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INTRODUCCIÓN

Azúcares y células. Las moléculas de azúcar dan forma al paisaje molecular de los organismos vivos. Los carbohidratos unidos a proteínas de membrana y los lípidos son especialmente notables en la superficie externa de las células.

Sabores dulce y amargo: las funciones de las moléculas de azúcar

Durante varios cientos de millones de años, las plantas y los animales que se alimentan de plantas (llamados herbívoros) han estado involucrados en una lucha por la supervivencia. Los herbívoros obtienen energía y nutrientes de la biomasa vegetal, el producto de la fotosíntesis. Para protegerse, muchas especies de plantas sintetizan moléculas tóxicas que disuaden o matan a los herbívoros. Los ejemplos incluyen cristales de oxalato (C2O42–), que causan ardor intenso e irritación en la boca, y estricnina, que causa espasmos musculares y asfixia al bloquear un canal de cloruro en la médula espinal y el cerebro. Aunque muchos animales han desarrollado varios tipos de defensas contra las toxinas de las plantas (p. ej., inactivando las reacciones de biotransformación), su principal medio de protección es el sentido del gusto. El gusto, mediado por las células receptoras del gusto dentro de las papilas gustativas, permite que un animal evalúe de forma rápida lo que está comiendo. La unión de las moléculas de los alimentos a los receptores del gusto inicia la despolarización de las membranas celulares de los receptores del gusto. En los seres humanos, las señales del gusto, transmitidas a través de potenciales de acción en las fibras nerviosas sensoriales cercanas a las células receptoras del gusto, se transmiten por último a la corteza gustativa en el lóbulo frontal del cerebro. Las neuronas quimiosensoriales dentro de la corteza cerebral son responsables de la percepción del gusto.

La mayoría de los animales tienen cinco tipos principales de percepción del sabor: dulce, sabroso, amargo, ácido y salado. Cada uno permite a los animales identificar nutrientes específicos o amenazas fisiológicas. Los sabores dulce y sabroso, por ejemplo, indican que un alimento es una rica fuente de azúcares o aminoácidos, respectivamente. Estos gustos son agradables y estimulan el comportamiento de alimentación. La conducta de evitación se desencadena por el sabor amargo, que indica toxicidad, y los altos niveles de sabores salados y ácidos, que indican la presencia de electrólitos y ácidos en los alimentos. De los cinco tipos de sabor, el dulce y el amargo son los más importantes para evaluar el contenido energético y la seguridad de los alimentos. Las células receptoras dulces detectan azúcares a 0.01 M o más de forma que sólo los alimentos ricos en energía provoquen un comportamiento alimenticio. En contraste, el umbral para el sabor amargo es muy bajo. La quinina, un ejemplo de los alcaloides (un grupo de moléculas de plantas que contienen nitrógeno con potentes propiedades fisiológicas) del árbol de Cinchona, se detecta a 0.8 μM.

Una de las características ...

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