Tema 1: GLÚCIDOS

Biomoléculas abundantes

Celulosa acumula la mitad de todo el C orgánico del planeta

 

Glúcidos = glícidos = azúcares = hidratos de carbono

Dulces

Entre sus funciones destacamos:

 

1.- Energética. A corto plazo o inmediato. Las células

heterótrofas obtienen energía por oxidación.

 

2.- Estructural o arquitectónica. Forman parte:

- de la pared externa de células vegetales,

- de la matriz extracelular de tejidos como el conjuntivo, óseo,

cartilaginoso,

- sirven como elementos de cohesión entre las células

BicapaLipídica

Proteínas periféricas

Proteínas integrales

Glúcidos

- Se incluyen entre otras moléculas de las membranas

celulares formando glucoproteínas o glucolípidos

Atendiendo a sus propiedades químicas y a su tamaño, pueden

distinguirse los siguientes grupos:

 

-Monosacáridos o glúcidos simples

-Oligosacáridos o cadenas cortas de monosacáridos, los más

abundantes son los disacáridos

-Polisacáridos o cadenas largas de monosacáridos

Monosacáridos

 

-Son los glúcidos más sencillos.

-Son glúcidos blancos, cristalinos, solubles en agua y de sabor

dulce.

-Son polialcoholes con un grupo oxo o carbonilo y

dependiendo de su ubicación se dividen en cetosas y aldosas.

-El número de carbonos permite denominarles con un

prefijo y el sufijo –osa . Y con el prefijo aldo o ceto

queda más definida la molécula.

C

C

C

C

COH

OH

OH

H2OH

H

H

H

H O

Gruposhidroxilo

Grupoaldehído

Aldopentosa: Ribosa

C

C

C

C

OH

OH

H2OH

H

O

Gruposhidroxilo

Cetopentosa: Ribulosa

C

H

H2OH

Grupo cetona

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

-Pueden ser oxidados y presentan isomería óptica, es decir,

presentan átomos de carbono asimétricos o quirales. Se

denominan D- cuando el grupo –OH está a la derecha y L-

cuando está a la izquierda según la representación de Fischer.

CHO

C

CH2OH

OHH

CHO

C

CH2OH

OHH

CHO

C

CH2OH

OHH

CHO

C

CH2OH

OHH

CHO

C

CH2OH

CHO

C

CH2OH

CHO

C

CH2OH

CHO

C

CH2OH

OH H

D-Gliceraldehído L-Gliceraldehído

- Estereoisómeros con todos sus átomos de carbono asimétricos

= enantiómeros. Con un solo átomo asimétrico = epímero.

- Los estereoisómeros desvian el plano de luz polarizada.

Dextrógiros hacia la derecha (+) y levógiro (-) a la izquierda. Esta

denominación no tiene ninguna relación con la L- y D- que

mencionábamos anteriormente.

Estructura, clasificación y propiedades

 

Los monosacáridos disueltos en agua no permanecen lineales

sino que ciclan:

- formando un hexágono (piranósido)

- fomando un pentágono (furanósido).

Para que esta reacción tenga lugar debe haber dos o más

átomos de carbono intermedios por eso la mayor parte de

monosacáridos son pentosas o hexosas. 

Con esta ciclación se genera un nuevo átomo de carbono

asimétrico lo que significa que se forman otros dos isómeros

que se denominan anómeros a o b dependiendo de si el grupo

–OH se sitúa a la derecha o a la izquierda. Estos anómeros

poseen una actividad óptica diferente a la de la molécula lineal

de la que proceden. 

HCOH

CH2OH

HCOH

CH2OH

OHCH

HCOH

D-Glucosa

C OH

H-C-OH

HCOH

CH2OH

HCOH

CH2OH

OHCH

HCOH

COH

H

H-C

O

-D-Glucosa

HCOH

CH2OH

HCOH

CH2OH

OHCH

HCOH

CHOH

H-C

O

-D-Glucosa

Estudio de los más representativos 

Derivados fundamentales

Por reducción se obtienen los alditoles o azúcares-alcohol y los

deoxiazúcares. Por reducción del grupo carbonilo a hidroxilo o

alcohol mantienen el nombre con la terminación –ol. La pérdida

de un O de los grupo hidroxi generan desoxiazúcares como la 2-

desoxirribosa.

CHO

HCOH

HCOH

CHO

HCOH

HCOH

CH2OH

HCOH

Ribosa

HCOH

HCOH

HCOH

HCOH

CH2OH

HCOH

CHO

H-C-H

HCOH

CHO

HCOH

CH2OH

HCOH

CH2OH

Ribitol 2-Desoxirribosa

CHO

HCOH

HCOH

CH2OH

CHO

HCOH

HCOH

CH2OH

OHCH

HCOH

CHO

HCOH

HCOH

COOH

CHO

HCOH

HCOH

OHCH

HCOH

D-Glucosa A. D-glucurónico

b) Reacciones de oxidación. Existen tres variedades:

b.1) Ácidos urónicos. La oxidación del último átomo. El más

abundante es el derivado de la D-glucosa o ácido D-glucurónico

que unido a sustancia tóxicas aumenta su solubilidad y facilita

su eliminación a través de la orina.

