Disoluciones, pH y Glúcidos: Propiedades y Clasificación

Disoluciones y sus Propiedades

Disolución

Una disolución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. Las propiedades de una disolución verdadera incluyen:

Difusión

Es el reparto homogéneo de las partículas de un fluido cuando está en otro, debido a que las partículas de líquidos y gases están en constante movimiento. Ejemplo: humidificación del aire.

Ósmosis

Es el paso de disolvente a través de una membrana semipermeable, que impide el paso de soluto, entre dos disoluciones de diferente concentración hasta alcanzar un equilibrio de concentraciones. Las moléculas de H₂O chocan más contra la membrana en el lado diluido porque intentan pasar, ese impulso para pasar es la presión osmótica.

Consecuencias de la Presión Osmótica

• Medio externo isotónico: no pasa nada.
• Medio externo hipotónico: la célula se hincha (turgencia) por la entrada de H₂O.
• Medio externo hipertónico: la célula pierde H₂O, se arruga y la membrana puede acabar rota (plasmólisis).

Valores de pH y su Importancia

Los valores de pH van de 0 a 14: 0-6 son disoluciones ácidas, 8-14 son disoluciones básicas y 7 es una disolución neutra. Todos los seres vivos mantienen constante el pH de su medio interno gracias a las sales minerales disueltas que actúan como disoluciones tampón. Si el pH cambia, muchas reacciones químicas cambiarían el sentido de la reacción, y muchas enzimas se desnaturalizarían, lo que cambiaría su estructura y, a su vez, sus funciones biológicas, provocando graves trastornos e incluso la muerte.

Ejemplos de Tampones

• Tampón fosfato: H₂PO₄^- acidifica HPO₄^2- + H⁺, manteniendo constante el pH interno celular a 7.2.
• Tampón bicarbonato: H⁺ + HCO₃^- neutraliza H₂CO₃ que se descompone en CO₂ + H₂O. El ácido carbónico es muy inestable y se descompone en CO₂ y H₂O. Ante una acidosis de la sangre (exceso de H⁺), el HCO₃^- se une al exceso de H⁺ generando H₂CO₃ que se descompone inmediatamente en CO₂ y H₂O.

Glúcidos: Estructura, Clasificación y Propiedades

Composición y Estructura

Los glúcidos están compuestos por carbono, hidrógeno y oxígeno, con la fórmula general (CH₂O)_n. Todos tienen un grupo carbonilo (C=O) que puede ser aldehído (H-C=O) en los polihidroxialdehídos o cetónico (C=O) en las polihidroxicetonas.

Clasificación

Los glúcidos se clasifican en:

• Monosacáridos: unidades básicas.
• Holósidos:
  • Polisacáridos: más de 10 monosacáridos, pueden ser homopolisacáridos (un solo tipo de monosacárido) o heteropolisacáridos (varios tipos de monosacáridos).
  • Oligosacáridos: de 2 a 10 monosacáridos.
• Heterósidos: formados por glúcidos y otras moléculas como proteínas (glucoproteínas) o lípidos (glucolípidos).

Propiedades Físicas

• Sólidos cristalinos.
• Blancos.
• Dulces.
• Hidrosolubles (los radicales OH y H tienen alta polaridad eléctrica).

Propiedades Químicas

• Pueden asociarse con NH₂, H₂PO₄, HSO₄ y otros monosacáridos.
• Pueden oxidarse (actúan como reductores).
• Son la fuente básica de energía celular: C_nH_2nO_n + nO₂ → n(CO₂) + n(H₂O) + energía.

Estereoisómeros

• Enantiómeros: tienen todos los grupos OH de los carbonos asimétricos cambiados.
• Diastereoisómeros: no todos los grupos OH de los carbonos asimétricos están cambiados.
• Epímeros: si el grupo OH de cualquier carbono asimétrico que no determina D o L está cambiado.

Se denominan D- si el carbono asimétrico más alejado del grupo carbonilo tiene el OH a la derecha.

Triosas

Tienen 3 carbonos y son importantes en el metabolismo celular porque son metabolitos intermediarios de la degradación de la glucosa.

• Gliceraldehído: tiene un carbono asimétrico, si está con el grupo aldehído arriba, hay dos estereoisómeros: dextrógiro o levógiro (tienen actividad óptica).
• Dihidroxiacetona: no tiene carbono asimétrico, por lo que no tiene enantiómeros ni actividad óptica.

Tetrosas

• Eritrosa: intermediario en el proceso de nutrición autótrofa.

Pentosas

Su estructura más estable es cíclica, debido a que el pentágono resultante se asemeja a una molécula llamada furano, por lo que tienen furano en el nombre.

• D-Ribosa: componente estructural de los nucleótidos.
• D-Ribulosa: molécula en la que se fija el CO₂ atmosférico en la fotosíntesis.