+ Conceptos y clasificación.
Los glúcidos antiguamente
llamados carbohidratos ( Cm(H2O)n ) que son
los mas sencillos, también encontramos otros glúcidos funcionales (ácidos,
ésteres).
Los glúcidos son polímeros de
monómeros que son monosacáridos. Como son polímeros de monómeros iguales sus
funciones son pasivas. Actúan como fuente de energía (monosacáridos,
disacáridos), también almacenan energía en sus enlaces covalentes y como
función estructural.
Se clasifican en ósas que son
monosacáridos y en ósidos que a su vez forman holósidos formados solo de
monosacáridos y los heterósidos que están formados por monosacáridos más otras
sustancias no glucidicas.
Entre las ósas se encuentran los
olisacáridos formados entre 2-10 monosacáridos y los polisacáridos formados por
más de 10 monosacáridos que a su vez se dividen en homopolisacáridos, formados
por el mismo monómero y los heteropolisacáridos formados por diferentes
monosacáridos.
Entre los ósidos se encuentran
las glucoproteinas y los glucolípidos.
+ Monosacáridos.
Los monosacáridos son los más
sencillos de todos los glúcidos, forman el resto de los glúcidos y tienen entre
3-9 átomos de Carbono aunque los más frecuentes son entre 3-6 átomos de
Carbono. Se le podría definir químicamente como polihidroxialdehidos cetonas.
El esqueleto de Carbono va
acompañado de un Hidrogeno formando un grupo funcional de Carbohidruros que
pueden ser un CH /CH2 formando enlaces covalente, esto significa que
son apolares (sin carga).
Este enlace covalente es la única
forma de energía utilizable por los S. vivos (energía química).
Sobre el esqueleto de Carbono,
todos los Carbonos 1 llevan hidroxilo (alcohólico) este grupo es polar y el
carbono restante presenta un doble enlace con el Oxigeno (carbonilo).
Si el
Carbono es terminal se llama grupo Aldéhido, si por el contrario se encuentra
en uno interior se llama Cetona.
Los monosacáridos son dulces,
solubles, blancos y cristalinos. Su nomenclatura es Aldo/Ceto + Nº de Carbonos
+ osa.
- Propiedades de los monosacáridos:
* La isomería espacial.
La isomería son moléculas con la
misma formula molecular y diferentes propiedades químicas.
Isomería geométrica.
Dos moléculas con la misma
formula y diferente forma geométrica
Isomería espacial.
Dos moléculas con la misma
formula y diferente posición.
Isomería óptica.
Dos moléculas con la misma
formula y diferente actividad óptica.
La isomería espacial son
moléculas son centros, eje o planos simétricos, lo que quiere decir que son
asimétricas. En cada isomería hay dos diferentes, los estereoisomeros tienen
forma espacial y sus Carbonos son asimétricos y se superponen y los
enentiomeros que forman una imagen especular el uno del otro.
Los dos son aldotriosa.
La Dihidroxicetona/Cetotriosa es
el único monosacárido que no tiene isomería espacial.
Por cada un Carbono asimétrico
hay dos estereoisomeros. Cuando hay
varios asimétricos D/L según el asimétrico mas alejado del Carbonilo.
Las moléculas con isomería
espacial también presentan isomería óptica. La luz blanca es un haz de ondas
que vibran en todas direcciones y en ciertas sust. reflejan toda la luz y solo
dejan pasar a la luz que vibran en un plan, estas sust. son polarizadoras. Esta
luz que sale es una luz polarizada.
En una disolución de
monosacáridos la luz polarizada es desviada y con una rotación hacia la derecha
+ y a la izquierda - , esto solo es posible mediante experimentos en
laboratorios.
*Poder reductor.
El carbonilo se puede oxidar
hasta acido cediendo electrones, reduciendo a otro.
*Forma de los monosacáridos.
Los monosacáridos que tienen más
de cinco Carbonos no son ni lineales, ni planos, sino que son ciclados y
tridimensionales.
El carbonilo forma un enlace
hemiacetalico con el Carbono 4/5. Esto se produce porque el carbonilo es poco
estable y se une para estabilizarse.
Para pasar de lineales a cicladas
hay que seguir las reglas de Howard. Estas reglan dicen que lo que en la
formula lineal esta a la derecha en la ciclada esta debajo, excepto el carbono
4/5 que van al revés (deben girar).
En la formula ciclada el trazo
grueso indica que están delante y arriba, mientras que el trazo fino indican
detrás y abajo. Los anillos de seis eslabones son pirano.
Dependiendo si el OH esta hacia
abajo o hacia arriba se llamaran β-D-Glucopiranosa o α-
D-Gucopironosa.
D-Fructosa.
