EL ENLACE GLICOSDICOCompuestos con grupos OH, NH2y SH pueden reaccionar con el OH hemiacetlico del carbono anomrico de un monosacrido, con prdida de una molcula de agua para formar los compuestos llamados generalmenteglicsidos. El enlace acetlico establecido se llamaenlace glicosdico. La figura inferior muestra la formacin de etilglucsido (un O-glicsido) a partir de glucosa y etanol.

Segn la naturaleza del grupo reaccionante se distinguenO-glicsidos(a partir de un OH, figura superior),N-glicsidos(a partir de un NH2) yS-glicsidos(a partir de un SH) (figuras de la tabla inferior).El nuclesidoguanosinaes un N-glicsidoLasinigrina(obtenida de la mostaza negra) es un S-glicsidoel antibiticoaquayamicinaes un C-glicsido

Hay una serie de compuestos naturales denominadosC-glicsidos. El antibiticoaquayamicina(tabla superior) pertenece a este grupo. Estrictamente hablando, no poseen un enlace glicosdico, ya que la sustitucin del oxgeno del carbono anomrico elimina el grupo acetal del carbono anomrico y la molcula se hace resistente a los cidos, lo que la diferencia del resto de glicsidos.Desde el punto de vista qumico, el glicsido consta de: glicona: es el componente glicdico, que normalmenteaporta solubilidada la molcula aglicona o genina: es el componente que reacciona con el OH anomrico de la glicona y que suele ser responsable de su actividadLagliconano tiene que ser necesariamente un monosacrido. En muchos casos es un disacrido o un trisacrido.Cuando la aglicona es otro monosacrido, se trata de unglicsido holsido,y si es un compuesto distinto, es unglicsido hetersido.Al formarse un enlace glicosdico: el carbono anomricopierde su carcter reductor se estabiliza la forma anomrica(o) del monosacrido en la forma en que reaccion y ya no se puede observar el fenmeno de mutarrotacin. Se puede hablar por tanto de-glicsidos y-glicsidos. aumenta la solubilidad de la aglicona, facilitando as la eliminacin por la orina de compuestos poco solubles en agua El enlace glicosdico essusceptible a la hidrlisis cida y a la accin de las enzimasllamadas glicosidasas.

DISACRIDOS

Cuando el enlace glicosdico se forma entre dos monosacridos, el holsido resultante recibe el nombre de disacrido.Esta unin puede tener lugar de dos formasdistintas. En el primer caso,el carbono anomrico de un monosacrido reacciona con un OH alcohlico de otro. As, el segundo azcar presenta libre su carbono anomrico, y por lo tanto seguir teniendo propiedades reductoras, y podr presentar el fenmeno de la mutarrotacin. Los disacridos as formados se llamandisacridos reductores. En el segundo caso,el carbono anomrico de un monosacrido reacciona con el carbono anomrico del otro monosacrido. As se forma undisacrido no reductor, donde no queda ningn carbono anomrico libre y que tampoco podr presentar mutarrotacin. En este caso, el enlace no es, estrictamente hablando, acetlico.

DISACRIDOS REDUCTORESEn ellos,el carbono anomrico de un monosacrido reacciona con un OH alcohlico de otro. La Figura de la izquierda representa a la lactosa, cuyo segundo azcar (la glucosa) presenta libre su carbono anomrico, y por lo tanto seguir teniendo propiedades reductoras, y podr presentar el fenmeno de la mutarrotacin.A la hora de nombrarlos sistemticamente, se considera monosacrido principal al que conserva su carbono anomrico libre, y se le antepone como sustituyente (entre parntesis) el monosacrido que aporta su carbono anomrico al enlace glicosdico.A este grupo pertenecen lamaltosa, laisomaltosa, lagentibiosa, lacelobiosay lalactosa:

Lamaltosa(molcula de la tabla inferior) est formada por dos glucosas unidas por el OH del C1 en posicinde una y el OH del C4 de otra. Su nombre sistemtico es4-O-(-D-glucopiranosil)-D-glucopiranosa, o abreviado,G(14)G. No existe como tal en la Naturaleza, y se obtiene a partir de la hidrlisis del almidn (un polisacrido de reserva en vegetales).maltosa (2D)maltosa (3D)gentibiosa (2D)

