la proporción 2:1 de hidrógeno a oxígeno, que es la misma presente en el agua (H2O). Los carbohidratos pueden contener una unidad de azúcar (monosacáridos), dos unidades de azúcar (disacáridos) o muchas unidades de azúcar (polisacáridos).
Los monosacáridos son azúcares simples Los monosacáridos por lo general, contienen de tres a siete átomos de carbono. En un monosacárido, todos los carbonos excepto uno están unidos a un grupo hidroxilo; este carbono único presenta un enlace doble con un átomo de oxígeno, constituyendo un grupo carbonilo. Si el grupo carbonilo está en el extremo de la cadena, el monosacárido es un aldehído; si el grupo carbonilo está en cualquier otra posición, el monosacárido es una cetona. (Por convención, la numeración del esqueleto de carbono o cadena carbonada de un azúcar comienza a partir del grupo carbonilo terminal, o con el carbono más cercano al extremo del carbo-
nilo de la cadena abierta). La gran cantidad de grupos hidroxilo polares, más el grupo carbonilo, le da a los monosacáridos propiedades hidrofílicas. En la FIGURA 3-6 se muestran algunas representaciones 2-D simplificadas de algunos monosacáridos comunes. Los carbohidratos más simples son los azúcares de tres carbonos (triosas): gliceraldehído y dihidroxiacetona. La ribosa y la desoxirribosa son pentosas comunes, es decir azúcares de cinco átomos de carbono, son componentes de los ácidos nucleicos (ADN, ARN y compuestos relacionados). La glucosa, fructosa, galactosa y otros azúcares de seis átomos de carbono se llaman hexosas. (Observe que los nombres de los carbohidratos suelen terminar en -osa). La glucosa (C6H12O6), el monosacárido más abundante, se utiliza en la mayor parte de los organismos como fuente de energía. Durante la respiración celular (vea el capítulo 8), las células oxidan moléculas de glucosa, convirtiendo la energía almacenada en otra más sencilla de utilizar en el trabajo celular. La glucosa también se utiliza en la síntesis de otros tipos de compuestos, como aminoácidos y ácidos grasos. La glucosa
1
H H
H O
H
1
C 2
C
H
C
2
C
OH
3
C
H
1
H
3
C
H
OH
OH
H
O
H
OH
H
Dihidroxiacetona (C3H6O3) (una cetona)
Gliceraldehído (C 3H6O3) (un aldehído)
2
C
3
C
4
C
5
C
1
O
H
OH
H
OH
H
OH
H
OH
H
H
H
H
C
2
C
3
C
4
C
5
C
O H OH OH OH
H
Ribosa (C5H10O5) (el azúcar componente del ARN)
(a) Triosas (azúcares de 3 carbonos)
C
Desoxirribosa (C5H10O4) (el azúcar componente del ADN)
(b) Pentosas (azúcares de 5 carbonos)
H 1
H H HO H H H
C 2
C
3
C
4
C
5
C
6
C
1
1
O
H
2
OH H
C C
HO
OH
H
OH
H
OH
H
3
C
4
C
5
C
6
C
OH
H
O
H
H
HO
OH
HO
OH
H
OH
H
C 2
C
3
C
4
C
5
C
6
C
O OH H H OH OH
H
H
H
Glucosa (C6H12O6) (un aldehído)
Fructosa (C6H12O6) (una cetona)
Galactosa (C6H12O6) (un aldehído)
(c) Hexosas (azúcares de 6 carbonos)
52
Capítulo 3
FIGURA 3-6 Monosacáridos Se muestran las estructuras de las cadenas 2-D de las (a) triosas, de tres carbonos, (b) pentosas, de cinco carbonos y (c) hexosas, de seis carbonos. Aunque es común mostrar a los monosacáridos de esta forma, las pentosas y las hexosas se representan con más precisión como estructuras en anillo (cadena cerrada o cíclica), como en la figura 3-7. El grupo carbonilo (recuadro gris) es terminal en los azúcares aldehído y en las cetonas se localiza en una posición interna. La desoxirribosa difiere de la ribosa ya que la primera tiene un oxígeno menos; un hidrógeno (recuadro blanco) en lugar de un grupo hidroxilo (recuadro azul) está unida al carbono 2. La glucosa y la galactosa difieren en la disposición del grupo hidroxilo y del hidrógeno unido al átomo 4 (marco rojo).