Glucidos

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1. Formula molecular de los monosacáridos. ¿Qué representa? 2. Significado de polihidroxialdehído y polihidroxiacetona. 3. ¿dónde se sitúa la función carbonilo en las cetosas? 4. ¿Qué es un aminoazúcar? Nombra uno y su función 5. ¿Qué es una proyección de Fischer? 6. ¿Es soluble en agua un monosacárido, razónalo? 7. ¿es lo mismo un isómero espacial que un isómero óptico? 8. ¿qué es un carbono asimétrico? ¿recibe algún otro nombre? 9. ¿Qué es un enantiómero? 10. ¿Cómo se calcula el número de estereoisómeros de un monosacárido? Ejemplo 11. A partir de la molécula de D-eritrosa, indica cuál de los compuestos representados es su enantiómero L, su diastereoisómero y su epímero . 12. ¿qué es un enlace hemiacetal? 13. ¿Cómo se produce la ciclación de la glucosa? 14. ¿Qué es una proyección de Haworth? Ejemplo 15. Relación entre anómeros y mutarrotación. Ejemplo.

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Page 1: Glucidos

1. Formula molecular de los monosacáridos. ¿Qué representa?2. Significado de polihidroxialdehído y polihidroxiacetona.3. ¿dónde se sitúa la función carbonilo en las cetosas?4. ¿Qué es un aminoazúcar? Nombra uno y su función5. ¿Qué es una proyección de Fischer?6. ¿Es soluble en agua un monosacárido, razónalo?7. ¿es lo mismo un isómero espacial que un isómero óptico?8. ¿qué es un carbono asimétrico? ¿recibe algún otro nombre?9. ¿Qué es un enantiómero?10. ¿Cómo se calcula el número de estereoisómeros de un monosacárido?

Ejemplo11. A partir de la molécula de D-eritrosa, indica cuál de los compuestos

representados es su enantiómero L, su diastereoisómero y su epímero .12. ¿qué es un enlace hemiacetal?13. ¿Cómo se produce la ciclación de la glucosa?14. ¿Qué es una proyección de Haworth? Ejemplo15. Relación entre anómeros y mutarrotación. Ejemplo.

Page 2: Glucidos

GLÚCIDOSBiomoléculas formadas por C H O y otros bioelementos . CnH2nOn

que incluye Polihidroxialdehídos, Polihidroxiacetonas y sus

derivados más simples (aminas, ácidos, formas desoxigenadas), así

como sus formas de condensación entre sí o con otros compuestos

Funciones básicas:

Energética

Estructural

Otras: Anticoagulantes –anticongelantes

lubricantes-marcadores biológicos (glucómica)

Page 3: Glucidos

Osas oMonosacáridosNo hidrolizablesEntre 3 y 9 Carbonos

AldosasCarbonilo es un Aldehído

Aldotriosas Gliceraldehído

Aldotetrosas Eritrosa

Aldopentosas Ribosa

Aldohexosas Glucosa

CetosasCarbonilo es una Cetona

Cetotriosas Dihidroxiacetona

Cetotetrosas Eritrulosa

Cetopentosas Ribulosa

Cetohexosas Fructosa

Cetoheptosas Pseudoheptulosa

ÓsidosHidrolizables por rotura de enlaceO-glucosídico en monómeros

HolósidosSólo sustanciasglucídicas

Oligosacáridos2-10 monosacá.

Disacáridos Sacarosa

Trisacáridos Rafinosa

Polisacáridos+10 monosacá.