Laisomaltosatambin est formada por dos glucosas, y difiere de la anterior en que el enlace glicosdico se forma entre el OH del C1 en posicinde una y el OH del C6 de la otra. Su nombre sistemtico es6-O-(-D-glucopiranosil)-D-glucopiranosa, o abreviado, G(16)G.Lagentibiosa(figura derecha de la tabla superior) est formada por dos glucosas unidas por el OH del C1 en posicinde una y el OH del C6 de otra. Su nombre sistemtico es6-O-(-D-glucopiranosil)-D-glucopiranosa, o abreviado, G(16)G.Lacelobiosano existe como tal en la Naturaleza y se obtiene a partir de la hidrlisis de la celulosa, un polisacrido que forma parte de la pared celular en las plantas superiores. Est formada por dos glucosas unidas por el OH del C1 en posicinde una y el OH del C4 de otra. Su nombre sistemtico es4-O-(-D-glucopiranosil)-D-glucopiranosa, o abreviado,G(14)G.Lalactosaest formada por glucosa y galactosa. El OH del C1 en posicinde la galactosa est unido al OH del C4 de la glucosa. Su nombre sistemtico es4-O-(-D-galactopiranosil)-D-glucopiranosa, o abreviado,Ga(14)G. Este azcar se encuentra como tal en la leche.

DISACRIDOS NO REDUCTORES

En ellos,el carbono anomrico de un monosacrido reacciona con el carbono anomrico del otro monosacrido. El ejemplo representado en la figura de la izquierda corresponde a lasacarosa. En este caso, el enlace no es, estrictamente hablando, acetlico, ya que estn reaccionando dos OH hemiacetlicos. Comono queda ningn carbono anomrico libre, estos disacridos no podrn presentar mutarrotacin.A la hora de nombrarlos sistemticamente hay dos opciones, ya que podemos considerar cualquiera de los dos monosacridos como principal.A este grupo pertenecen los disacridossacarosaytrehalosa:

Lasacarosa(a la derecha) es el azcar comn o azcar de caa. Es la forma usual de reserva hidrocarbonada de muchas plantas y se encuentra en el nctar de las flores, de forma que es un componente bsico para la elaboracin de la miel. Est formada por glucosa y fructosa unidas ambas por sus carbonos anomricos. En forma abreviada se expresa comoG(12)F. Para nombrarlo sistemticamente hay dos opciones: -D-glucopiranosil--D-fructofuransido(considerando la fructosa como monosacrido principal) -D-fructofuranosil)--D-glucopiransido(si consideramos la glucosa como monosacrido principal).

Latrehalosaes un disacrido no reductor de-D-glucopiranosa:G(11)G.

OLIGOSACRIDOS

Los oligosacridos son polmeros dehasta 20 unidadesde monosacridos. La unin de los monosacridos tiene lugar medianteenlaces glicosdicos, un tipo concreto de enlace acetlico. Los ms abundantes son losdisacridos, oligosacridos formados por dos monosacridos, iguales o distintos. Los disacridos pueden seguir unindose a otros monosacridos por medio de enlaces glicosdicos:1. si el disacrido es reductor, se unir a otros monosacridos por medio del OH de su carbono anomrico o de cualquier OH alcohlico2. si no es reductor, se unir nicamente por medio de grupos OH alcohlicosAs se forman los trisacridos, tetrasacridos, o en general,oligosacridos. La cadena de oligosacridos no tiene que ser necesariamente lineal, y de hecho, con mucha frecuencia se encuentran en la Naturaleza oligosacridos y polisacridos ramificados.Se ha establecido arbitrariamente un lmite de 20 unidades para definir a los oligosacridos. Por encima de este valor se habla de polisacridos.

Los oligosacridos suelen estar unidos covalentemente a protenas o a lpidos formandoglicoprotenasyglicolpidos.Los oligosacridos pueden unirse a las protenas de dos formas: mediante un enlaceN-glicosdicoa un grupo amida de la cadena lateral del aminocido asparagina mediante un enlaceO-glicosdicoa un grupo OH de la cadena lateral de los aminocidos serina o treonina.Unin N-glicosdica a una protenaUnin O-glicosdica a una protena

Los oligosacridosse unen a los lpidosmediante un enlaceO-glicosdicoa un grupo OH del lpido. La figura izquierda de la tabla inferior muestra un oligosacrido unido a un fosfolpido. La unin y la estructura del oligosacrido son de tal manera que ste no presenta ningn grupo reductor libre. En la composicin del oligosacrido suelen formar parte monosacridos como: D-glucosa, D-galactosa, D-manosa, N-acetil-D-glucosamina, N-acetil-D-galactosamina, cido silico y fucosa.Estructura de un glicolpidoLa membrana plasmtica

Los oligosacridos que forman parte de losglicolpidosyglicoprotenasque se encuentranen la superficie externa de la membrana plasmtica (figura derecha de la tabla superior)tienen una gran importancia en lasfunciones de reconocimiento en superficie.Los oligosacridos tambin cumplen funciones importantescuando forman parte de las glicoprotenas solubles del citoplasma.

