Grupos funcionales de compuestos orgánicos Alcohol Cetona Aldehído Ácido

A.2.- Las siguientes moléculas son alcoholes o ácidos. A B H- C = O CH2OH | | H - C - OH C = O | | CH2OH CH2OH 4.- De las siguientes moléculas indica cuáles son aldosas y cuáles cetosas. C H D E H | | C = O CH2OH OH - C - H | | | H - C - OH C = O C = O | | | H - C - OH H - C - OH H - C - H | | | CH2OH 0H - C - H H - C - OH | | CH2OH H - C - OH | CH2OH

DEFINICIÓN DE GLÚCIDOS Los glúcidos, también denominados azúcares, son compuestos químicos formados por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O). Su fórmula empírica es parecida a Cn H2n On , es decir (C H2 O)n . Por ello, se les suele llamar también hidratos de carbono o carbohidratos. Este nombre es en realidad poco apropiado, ya que no se trata de átomos de carbono hidratados, es decir, enlazados a moléculas de agua, sino de átomos de carbono unidos a grupos alcohólicos (-OH), llamados también hidroxilos, y a radicales hidrógeno (-H). Además, siempre hay un grupo cetónico o un grupo aldehído. Así, los glúcidos pueden definirse como un monómero o polímeros de polialcoholes con una función aldehída (polihidroxialdehídos) o cetona (polihidroxicetona).

POLIHIDROXIALDEHIDO

POLIHIDROXICETONA

Clasificación de los glúcidos GLUCOPROTEÍNAS OSAS MONOSACÁRIDOS HOLÓSIDOS HETERÓSIDOS GLUCOLÍPIDOS DISACÁRIDOS HETERO- POLISACÁRIDOS POLISACÁRIDOS ÓSIDOS OLIGOSACÁRIDOS HOMO- POLISACÁRIDOS

Osas Monosacáridos Ósidos aldosas cetosas holósidos heterósidos Triosas Tetrosas Pentosas. Hexosas. Heptosas. Octosas oligosacásidos polisacáridos homopolisacáridos heteropolisacáridos glucolípidos glucoproteínas

H – C = O | H – C- OH | H – C- OH | CH2OH N H2 – C - COOH | C- H | CH3 De las siguientes moléculas cuáles son monosacáridos, pon les nombres basándote en los criterios que ya conoces CH2OH | C= O | H – C- OH | H – C- OH | CH2OH CH3O | C- H2 | C- H2 | COOH H – C = O | H – C- H | H – C- OH | CH2OH CH2OH | C= O | HO-C-H | H – C- OH | H – C- OH | CH2OH H – C = O | H – C- OH | HO-C-H | H – C- OH | H – C- OH | CH2OH Aldotetrosa Cetopentosa Cetohexosa Aldohexosa Aldotetrosa

Composición química de los monosacáridos QUÍMICAMENTE SON POLIHIDROXICETONAS POLIHIDROXIALDEHÍDOS SEGÚN EL GRUPO FUNCIONAL CETOSAS (cetona) ALDOSAS (aldehído) TIENEN CARÁCTER REDUCTOR SE NOMBRAN EJEMPLO CETOTRIOSA ALDOTRIOSA NO SON HIDROLIZABLES

PROPIEDADES DE LOS MONOSACÁRIDOS ♦ Son cristalizables, sólidos ♦ De color blanco. ♦ Sabor dulce. ♦ Solubles en agua. ♦ Con poder reductor, debido a la presencia del grupo aldehído o cetona. ♦ No son hidrolizables. ♦ Presentan actividad óptica. ♦ Isomería.

Isomería de los monosacáridos Los monosacáridos presentan distinto tipo de isomería: DE FUNCIÓN ESTEREOISOMERÍA ENANTIÓMEROS: todos los grupos -OH opuestos DIASTEREOISÓMEROS O EPÍMEROS: un grupos -OH opuestos Presentan la misma fórmula molecular y distintas fórmulas estructurales carbonos asimétricos

ACTIVIDAD ÓPTICA o ISOMERÍA ÓPTICA. Cuando se hace incidir un plano de luz polarizada sobre una disolución de monosacáridos que poseen carbonos asimétricos el plano de luz se desvía. Si la desviación se produce hacia la derecha se dice que el isómero es dextrógiro y se representa con el signo (+). Si la desviación es hacia la izquierda se dice que el isómero es levógiro y se representa con el signo (-).