Homopolisacáridos1 sólo monosacárido

Almidón

Heteropolisacáridos2 ó más monómeros

Hemicelulosa

Heterósidos(Glucoconjugados)Monosacáridos + otra sustancia no glucídica

Glucolípidos Cerebrósidos

Glucoproteínas Peptidoglicanos

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MONOSACÁRIDOS

Page 5: Glucidos

Tres carbonos Cuatro carbonos Cinco carbonos

Seis carbonos

D-Gliceraldehído D-Eritrosa D-Treosa D-Ribosa D-Arabinosa D-Xilosa D-Lixosa

D-Alosa D-Altrosa D-Glucosa D-Manosa D-Gulosa D-Idosa D-Galactosa D-Talosa

D-Aldosas

Page 6: Glucidos

Dihidroxiacetona D-Eritrulosa D-Ribulosa D-Xilulosa

D-Psicosa D-Fructosa D-Sorbosa D-Tagatosa

Tres carbonos Cuatro carbonos Cinco carbonos

Seis carbonos

D-Cetosas

Page 7: Glucidos

Gliceraldehído,una aldotriosa

Dihidroxiacetona,una cetotriosa

Page 8: Glucidos

D-Glucosa D-Fructosa

11

22

3 3

4 4

5 5

6 6

Aldehído

Cetona

Alcohol

primario

Alcohol

primario

Alcohol

primario

Alcoholes

secundarios Alcoholes

secundarios

Page 9: Glucidos

DERIVADOS DE LOS MONOSACÁRIDOS

-Desoxiazúcares: carecen de un grupo hidroxilo

’ 2-Desoxirribosa, Fucosa (Galactosa,6)

-Aminoazúcares: sustitución de un grupo hidroxilo

por un grupo amino (-NH2) en algunas hexosas

’ Glucosamina y N-Acetil-glucosamina

-Ácidos Urónicos: Oxidación del alcohol primario

de hexosas a ácido carboxílico.

’ Ácido Glucurónico, Ácido Galacturónico

Page 10: Glucidos

Familia de la GlucosaAmino azúcares

Desoxiazúcares

Carboxi azúcares

β-D-Glucosa β-D-Glucosamina

N-Acetil-β-D-Glucosamina

β-D-Galactosamina β-D-Manosamina

β-D-Glucosa-6-fosfato

Ácido N-AcetilmurámicoÁcido Murámico

β-L-Fucosa α-L-Ramnosa

β-D-Glucuronato D-Gluconato D-Glucono--lactonaÁcido N-Acetilneuramínico

(ácido siálico)

Page 11: Glucidos

PROPIEDADES DE LOS MONOSACÁRIDOS

FÍSICAS:

Sabor dulce, solubles en agua, forman isómeros espaciales e

isómeros ópticos.

QUÍMICAS:

Reductores por la presencia de aldehído o cetona ante sales de

cobre (reacción de Fehling): Cu2+ →Cu+ y –CO- → -COOH

Crea enlaces hemiacetálicos internos formando ciclos o con

otros monosacáridos (glucosídicos)

El hidroxilo del C6 puede reaccionar con el H3PO4 formando el

éster fosfórico del monosacárido

Page 12: Glucidos

ISOMERÍA

Distintos compuestos con la misma fórmula molecular.

Tipos:

-Isomería de función: idéntica fórmula distinto grupo funcional.

-Gliceraldehído y dihidroxiacetona (C3H6O3 )

Gliceraldehído,

una aldotriosa

Dihidroxiacetona,

una cetotriosa

Page 13: Glucidos

-Estereoisomería: moléculas similares pero con diferentes propiedades

por la disposición espacial de sus átomos. Carbonos asimétricos, unidos

a cuatro radicales distintos entre sí.

C1

C2

O

O

O

H

HHC3

H

H

H

¤

Carbono asimétrico en

el gliceraldehído

¤

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-Enantiómeros: Del griego ‘enantio’ opuesto. La posición de todos los OH

de los carbonos asimétricos varía. Son imágenes especulares.

