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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 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.
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)
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
MONOSACÁRIDOS
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
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
Gliceraldehído,una aldotriosa
Dihidroxiacetona,una cetotriosa
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
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
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)
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
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
-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
¤
-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.
Espejo
HOH
CHO
OH
CH2OHCH2OH
H
CHO
Modelo de barra y bolas
estereoisomería
C quiral
o asimétrico
enantiómeros
D-Gliceraldehído L-Gliceraldehído
L-GliceraldehídoD-Gliceraldehído
Fórmulas en proyección de Fischer
Fórmulas en perspectiva
Estereoisómeros enantiómeros
D-Glucosa
β-D-Glucopiranosaα-D-Glucopiranosa
mutarrotación
Enlace
hemiacetal
Enlace covalente
entre el grupo aldehído
y un grupo alcohol
carbono
anomérico
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
α-D-Glucosa β-D-Glucosa Pirano
α-D-Fructosa β-D-Fructosa Furano
Proyección de Haworth
O
OH
OH
HO
HO CH2OH
O
OHHO
HO OHCH2OH
α-D-Glucosa conformación “silla”
α-D-Glucosa conformación “nave”
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
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?
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
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
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
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.
Homopolisacáridos Heteropolisacáridos
Sin ramificar RamificadosDos monómeros
Sin ramificarMúltiples
Monómerosramificados
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
Quitina: polímero no ramificado formado por moléculas de
N-acetil- β-D-glucosamina unidas por enlace β(1→4), insoluble y
muy resistente. 180º
Almidón: polímero α-D-glucosa, reserva energética en vegetales
almacenado en forma de gránulos en los amiloplastos.
Gránulos de Almidón
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)
Rama
Cadena principal
Ramificación(α1 6)
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
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