FUNCIONES DE LOS OLIGOSCARIDOS EN DISOLUCIN

La molcula representada en la figura izquierda de la tabla inferior corresponde a una protena soluble, la glucoamilasa deAspergillus awamorii(cdigo PDB = 3GLY). Presenta azcares O-glicosiladas a residuos de Ser o Thr (resaltados en color verde) y oligosacridos N-glicosilados a residuos de Asn (resaltados en color azul).Protena soluble glicosiladaProtena anticongelanteInmunoglobulina G

Entre las funciones que llevan a cabo los oligosacridos unidos a protenas que se encuentran disueltas en el citoplasma celular caben destacar:1. Funcin estructural: La presencia del oligosacrido puede participar en el proceso de plegamiento correcto de la molcula, como en el caso de la inmunoglobulina G (Figura derecha de la tabla superior). Adems, confiere mayor estabilidad a las protenas de membrana, ya que al ser muy polares, facilitan su interaccin con el medio (Figura izquierda de la tabla superior).2. En muchos casos, el oligosacrido que se une a la estructura de la protenadetermina el destino de la protena sintetizada(targeting): glicoprotena de la membrana, protena de secrecin o protena especfica de un orgnulo determinado (figura inferior).3. Los residuos de cido silico, adems de aportar numerosascargas negativasa las protenas, tambin lasprotegen de la accin de proteasas(protenas que destruyen otras protenas).4. En los peces que habitan en latitudes polares, existe unaprotena anticongelante(Figura central de la tabla superior), presente en elevada concentracin en los lquidos corporales de estos animales, y que se une a una gran cantidad de residuos de carbohidrato.

FUNCIONES DE LOS OLIGOSCARIDOS DE SUPERFICIE

La cadena de oligosacridos no tiene que ser necesariamente lineal, y de hecho, con mucha frecuencia se encuentran en la Naturaleza oligosacridos y polisacridos ramificados. Los oligosacridos tienen gran importancia en las funciones de reconocimiento en superficie, ya queson parte integrante de los glicolpidos y glicoprotenas que se encuentran en la membrana plasmtica.

Entre las funciones que llevan a cabo los oligosacridos unidos a lpidos o a protenas de la superficie celular caben destacar:1. Los oligosacridos unidos a lpidos o a protenas de la superficie celular determinan muchas veces laindividualidad antignicatanto del tipo de tejido como del propio individuo. As, las sustancias que determinan laespecificidad del grupo sanguneode la superficie del hemate son oligosacridos complejos. Muchos antgenos tumorales son oligosacridos de la superficie celular.2. El complemento glicdico de las glicoprotenas vara tambinen funcin del desarrollo ontognico de los tejidos.3. La interaccin de ciertosagentes patgenos(bacterias y virus) con las clulas husped tiene lugar a travs de las glicoprotenas (pincha ENTER/Replay en la animacin inferior, extrada dela pgina del Dr. Edward K. Wagner).

POLISACRIDOS SIMPLESEstn formados por la unin dems de 20 monosacridos simples. Segn su funcin, se dividen en dos grupos: los que tienenfuncin de reserva:almidn,glucgenoydextranos los que tienenfuncin estructural:celulosayxilanos ALMIDN Constituye la forma ms generalizada, aunque no la nica, de reserva energticaen vegetales. Se almacena en forma de grnulos, y puede llegar a constituir hasta el 70% del peso de granos (maz y trigo) o de tubrculos (patata). El anlisis minucioso de la estructura del almidn demuestra que es unamezcla de otros dos polisacridos: la amilosa y la amilopectina. La proporcin de ambos polisacridos vara segn la procedencia del almidn, pero por lo general, la amilopectina es la ms abundante.Los almidones constituyen la principal fuente de nutricin glicdica para la humanidad. El almidn puede ser degradado por muchas enzimas. En los mamferos, estas enzimas se llamanamilasas, y se producen sobre todo en las glndulas salivares y en el pncreas.