La posición del OH más alejado del grupo carbonilo permite distinguir entre:

forma D: OH a la derecha.

forma L: OH a la izquierda

C

OH

|C

C|

||

||

|

H

H OH

OH

CH2OH

C

OH

|C

C|

||

||

|

H

HOH

OH

CH2OH

D-eritrosa L-eritrosa

C

OH

|C

C|

||

||

|

H

HOH

OH

CH2OH

C

OH

|C

C|

||

||

|

H

H OH

OH

CH2OH

D-treosaL-treosa

←enantiómeros → ←enantiómeros →

←epímeros →↑ epímeros ↑

¤

¤

¤

¤

¤

¤

¤

¤

-Diastereoisómeros: estereoisómeros que presentar la misma forma D o L y

no son imágenes especulares. Si varían en sólo en la posición de un OH de

carbono asimétrico se les llama epímeros.

Page 15: Glucidos

Espejo

HOH

CHO

OH

CH2OHCH2OH

H

CHO

Modelo de barra y bolas

estereoisomería

C quiral

o asimétrico

enantiómeros

Page 16: Glucidos

D-Gliceraldehído L-Gliceraldehído

L-GliceraldehídoD-Gliceraldehído

Fórmulas en proyección de Fischer

Fórmulas en perspectiva

Estereoisómeros enantiómeros

Page 17: Glucidos

D-Glucosa

β-D-Glucopiranosaα-D-Glucopiranosa

mutarrotación

Enlace

hemiacetal

Enlace covalente

entre el grupo aldehído

y un grupo alcohol

carbono

anomérico

Page 18: Glucidos

Enlace

hemicetal

Enlace covalente

entre el grupo cetona

y un grupo alcohol

CH2OH

C = O|

|

HO―C―H

H―C―OH

|

H―C―OH

|

CH2OH

|

HOH2C

C\ /

OH

|H C C

C

|H

|OH

|

|

OH

H

O

CH2OH

D-fructosa

C

H

C C

C

|H

|OH

|

|

OH

H

|CH2OH

O

|OHHOH2C

|

β-D-fructofuranosa

1

1

1

2

2

2

3

3

3

4

4

4

5

5

5

6

6

6 carbono

anomérico

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α-D-Glucosa β-D-Glucosa Pirano

α-D-Fructosa β-D-Fructosa Furano

Proyección de Haworth

Page 20: Glucidos

O

OH

OH

HO

HO CH2OH

O

OHHO

HO OHCH2OH

α-D-Glucosa conformación “silla”

α-D-Glucosa conformación “nave”

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HEXOSAS

Glucosa: libre (uva) y polimerizada (almidón,

glucógeno, celulosa). Combustible

metabólico.

Galactosa: no libre, forma lactosa junto con la

glucosa, y mucílagos gomas, glulip y gluprot

Manosa: libre en la corteza de árboles y en algunos

polisacáridos.

Fructosa: cetohexosa, libre en frutas, miel o como

disacárido sacarosa junto a la glucosa

Page 22: Glucidos

1. ¿En qué se diferencian los enlaces O-glucosídicos α (1→4) y β(1→4)? ¿Qué tipo de disacáridos lo presentan y qué funciones biológicas desempeñan?

2. ¿Por qué no podemos nutrirnos exclusivamente con hierba?3. ¿Tiene alguna ventaja que no podamos hidrolizar los enlaces β(1→4)? 4. ¿Qué función desempeña el almidón y dónde se almacena?5. ¿Por qué la amilosa es un polímero helicoidal?6. ¿Cómo detectarías la presencia de almidón en un alimento?7. ¿Qué ventajas adaptativas presenta la ramificación de la molécula de

glucógeno?

Page 23: Glucidos

OLIGOSACÁRIDOS: DISACÁRIDOS(2 a 10 unidades de

monosacáridos)

Formados por la unión de dos monosacáridos mediante un

enlace O-glucosídico con pérdida de una molécula de agua,

fórmula molecular C12H22O11 (- H2O)

hemiacetal

hemiacetalacetal

alcohol

H2OH2O hidrólisiscondensación

α-D-glucosa-(14) α -D-glucosa

Maltosa

Page 24: Glucidos

DISACÁRIDOS MÁS IMPORTANTES

Lactosa: β-D-galactosa(1→4) β-D-glucosa, reductor . Enlace

monocarbonílico

O

CH2OH

HO

OH

OH

OH

H

H

H

HO

CH2OH

HOOH

OH

OH

H

H

H H

H H

1 4+

O

CH2OH

HO

OH

OH

OH

H

H

HO

CH2OH

OH

OH

OH

H

H

H H

H H

H2O

Sacarosa: α-D-glucosa(1→2) β-D-fructosa. Azúcar, no reductor.

