Disacárido

Azúcar complejo
Sacarosa, un disacárido formado a partir de la condensación de una molécula de glucosa y una molécula de fructosa.

Un disacárido (también llamado azúcar doble o biosa ) [1] es el azúcar que se forma cuando dos monosacáridos se unen mediante un enlace glucosídico . [2] Al igual que los monosacáridos, los disacáridos son azúcares simples solubles en agua. Tres ejemplos comunes son la sacarosa , la lactosa y la maltosa .

Los disacáridos son uno de los cuatro grupos químicos de carbohidratos (monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos ). Los tipos más comunes de disacáridos (sacarosa, lactosa y maltosa) tienen 12 átomos de carbono y su fórmula general es C 12 H 22 O 11 . Las diferencias entre estos disacáridos se deben a la disposición atómica dentro de la molécula . [3]

La unión de monosacáridos en un azúcar doble ocurre mediante una reacción de condensación , que implica la eliminación de una molécula de agua de los grupos funcionales únicamente. La descomposición de un azúcar doble en sus dos monosacáridos se logra mediante hidrólisis con la ayuda de un tipo de enzima llamada disacaridasa . A medida que la construcción del azúcar más grande expulsa una molécula de agua, su descomposición consume una molécula de agua. Estas reacciones son vitales en el metabolismo . Cada disacárido se descompone con la ayuda de una disacaridasa correspondiente ( sacarasa , lactasa y maltasa ).

Clasificación

Hay dos clases de disacáridos funcionalmente diferentes:

  • Disacáridos reductores , en los que un monosacárido, el azúcar reductor del par, todavía tiene una unidad hemiacetal libre que puede actuar como un grupo aldehído reductor; la lactosa , la maltosa y la celobiosa son ejemplos de disacáridos reductores, cada uno con una unidad hemiacetal, la otra ocupada por el enlace glucosídico , que le impide actuar como agente reductor . Se pueden detectar fácilmente mediante la prueba de Woehlk o la prueba de Fearon sobre metilamina . [4]
  • Disacáridos no reductores , en los que los monosacáridos componentes se unen a través de un enlace acetal entre sus centros anoméricos . Esto da como resultado que ninguno de los monosacáridos quede con una unidad hemiacetal libre para actuar como agente reductor. La sacarosa y la trehalosa son ejemplos de disacáridos no reductores porque su enlace glucosídico se encuentra entre sus respectivos átomos de carbono hemiacetales. La reactividad química reducida de los azúcares no reductores, en comparación con los azúcares reductores, puede ser una ventaja cuando la estabilidad en el almacenamiento es importante. [5] [6]

Formación

La formación de una molécula de disacárido a partir de dos moléculas de monosacárido se produce desplazando un grupo hidroxi de una molécula y un núcleo de hidrógeno (un protón ) de la otra, de modo que los nuevos enlaces vacantes en los monosacáridos unan los dos monómeros . Debido a la eliminación de la molécula de agua del producto, el término de conveniencia para dicho proceso es " reacción de deshidratación " (también " reacción de condensación " o " síntesis de deshidratación "). Por ejemplo, el azúcar de la leche (lactosa) es un disacárido formado por la condensación de una molécula de cada uno de los monosacáridos glucosa y galactosa , mientras que el disacárido sacarosa presente en la caña de azúcar y la remolacha azucarera es un producto de condensación de glucosa y fructosa . La maltosa , otro disacárido común, se condensa a partir de dos moléculas de glucosa. [7]

La reacción de deshidratación que une los monosacáridos en disacáridos (y también une los monosacáridos en polisacáridos más complejos ) forma lo que se denomina enlaces glucosídicos. [8]

Propiedades

El enlace glucosídico puede formarse entre cualquier grupo hidroxilo del monosacárido componente. Por lo tanto, incluso si ambos azúcares componentes son iguales (por ejemplo, glucosa), diferentes combinaciones de enlaces (regioquímica) y estereoquímica ( alfa- o beta- ) dan como resultado disacáridos que son diastereoisómeros con diferentes propiedades químicas y físicas. Dependiendo de los constituyentes monosacáridos, los disacáridos a veces son cristalinos, a veces solubles en agua y a veces de sabor dulce y sensación pegajosa. Los disacáridos pueden servir como grupos funcionales formando enlaces glucosídicos con otros compuestos orgánicos, formando glicósidos .

Asimilación

La digestión de disacáridos implica su descomposición en monosacáridos.

