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 básicas y contienen unidades de azúcar individuales. Los disacáridos están hechos de dos unidades de azúcar, y los polisacáridos contienen varias de estas unidades. Los monosacáridos son raros en la naturaleza, mientras que los polisacáridos son frecuentes.
TL; DR (demasiado largo; no se leyó)
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 una 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. 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 ribosa y desoxirribosa), y las triosas contienen tres carbonos (como el gliceraldehído). Los monosacáridos son bastante pequeños y forman estructuras de cadena o anillo. Sin embargo, los polisacáridos 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 cruzar 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 pueden descomponerse o hidrolizarse en la célula, ya que se necesita energía en forma de monosacáridos. Así es como los animales usan almidones de plantas para producir glucosa para el metabolismo.
Estructuras y funciones del polisacárido
La celulosa, el polisacárido y la molécula orgánica más abundantes, 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 en una forma estable a través de los enlaces de hidrógeno débiles pero prevalentes entre ellas. Hecho 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, hecho 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, puede descomponerse rápidamente de su forma compacta en sus monosacáridos de glucosa constituyentes. Los humanos almacenan glucógeno como una fuente de energía rápida en el hígado y los músculos. Las pectinas, arabinoxilanos, xiloglucanos y glucomananos representan polisacáridos complejos adicionales. Los monosacáridos son solubles en agua, pero muchos polisacáridos tienen poca solubilidad en agua en agua. Los polisacáridos pueden formar geles, dependiendo de su solubilidad. Es por eso que a menudo se usan para espesar los 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 mayor almacenamiento de energía y estabilidad estructural. Ambos son esenciales para todos los seres vivos como la mayor fuente de alimentos y energía alimentaria. Los polisacáridos de las paredes celulares forman la fibra que los humanos comen, mientras que los monosacáridos proporcionan la dulzura en 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.