Enlace dicarbonílico

O

CH2OH

OH

OH

OHH

H

H H H

HO

+

OCH2OH

HOHO

OH

CH2OH

H

H

H

H2O O

CH2OH

OH

OH

H

H

H H H

HO

OCH2OH

HO

OH

CH2OH

H

H

HO

Page 25: Glucidos

Celobiosa: β-D-glucosa(1→4) β-D-glucosa, degradación de la

celulosa, enlace β (1→4) difícil de hidrolizar. Enlace lineal.

Maltosa: α-D-glucosa(1→4) α-D-glucosa, degradación del almidón

de los cereales por tueste (malta), enlace α(1→4) fácilmente

hidrolizable. Enlace con ángulo.

Isomaltosa: α-D-glucosa(1→6) α-D-glucosa, punto de ramificación

de glucógeno y almidón

Page 26: Glucidos

POLISACÁRIDOS más de diez unidades de monosacárido

Glúcidos de elevado peso molecular (macromoléculas) que resultan de la

polimerización de los monosacáridos, o sus derivados, unidos por enlaces O-

glucosídicos.

Funciones:

- Reserva energética: almidón, glucógeno

- Estructural o plástica: celulosa, quitina

- Espesantes o gelificantes por retener agua: alginatos,

pectinas

- Dieta: fibra vegetal por retener agua.

Propiedades:

-La presencia de infinidad de grupos –OH les permite formar puentes de

hidrógeno con el agua y retenerla por adsorción, aunque no sean solubles por su

elevado peso molecular.

- No son reductores pues los –OH hemiacetálicos forman enlaces O-glucosídicos.

-Pueden estar formados por un solo monosacárido (Homopolisacárido) o por

varios distintos que se repiten periódicamente (Heteropolisacárido).

-Pueden ser ramificados o no ramificados, lineales o helicoidales.

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Homopolisacáridos Heteropolisacáridos

Sin ramificar RamificadosDos monómeros

Sin ramificarMúltiples

Monómerosramificados

Page 28: Glucidos

HOMOPOLISACÁRIDOS un solo monosacárido

Celulosa: polímero no ramificado de moléculas de β-D-glucosa

unidas por enlace β(1→4), la unidad que se repite es la celobiosa.

Uniones (β14) entre D-glucosas

180º

Polímero más abundante de la biosfera

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Quitina: polímero no ramificado formado por moléculas de

N-acetil- β-D-glucosamina unidas por enlace β(1→4), insoluble y

muy resistente. 180º

Page 31: Glucidos

Almidón: polímero α-D-glucosa, reserva energética en vegetales

almacenado en forma de gránulos en los amiloplastos.

Gránulos de Almidón

Page 32: Glucidos

Extremosno reducidos

Amilosa

Amilopectina

Extremosreducidos

El almidón de los amiloplastos es la unión de dos polímeros distintos la Amilosa y la Amilopectina (ambos de α-D-glucosa)

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Rama

Cadena principal

Ramificación(α1 6)

Page 34: Glucidos

α(1→4)

α(1→4)

α(1→6)

Por cada 15-30 enlaces α(1→4) hay un enlace

α(1→6), una ramificación.

Ión I3del Lugol, tiñe de azul violáceo

Page 35: Glucidos

Glucógeno: polímero α-D-glucosa, reserva energética en animales

almacenado en forma de gránulos en hepatocitos y músculo estriado.

Similar a la Amilopectina pero mucho más ramificado (cada 8-10

restos de glucosa)

Gránulos de Glucógeno