tema 2. glúcidos
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GLÚCIDOSo
CARBOHIDRATOS
Carbohidratos • Carbohidratos. • Concepto, clasificación, nomenclatura y función biológica de los
carbohidratos. • Estructura, propiedades y funciones de los monosacáridos (glucosa).
Isomerías.• Estructura, propiedades y funciones de los disacáridos (sacarosa y
lactosa). El enlace O-glucosídico Estructura, propiedades y funciones de los polisacáridos.
• Homopolisacáridos de reserva (glucógeno y almidón) y estructurales (celulosa y quitina).
• Concepto de heteropolisacárido.
CARACTERÍSTICAS• Constituidos por C,H,O (CH2O)n
• Osas: Monosacáridos :– Cadenas carbonadas (3-8 átomos de carbono)– Polialcoholes– Aldehido o cetona
• Ósidos: asociación de monosacáridos- Holósidos:
• Oligosacáridos de 2-10 monos.• Polisacáridos más de 10 monos.
- Heterósidos: monosacáridos + otras moléculas no glucídicas - Peptidoglucanos: heteropolisacáridos+oligopéptido – pared bacteriana
- Proteoglucanos: glucosaminoglucano+proteina - heparina - Glucoproteinas - Glucolípidos: cerebrósidos y gangliósidos.
son
formados por 2 monosacáridos
entre 2 y 10 monosacáridos
formados únicamente por osas
formados por osas y otras moléculas orgánicas
muchos monosacáridos
el mismo tipo de monosacárido
distintos tipos de monosacárido
contienen proteínas contienen
lípidos
GLUCOPROTEÍNAS
OSAS
MONOSACÁRIDOS HOLÓSIDOS HETERÓSIDOS
GLUCOLÍPIDOS
DISACÁRIDOSHETEROPOLISACÁRIDOS
POLISACÁRIDOS
ÓSIDOS
OLIGOSACÁRIDOS
HOMOPOLISACÁRIDOS
se unen formando
Clasificación
FUNCIONES
• Energética: glucosa, almidón
• Estructural: celulosa, quitina
• Otras: ribosa, ribulosa,
CARACTERÍSTICAS
• Sólidos• Cristalinos• Color blanco• Monómeros• Sabor dulce• Muy solubles en agua• Carácter reductor en disolución
CLASIFICACIÓN Por su grupo funcional
1. ALDOSAS2. CETOSAS
Por su nº de átomos de carbono1. Triosas2. Pentosas3. Hexosas
Monosacáridos
MEZCLA RACÉMICAMEZCLA RACÉMICA
Es la mezcla de isómeros ópticos, con Es la mezcla de isómeros ópticos, con 50% de levógiro y 50% de dextrógiro50% de levógiro y 50% de dextrógiro.
(ópticamente inactiva)
+ = Mezcla Racémica
• Cuando hay más de un átomo de carbono asimétrico (como en la mayoría de los azúcares) aumentan las posibilidades de isomería. El número de isómeros posibles es 2n (siendo n el número de átomos de carbono asimétricos).
D-gliceraldehido
L-Gliceraldehido
NOMENCLATURA D – Lhttp://www.ehu.es/biomoleculas/moleculas/dl.htm
• Se denomina :
isómero D al que presenta el grupo funcional a la derecha del espectador
isómero L al que lo tiene hacia la izquierda
D-gliceraldehído (3D) D-gliceraldehído (Proyección de Fischer)
L-gliceraldehído (Proyección de Fischer)
L-aminoácido (3D) D-aminoácido (Proyección de Fischer)
L-aminoácido (Proyección de Fischer)
• En los azúcares se considera el grupo OH del penúltimo carbono
(por ser el carbono asimétrico más alejado del grupo aldehído o cetona)
D-gliceraldehído (Proyección de Fischer)
L-gliceraldehído
(Proyección de Fischer)
• en los aminoácidos se considera grupo funcional al grupo amino (NH2) del segundo carbono (carbono α)
D-aminoácido (Proyección de Fischer)
L-aminoácido (Proyección de Fischer)
Ciclación de los monosacáridos
Los monosacáridos con 5 ó 6 átomos de carbono en su esqueleto aparecen en disolución formando estructuras cíclicas en las que el grupo carbonilo forma un enlace covalente con el hidroxilo del penúltimo at. de C.
