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FUNCIONES DE LOS HIDRATOS DE CARBONO
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Hidratos de Carbono (HC) representan en el organismo el combustible de
uso inmediato. La combustión de 1g de HC produce unas 4 Kcal. Los HC
son compuestos con un grado de reducción suficiente como para ser buenos
combustibles, y además, la presencia de funciones oxigenadas (carbonilos
y alcoholes) permiten que interaccionen con el agua más fácilmente que otras
moléculas combustible como pueden ser las grasas. Por este motivo se utilizan
las grasas como fuente energética de uso diferido y los HC como combustibles
de uso inmediato. |
| La degradación de los HC puede tener lugar en condiciones anaerobias (fermentación) o aerobias (respiración). Todas las células vivas conocidas son capaces de obtener energía mediante la fermentación de la glucosa, lo que indica que esta vía metabólica es una de las más antiguas. Tras la aparición de los primeros organismos fotosintéticos y la acumulación de oxígeno en la atmósfera, se desarrollaron las vías aerobias de degradación de la glucosa, más eficientes desde el punto de vista energético, y por lo tanto seleccionadas en el transcurso de la evolución. Los HC también sirven como reserva energética de movilización rápida (almidón en plantas y glucógeno en animales). Además, los HC son los compuestos en los que se fija el carbono durante la fotosíntesis. |
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El papel estructural de los HC se desarrolla allá donde se necesiten matrices hidrofílicas capaces de interaccionar con medios acuosos, pero constituyendo un armazón con una cierta resistencia mecánica. |
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La celulosa, que forma parte de la pared celular de las células vegetales, es la molécula orgánica más abundante de la Biosfera (foto de la izquierda).
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Los HC pueden unirse a lípidos o a proteínas de la superficie de la célula, y representan una señal de reconocimiento en superficie. Tanto las glicoproteínas como los glicolípidos de la superficie externa celular sirven como señales de reconocimiento para hormonas, anticuerpos, bacterias, virus u otras células. Los HC son también los responsables antigénicos de los grupos sanguíneos.
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En muchos casos, los organismos deben encargarse de eliminar compuestos tóxicos que son muy poco solubles en agua, y que tienden a acumularse en tejidos con un alto contenido lipídico como el cerebro o el tejido adiposo. Estos compuestos pueden ser de diversa procedencia:
Una forma de deshacerse de estos compuestos es conjugarlos con un derivado de la glucosa: el ácido glucurónico (tabla inferior) para hacerlos más solubles en agua y así eliminarlos fácilmente por la orina o por otras vías.
Por ejemplo, la bilirrubina es un tetrapirrol de cadena abierta que aparece durante la degradación del grupo hemo de la hemoglobina. Es poco soluble en agua y muy tóxico y se acumula en tejidos grasos como el cerebro o el tejido adiposo. En el hígado se combina con ácido glucurónico (tabla superior) y de esta forma se puede eliminar a través de la bilis (heces) o de la orina. |
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Las
paredes celulares de plantas hongos y bacterias están constituídas
por HC o derivados de los mismos.
El
exoesqueleto de los artrópodos (foto de la derecha) está formado
por el polisacárido quitina. Las matrices extracelulares de los tejidos
animales de sostén (conjuntivo, óseo, cartilaginoso) están constituídas
por polisacáridos nitrogenados (los llamados glicosaminoglicanos o mucopolisacáridos).
En
muchos casos las proteínas se unen a una o varias cadenas de oligosacáridos,
que desempeñan varias funciones: