GLÚCIDOSUniversidad Nacional del
NordesteFacultad de Ciencias Veterinarias
Cátedra de Bioquímica 2015
Son macromoléculas compuestas por C, H y O
Son importantes componentes de los seres vivos (animales y vegetales).
En la biósfera hay más glúcidos que todo el resto de la materia orgánica junta, lo cual es debido a la abundancia en los vegetales de almidón y celulosa.
Función energética (1g proporciona 4 kcal.) y estructural.
Hidratos de carbono: funciones
1. Energética- Combustible de uso rápido e inmediato- Por fermentación y por respiración
2. Estructural- Paredes celulares: bacterias, hongos, plantas- Matriz de los tejidos mesodérmicos
3. Informativa
- Funciones de reconocimiento en superficie a través de glicoconjugados
Químicamente son (o pueden dar) polihidroxialdehídos o
polihidroxicetonas
(1 función aldehído o cetona y varias funciones alcohólicas).
Algunos glúcidos .....
C OHH
C HHO
C OHH
C OHH
C
CH2OH
O
H
D-Glucosa
CH2OH
C O
C
C
C
CH2OH
HHO
OHH
OHH
D-Fructosa
Polihidroxialdehidos Polihidroxicetonas
C OHH
C HHO
C OHH
C OHH
C
CH2OH
O
H
D-Glucosa
CH2OH
C O
C
C
C
CH2OH
HHO
OHH
OHH
D-Fructosa
Clasificación
ALDOSAS: aldotriosas, aldotetrosas, aldopentosas,aldohexosas
CETOSAS: cetotriosas.cetotetrosas, cetopentosas, cetohexosas
Se clasifican según: - grupo funcional 1. Aldosas, cuando es un aldehido -CHO
2. Cetosas, cuando es una cetona -CO-
- número de átomos de carbono del monómero:
Aldotriosas
CHO
CH OH
CH2OH
CH2OH
C O
CH2OH
D-Gliceraldehido Glicerona(Dihidroxiacetona)
Cetotriosa
CHO
CH OH
CH2OH
CH2OH
C O
CH2OH
D-Gliceraldehido Glicerona(Dihidroxiacetona)
CHO
C
C
CH2OH
OHH
OHH
CHO
C
C
CH2OH
HHO
OHH
D-Eritrosa D-Treosa
CH2OH
C O
C OHH
CH2OH
D-Eritrulosa
Aldotetrosas Cetotetrosas
Clasificación:
1. Monosacáridos: (solubles en agua, sabor dulce y son reductores).
2. Oligosacáridos: De 2 a 10 monosacáridos (solubles en agua y sabor dulce).
3. Polisacáridos: Más de 10 monosacáridos (insolubles e insípidos)
IsomeríaISOMERÍA D - L
ESTRUCTURAS CÍCLICAS PIRANOSA Y FURANOSA
ANÓMEROS ALFA - BETA
EPÍMEROS
ISOMERISMO ALDOSAS - CETOSAS
ACTIVIDAD ÓPTICA + o -
C
CHO
CH2OH
HO H
L-Gliceraldehido
C
CHO
CH2OH
H OH
D-Gliceraldehido
ISOMERÍA D - L
CHO
C
C
OHH
HHO
C OHH
C OHH
CH2OH
D-Glucosa
CHO
C
C
HHO
OHH
C HHO
C OHHO
CH2OH
L-Glucosa
Enantiómeros (imagen especular)
ISOMERÍA ÓPTICA
C OHH
C HHO
C OHH
C OHH
C
CH2OH
O
H
D-Glucosa
CH2OH
C O
C
C
C
CH2OH
HHO
OHH
OHH
D-Fructosa
Polihidroxialdehidos Polihidroxicetonas
ISOMERISMO ALDOSAS - CETOSAS
CHO
C
C
HHO
HHO
C OHH
C OHH
CH2OH
D-Manosa
CHO
C
C
OHH
HHO
C HHO
C OHH
CH2OH
D-Galactosa
CHO
C
C
OHH
HHO
C OHH
C OHH
CH2OH
D-Glucosa
Epímeros: difieren en un solo carbono asimétrico:- D-Manosa es el 2-epímero de la D-Glucosa- D-Galactosa es el 4-epímero de la D-Glucosa
EPÍMEROS
En el gliceraldehído el Carbono 2 es asimétrico o quiral (sus 4 valencias están saturadas por grupos funcionales diferentes, lo cual determina la existencia de 2 isómeros ópticos).
Ambos compuestos son enantiómeros (uno es la imagen especular del otro). Los diastereoisómeros no son la imagen especular.
• Las aldotetrosas son derivadas del gliceraldehído por adición de un grupo HCOH entre el aldehído y el alcohol secundario inmediato.
• Al agregar este grupo, se origina un nuevo centro quiral y tendrá 2 Carbonos asimétricos.
Al aumentar la cantidad de C se agregan isómeros llamados diaestereoisómeros (no son la imagen especular).
Ciclización Fórmulas de Haworth
Ciclización
ALFA
BETA
TAUTÓMEROS
Nuevo C asimétrico
Los anillos con ciclo hexagonal se consideran derivados del ciclo pirano y aquellos con anillos pentagonal del furano. Por eso hablamos de formas piranosa (más estable) o furanosa según la conformación que adopten.
El C1 en las formas cíclicas es asimétrico por lo tanto existen 2 configuraciones posibles llamados “anómeros” (α con el OH hacia abajo y ß con el OH hacia arriba).
La fructosa posee función cetona en el C2 generalmente formando un anillo furano. Tiene dos configuraciones posibles de acuerdo al OH de C2.
Conformación de silla y bote.
Derivados de monosacáridos
1. Glicósidos: el C hemiacetálico de aldosa y cetosa reaccionan con otra molécula. Si es glucosa se llama glucósido, si es galactosa galactósido.
Cuando la molécula unida el C hemiacetálico no es de carácter glucídico, se da el nombre de aglicona.
La aglicona puede ser muy simple como un metilo (CH3) o más complejo.
Reacción del carbono anomérico con pérdida de agua, con uno de los siguientes grupos:
- Un grupo -OH: O-glicósidos
- Un grupo -NH2: N-glicósidos
- Un grupo -SH: S-glicósidos
OH
H
OH
H
OH
H
CH2OH
O CH3OH
H
O
H
OH
H
OH
H
CH2OH
OH
H
O CH3
H
-metilglucósido -metilglucósido
OH
H
OH
H
OH
H
CH2OH
OOH
H OH3C
C
H
O
Vainillósido(-O-glucósido)
HO O
H
OH
HH
OH
CH2 N
HN
H
O
O
Uridina(-N-ribósido)
OH
H
OH
H
OH
H
CH2OH
OH
H
S C
N
S
CH2 CH CH2
O-
O
O Sinigrósido(-S-glucósido)
CH2O
C O
C
C
OHH
OHH
CH2O P
O
O-
O-
P
O
O-
O-
D-Ribulosa (1,5) bisfosfato
C OHH
C HHO
C OHH
C OHH
CH2OH
COOH
Ácido Glucónico
C OHH
C HHO
C OHH
C OHH
CH2OH
CH2OH
Sorbitol
Derivados
Oxidación Reducción Sustitución
2. Productos de reducción de hexosas:
Por reducción del grupo aldehido o cetona (con H a presión y en presencia de un catalizador) se forma el polialcohol correspondiente.
C OHH
C HHO
C OHH
C OHH
CH2OH
CH2OH
C
C HHO
C OHH
C OHH
CH2OH
CH2OH
HHO
CH2OH
CHO H
CH2OH
Sorbitol Manitol Glicerol
3. Desoxiazúcares: Pérdida de oxígeno de uno de los grupos alcoholicos (ej desoxirribosa).
4. Productos de oxidación de aldosas: Se originan los ácidos aldónicos, aldáricos y urónicos dependiendo si es en C1, C1 y 6 o C6.
Si es glucosa se forma ácido glucónico, glucárico y glucurónico.
5. Ésteres fosfóricos
6. Aminoazúcares
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
Disacáridos
1. Maltosa
2. Lactosa
3. Sacarosa
Polisacáridos
Insípidos, no reductores, insolubles en agua
Pueden ser:
1. Homopolisacáridos
2. Heteropolisacáridos
Biomoléculas glicosídicas:
- Glicolípidos- Glicoproteínas- Nucleósidos
HO O
OH OH
NCH2
NN
N
NH2
H HH H
CH2
CH
C
HOH
HN
OC
O
O
CH2
OH
OH
OH
HO
HOMOPOLISACÁRIDOS
RESERVAS ESTRUCTURALES
ALMIDÓN
GLUCÓGENO
DEXTRANO
INULINA
CELULOSA
QUITINA
HETEROPOLISACÁRIDOS
NITROGENADOS
GLICOSAMINOGLICANOS
NO NITROGENADOS
AGAR
GOMA ARÁBIGA
HEMICELULOSA
PECTINAS
Almidón:
Sus dos constituyentes principales son: amilosa ( 15 – 20 %) que tiene restos de glucosa formando una estructura helicoidal no ramificada, y la amilopectina (80 – 85%), que consiste en cadenas muy ramificadas, de 24 a 30 residuos de glucosa unidos por enlace 1-4 en la cadena, y por enlaces 1 - 6 en las ramificaciones.
Amilosa
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
OHO
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
O
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
O
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
OH
n
Amilopectina
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
OO.....
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
O
OH
H
OH
OH
H
HH
O
CH2
O
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
O......
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
O
OH
H
OH
OH
H
HH
CH2OH
O.......
Glucógeno
Reserva energética en animales. Estructura similar a la amilopectina pero más ramificada.
Celulosa
Función estructural en vegetales (paredes celulares).
Quitina
Heteropolisacáridos1. Glicosaminoglicanos
Formados por la sucesión de disacáridos (ácido urónico y una hexosamina).
a)Ácido hialurónico
b)Condroitín sulfato
c)Dermatán sulfato
d)Queratán sulfato
Proteoglicanos. 80% de polisacáridos y una pequeña fracción proteica. Heteropolisacáridos animales: ácido hialurónico (tejido conjuntivo), heparina (anticoagulante), y condroitina (cartílagos, huesos, tejido conjuntivo y córnea)
Glicoproteínas. Una fracción glucídica (5 al 40%) y 1 fracción proteica, unidas por enlaces covalentes. Principales: Mucinas de secreción (ej. salivales), Glicoproteínas de la sangre, y Glicoproteínas de las membranas celulares.
Glicolípidos. Monosacáridos u oligosacáridos unidos a lípidos. Se les puede encontrar en la membrana celular. Los más conocidos son los cerebrósidos y gangliósidos.
Proteoglicanos
Son glicosaminoglicanos asociadas a proteínas.
Peptidoglicanos Forman la pared de bacterias.
Glicoproteínas
Son proteínas asociadas a carbohidratos de cadena corta (oligosacáridos). Forman el glicocálix en la cara externa de la membrana plasmática.
Muchas gracias…