HCOH

HCOH

CH2OH

COOH

HCOH

HCOH

CH2OH

OHCH

HCOH

A. D-glucónico

CHO

HCOH

HCOH

CH2OH

CHO

HCOH

HCOH

CH2OH

OHCH

HCOH

D-Glucosa

b.2) Ácidos aldónicos. La oxidación es en el primer átomo

de carbono. A partir de la D-glucosa se obtiene el D-

glucónico.

b.3) Ácidos aldáricos. La oxidación se produce en los dos

extremos de la cadena. P. Ej.: Ácido D-glucárico.

HCOH

HCOH

HCOH

HCOH

OHCH

HCOH

COOH

COOHA. D-glucárico

CHO

HCOH

HCOH

CH2OH

CHO

HCOH

HCOH

CH2OH

OHCH

HCOH

D-Glucosa

c) A través de las reacciones de sustitución. Los aminoazúcares

constituyen el grupo mayoritario donde un grupo hidroxilo se

sustituye por un grupo amino como la glucosamina.

d) A través de reacciones de esterificación: Se une un grupo

fosfórico al azúcar mediante un enlace éster entre el grupo

hidroxilo y el ácido fosfórico.

Disacáridos. Enlace glicosídico

 

Los más importantes:

- el azúcar de malta o maltosa,

- azúcar de leche o lactosa

- azúcar común o sacarosa.

Enlace glicosídico entre sus grupos hidroxilo.

Unión de un monosacárido y un alcohol = O-glicósidos.

Enlace en un carbono anomérico = configuración o . 

Polisacáridos

Unión de múltiples unidades de monosacáridos.

Clasificación 

Homopolisacáridos: almidón y glucógeno como depósitos de

combustible y celulosa y quitina con función arquitectónica y

estructural.

Heteropolisacáridos: Monosacáridos diferentes. Polisacáridos

variados y con funciones más diversas.

Homopolisacárido

Heteropolisacárido

Estudio de los más relevantes

 

Almidón: formado por dos tipos de polímeros de glucosa.

Amilosa: Formada por cadenas lineales de 200-300 unidades de

D-glucosa unidas por enlace (14), tienden a formar espirales.

 

Amilopectina: Formada por cadenas ramificadas de miles de D-

glucosa conectadas por enlaces (14). Las ramificaciones

aparecen cada 30 restos de glucosa unidos por enlace (16).

Glucógeno: Similar a la amilopectina, con ramificaciones más

frecuentes, permitiendo una mayor compactación formando

gránulos en el citoplasma de hígado y músculo.

OCH2OH

O

OCH2OH

O

OCH2OH

O

OCH2OH

O

Amilosa [Glucosa (1 4) Glucosa] n

OCH2OH

O

OCH2OH

O

OCH2

O

OCH2OH

O

O

OCH2OH

Amilopectina / Glucógeno

(1 6)

A

B

(1 4)

Ramificación

C

Lineal Ramificado

Celulosa: Es el compuesto orgánico más abundante en la

naturaleza. Está formada por cadenas lineales de 10000-15000

unidades de D-glucosa unidas por enlace (14). Este enlace

permite que se una a otras moléculas formando fibrillas.

 

Quitina: Con estructura similar a la de la celulosa, salvo que el

monosacárido es la N-acetil-2-glucosamina. 

O

CH2OH

O

O

O

CH2OH

O

CH2OHCH2OH

Celulosa

O

CH2OH

O

O

O

CH2OH

O

CH2OHCH2OHNHCO-CH3

NHCO-CH3

NHCO-CH3

NHCO-CH3

Quitina

Los heteropolisacáridos, formados por aminoazúcares y ácidos

urónicos. 

Hialuronato o ácido hialurónico formado por el ácido D-

glucurónico y la N-acetil-D-glucosamina.

O

COOH

OO

CH2OH

O

NHCO-CH3

Hialuronato

OCOOH

OSO3-

O

NHSO3-

CH2SO3-

O

Heparina

O

COOH

OO

- O3SO

O

NHCO-CH3

Condroitín-sulfato

HialuronatoProteínas de unión

Proteína central

Condroitín-sulfatos y otros

Condroitin-sulfatos similar al hialuronato pero el aminoazúcar

es el N-acetil-D-galactosamina.

Otras variedades más complejas: queratán-sulfatos, heparán-

sulfatos, etc.

Además de funciones estructurales la heparina tiene función

anticoagulante.

La matriz extracelular también está rellena de proteoglucanos

que son proteínas que contienen cadenas de

heteropolisacáridos.