FÓRMULAS CÍCLICAS Las aldopentosas y las hexosas (aldohexosa y cetohexosa) en disolución no presentan estructura lineal, sino que presentan estructuras cerradas o cíclicas llamadas “proyección de Hawort”. El enlace de ciclación se genera entre el grupo carbonilo (=O), y el hidroxilo (-OH) del carbono asimétrico más alejado del grupo funcional, el carbono 4, en las aldopentosas, o del carbono 5, en las hexosas. Si la reacción es entre un alcohol y un grupo aldehído el enlace se llama hemiacetal, y si es entre un alcohol y una cetona se llama hemicetal.

Ciclación de aldohexosas

El ciclo resultante puede tener forma pentagonal (furano) o hexagonal (pirano), denominándose los monosacáridos furanosas o piranosas respectivamente.

Ciclación de cetohexosas D -fructosa Se produce un enlace hemicetal entre el grupo cetona y un grupo alcohol

Otras formas de representación Debido a la presencia de enlaces covalentes sencillos las moléculas no pueden ser planas. 1 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 2 Conformación en silla de la  -D - glucosa Conformación en bote de la  -D - glucosa Los carbonos C2, C3, C5 y el oxígeno están en el mismo plano

H-C=O | H-C-OH | OH-C-H | H-C-OH | H-C-OH | CH,OH D-glucosa H-C = O | H-C-OH | HO-C-H | HO-C-H | H-C-OH | CH,OH D-galactosa

H-C=O | H-C-OH | H-C-OH | H-C-OH | CH,OH D-Ribosa H-C=O | H-C-H | H-C-OH | H-C-OH | CH,OH D-Desoxirribosa

H-C=O | HO-C-H | HO-C-H | H-C-OH | H-C-OH | CH,OH D- Manosa CH,OH | C=O | OH-C-H | H-C-OH | H-C-OH | CH,OH D - Fructosa

PRINCIPALES MONOSACÁRIDOS ♦ Glucosa. También llamada azúcar de la uva, es una aldohexosa. Es el azúcar más utilizado por las células como fuente de energía. ♦ Fructosa. Es una cetohexosa que se encuentra estado libre en las frutas. En el hígado se transforma en glucosa.

♦ Ribosa. Es una aldopentosa que forma parte de la estructura de los ácidos nucleicos (ARN o ácido ribonucleico). ♦ Desoxirribosa. Es un monosacárido que se origina por reducción de la ribosa en el carbono 2. Es el azúcar que forma parte del ADN o ácido desoxirribonucleico.  - D -2 desoxirribosa

LOS OLIGOSACÁRIDOS. EL ENLACE O-GLICOSÍDICO  Los oligosacáridos están  formados por la unión de 2 a 10 monosacáridos mediante un enlace O-glucosídico. Los más importantes son los disacáridos Enlace O-glucosídico: Se establece entre dos grupos hidroxilos (OH) de diferentes monosacáridos, en esta unión se pierde una molécula de agua. Si en el enlace solo interviene un carbono anomérico se le denomina enlace monocarbonílico y si intervienen dos enlace dicarbonílico. En este caso el disacárido resultante pierde el poder reductor.

El enlace O-glucosídico Enlace (1-4) - O -glucosídico Enlace (1-2) - O -glucosídico ENLACE MONOCARBONÍLICO ENLACE DICARBONÍLICO

Son oligosacáridos formados por dos monosacáridos. Son solubles en agua. Dulces. Cristalizables (sólidos). Son hidrolisables. Los hay con poder reductor y sin el. Disacáridos

Disacáridos de mayor interés biológico ♦ Sacarosa. Está formada por la unión " (1-2) de una molécula de α-D-glucopiranosasa con una molécula de β-D-fructofuranosa. No posee poder reductor al no tener libre ningún grupo -OH de los carbonos anoméricos. Es el azúcar que consumimos normalmente, se obtiene principalmente a partir de la caña de azúcar y de la remolacha.

♦ Maltosa. Formada por dos moléculas de α-D-glucopiranosa (1-4). Recibe el nombre de azúcar de malta, se obtiene de la hidrólisis parcial del almidón y del glucógeno.

♦ Lactosa. Formada por la unión (1-4) de la β-D-galactopiranosa y la β-D-glucopiranosa es un disacárido con poder reductor al conservar libre el -OH del C anomérico de la glucosa. Se encuentra en la leche de los mamíferos, siendo ésta su única fuente natural.

