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Los oligosacáridos, como los demás carbohidratos, están conformados por monosacáridos que pueden ser cetosas (con un grupo ceto) y aldosas (con un grupo aldehído). Ambos tipos de azúcares poseen numerosos grupos hidroxilos, es decir son sustancias polihidroxiladas, cuyos grupos alcohol pueden ser primarios o secundarios.
La estructura de los monosacáridos que conforman los oligosacáridos es cíclica, y pueden ser del tipo piranosa o furanosa. Por ejemplo, la glucosa es una aldosa cuya estructura cíclica es una piranosa. Mientras que la fructosa es una cetosa cuya estructura cíclica es una furanosa.
Todos los monosacáridos que conforman los oligosacáridos poseen la configuración D del gliceraldehído. Debido a ello, la glucosa es una D-glucopiranosa y la fructosa es una D-fructopiranosa. La configuración en torno al carbono anomérico, C1 de la glucosa y C2 en la fructosa, determina la configuración alfa o beta.
El grupo anomérico de un azúcar puede condensar con un alcohol para formar enlaces α– y β-glucósidos.
Los oligosacáridos no digeribles (OND) tienen la configuración β, la cual no puede ser hidrolizada por enzimas digestivas del intestino y la saliva. Sin embargo, son sensibles a la hidrólisis por enzimas de bacterias del colon.