Laamilosaes un polmero lineal formado por unidades de-D-glucopiranosa, unidas exclusivamente por enlaces (14). El nmero de monmeros de la molcula depende de la procedencia del almidn: alrededor de 1000 en el caso de la patata y 4000 en el caso del trigo. La amilosa se disuelve fcilmente en agua, adquiriendo una estructura secundaria caracterstica, de forma helicoidal, en la que cada vuelta de la hlice comprende 6 unidades de glucosa. El iodo se une a esta hlice y permite teir el almidn de un color azul muy intenso.Amilosa (en 2 y en tres dimensiones)

Laamilopectinatiene un peso molecular mucho mayor que la amilosa y puede contener cientos de miles o millones de monmeros de-D-glucopiranosa. Es un polmero ramificado, en el que las cadenas principales estn formadas por mosacridos unidos mediante enlaces glicosdicos (14) y donde cada rama se une a la cadena principal mediante enlaces glicosdicos (16) (Ver figura de la derecha).Estas ramificaciones estn regularmente espaciadas (cada 25-30 residuos de glucosa) y cada rama contiene nicamente uniones (14) (Ver figura inferior):

GLUCGENO

Es el polisacrido de reservapropio de los tejidos animales. Se encuentra en casi todas las clulas, pero en los hepatocitos y en las clulas musculares su concentracin es muy elevada. Su estructura es similar a la de la amilopeptina, pero con ramificaciones ms frecuentes (cada 8-12 monmeros de glucosa), y su peso molecular es mucho ms elevado (de hasta varios millones de dalton):glucgeno (2-D)glucgeno (3-D)

El mayor grado de ramificacin del glucgeno (figura de la derecha) es una adaptacin a su funcin biolgica. El enzima encargado de la degradacin del glucgeno es laglucgeno fosforilasa, que empieza a degradar el glucgeno a partir de sus extremos no reductores, atacando las uniones (14). As, cuantas ms ramificaciones haya en la molcula, mayor ser el nmero de puntos posibles de ataque por parte del enzima, y la movilizacin de las reservas energticas ser ms rpida.

DEXTRANOS

Son polisacridos de reservaproducidos por ciertas bacterias. Consisten en cadenas deglucosamuy ramificadas, cuyo enlace predominante es(16), pero que presentaramificaciones(12), (13) y (14), segn las especies (Ver figura inferior). El crecimiento de bacterias en la superficie de los dientes da lugar a la acumulacin de dextranos, que constituyen una parte importante de laplaca dental. En el laboratorio se utilizan frecuentemente como soportes para medios cromatogrficos, como elSephadex, que son cadenas de dextranos entrecruzadas con epiclorhidrina.DextranoSephadex

CELULOSA

Se puede considerar como la molcula orgnica ms abundante en la Naturaleza. Es un polmerolinealde varios miles deglucosasunidas porenlaces (14). Es muy estable qumicamente e insoluble en agua.Las cadenas lineales de celulosa forman unas estructuras cristalinas denominadasmicrofibrillas, con un dimetro de entre 20 y 30 nm y formadas por unas 2000 molculas de celulosa entre las cuales se establecen mltiples puentes de hidrgeno entre los grupos hidroxilo de cadenas de celulosa yuxtapuestas, hacindolas impenetrables al agua, y originando unas fibras compactas que constituyen la pared celular de las clulas vegetales.Celulosa (en 2 dimensiones)Celulosa (en tres dimensiones)

Estructura de las fibras de celulosa en vegetalesFibras de celulosa en el papel

XILANOS

Estn formados por unidades deD-xilosa(figura de la izquierda) y son componentes de lamadera. La D-xilosa es una aldopentosa, que cuando adopta su forma cerrada da lugar a un anillo piransico. Los xilanos estn formados por la unin de residuos de-D-xilopiranosasmedianteenlaces (14).

Con frecuencia, los xilanos contienen ramificaciones en forma de monosacridos (L-arabinosa o cido 4-O-metil--glucurnico) que se unen a la xilosa mediante enlaces (12) (13). Estas modificaciones son caractersticas para cada tipo de madera y todas estas variantes se agrupan bajo el trmino dehemicelulosas.En la figura de la derecha se representa una hemicelulosa caracterstica de maderas duras, elglucuronoxilano:-D-xilopiranosasunidas entre s medianteenlaces (14),y con residuos de4-O-metil--glucurnicounidos a la cadena principal mediante unenlace (12).