β-D-Ribofuranosa (ribosa)
Dexosirribosa.
- Monosacáridos de importancia
biológica.
Con tres átomos de Carbono:
Gliceraldéhido
Dihidroxicetona.
Estos intervienen en la
glucolisis y en la fase oscura de la fotosíntesis que son vías centrales del
metabolismo.
Con cinco átomos de Carbono:
Ribosa (ARN)
Desoxirribosa (ADN)
Son aldopentosas, también esta la
D-Ribulosa (Cetopentosa) que es el lugar por el que entra el CO2 en
la fase oscura de la fotosíntesis. Esta enzima es la más abundante ya que
todas
las plantas la necesitan.
Con seis átomos de Carbono:
Aldohexosas (Glucosa y galactosa)
La galactosa (monosacáridos de la
leche) es un epimero en 4 de la glucosa. Un epimero quiere decir que es al
revés.
Lerchexosas (fructosa)
Estos se utilizan como fuente de
energía rompiendo los enlaces con energía química o energía de enlace que es la
única forma de energía utilizable.
Oligosacáridos: Disacáridos.
Los disacáridos son polímeros de
entre 2 y 10 monosacáridos, están formado por el enlace entre dos monosacáridos
mediante un enlace o-glucosilico. Esto se establece entre dos
grupos OH de dos monosacáridos distintos, uno de los dos al menos siempre es
carbonilico. Cuando se forma este enlace se desprende una molécula de H2O,
pudiendo romper el enlace mediante hidrólisis.
C – OH – OH – C Carbono Hemiacetalico/Alcohol
C – O – C + H2O Enlace o- Glucosilico
- Lactosa.
La lactosa es la unión de una
galactosa con una glucosa.
B-D-Galactopiranosil (1-4)-α-D-Glucopiranosa
Esta terminación sil/osa,
corresponde, en el primer caso al primer Hemiacetalico (carbonilico), mientras
que el segundo no enlaza con el Hemiacetalico.
- Sacarosa.
Es la unión de una glucosa y una
fructosa. En este caso se produce un enlace dicarbonilico.
α-D-Glucopirinosil-(1-2)-α-D-Fructofuranosido
1º Carbonilico 2º Carbonilico
Estos disacáridos aparecen
expontaneamente en la naturaleza, pero hay dos tipos que no:
Maltosa α (1-2)
Celobiosa β (1-2)
Aparecen a partir de la
hidrólisis del almidón en el caso de la maltosa y de la celulosa en el caso de
la celobiosa.
La función de los disacáridos es
ser fuente de energía en la respiración celular, funcionando como combustible.
- Polisacáridos.
Son aquellos polímeros de mas de
10 monosacáridos, la mayoría están formados por Sosa: n (C6H12O6)
=> (C6H10O5) + n-1 H2O.
Estos no tienen las
características de los monosacáridos ya que no son ni dulces, ni cristalinos,
ni solubles, ni reductores. No solubles por su tamaño y por ser apolares.
Osas ==> Monosacáridos
Holósidos: Homopolisacáridos,
formados por un grupo solo de monómeros.
Heteropolisas, formados por
muchos monosacáridos.
- Almidón.
El almidón es homopolisacáridos
de reserva vegetal. Almacena glucosa con enlaces α (1-4) por hidrólisis de la
maltosa. Es una buena reserva de glucosa porque resulta insoluble, ya que no
crea presión osmótica. Para esto se encuentra almacenada en los amiloplastos.
La molécula de almidón es una mezcla de dos polímeros:
Amilasa 20% + Amilopectina 80%
La amilasa tiene forma lineal
pero luego toma forma helicoidal y la amilopectina que forma α (1-6) en algunos
enlaces.
- Glucógeno.
Igual que el almidón funciona de
reserva energética pero no esta formado por dos tipos de polímeros, sino solo
de amilopectina pero con más ramas y cadenas mas largas. Se encuentra en
lugares de alto consumo energético.
-Celulosa.
Es la molécula más abundante,
esta presente en la mitad del carbono orgánico. Actúa como polisacárido
estructural ya que forma la pared celular vegetal, de ahí su alta presencia.
Esta formada de glucosa β (1-4),
que forma un polímero lineal que después se pone en forma helicoidal pero mas
apretada que el almidón provocado por el enlace β (1-4).
Consecuentemente los enlaces
glucosilicos quedan dentro de la hélice, protegidos haciéndolo muy difícil de
hidrolizar por eso es incomestible. Solo lo pueden hacer los protozoos, las
bacterias y las termitas, es un material inerte, bueno para la construcción.
No
se presentan aislados sino formando haces que son paralelos cada capa y además
cruzados anterior y posteriormente formando una estructura cuasicristalina.
Esto es lo que se conoce como fibra vegetal.
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