupos hidroxilo a la derecha o izquierda según se representen estereoisómeros D o L, respectivamente.
En disolución acuosa, las aldopentosas y las hexosas adoptan estructuras cíclicas, formando un enlace hemiacetal o hemicetal entre el grupo aldehído o cetona y un alcohol. Estas estructuras cíclicas se representan mediante proyecciones de Haworth, en las que los radicales de cada carbono se sitúan en la parte superior o inferior de un plano pentagonal o hexagonal.
La posición del grupo -OH unido al carbono anomérico (carbono carbonílico) determina la forma anomérica del monosacárido, que puede ser alfa (α) si el -OH queda bajo el plano, o beta (b) si el -OH queda sobre el plano. En disolución acuosa, estas formas están en constante interconversión, fenómeno conocido como mutarrotación.
Importancia Biológica de los Monosacáridos
Los monosacáridos son de gran interés biológico, ya que son los monómeros constituyentes de todos los glúcidos. También actúan como nutrientes para las células, proporcionando la energía necesaria para su funcionamiento.
Algunas pentosas, como la D-ribosa, son componentes fundamentales de los ribonucleótidos que forman el ARN. La glucosa, una aldohexosa, es la molécula energética más utilizada por los seres vivos y se encuentra en estado libre en el citoplasma celular y en el plasma sanguíneo. Otras hexosas, como la galactosa y la fructosa, también desempeñan importantes funciones biológicas.
Los monosacáridos son los glúcidos más simples y están formados por una sola cadena de polialcoholes con un grupo aldehído o cetona. Su principal función es energética, aunque también pueden formar parte de moléculas con funciones diversas. La estructura de los monosacáridos incluye carbonos asimétricos, lo que determina su actividad óptica, y pueden representarse de forma lineal o cíclica. Estos compuestos son de gran importancia biológica debido a su papel como monómeros constituyentes de los glúcidos y su participación en procesos metabólicos clave.