En todas las aldosas (pentosas o hexosas) el hemiacetal se produce entre el aldehído y el alcohol del último átomo de carbono asimétrico.
Hemiacetal: función que se produce al reaccionar un alcohol con un aldehído.
Figura: grupos entre los que se forma el hemiacetal en la D glucosa.
C
C
C
C
C
C
O
O
O
O
O
O
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
Para construir la fórmula cíclica …….
C
C
C
C
C
C
O
O
O
O
O
O
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
C
C
C
C
C
C
O
O
O O
O
H
H-O
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
Transformación de una fórmula lineal en una cíclica
C
C
C
C
C
C
O
O
O
O
O
H
H
H
H
O H
H
H
H
H
H
H
H
1) Transformación de una fórmula lineal en una cíclica
C
C
C
C
C
C
O
O
O
O
O
H
H
H
H
O H
H
H
H
H
H
H
H
2) Transformación de una fórmula lineal en una cíclica
C
C
C
C
C
C
O
O
O
O
O
H
H
H
H
OH
H
H
H
H
H
H
H
3) Transformación de una fórmula lineal en una cíclica
C
C
C
C
C
C
O
O
O
O
O
H
H
H
H
OH
H
H
H
H
H
H
H
4) Transformación de una fórmula lineal en una cíclica
C
C
C
C
C
C
O
O
O
O
O
H
H
H
H
OH
H
H
H
H
H
H
H
O
OH
H
OH
H
H
CH2OH
H
OH
C C
C
OH
H
C
C
Para proyectar la fórmula cíclica de una aldohexosa según la proyección de Haworth, esto es perpendicular al plano de escritura, el carbono 1 o carbono anomérico se coloca a la derecha, los carbonos 2 y 3 hacia delante, el carbono 4 a la izquierda y el carbono 5 y el oxígeno del anillo hacia detrás.
Los OH que en la fórmula lineal estaban a la derecha se ponen por debajo del plano y los que estaban a la izquierda se ponen hacia arriba. En la formas D el -CH2OH se pone por encima y en las L por debajo.
El OH del carbono 1, OH hemiacetálico, 1 se pone hacia abajo en las formas alfa y hacia arriba en las beta.
C
C
C
C
C
C
O
O
O
O
H
H
H
H
OH
H
H
H
H
H
H
O
OH
H
OH
CH2OH
H
C C
C
OH
H
C
Para proyectar la fórmula cíclica de una cetohexosa según la proyección de Haworth, esto es perpendicular al plano de escritura, el carbono 2, carbono anomérico, se coloca a la derecha, los carbonos 3 y 4 hacia delante, el carbono 4 a la izquierda y el oxígeno del anillo hacia detrás.
Los OH que en la fórmula lineal estaban a la derecha se ponen por debajo del plano y los que estaban a la izquierda se ponen hacia arriba. En la formas D el -CH2OH (carbono 6) se pone por encima y en las L por debajo.
El OH hemicetálico se pone hacia abajo en las formas alfa y hacia arriba en las formas beta.
