Los polisacáridos son polímeros largos de monosacáridos y sus derivados. A diferencia de las proteínas o los ácidos nucleicos, estos polímeros pueden ser lineales o ramificados, y pueden contener solo un tipo de monosacárido (homopolisacáridos) o más de uno (heteropolisacáridos). Los polisacáridos también se pueden dividir aproximadamente en grupos según sus dos funciones principales: el almacenamiento de energía y sus contribuciones a los componentes estructurales de las células.
El almidón es la principal reserva de energía en las plantas; el glucógeno es la principal reserva de energía en los animales. El almidón es un homopolisacárido y tiene dos formas: amilopectina y α-amilosa. En la naturaleza, el almidón es aproximadamente de 10 a 30 por ciento de α-amilosa. La alfa-amilosa es un polímero de cadena lineal compuesto de residuos de glucosa en enlaces α (1 → 4). Su peso molecular varía de varios miles a más de un millón de gramos (2.205 libras) por mol. A diferencia de la amilopectina, que comprende del 70 al 90 por ciento de almidón natural, la a-amilosa es un polisacárido de ramificación. Aunque la amilopectina, como la α-amilosa, está compuesta enteramente de α-glucosa, sus residuos de α-glucosa se unen no solo en enlaces α (1 → 4) sino también en puntos de ramificación α (1 → 6). Las ramas ocurren cada doce a treinta residuos a lo largo de una cadena de glucosas unidas por (1 → 4). Como resultado, la amilopectina tiene un extremo reductor y muchos extremos no reductores. La amilasa enzimática descompone la amilopectina y la α-amilosa. En los animales, la α-amilasa salival comienza el proceso de digestión en la boca. La α-amilasa pancreática continúa el proceso en el intestino.
El glucógeno es el carbohidrato de almacenamiento de energía en los animales. El glucógeno se encuentra principalmente en el hígado (donde es responsable de hasta el 10 por ciento de la masa hepática) y el músculo esquelético (1 a 2 por ciento de la masa muscular esquelética). Al igual que la amilopectina, consta de residuos de α-glucosa en el enlace α (1 → 4), con puntos de ramificación α (1 → 6). Sin embargo, el glucógeno se ramifica más abundantemente que la amilopectina, con ramas cada ocho a doce residuos. Como resultado, tiene muchos más extremos no reductores. El glucógeno se descompone en estos extremos no reductores mediante la enzima glucógeno fosforilasa para liberar glucosa y obtener energía. Al tener muchos extremos reductores, el glucógeno se descompone más fácilmente en los casos en que un animal necesita un repentino estallido de energía.
Los homopolisacáridos estructurales primarios son celulosa y quitina. La celulosa, un componente principal de las paredes celulares de las plantas, es el polímero natural más abundante en la Tierra. Es responsable de gran parte de la masa de madera. El algodón es celulosa casi pura. Al igual que la α-amilosa, la celulosa es un polisacárido lineal compuesto enteramente de glucosa. Sin embargo, en la celulosa los residuos de glucosa se producen en el enlace β (1 → 4) en lugar de α (1 → 4) (ver Figura 1). Este cambio en la vinculación tiene profundos efectos sobre las propiedades químicas y estructurales de la celulosa. Las moléculas de glucosa en celulosa se invierten alternativamente (cada una invertida) de modo que cada cadena tiene una conformación muy extendida y rígida. Además, las hebras de celulosa individuales pueden formar enlaces de hidrógeno entre sí para proporcionar resistencia adicional. La mayoría de los animales, incluidos los humanos, carecen de las enzimas necesarias para disolver los enlaces α (1 → 4) y, por lo tanto, no pueden digerir la celulosa. Los animales que pueden (como los rumiantes) lo hacen a través de una simbiosis con bacterias que secretan enzimas que degradan la celulosa.
El segundo polímero más abundante en la Tierra es la quitina. La quitina comprende gran parte de los exoesqueletos de crustáceos, insectos y arañas, así como las paredes celulares de los hongos. Estructuralmente, la quitina es muy similar a la celulosa, excepto que su monosacárido básico es N-acetilglucosamina. La quitina, al igual que la celulosa, tiene sus unidades repetitivas unidas en enlaces β (1 → 4).