Disacáridos comunes

DisacáridoUnidad 1Unidad 2Vínculo
Sacarosa (azúcar de mesa, azúcar de caña, azúcar de remolacha o sacarosa)GlucosaFructosaα(1→2)β
Lactosa (azúcar de la leche)GalactosaGlucosaβ(1→4)
Maltosa (azúcar de malta)GlucosaGlucosaα(1→4)
TrehalosaGlucosaGlucosaα(1→1)α
CelobiosaGlucosaGlucosaβ(1→4)
QuitobiosaGlucosaminaGlucosaminaβ(1→4)

La maltosa, la celobiosa y la quitobiosa son productos de hidrólisis de los polisacáridos almidón , celulosa y quitina , respectivamente.

Los disacáridos menos comunes incluyen: [9]

DisacáridoUnidadesVínculo
KojibiosaDos glucosasα(1→2) [10]
NigerosaDos glucosasα(1→3)
IsomaltosaDos glucosasα(1→6)
β,β-trehalosaDos glucosasβ(1→1)β
α,β-trehalosaDos glucosasα(1→1)β [11]
SoforosaDos glucosasβ(1→2)
LaminaribiosisDos glucosasβ(1→3)
GentiobiosaDos glucosasβ(1→6)
TrehalulosaUna glucosa y una fructosaα(1→1)
TuranósidoUna glucosa y una fructosaα(1→3)
MaltulosaUna glucosa y una fructosaα(1→4)
LeucrosaUna glucosa y una fructosaα(1→5)
IsomaltulosaUna glucosa y una fructosaα(1→6)
GentiobiulosaUna glucosa y una fructosaβ(1→6)
ManobiosaDos manosasYa sea α(1→2), α(1→3), α(1→4), o α(1→6)
MelibiosaUna galactosa y una glucosa.α(1→6)
AlolactosaUna galactosa y una glucosa.β(1→6)
MelibiulosaUna galactosa y una fructosa.α(1→6)
LactulosaUna galactosa y una fructosa.β(1→4)
RutinosaUna ramnosa y una glucosaα(1→6)
RutinulosaUna ramnosa y una fructosa.β(1→6)
XilobiosaDos xilopiranosasβ(1→4)

Referencias

  1. ^ "Biosa". Merriam-Webster .
  2. ^ IUPAC , Compendio de terminología química , 2.ª edición (el "Libro de oro") (1997). Versión corregida en línea: (2006–) "disacáridos". doi :10.1351/goldbook.D01776
  3. ^ Kwan, Lam Peng (2000). Biología: un curso para el nivel O. p. 59. ISBN 9810190964.
  4. ^ Ruppersberg, Klaus; Herzog, Stefanie; Kussler, Manfred W.; Parchmann, Ilka (2019). "Cómo visualizar los diferentes contenidos de lactosa de los productos lácteos mediante la prueba de Fearon y la prueba de Woehlk en experimentos en el aula y un nuevo enfoque de los mecanismos y fórmulas de los misteriosos colorantes rojos". Chemistry Teacher International . 2 (2). doi : 10.1515/cti-2019-0008 .
  5. ^ "Nomenclatura de carbohidratos (Recomendaciones 1996): 2-Carb-36". chem.qmul.ac.uk . Archivado desde el original el 2017-08-26 . Consultado el 2010-07-21 .
  6. ^ "Disacáridos y oligosacáridos". Sitio web de la facultad y el laboratorio de la Universidad de Virginia . Archivado desde el original el 18 de noviembre de 2018. Consultado el 29 de enero de 2008 .
  7. ^ Whitney, Ellie; Sharon Rady Rolfes (2011). Peggy Williams (ed.). Understanding Nutrition (Duodécima edición). California: Wadsworth, Cengage Learning. pág. 100. ISBN 978-0-538-73465-3.
  8. ^ "Enlace glucosídico". OChemPal . Universidad del Valle de Utah. Archivado desde el original el 12 de mayo de 2013. Consultado el 11 de diciembre de 2013 .
  9. ^ Parrish, FW; Hahn, WB; Mandels, GR (julio de 1968). "Crypticity of Myrothecium verrucaria Spores to Maltose and Induction of Transport by Maltulosa, a Common Maltose Contaminant" (Cripticidad de las esporas de Myrothecium verrucaria a la maltosa e inducción del transporte por maltulosa, un contaminante común de maltosa). J. Bacteriol . 96 (1). Sociedad Americana de Microbiología: 227–233. doi : 10.1128/JB.96.1.227-233.1968 . PMC 252277. PMID  5690932 . 
  10. ^ Matsuda, K.; Abe, Y; Fujioka, K (noviembre de 1957). "Kojibiosa (2-O-alfa-D-glucopiranosil-D-glucosa): aislamiento y estructura: síntesis química". Nature . 180 (4593): 985–6. Bibcode :1957Natur.180..985M. doi : 10.1038/180985a0 . PMID  13483573.
  11. ^ T. Taga; Y. Miwa; Z. Min (1997). "Monohidrato de α, β-trehalosa". Acta Crystallogr. C.53 (2): 234–236. doi :10.1107/S0108270196012693.
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