POLISACRIDOS DERIVADOSSon polmeros de elevada masa molecular, formados por la condensacin acetlica de monosacridos derivados. Forman un grupo bastante heterogneo de polmeros.Atendiendo a criterios estructurales pueden dividirse en tres clases: Polmeros lineales formados por un slo monmero Polmeros lineales formados por dos monmeros, en secuencia alternante Polmeros ramificados, de estructura complejaPOLMEROS LINEALES FORMADOS POR UN MONMERO

En esta categora de polisacridos derivados podemos citar: QUITINA PECTINAS

QUITINA

Es el segundo polisacrido ms abundante de la biosfera. Es muy parecido a la celulosa, aunque menos reactivo. La quitina est formada por unas 120 unidades deN-acetilglucosaminaen enlaces(14)(Figura inferior derecha). Su funcin es estructural, ya que forma parte del exoesqueleto de los artrpodos (crustceos, insectos, etc.) y de las paredes celulares de los hongos.Exoesqueleto de artpodosComposicin qumica de la quitina

Ellufenuron(Figura inferior izquierda) es una molcula que inhibe la sntesis de quitina y se utiliza como antipulgas para los animales domsticos.Se administra una vez al mes por va oral y se acumula en la grasa del animal. Las pulgas lo ingieren cuando pican al animal y lo transmiten a sus huevos, que sern incapaces de desarrollar el exoesqueleto.A partir de la quitina, por deacetilacin en medio bsico, se puede obtener elquitosn(Figura inferior derecha). El grado de deacetilacin oscila entre el 60 y el 100%. Este polmero tiene numerosas aplicaciones industriales y medicinales.LufenuronQuitosn

PECTINAS

Seencuentranen las paredes de las clulas vegetales, aunque en menor proporcin que la celulosa y contribuyen a que las clulas vegetales se mantengan unidas. Son muy abundantes en la pulpa de la manzana y en la cscara de los ctricos (la parte blanca).A este grupo de compuestos pertenecen elcido pcticoy elcido pectnico(Tabla inferior).cido pctico y cido pectnicoPectina

Las pectinas son polmeros lineales formados por varios cientos de unidades decido D-galacturnico, parcialmente esterificado con metanol (metoxilados) y unidas por enlaces (14) (Tabla inferior). Segn el grado de esterificacin se distinguen las pectinas "de alto metoxilo" y las pectinas "de bajo metoxilo". Cuando estn formadas nicamente por cido D-galacturnico se habla dehomogalacturonano.cido galacturnicoPectina

En algunos casos, la cadena lineal de cido D-galacturnico se interrumpe por la presencia de L-ramnosa (unida mediante enlaces 12) y de la que surgen ramificaciones con una longitud de entre 1 y 20 monosacridos neutros (fundamentalmente D-galactosa, L-arabinosa y D-xilosa). En este caso se trata de unramnogalacturonano.La pectina es parte de la dieta normal del ser humano, aunque carece de valor nutritivo. Atraviesa el intestino de forma prcticamente intacta. Se trata, por tanto, de unafibra diettica solubleque da consistencia a las heces y tambin parece ayudar a reducir los niveles de colesterol. Tambin se utilizan mucho en la industria alimentaria (fabricacin de mermeladas) y en la gastronoma por sus propiedades gelificantes.POLMEROS LINEALES FORMADOS POR DOS MONMEROS:GLICOSAMINOGLICANOSLosglicosaminoglicanosson polisacridos propios de lostejidos animalesde origen mesodrmico (conjuntivo, seo, cartilaginoso), de los que forman parte importantsima la matriz extracelular. A diferencia de los polisacridos vistos hasta ahora, presentan una elevada densidad de carga elctrica negativa. Normalmente forman un copolmero del tipo ABABAB..., que puede considerarse como larepeticin de un disacrido.ASPECTOS GENERALES DE LOS GLICOSAMINOGLICANOS

Su estructura qumica es muy variada, pero renen algunascaractersticas comunesque conviene destacar:1.- En casi todos,la unidad repetitiva bsica es un disacrido, formado por un cido urnico (D-glucurnico o L-idurnico) unido por un enlace (13) a un aminoazcar (N-acetilglucosamina o N-acetilgalacatosamina). Este disacrido se une al siguiente por un enlace (14). Son, por tanto, cadenas lineales dondealternan enlaces (13) con enlaces (14).

2.- Los residuos monosacridos presentan grados variables de sulfatacin. El sulfato esterificado a los OH alcohlicos aumenta elcarcter polianinicode estos polisacridos.3.- Con la excepcin del cido hialurnico, se presentanunidos covalentemente a protenas, formando losproteoglicanos(tambin llamadosmucopolisacridos). No hay que confundir proteoglicano con glicoprotena. En los primeros, el componente glicdico es superior al 90%, mientras que en las segundas oscila entre el 5 y el 70%. La unin a la protena es normalmente del tipo O-glicosdico, y en ella interviene un trisacrido formado por dos galactosas y una xilosa (Ver figura inferior). Slo en el caso del queratn sulfato, la unin es del tipo N-glicosdico a una residuo de asparagina.