POLISACÁRIDOS Polímeros formados por más de 10 monosacáridos por enlaces O-glucosídicos. En el proceso de unión de n monosacáridos se liberan (n-1) moléculas de agua. Características: Son insolubles en agua. Insípidos y amorfos. Pueden formar dispersiones coloidales en el agua. No poseen carácter reductor. Funciones de reserva o estructurales; los que realizan funciones estructurales presentan enlaces β-glucosídicos (celulosa, quitina), mientras que los que actúan como reserva energética presentan enlaces α-glucosídicos (almidón, glucogeno).

♦ Almidón. Es un polisacárido de reserva de los vegetales, se acumulan en los amiloplastos, es especialmente abundante en semillas y tubérculos. Formado por miles de moléculas de α-D-glucopiranosa, unidas mediante enlaces O-glucosídicos α (1-4) y α (1-6). Los granos de almidón constan de dos unidades estructurales, la amilasa y la amilopectina.

▪ Amilasa. Está constituida por unas 200 ó 300 moléculas de glucosa unidas por enlaces " (1-4). Esta cadena a su vez adopta una disposición helicoidal, con 6 glucosas cada vuelta.

▪ Amilopectina. La molécula adopta una disposición en hélice, dando una vuelta por cada 6 moléculas de glucosa, además, cada 12 glucosas, presenta ramificaciones por uniones α (1-6)

♦ Glucógeno. Es la molécula de reserva energética que poseemos los animales. Se acumula en el hígado y los músculos. Posee una estructura molecular helicoidal ramificada de hasta 30.000 moléculas de glucosa con enlaces α (1-4), y con gran cantidad de ramificaciones con enlaces α (1-6), cada 8 ó 10 glucosas.

♦ Celulosa. Exclusivamente en las células vegetales, formando parte de la pared celular (función esquelética o estructural). Es una molécula de estructura lineal, no ramificada, constituida por más de mil moléculas de glucosa, unidas por enlaces β (1-4). Debido al tipo de enlace cada molécula de glucosa está girada 180º respecto a la anterior. Varias cadenas paralelas se unen entre sí por puentes de hidrógeno, formando las microfibrillas, estas se unen formando fibrillas, y estas forman fibras. Los hombre no podemos digerirlas pero si lo hacen los herbívoros que tienen microorganismos como bacterias que producen celulasa, enzima que hidroliza la celulosa.

♦ Quitina. Función estructural. Se encuentra ampliamente difundido entre los hongos (en los que forma la membrana de secreción), y entre los artrópodos, en los que es el principal constituyente de su exoesqueleto.

Polisacáridos Polisacáridos Polímeros de monosacáridos unidos por enlaces O-glucosídicos. HOMO- POLISACÁRIDOS HETERO-POLISACÁRIDOS ESTRUCTURAL DE RESERVA  CELULOSA   QUITINA   PECTINAS   HEMICELULOSAS   AGAR - AGAR   GOMAS   MUCÍLAGOS   PEPTIDOGLUCANOS   GLUCOSAMINOGLUCANOS   ALMIDÓN  GLUCÓGENO  Proporcionan soporte y protección. Formados por monosacáridos diferentes. Formados por el mismo tipo de monosacárido. Proporcionan energía.

Disacáridos de mayor interés biológico MALTOSA LACTOSA SACAROSA CELOBIOSA

Monosacáridos de importancia biológica (I) GLICERALDEHÍDO y DIHIDROXIACETONA Intermediarios del metabolismo de la glucosa. ERITROSA Intermediario en procesos de nutrición autótrofa. Componente estructural de nucleótidos. Componente de la madera. Presente en la goma arábiga. Intermediario en la fijación de CO2 en autótrofos. RIBOSA XILOSA ARABINOSA RIBULOSA

Monosacáridos de importancia biológica (II) Principal nutriente de la respiración celular en animales. Forma parte de la lactosa de la leche. Actúa como nutriente de los espermatozoides. Componente de polisacáridos en vegetales, bacterias, levaduras y hongos. GLUCOSA GALACTOSA FRUCTOSA MANOSA

Derivados de monosacáridos (I)  - L - fucosa  - D -2 desoxirribosa Ácido D -glucónico Ácido D -glucurónico

Derivados de monosacáridos (II) D - glucitol D - glicerol mio-inositol Ácido -N-acetilneuramínico Ácido -N-acetilmurámico