5.13A: Biosíntesis de polisacáridos

Términos clave

• Polisacáridos: Los polisacáridos son moléculas largas de carbohidratos de unidades monoméricas repetidas unidas por enlaces glucosídicos. Su estructura varía de lineal a muy ramificada. Los polisacáridos suelen ser bastante heterogéneos y contienen ligeras modificaciones de la unidad repetitiva.
• Gluconeogénesis: La gluconeogénesis (abreviada GNG) es una vía metabólica que da lugar a la generación de glucosa a partir de sustratos de carbono que no son carbohidratos, como el piruvato, el lactato, el glicerol y los aminoácidos glucogénicos.
• Glucosiltransferasas: Las glucosiltransferasas son un tipo de glucosiltransferasas que permiten la transferencia de glucosa como la síntesis de glucógeno.

Los polisacáridos son moléculas largas de carbohidratos de unidades monoméricas repetidas unidas por enlaces glucosídicos. Su estructura varía de lineal a muy ramificada. Los polisacáridos suelen ser bastante heterogéneos y contienen ligeras modificaciones de la unidad repetitiva. Dependiendo de su estructura, estas macromoléculas pueden tener propiedades distintas a las de sus componentes monosacáridos. Pueden ser amorfas o incluso insolubles en agua.

Uno de los componentes más comunes de los polisacáridos es la glucosa. Sin embargo, la glucosa tiene que estar en sus formas activadas. Hay dos formas de glucosa activada: UDP-glucosa y ADP-glucosa.

La glucosa difosfato de uridina (glucosa difosfato de uracilo, UDP-glucosa) es un azúcar nucleótido. Los componentes de la UDP-glucosa son el grupo pirofosfato, el azúcar pentosa ribosa, la glucosa y la nucleobase uracilo. Se utiliza en el metabolismo de los azúcares nucleótidos como una forma activada de la glucosa como sustrato para las enzimas llamadas glucosiltransferasas. La UDP-glucosa también puede utilizarse como precursor de los lipopolisacáridos y del peptidoglicano. La ADP-glucosa suele ser el precursor de la producción de glucógeno en las bacterias.



Cuando las células se cultivan con una fuente de carbono diferente a la glucosa, entonces los polisacáridos se sintetizan utilizando una vía diferente. La gluconeogénesis (abreviada GNG) es una vía metabólica que da lugar a la generación de glucosa a partir de sustratos de carbono que no son carbohidratos, como el fosfoenolpiruvato (PEP). El PEP se forma a partir de la descarboxilación del oxaloacetato y la hidrólisis de una molécula de guanosina trifosfato. Esta reacción es un paso limitante en la gluconeogénesis.

Las bacterias patógenas suelen producir una gruesa capa de polisacáridos parecida a una mucosa. Esta «cápsula» encubre las proteínas antigénicas de la superficie bacteriana que, de otro modo, provocarían una respuesta inmunitaria y, por tanto, conducirían a la destrucción de la bacteria. Las bacterias y muchos otros microbios, incluidos los hongos y las algas, suelen segregar polisacáridos como adaptación evolutiva para ayudarles a adherirse a las superficies y evitar que se sequen. Los seres humanos han convertido algunos de estos polisacáridos en productos útiles, como la goma xantana, el dextrano, la goma welan, la goma gellan, la goma diutan y el pullulan.