4.- Laconfiguracin general de los proteoglicanosadmite tres tipos: pequeo, donde una o dos cadenas de glicosaminoglicano se unen a una protena de tipo globular grande, donde 10-20 cadenas de glicosaminoglicano se unen a una protena de tipo fibroso con un dominio globular en el extremo muy grande, donde 100 cadenas polisacridas se unen a una protena de tipo fibroso con uno o dos dominios globulares en uno de sus extremos.pequeograndemuy grande

GLICOSAMINOGLICANOS DE INTERS BIOLGICOCIDO HIALURNICO

Tambin se le llamahialuronano. Se encuentra en abundancia en el humor vtreo del ojo, en el lquido sinovial de las articulaciones y en la matriz extracelular de los tejidos de origen mesodrmico. Est formado porcido glucurnicoyN-acetilglucosamina(Tabla inferior). Es el glicosaminoglicano de mayor peso molecular, con una longitud de cadena que puede alcanzar los 50.000 disacridos bsicos, con un peso molecular de hasta 2X107dalton.No est sulfatado, y no est unido a protenas.Cuando est en suspensin acuosa, las cargas negativas de los residuos de cido glucurnico producen una repulsin electrosttica que hace que la cadena se extienda de forma aleatoria, sin adoptar una estructura determinada (se dice que es unpolmero estadstico extendido). Adems, la abundancia de cargas negativas atrae a cationes como el Na+, que al ser osmticamente activos determinan que estextraordinariamente hidratado, ocupando un volumen importante del espacio intercelular. Es una verdadera "esponja molecular".

cido hialurnico (2D)cido hialurnico (3D)

La presencia de cido hialurnico en la matriz extracelular constituye unaeficaz barrera contra la difusin de macromolculas. La particular virulencia de agentes patgenos comoClostridium histolyticum(causante de la gangrena gaseosa) se debe a que produce el enzima hialuronidasa (en color azul en la figura inferior), que degrada el cido hialurnico y facilita la extensin de la infeccin.

CONDROITN SULFATOS

Constituyen alrededor del 80% de los glicosaminoglicanos presentes en el cartlago de las articulaciones. Se suelen administrar por va oral junto con la N-acetil-glucosamina para aliviar el dolor de las articulaciones y reducir el ritmo de degeneracin de los cartlagos.En funcin de su composicin, se distinguen dos tipos de condroitn sulfatos: Condroitn sulfato A Condroitn sulfato C

CONDROITN SULFATO A

Abunda en el tejido cartilaginoso, y es responsable de su elasticidad y de su resistencia a la compresin y a la traccin. Tambin est presente en los huesos y en las vlvulas del corazn.Est formado porcido glucurnicoyN-acetilgalactosamina 4-sulfato. La longitud de la cadena oscila entre 20 y 60 disacridos bsicos. Unido a protenas, adopta la configuracin de tipo pequeo. La presencia del sulfato aumenta la densidad de cargas negativas y su bajo peso molecular no impide la difusin de macromolculas.condroitn-4-sulfato (2D)condroitn-4-sulfato (3D)

CONDROITN SULFATO C

Se encuentra asociado al condroitn sulfato A. Tambin llamado condroitn-6-sulfato. Est formado porcido glucurnicoyN-acetilgalactosamina 6-sulfato.

DERMATNSULFATO

Se encuentra en la piel, en el cartlago de las articulaciones, los vasos sanguneos y vlvulas del corazn. Tambin recibe el nombre decondroitn sulfato B. Se diferencia de los condroitn sulfatos A y C porque una parte del cido glucurnico (aproximadamente el 40%) se convierte en cido idurnico por la epimerizacin del C5 y porque su peso molecular es ligeramente mayor.El disacrido bsico est formado porcido L-idurnicoyN-acetilgalactosamina 4-sulfato, aunque tambin se puede encontrarN-acetilgalactosamina 6-sulfato.

