seguimiento glucidos - i
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BIOMOLÉCULAS ORGÁNICAS
Glúcidos
Definición
Los glúcidos son polialcoholes con un grupo funcional carbonilo (aldehído o cetona)También reciben el nombre de hidratos de carbono, porque su fórmula empírica Cn(H2O)n parece corresponder a combinaciones de carbono con agua.Algunos son pequeños como la glucosa (180 D) y otros son grandes como el almidón (500.000 D)
Un Dalton (símbolo D) (en honor del químico John
Dalton) equivale a la masa de un átomo de hidrógeno
¿Qué es un Dalton? Definición
Funciones
Energética: Fuente principal de energía en los seres vivos. Se acumula como polisacáridos:– Glucógeno: animales– Almidón: plantas
Estructural: Forma parte de estructuras, dando sostén:– Pared vegetal: celulosa– Membrana plasmática: glucolípidos y glucoproteínas
Monosacáridos
Una sóla molécula, de 2-8 C (ambos excluidos)Propiedades físicas:
– Sólidos, cristalinos– Color blanco– Sabor dulce– Solubles en agua
Propiedades químicas:– No son hidrolizables– Son reductores (se oxidan, pierden electrones frente a
otras moléculas que los aceptan y se reducen)
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Reacción de Fehling
Podemos identificar la presencia de monosacáridos (o glúcidos reductores) en una solución con la reacción de FehlingEste reactivo contiene sales de cobre que se reducen de cúpricas (azul) a cuprosas (rojo)
A su vez, los azúcares (aldehídos, cetonas) se oxidan para dar ácidos (-COOH)
monosacárido ácido
azul rojo
Nomenclatura
acaban en -osa– Nº de C: triosa, tetrosa, pentosa, hexosa, heptosa– Tipo de función: aldosa o cetosa– Isomería óptica: (+) (dextrógiro) o (-) (levógiro)– Isomería espacial: D, L– Conformación espacial: pirano (hexagonal),
furano (pentagonal)– Anomería: α (alfa), β (beta)
Nomenclatura
β
anomería
Isomería espacial
Isomería óptica
glucosa
Función carbonilo
Nº de carbonos
Conformación espacial
-D-(+)-aldohexopiran
terminación
osa
Ejemplos
Aldo- -OSA
-tri--tetr--pent--hex--hept-
Ceto -OSA
-tri--tetr--pent--hex--hept-
Combina adecuadamente prefijo y raíz para formar el nombre correcto
de cada molécula
Isomería
: aldosa, cetosa
Los esteroisómeros o isómeros espaciales son moléculas con la misma
fórmula empírica pero distinta estructura espacial Isomería
El número de isómeros (enantiómeros) es de 2n, siendo “n” el número de carbonos asimétricos.
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Isomería
Dentro de los estereoisómeros se pueden diferenciar aquellos que son imágenes especulares entre sí (denominados enantiomorfos o enantiómeros) y aquellos que no lo son (llamados epímeros). y sólo se diferencian en la configuración espacial de ÚN único átomo de carbonoPor convenio, los estereoisómeros que, al escribir la fórmula plana, según la proyección de Fischer, tengan el grupo -OH del carbono asimétrico más alejado del carbono carbonílico (el penúltimo) a la derecha se denominan D. Si el –OH queda hacia la izquierda, se llaman L.
LOS ENANTIÓMEROS TIENEN EL MISMO NOMBRE, añadiendo “D” o “L”(Son el mismo compuesto)
LOS EPÍMEROS TIENEN DIFERENTE NOMBRE (Son compuestos diferentes)
Isomería
• No existe relación entre la actividad óptica, dextrógira o levógira, y el carácter D o L de un determinado estereoisómero.
• Sin embargo, los seres vivos son capaces de diferenciarlos y, dehecho, solo utilizan uno de ellos.
SALVO ALGUNAS BACTERIAS, EN LA NATURALEZA TODOS LOS MONOSACÁRIDOS
SON DE TIPO “D”
Isomería
Ejercicio: En las siguientes moléculas, indica cuáles son D y cuáles L
D L D D
D DL L
Isomería óptica
Ejercicio: Dibujar y nombrar correctamente los enantiómeros y epímeros de la D-eritrosa y la L-treosa.
Recuerda que los enantiómeros son imágenes especulares entre sí.Los epímeros sólo varían en la ordenación de un único átomo de C.
Isomería óptica
Dos enantiómeros tienen las mismas propiedades físicas (punto de fusión, densidad, calor específico, etc.) porque son dos formas de la misma molécula
Sin embargo, tienen actividades ópticas diferentes, ya que desvían el plano de luz polarizada hacia la derecha -isómero dextrógiro (+)- o hacia la izquierda –isómero levógiro (-).
La mezcla equimolecular de ambos isómeros se llama RACÉMICO y no tiene actividad óptica neta.
Y TIENEN EL MISMO NOMBRE (glucosa, v.g.)
POR ELLOS SON ISÓMEROS OPTICOS
Isomería óptica
Polarizador
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Isomería
+1 -2 -1 +3
Isomería óptica: Ejercicio
1. ¿Cuántos isómeros posibles tiene una cetopentosa?
2. Dibuja sus fórmulas lineales, agrúpalos por enantiómeros y nómbralos
D-RIBULOSA L-RIBULOSA D-XILULOSA D-XILULOSA
HO
Ciclación de monosacáridos
CONFIGURACIÓN PIRANO
HO
Ciclación de monosacáridos
CONFIGURACIÓN FURANO
Ciclación de monosacáridosOtras formas de representación
FORMA TRANS (más estable) FORMA CIS
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Propiedades químicas
Enolización: En medio alcalino los monosacáridos se interconvierten en la forma:
ALDOSA EPÍMERO CETOSA
O
Glucosa Manosa Fructosa
Las reacciones van a través de un intermediario inestable llamado ENOL
R- C=CHOH
OH
Propiedades químicasOxidación-reducción: El grupo carbonilo es un grupo reductor y puede oxidarse dando ácidos; también puede reducirse dando alcoholes:
ALDOSA
Glucosa
CHO
CH2OH
COOH
CH2OH
Ej.: vitamina C
Ac. ALDONICO
(ac. glucónico)
OX
COOH
CHO
Ej.: en el ácido hialurónico
Ac. URÓNICO
(ac. glucurónico)
OX
OX
COOH
Poco interés biológico
Ac. ALDÁRICO
(ac. glucárico)
COOH
red
CH2OH
CH2OH
AZÚCAR-ALCOHOL
Sorbitol
Reacciones de sustituciónDerivados aminados
Propiedades químicas
CHO
CH2OH
HCOH + HNH2
CH2OH
CHOHCNH2
H2O H2O
Derivados N-acetilados
CH3- COOH
CHO
CH2OH
HCNH- CO-CH3
HO- P = O
OH
OH
CHO
CH2O- PO3H2
HCOH
H2O
Ésteres fosfóricos
• Glucemia normal (en ayunas):70-100 mg/100ml
• Hipoglucemia: <50-60 mg/100ml• Hiperglucemia:>125 mg/100ml
• En la fruta, miel,…• Unida a la glucosa
forma la sacarosa
Derivados de monosacáridos