Glucosa

Qué es la glucosa y de dónde viene su nombre

La glucosa es un carbohidrato simple, el más abundante en la naturaleza y el azúcar predominante en la sangre de los mamíferos. Su nombre procede del griego γλεῦκος (gleûkos, "mosto, vino dulce"), emparentado con γλυκύς (glykýs, "dulce"), al que se añade el sufijo químico -osa, indicativo de azúcar. Fue el químico francés Jean-Baptiste Dumas quien acuñó el término en 1838, casi un siglo después de que Andreas Marggraf aislara por primera vez esta sustancia a partir de uvas pasas en 1747. Marggraf no le asignó nombre propio: en sus notas la describió sencillamente como «eine Art Zucker» ("un tipo de azúcar").

A finales del siglo XIX, Emil Fischer dilucidó la configuración espacial de la molécula y distinguió sus dos formas especulares, los isómeros D y L. Solo el D-isómero (también llamado dextrosa, del latín dexter, "derecho", por su capacidad de desviar la luz polarizada a la derecha) se encuentra de forma natural en cantidades significativas en los organismos vivos.

Estructura molecular de la glucosa

En su forma de cadena abierta, la glucosa es un polihidroxialdehído con seis carbonos: un grupo aldehído terminal y cinco grupos hidroxilo. Sin embargo, esta configuración lineal es inestable en medio acuoso. Los grupos funcionales de la molécula reaccionan entre sí formando un enlace hemiacetal intramolecular, y la cadena se cierra en un anillo de seis miembros (semejante al del pirano) o, con menor frecuencia, de cinco miembros (semejante al del furano). Cerca del 99 % de la glucosa disuelta en agua adopta la forma cíclica de seis miembros, denominada glucopiranosa.

Al cerrarse el anillo aparece un nuevo centro quiral en el carbono 1, el llamado carbono anomérico. Según la orientación del grupo hidroxilo en ese carbono, la molécula puede adoptar la configuración α o la configuración β. No es un detalle menor: la diferencia entre ambas formas determina, por ejemplo, que los polímeros de glucosa con enlaces α (como el glucógeno y el almidón) sirvan como reserva energética, mientras que los polímeros con enlaces β (como la celulosa) cumplan funciones estructurales en las plantas.

La glucosa en el metabolismo celular

Cuando la glucosa entra en una célula, una enzima (la hexoquinasa en la mayoría de los tejidos, o la glucoquinasa en el hígado y las células beta del páncreas) le añade un grupo fosfato en la posición 6, convirtiéndola en glucosa-6-fosfato. Esta fosforilación inicial tiene un doble propósito: atrapa la molécula dentro de la célula (la forma fosforilada no puede atravesar la membrana plasmática) y la activa para su incorporación a las distintas rutas metabólicas.

Desde ese punto de bifurcación, la glucosa-6-fosfato puede seguir varios caminos. La glucólisis la degrada para obtener energía en forma de ATP. La vía de las pentosas fosfato la desvía hacia la producción de NADPH y de azúcares de cinco carbonos necesarios para la síntesis de ácidos nucleicos. La glucogénesis la almacena en forma de glucógeno hepático o muscular. Y, cuando el organismo necesita liberar glucosa de nuevo a la sangre, la glucogenólisis degrada esas reservas y la glucosa-6-fosfatasa le retira el grupo fosfato para que pueda salir del hepatocito hacia la circulación.

Existe además una ruta inversa, la gluconeogénesis, capaz de fabricar glucosa a partir de precursores no glucídicos (lactato, glicerol, ciertos aminoácidos). Esta vía se activa sobre todo en períodos de ayuno prolongado o ejercicio intenso, y tiene lugar principalmente en el hígado y, en menor medida, en el riñón.

Preguntas frecuentes

¿Qué relación tienen los términos "glucosa", "glicemia" y "glucógeno" desde el punto de vista etimológico?

Los tres derivan de la misma raíz griega, γλυκύς (glykýs), que significa "dulce". La diferencia ortográfica entre "glucosa" (con u) y "glucógeno" o "glicemia" (a veces escrito "glucemia") refleja las lenguas intermedias por las que pasó cada término: "glucosa" llegó al castellano a través del francés y del alemán, mientras que "glucógeno" fue acuñado directamente del francés glycogène por Claude Bernard en 1857.

¿Glucosa y dextrosa son lo mismo?

Sí. Dextrosa es el nombre que recibe la D-glucosa cuando se obtiene industrialmente, por lo general a partir de la hidrólisis del almidón de maíz. En la práctica clínica es habitual encontrar el término "dextrosa" en el etiquetado de sueros intravenosos y en la industria alimentaria, pero la molécula es idéntica a la glucosa que circula por la sangre.

¿Por qué el cerebro depende tanto de la glucosa?

El cerebro consume aproximadamente el 20 % de la glucosa que utiliza el organismo en reposo, a pesar de representar solo un 2 % del peso corporal. Esta desproporción se explica porque las neuronas tienen una capacidad muy limitada para utilizar ácidos grasos como combustible alternativo y carecen de reservas significativas de glucógeno. En condiciones de ayuno prolongado, el cerebro puede adaptarse parcialmente al uso de cuerpos cetónicos, pero la glucosa sigue siendo su sustrato preferente.

¿Cuándo se determinó la estructura espacial completa de la glucosa?

Entre 1891 y 1894, Emil Fischer estableció la configuración de los cuatro centros quirales de la D-glucosa mediante una serie de reacciones químicas sistemáticas. Ese trabajo, que le valió el Premio Nobel de Química en 1902, sentó las bases de la estereoquímica de los azúcares y dio origen a las proyecciones de Fischer, un sistema de representación plana de moléculas quirales que sigue utilizándose hoy en la enseñanza de la bioquímica.

Referencias

1. Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos. Prueba de glucosa en la sangre. MedlinePlus en español. Disponible en: https://medlineplus.gov/spanish/pruebas-de-laboratorio/prueba-de-glucosa-en-la-sangre/
2. Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos. Azúcar en la sangre. MedlinePlus en español. Disponible en: https://medlineplus.gov/spanish/bloodglucose.html
3. Merck & Co. Descripción general de la diabetes mellitus. Manual MSD, versión para público general. Disponible en: https://www.msdmanuals.com/es/hogar
4. Real Academia Española. Glucosa. Diccionario de la lengua española, 23.ª edición. Disponible en: https://dle.rae.es/glucosa