Palabra derivada de glicosa pois se pensaba que …cidos... · 2.1 - HOLÓSIDOS: so están formados...

Palabra derivada de glicosa pois se pensaba que tódolos

glícidos procedian desta.

As biomoléculas máis abundantes da natureza

Biomoléculas formadas por C, H y O, en una proporción CnH2nOn

Os glícidos poden definirse como polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas

CO

R H

C

O

R R

GLÍCIDOS : características xerais

Tamén se lles chama hidratos de carbono ou carbohidratos. O nome glícido deriva dapalabra «glícosa»

Características:Nos glícidos sempre hai un grupo carbonilo, é dicir, un carbono unido a un osíxenomediante un doble enlace

O grupo carbonilo pode ser:

• Un grupo aldehído (—CHO)

• Un grupo cetónico (—CO—)

Se clasifican en dous grandes grupos:

1. OSAS OU MONOSACÁRIDOS: son os monómeros e están constituidos porunha soa cadea polihidroxialdehídica ou polihidroxicetónica

2. ÓSIDOS: son glícidos máis complexos, derivados das osas pola unión devarios monosacáridos

aldosas cetosas

GLÍCIDOS : clasificación

Dentro dos ÓSIDOS, podemos distinguir:

2.1 - HOLÓSIDOS: so están formados pola unión de osas ou monosacáridos

Oligosacáridos.Unión de 2 a 10 monosacáridos. Os máis importantes son os disacáridos (unión de dous monosacáridos). Outros

son trisacáridos, tetrasacáridos, etc

Polisacáridos.Unión de máis de 10 monosacáridos A súa vez, poden ser:

Homopolisacáridos: teñen un único tipo de monosacáridoHeteropolisacáridos: teñen máis dun tipo de monosacárido

2.2 - HETERÓSIDOS: formados por monosacáridos e outras moléculas, como proteínas (glicoproteínas) ou lípidos (glicolípidos)

B - Estructura química dos monosacáridos

1 - Función estrutural.

Formando parte de diversas estruturas.

• Moleculares: ribosa e desoxirribosa que constitúen os ácidos nucleicos• Celulares: celulosa, hemicelulosa e pectinas das paredes celulares vexetais• Orgánicas: quitina do exoesqueleto dos artrópodos

2 - Función enerxética.

• Fonte de enerxía: glicosa• Reserva de enerxía: almidón e o glicóxeno

GLÍCIDOS : funcións

3 - Outras funcións específicas:

Antibiótico (estreptomicina)

Vitamina (vitamina C)

Anticoagulante (heparina)

………

• Glícidos máis sinxelos. Constituidos por una sola cadena polihidroxialdehídica oupolihidroxicetónica.

• A partir de 5 carbonos son inestables ciclación.

• Nomeanse engadindo a terminación -osa ao número de carbonos Por exemplo,triosa, tetrosa, pentosa, hexosa, etc

• A formula xeral é : Cn(H2O)n

• O grupo carbonilo dalles propiedades reductoras (desprenden e-)

• Función enerxética e nalgúns casos estrutural

OSAS ou MONOSACÁRIDOS

A – Propiedades xerais

A súa solubilidade na auga debese a que tanto os radicais hidroxilo (-OH) como osradicais hidróxeno (-H) presentan unha elevada polaridade eléctrica e establecen pontesde hidróxeno coas moléculas de auga, que tamén son polares, dispersándose así asmoléculas do glícido

C – Propiedades físicas

1. Poder reductor: os monosacáridos cun grupo aldehído ou cetona son capaces deoxidarse, é dicir, de perder electróns, fronte a outras substancias que, ao aceptalos,se reducen (véase APÉNDICE: reacción de Fehling)

2. Capacidad para asociarse con grupos amino mediante enlaces N-glicosídicos, formado entre un -OH e un composto aminado, propio de aminoazúcres

3. Isomería

C – Propiedades químicas

ISÓMEROS: Compostos que comparten a mesma fórmula química molecular (número de átomos de cada clase), pero que presentan distinta

fórmula estrutural (átomos unidos de forma diferente)

OSAS : ISOMERÍA

1. Isómeros funcionais ou estruturais: diferéncianse polo grupo funcional.

2. Isómeros espaciais ou estereoisómeros: diferéncianse na disposición espacialdos átomos. Se deben á existencia de carbonos asimétricos.Tipos: enantiómeros y epímeros

3. Isómeros ópticos: En función de cómo desvíen o plano da luz polarizada

Tipos de isomería:

O monosacáridos de 5 ou máis átomos de carbono poden presentar outros tipos deisomería

2.2. otras formas

3. ISOMERÍA ÓPTICA

Cuando se fai incidir un plano de luz polarizada sobre unha disolución demonosacáridos que posúen carbonos asimétricos, o plano de luz se desvía.

- Se a desviación é cara a dereita o isómero é destróxiro e se representa con (+ )

- Se a desviación é cara a esquerda o isómero é levóxiro e se representa con ( -)

En disolución, os monosacáridos de cinco ou máis átomos de carbono dan lugar a estruturas cíclicas pechadas, xerando un carbono

asimétrico adicional na molécula, denominado carbono anomérico

• O carbono anomérico permite aexistencia de dous novosestereoisómeros, denominadosanómeros (α y β)

OSAS : Estructura

carbono

anomérico C1

α-D-glucopiranosa

GLICOSA: conformacións no espazo.

En realidade, as estruturas cíclicas da glicosa no son planas, como indican osmodelos estudados, senón que poden adoptar dos conformacións no espazodebido a que os enlaces oriéntanse no espazo e non nun plano.

Forma “trans” o Z Forma “cis” o E

PROYECCIÓN DE HAWORTH (libro páx. 31)

β

D

• Los monosacáridos deben su importancia biológica al hechode encontrarse:

- como monómeros de todos los glúcidos- libres actuando como nutrientes para que la célula pueda

obtener energía- como intermediarios en el metabolismo energético celular

TRIOSAS

• Gliceraldehído (aldotriosa) y dihidroxiacetona (cetotriosa)• La fórmula empírica de ambas es C3H6O3

• Son abundantes en el interior de la célula, ya que participan en elmetabolismo de la glucosa y las grasas• No forman estructuras cíclicas

OSAS : Interese biolóxico

PENTOSAS

No se encuentran libres en la naturaleza, sino formando partede otros compuestos

• Ribosa y desoxirribosa (aldopentosas) forman parte del ARNy ADN respectivamente. En disolución forman estructurascíclicas

• Ribulosa (cetopentosa) desempeña un importante papel enla fotosíntesis, debido a que se une a la molécula de dióxido decarbono (CO2), que queda así incorporada al ciclo de la materiaviva

HEXOSAS

Son los monosacáridos más abundantes en la naturaleza

• Glucosa (aldohexosa): se encuentra libre o formando parte de polisacáridosde reserva (glucógeno, almidón) o estructurales (celulosa)

• Galactosa: no suele encontrarse en estado libre; forma parte de la lactosa,de polisacáridos complejos o de heterósidos

• Manosa: se encuentra en la corteza de algunos árboles. Forma parte depolisacáridos presentes en bacterias, fermentos, hongos y algunos árboles.También forma parte de la estreptomicina (antibiótico)

En disolución existe un equilibrio entre a forma cíclica (95%)e a forma aberta (menosdo 5 % do total).

Glicosa.Na naturaleza atópase como D-(+)- glucopiranosa, polo que tamén se llechama dextrosa (glúcido dextrógiro).Moi común en vexetais (uvas) e animais.É o monosacárido máis importante xa que ten numerosas funcións biolóxicas:

- en forma libre (no sangue 1 por mil, froitas)- formando parte de polisacáridos de reserva (almidón, glicóxeno)- formando parte de polisacáridos estructurais (celulosa)- almacena a enerxía solar durante a fotosíntese- é o principal combustible metabólico das células

β

D

Β-D-glucopiranosa

1

5

Fructosa (cetohexosa): denominada también como levulosa por ser muy levógira. Se encuentra en estado libre en las frutas, miel y en el líquido seminal, donde nutre a los espermatozoides. En el hígado se transforma en glucosa. También forma parte del disacárido de sacarosa y de algunos polisacáridos

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α-D-fructofuranosa

α

• Originados por reducción: forman desoxiazúcares, pierdenun oxígeno en alguno de los carbonos

• Originados por oxidación: forman azúcares ácidos, el grupocarbonilo (–CHO) se transforma en carboxilo (–COOH) gananun oxígeno

• Originados por substitución: forman aminoazúcares, como laN-acetil-glucosamina al sustituir OH por NH2

Desoxirribosa Ác. glucurónico Glucosamina

OSAS : Compostos derivados

1 - ENLACE O-GLUCOSÍDICO:

• Formado entre os -OH de dous monosacáridos con desprendemento dunha molécula de auga.

• Pde ser α-glicosídico si o primeiro monosacárido é α e β-glucosídico si o primeiro monosacáridoé β. Por exemplo, entre o C1 dunha α-D-glucopiranosa e o C4 de outra D-glucopiranosa (α o β) se establece un enlace tipo α (1 4)

HOLÓSIDOS : OLIGOSACÁRIDOS

α-glucosídico (14)

Son glícidos formados pola unión de cadeas curtas de osas mediante enlaces o-glicosídicos.

Son hidrolizables, cristalizables, solubles e de sabor doce.

2 - TIPOS DE ENLACE O-GLICOSÍDICO:

1. Enlace monocarbonílico: entre o carbono anomérico do primeiro monosacárido eun carbono non anomérico do segundo. Conserva a capacidade reductora.

2. Enlace dicarbonílico: entre os dous carbonos anoméricos dos dousmonosacáridos. Perde a capacidad reductora

carbono

anomérico C1

carbono

anomérico C2

Permite comprobar se un glícido é reductor ou non. Os mono e disacáridos excepto la

sacarosa son redutores, o resto non.

• Calentar unha disolución composta polo glícido que se investiga e sulfato de cobre (II)

• Se o glícido é redutor, se oxidará, reducindo ao sulfato de cobre (II), de cor azul, a óxido de

cobre (I), de color vermello-laranxa

• Se o glícido non é redutor, a reacción non se producirá e a cor non cambiará

PRÁCTICA: PROBA DE FEHLING

Maltosa.Disacárido formado por duas moléculas de glicosa (D-glucopiranosa) unidas mediante enlace α (l4). A maltosa atópase libre naos gráns xerminado de cebada. La cebada germinada artificialmente se utiliza para fabricar cerveza, y tostada se emplea como sustitutivo del café, es la llamada malta. En la industria se obtiene a partir de la hidrólisis del almidón y del glucógeno. La maltosa se hidroliza fácilmente y tiene carácter reductor

HOLÓSIDOS : DISACÁRIDOS CON INTERESE BIOLÓXICO

α -D-glucopiranosil (1 4) α-D-glucopiranosa

α-D-glucopiranosaaa α-D-glucopiranosa

Lactosa: disacárido formado por una molécula de β-D-galactopiranosa y otra de β-D-glucopiranosa unidas por medio de un enlace β (l4). Se encuentra libre en la leche de los mamíferos

Β -D-galactopiranosil (1 4) Β -D-glucopiranosa

Sacarosa: disacárido formado por unamolécula de α-D-glucopiranosa y otra de β-D-fructofuranosa unidas mediante unenlace α (12). Se encuentra en la caña deazúcar y en la remolacha azucarera.Reserva glucídica de las plantas). Carece depoder reductor.

α -D-glucopiranosil (1 2) Β –D-fructofuranósido

α-D-glucopiranosa Β –D-fructofuranosa

Enlacedicarbonílico

Isomaltosa: disacárido formado por dos moléculas de α-D-glucopiranosamediante enlace α (16). No se encuentra libre en la naturaleza. Se obtienepor hidrólisis de la amilopectina (un componente del almidón) y delglucógeno. Proviene de los puntos de ramificación α (16) de estospolisacáridos.

Celobiosa: disacárido formado por dos moléculas de β-D-glucopiranosa unidas mediante enlace β (l4). No se encuentra libre en la naturaleza, se obtiene por hidrólisis de la celulosa con un enzima denominado celulasa. Conserva el poder reductor

PRINCIPALES DISACÁRIDOS CON INTERÉS BIOLÓGICO

Disacárido Monosacáridos unidos Enlace

MALTOSA α-D-glucopiranosas α (l4)

ISOMALTOSA α-D-glucopiranosas α (16)

LACTOSA β-D-galactopiranosa β-D-glucopiranosa

β (l4)

CELOBIOSA β-D-glucopiranosas

SACAROSA α-D-glucopiranosa β-D-fructofuranosa α (12)

Formados por la unión de más de 10 monosacáridosmediante enlaces O-glucosídicos, con la generación de

una molécula de agua por cada enlace

HOLÓSIDOS : POLISACÁRIDOS

• Pesos moleculares muy elevados

• No tienen sabor dulce

• Pueden ser insolubles (celulosa), o formar dispersiones coloidales (almidón)

• Funciones estructurales (con enlaces β-glucosídicos) o de reserva energética (enlacesα-glucosídicos)

- Los enlaces α son más débiles que los enlaces β, por lo que se crean ydestruyen con facilidad

HOMOPOLISACÁRIDOS HETEROPOLISACÁRIDOS

Función de reserva energética(enlaces α)

Función estructural(enlace β)

enlace α

Almidón CelulosaPectina

Agar agar

Goma arábigaGlucógeno Quitina

- Los polisacáridos de reserva suelen ser ramificados para movilizar más rápidamentelos restos de monosacáridos, glucosa en ambos casos; mientras que los polisacáridosestructurales suelen presentar estructura lineal

• Clasificación:

- Homopolisacáridos: polímeros de un solo tipo de monosacárido

- Heteropolisacáridos: polímeros de más de un tipo de monosacárido

HOMOPOLISACÁRIDOS CON FUNCIÓN DE RESERVA

• Glucógeno:

- Principal elemento de reserva de los animales que se encuentra en el hígado ymúsculos

- Formado por cadenas muy largas y ramificadas de glucosaCada 8-10

HOMOPOLISACÁRIDOS CON FUNCIÓN DE ESTRUCTURAL

• Celulosa:

- Elemento principal de la pared celular vegetal

- Polímero de β-D-glucosa unidas mediante enlaces β(14) (celobiosas)

- Formado por cadenas lineales no ramificadas de β-D-glucosa que se unen entre sí porpuentes de hidrógeno, constituyendo microfibras Estas se unen para formar fibras quese unen para dar lugar a fibras de celulosa

- La pared celular vegetal persiste tras la muerte de las células, constituyendo las fibrasvegetales (algodón, lino, cáñamo, esparto, etc.) y el interior del tronco de los árboles (elleño o madera)

β

• Quitina:

- Polímero de N-acetil-D-glucosamina (un derivado de la glucosa)

- Constituye el exoesqueleto de los artrópodos (en los crustáceos se encuentraimpregnada de carbonato cálcico, lo que aumenta su dureza) y las paredescelulares de los hongos

- Forma cadenas paralelas que se organizan en capas alternas, lo que lesconfiere gran resistencia

HOMOPOLISACÁRIDOS CON FUNCIÓN DE ESTRUCTURAL

Hemicelulosas: conxunto moi heteroxéneo de polisacáridos, entre outros, glicosa,galactosa e fucosa. Unha cadea liñal dun msc da que xurden ramificacións doutros. Naparede de células vexetais.

Pectinas: polímero do ácido galacturónico (derivado por oxidación) en cadeas liñaisintercalado con outros monosacáridos como a ramnosa, da que xurden ramificacións.Na parede de células vexetais.

Agar-agar: polímero de D/L-galactosa que se atopaen en algas vermellas. Utilízase naindustria alimentaria e para preparar medios de cultivo.

Glicosaminoglicanos (mucopolisacáridos): formado por ácido glicurónico (derivadopor oxidación) e N-acetil-glicosamina ou N-acetil-galactosamina (derivados porsubstitución). Atópanse na substancia intercelular dos tecidos conectivos.Entre eles destacan:

• Ácido hialurónico (p.e. humor vítreo)• Condroitina (tecidos cartilaxinoso e óseo)• Heparina (anticoagulante)

Polisacáridos compostos por varios tipos de monosacáridos

HETEROPOLISACÁRIDOS

1 - GLICOLÍPIDOS

• O aglicón é o lípido ceramida unido a un oligosacárido complexo.

• Destacan: Cerebrósidos e gangliósidos, compoñentes da membrana externa dasbacterias Gram negativas e das membranas das células nerviosas.

• Parece que interveñen no recoñecemento celular proporcionando as células a súas“señas de identidade” e como receptores de moléculas extracelulares.

2 - GLICOPROTEÍNAS

• O aglicón é unha proteína.

• Destacan: Mucoproteínas; glicoproteínas sanguíneas; peptidoglicanos …

• Funcións moi variadas

HETERÓSIDOS

Grupo moi variado. Teñen unha parte glicídica e unha non glicídica (aglicón).

Mucoproteínas ou mucinas, en vías respiratorias, dixestivas e uroxenitais, lubricando eimpediendo infeccións bacterianas.

Glicoproteínas sanguíneas ou séricas, presentes no sangue, como a protrombina e asinmunoglobulinas

Glicoproteínas estructurais da membrana plasmática, que presentan granheteroxeneidade, debido as variacións na secuencia de monosacáridos; xunto aosglicolípidos actúan en procesos de recoñecemento celular.

Peptidoglicanos, componente ríxido da parede celulars bacteriana.

Hormonas como a luteinizante (LH) ou a foliculoestimulante (FSH)

Outras moléculas que actúan como principios activos de plantas medicinales como porexemplo a digitalina con propiedades cardiotónicas.

Permite comprobar la presencia de almidon.

Reactivo de Lugol (solución de yodo e yoduro potásico)

El almidón es un polisacárido vegetal formado por dos componentes: la amilosa y

la amilopectina.

En presencia del reactivo de Lugol la amilosa se colorea de azul-violota debido no

a una reacción química sino a la adsorción o fijación de yodo en la superficie de la

molécula de amilosa, lo cual sólo ocurre en frío.

APÉNDICE: PRUEBA DE LUGOL