universidad nacional del nordeste facultad de ciencias veterinarias cátedra de bioquímica 2015

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…