QUERATN SULFATO

Suele estar presente en tejidos avasculares o de difcil oxigenacin como la crnea o los discos intervertebrales. Se une a protenas como elagrecano(de 2397 aminocidos), dando lugar aproteoglicanos con la configuracin de tipo muy grande(ver figuras inferiores). La unin entre el glicosaminoglicano y la protena es de tipo N-glicosdico. En las articulaciones, estas molculas grandes y muy hidratadas actan a modo de amortiguadores que absorben el shock mecnico.Estructura de un proteoglicano de tipo "muy grande"

El disacrido bsico esD-galactosayN-acetilglucosamina 6-sulfato(tabla inferior, figura de la derecha, que no representa los tomos de hidrgeno) unidos por un enlace (14). En este sentido, su composicin no se ajusta exactamente a la de un glicosaminoglicano tpico.La longitud de la cadena es de unos 25 disacridos y puede contener proporciones variables de otros monosacridos (fucosa, manosa, cido silico o galactosamina).queratn sulfato (2D)queratn sulfato (3D)

jjjHEPARN SULFATO

Se encuentra en todos los tejidos animales, tantoen la superficie celularcomoen la matriz extracelular. Se une a protenas (sindecn, glipicn, perlecn, etc) para formar proteoglicanos (ver figura inferior). Interacciona con diversas protenas para regular actividades biolgicas relacionadas con el desarrollo, la angiognesis (la formacin de los vasos sanguneos), la coagulacin de la sangre y la metstasis tumoral.

El disacrido bsico est formado por: un cido urnico: puede ser cidoidurnicoo cidoglucurnicoy con frecuencia se encuentrasulfatado en la posicin 2 una glucosamina: puede estarsulfatada en posicin 3 6y adems, enla posicin N-puede estarsulfatada, acetilada o sin sustituirLos dos monosacridos se unen entre s mediante enlaces del tipo (14). La longitud de la cadena es de alrededor de 100 disacridos.

HEPARINA

Parecida al heparn sulfato, pero de mayor peso molecular (entre 6 y 40 kDa) y con mayor grado de sulfatacin. De hecho, es la biomolcula con mayor densidad de carga negativa que se conoce(ver figura de la tabla inferior).Se puede considerar queest formada por dos disacridos alternantes: Elprimer disacrido: cidoL-irudnico-2-sulfatounido a unaglucosamina(que puede estar sulfatada en posicin O-3, O-6 o N-2) mediante un enlace (14). Elsegundo disacrido: cidoD-glucurnicounido a unaglucosamina(que puede estar sulfatada en posicin O-3, O-6 o N-2) mediante un enlace (14).El primer disacrido se une al segundo mediante un enlace (14):Heparina (2D)

Destaca por suspropiedades anticoagulantes. Su poder anticoagulante se debe a que la protena antitrombina (1) se activa al unirse a la heparina (2). La antitrombina activada se une a la trombina (3), impidiendo que sta polimerice el fibringeno de la sangre para formar el cogulo. Por ltimo, el complejo inactivo antitrombina-trombina se disocia de la heparina (4), que puede seguir con su actividad anticoagulante:Accin anticoagulante de la heparina

POLMEROS RAMIFICADOS DE ESTRUCTURA COMPLEJAForman parte de la pared celular de las Eubacterias. Segn la estructura de la pared bacteriana, las eubacterias se clasifican enGram-positivasyGram-negativas, en funcin de que den positivo o no a un procedimiento de tincin desarrollado por el microbilogo dans Gram (1853-1938).Tipo de bacteriaGram (+)Gram(-)

ComposicinPeptidoglicanoPeptidoglicano

cidos teicoicosLipopolisacrido

Aspecto de las bacterias al microscopio ptico

Aspecto de la pared celular al microscopio electrnico

Representacin esquemtica

PEPTIDOGLICANO

La estructura delpeptidoglicano(tambin llamadomurena) es ligeramente distinta en bacterias Gram-positivas y Gram-negativas. En Gram-positivas forma una capa mucho ms gruesa que en Gram-negativas. En ambos casos est formado por: cadenas lineales de un polisacrido formado por residuos alternativos deN-acetilglucosaminayN-acetilmurmicounidos mediante unenlace (14) El N-acetilmurmico est unido a untetrapptido(segmento de 4 aminocidos) que se caracteriza por poseer D-aminocidos. La composicin del tetrapptido es ligeramente distinta en Gram-positivas y Gram-negativas Los distintostetrapptidos estn conectadosentre s, bien a travs de puentes depentaglicina(pentapptido formado por 5 glicinas), como ocurre en las Gram-positivas, bien directamente, como ocurre en las Gram-negativas.De esta forma se genera una estructura rgida, con forma de jaulaque rodea la totalidad de la clula, y que hace del peptidoglicano una de las molculas de mayor tamao que se conocen.disacrido + tetrapptidotetrapptidos directamente unidos(Gram -)

Peptidoglicano (3D)puentes de pentaglicina(Gram +)

La accin de antibiticos como la penicilina y la cefalosporina se basa en el hecho de que impiden la sntesis del peptidoglicano, y por tanto, de la pared bacteriana.