CH2OH
OH
D -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo aldehído y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo aldehído y un grupo alcohol
Ciclación
D -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo cetona y un grupo alcohol
Ciclación
MONOSACÁRIDOS
• Triosas: gliceraldehido, dihidroxicetona
• Pentosas: ribulosa, ribosa, desoxirribosa
• Hexosas: glucosa, fructosa
DESOXIAZÚCARESFOSFATOS DE AZÚCARES
α -D -glucosa -6 P
β -D -fructosa -6 P
α - D -2 desoxirribosa
Derivados de monosacáridos
DISACÁRIDOS
• Ósidos (holósidos)
• Polímeros
• Enlace o-glucosídico
• Azúcares
• Solubles en agua
• Carácter reductor o no (en disolución)
• Sacarosa, maltosa, celobiosa, lactosa
H2O
H2O
OH HO
Enlace (1-4) - O -glucosídico
Enlace (1-2) - O -glucosídico
ENLACE MONOCARBONÍLICO
OH HO
ENLACE DICARBONÍLICO
Dependiendo si la reacción de los -OH provengan de los dos C anómericos el disacárido será dicarbonílico y no tendrá poder reductor. Mientras que si participan los -OH de un C anomércio y de otro C no anomérico, el disacárido será monocarbonílico y tendrá poder reductor - ya que tendrá el -OH de un C anómerico libre - .
http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_glucos%C3%ADdico
Enlace O-glucosídico
MALTOSA LACTOSA
SACAROSA CELOBIOSA
Disacáridos de interés biológico
MALTOSA
LACTOSA
SACAROSA
POLISACÁRIDOS
• Almidón
• Glucógeno
• Celulosa
• Quitina
http://www2.uah.es/biomodel/model3j/redir.htm?polisac.htm
Polisacáridos
Polímeros de monosacáridos unidos por enlaces O-glucosídicos.
son
HOMOPOLISACÁRIDOS
HETEROPOLISACÁRIDOS
ESTRUCTURAL
DE RESERVA
según su composiciónsegún su función
• CELULOSA •• QUITINA •
• PECTINAS •
• HEMICELULOSAS •
• AGAR - AGAR •
• GOMAS •
• MUCÍLAGOS • • PEPTIDOGLUCANOS
• • GLUCOSAMINOGLUCANOS •
• ALMIDÓN • • GLUCÓGENO • • DEXTRANOS •
Proporcionan soporte y
protección.
Formados por monosacáridos diferentes.
Formados por el mismo tipo de monosacárido.
Proporcionan energía.
POLISACÁRIDOS
Almidón - reserva
La amilosa es un polímero lineal formado por 250-300 unidades de a-D-glucopiranosa, unidas exclusivamente por enlaces (1-4). La amilosa se disuelve fácilmente en agua, adquiriendo una estructura secundaria característica, de forma helicoidal, en la que cada vuelta de la hélice comprende 6 unidades de glucosa:
La amilopectina es un polímero ramificado, compuesto por unas 1000 unidades de a-D-glucopiranosa. Además de las uniones (1-4) contiene uniones (1-6). Las uniones (1-6) están regularmente espaciadas (cada 25-30 residuos de glucosa), y son los puntos por donde se ramifica la estructura. Cada rama contiene únicamente uniones (1-4)
Granos de almidón
Celulosa homopolisacárido estructural
Quitina homopolisacárido estructural
Es el polisacárido de reserva propio de los tejidos animales. Se encuentra en casi todas las células, pero en los hepatocitos y en las células musculares su concentración es muy elevada. Su estructura es similar a la de la amilopeptina, pero con ramificaciones más frecuentes (cada 8-12 monómeros de glucosa), y su peso molecular es mucho más elevado (de hasta varios millones de dalton):
GLUCÓGENO
http://www.ehu.es/biomoleculas/HC/SUGAR34.htm#g
Granos de glucógeno
Polisacáridos
AMILOPECTINAAMILOSA
GLUCÓGENOCELULOSA
ALMIDÓN
peptidoglucano
Heterósidos: monosacáridos + otras moléculas no glucídicas
Peptidoglucano: heteropolisacáridos+oligopéptido – pared bacteriana
Proteoglucano: glucosaminoglucano+proteina – heparina
Glucoproteinas: glúcido y proteína
Glucolípidos: cerebrósidos y gangliósidos.
Heterósidos
