¿Qué son los polisacáridos y cuál es su papel fundamental en la biología?

Los polisacáridos son macromoléculas complejas formadas por la unión de una gran cantidad de monosacáridos mediante enlaces glucosídicos. Se sitúan dentro del grupo de los glúcidos y desempeñan funciones vitales en los organismos vivos, destacando principalmente como reservas energéticas y elementos estructurales. A diferencia de los biopolímeros informativos como el ADN, los polisacáridos presentan pesos moleculares elevados y variables debido a que el número de unidades que los componen no es fijo.

¿Cómo se estructuran químicamente los polisacáridos?

Los polisacáridos se forman por la polimerización de monosacáridos unidos a través de reacciones de condensación que liberan una molécula de agua por cada enlace covalente formado, específicamente de tipo glucosídico. Su fórmula general responde casi siempre a una simplificación de la estructura de los monosacáridos constituyentes. Pueden descomponerse mediante hidrólisis catalizada por enzimas específicas llamadas glucosidasas. Estas enzimas son altamente selectivas respecto al tipo de enlace; por ejemplo, las que rompen los enlaces alfa(1-4) presentes en el almidón no pueden degradar los enlaces beta(1-4) de la celulosa, a pesar de que el monómero base sea idéntico en ambos casos.

¿Qué función cumplen los polisacáridos como reserva energética?

Los polisacáridos de reserva permiten a las células almacenar cantidades masivas de azúcares, principalmente glucosa, sin alterar de forma crítica la presión osmótica ni la viscosidad intracelular. Si la glucosa se almacenara de manera libre como molécula pequeña y soluble, generaría problemas osmóticos incompatibles con la vida. En las plantas, el principal polisacárido de reserva es el almidón, mientras que en los animales y hongos cumple este rol el glucógeno, el cual posee una estructura más densamente ramificada que facilita su movilización rápida adaptada al movimiento activo.

De qué manera actúan como componentes estructurales?

Los polisacáridos estructurales proporcionan soporte mecánico y resistencia a las células de organismos como plantas, hongos y diversos protistas. Mediante la disposición de cadenas lineales unidas por enlaces de tipo beta, forman fibras resistentes que se disponen en haces paralelos estabilizados por puentes de hidrógeno. La celulosa constituye el componente principal de las paredes celulares vegetales y se considera la molécula orgánica más abundante del planeta. Por otro lado, la quitina, un polímero derivado que contiene nitrógeno, forma el exoesqueleto de los artrópodos y la pared celular de los hongos.

¿Cuál es la diferencia entre homopolisacáridos y heteropolisacáridos?

La clasificación de los polisacáridos según su composición química distingue fundamentalmente dos grandes grupos. Los homopolisacáridos u homoglicanos están formados por la repetición de un único tipo de monosacárido, tales como el almidón, el glucógeno y la celulosa. En contraste, los heteropolisacáridos o heteroglicanos contienen más de un tipo de monosacárido en su estructura repetitiva. Estos últimos participan con frecuencia en la formación de matrices extracelulares y complejos mixtos asociados a cadenas polipeptídicas, cumpliendo funciones mecánicas y de protección en los tejidos.

Qué importancia dietética poseen los polisacáridos complejos?

Aunque la mayoría de los organismos pluricelulares carecen de las enzimas necesarias para digerir polisacáridos estructurales como la celulosa, estos compuestos forman una parte indispensable de la nutrición humana bajo el concepto de fibra dietética. La fibra influye de manera directa en el tránsito gastrointestinal, modula la absorción de nutrientes, contribuye a la regulación de los niveles de lípidos y glucosa en sangre, y es fermentada en el colon por la microbiota intestinal, produciendo ácidos grasos de cadena corta con diversas funciones fisiológicas.

Sources & Further Reading

• Curtis, Helena. Curtis Biología. Séptima edición. Médica Panamericana, 2008.
• Varki, A. et al. Essentials of Glycobiology. Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1999.
• Matthews, C.E.; Van Holde, K.E.; Ahern, K.G. Biochemistry. 3rd edition. Benjamin Cummings, 1999.