CIDOS TEICOICOS

Junto a los peptidoglicanos, forman parte de la pared de bacteriasGram-positivas.Hay dos tipos (Figura de la derecha): Loscidos teicoicos: forman parte de la gruesa capa de peptidoglicano que rodea a la membrana plasmtica y estn directamente unidos a l mediante un enlace fosfodister. De este modo pueden conectar varias capas de peptidoglicano. Loscidos lipoteicoicos: atraviesan totalmente la capa de peptidoglicano porque estn integrados en la membrana plasmtica por medio de dos cadenas de cido graso.Loscidos teicoicosson polmeros de unpolialcohol(glicerol o ribitol). Las molculas de polialcohol se unen entre s medianteenlaces ster con el cido fosfrico, formando una cadena lineal. Tras polimerizar, los hidroxilos libres del polialcohol pueden estarglicosilados(conglucosa,galactosaoN-Acetilglucosamina) oesterificadosconD-Alanina(Ver figuras de la tabla inferior).cido teicoico (glicerol)cido teicoico (ribitol)cido lipoteicoico

Loscidos lipoteicoicosconstan de un polmero lineal formado por entre 16 y 40 unidades deglicerol-fosfato, unido a unglicolpidoque vara segn las especies y que permite a la molcula integrarse en la membrana plasmtica. Como en el caso de los cidos teicoicos, el hidroxilo libre del polialcohol pueden estarglicosilado(conglucosa,galactosaoN-Acetilglucosamina) oesterificado con D-Alanina(Ver figura derecha de la tabla superior).

LIPOPOLISACRIDOS

Loslipopolisacridos(LPS), junto con los peptidoglicanos, forman parte de la pared de la pared celular de las bacterias Gram-negativas (figura inferior). Tienen carcter anfiptico, presentan carga negativa, y repelen molculas hidrofbicas. Son txicos para el hombre, y tambin se llamanendotoxinas.

El LPS se compone de dos partes: Ellpido A, que est formado pordos N-acetilglucosaminas(GlcNAc)fosforiladas. Las GlcNAc estn unidas a6 cadenas saturadas de cido graso, que contienen algunos cidos grasos poco frecuentes (como el cido hidroximirstico) y que permiten anclar el PLS en la membrana externa de las bacterias Gram-negativas. En la figura de la derecha muestra la estructura del lpido A en la enterobacteriaEscherichia coli. Una cadena depolisacridocompleja, en la que se distinguen dos zonas (Figura de la derecha de la tabla inferior):1. el ncleo, un oligosacrido que est unido a una de las GlcNAc del lpido A2. el antgeno-O: una serie de 3 a 5 monosacridos que se repiten (hasta 40 veces, en algunos casos), y que es distinto segn las especies. Es el causante de la respuesta inmunolgica que provocan estas bacterias.Lpido A deEscherichia coliCadena de polisacrido del LPS deE. coli

ASPECTOS GENERALES DE LOS CIDOS NUCLEICOSLos cidos nucleicos fueron descubiertos por Freidrich Miescher (foto de la izquierda) en 1869.Este enlace te lleva a una excelente animacin (la nmero 15) de cmo fueron descubiertos.Hay 2 tipos de cidos nucleicos (AN): elcido desoxirribonucleico(DNA) y elcido ribonucleico(RNA), y estn presentes en todas las clulas. Su funcin biolgica no qued plenamente demostrada hasta que Avery y sus colaboradoresdemostraron en 1944 queel DNA era la molcula portadora de la informacin gentica.Los AN sonpolmeros linealesen los que la unidad repetitiva, llamadanucletido(Figura de la derecha), est constituda por: (1) una pentosa (la ribosa o la desoxirribosa), (2) cido fosfrico y (3) una base nitrogenada (purina o pirimidina). La unin de la pentosa con una base constituye unnuclesido(zona sombreada de la figura). La unin mediante un enlace ster entre el nuclesido y el cido fosfrico da lugar al nucletido.

ElDNA y el RNA se diferencian porque: el peso molecular del DNA es generalmente mayor que el del RNA el azcar del RNA es ribosa, y el del DNA es desoxirribosa el RNA contiene la base nitrogenada uracilo, mientras que el DNA presenta timina la configuracin espacial del DNA es la de un doble helicoide, mientras que el RNA es un polinucletido lineal, que ocasionalmente puede presentar apareamientos intracatenariosDiferencias estructurales entre el DNA y el RNA

*pentosabases nitrogenadasestructura

DNA

RNA