Definición de pentosa
Una pentosa es un monosacárido cuya composición incluye cinco átomos de carbono en cadena, los cuales desarrollan una función estructural. Los monosacáridos, en tanto, son azúcares que resultan imposibles de descomponer a través de hidrólisis.
Se entiende por hidrólisis una reacción química que tiene lugar entre dos moléculas: una de agua y otra de gran tamaño, que se conoce con el nombre de macromolécula. Luego de esta reacción, la de agua sufre una división y sus átomos se vuelven parte de una unión de una especie química diferente.
Cabe recordar que los azúcares son glúcidos, también llamados hidratos de carbono o carbohidratos. Se trata de biomoléculas formadas por carbono, oxígeno e hidrógeno.
Las pentosas, en definitiva, son monosacáridos, azúcares y glúcidos, términos que aluden a diferentes tipos de clasificaciones. En su estructura presentan grupos hidroxilos y un grupo carbonilo que puede aparecer como cetona (en el caso de las cetopentosas) o aldehído (en la aldopentosas).
Retomando el concepto de macromolécula, este tipo de moléculas especialmente grandes se crea por medio de un proceso químico llamado polimerización, al cual se someten subunidades conocidas como monómeros, moléculas cuya masa es más pequeña. Hay macromoléculas orgánicas e inorgánicas; en el ámbito de la bioquímica, las más frecuentes son los biopolímeros, es decir las que forman parte de los organismos vivos. También existen macromoléculas no poliméricas, tales como los macrociclos y los lípidos, y sintéticas, como ciertas fibras, los nanotubos de carbono y los plásticos.
Podemos encontrar pentosas en los ácidos nucleicos como el ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico). Estos ácidos son polímeros desarrollados mediante la repetición de monómeros que se conocen como nucleótidos. Cada nucleótido, a su vez, se forma por una pentosa, una base nitrogenada y un grupo fosfato. En el ADN, la pentosa que aparece es la desoxirribosa, mientras que la pentosa interviniente en el ARN es la ribosa.
La desoxirribosa es un sólido incoloro y cristalino. El ADN posee cadenas de nucleótidos con esta pentosa que se unen mediante grupos fosfato.
La ribosa, por su parte, es una pentosa que deriva de un proceso de polimerización de la eritrosa. Al hidrolizar el ARN, es posible obtener la ribosa y otros compuestos.
Tanto la desoxirribosa como la ribosa forman parte de las aldopentosas. En el conjunto de las cetopentosas, por otro lado, podemos hallar a la ribulosa, clave en la fotosíntesis de las plantas.
En este marco podemos hablar de la ruta de la pentosa fosfato. Es de tipo metabólica y se encuentra ligada íntimamente a la glucólisis, en la que se usa la glucosa para producir ribosa, fundamental para la biosíntesis de ácidos nucleicos y nucleótidos. Por otro lado, también se consigue poder reductor (la capacidad de donar electrones o recibir protones que tienen algunas biomoléculas en ciertas reacciones químicas), en este caso en forma de nicotinamida adenina dinucleótido fosfato (NADPH), que luego se usa como coenzima en el metabolismo anabólico.
El sitio en el que se da la ruta de la pentosa fosfato es el citosol, o sea el líquido del interior de las células. Se pueden apreciar dos fases: la oxidativa y la no oxidativa. A lo largo de la fase oxidativa, se consigue NADPH partiendo de la glucosa-6-fosfato que se obtiene al fosforilar la glucosa libre y esto deriva en la formación de ribulosa-5-fosfato y su posterior isomerización para convertirla en ribosa-5-fosfato.
Si la célula requiere una mayor cantidad de NADPH que de ribosa-5-fosfato, entonces comienza la fase no oxidativa, donde coexisten diversas reacciones que conducen a la formación de gliceraldehído-3-fosfato y fructosa-6-fosfato, que pueden continuar con la glucólisis. El excedente de ribosa-5-fosfato se puede eliminar, ya que la reacción por la cual se obtiene es reversible.