Carbohidratos

Introduccin

MonosacridosPolisacridos

Oligosacridos

CarbohidratosHidratos de carbono, glcidos o azcares

* Contienen C,H,O pueden tambin contener N,P, S .

Se denominan Hidratos de Carbono por responder muchos de ellos a la formula emprica: C (H2O)n

Qu son los carbohidratos?- Polihidroxialdehdos, polihidroxicetonas o compuestos que, por hidrlisis, se convierten en aqullos (compuestos polihidroxicarbonlicos).

- Sus derivados por oxidacin, reduccin y sustituciones diversas.

- Sus oligmeros y polmeros por unin de los anteriores mediante enlaces glicosdicos.

Se producen en la fotosntesis. Las plantas verdes contienen clorofila que capta de la luz solar la energa necesaria para realizar el proceso:6 CO2 + H2O

C6(H2O)6 + 6 O2

PolihidroxialdehdosPolihidroxicetonas

DerivadosOxidacinReduccinSustitucin

a-MetilglucsidoMaltosaCelulosaOligmerosy Polmeros

Enlaces N-glucosdico y O-glucosdicoa) El enlace N-Glucosdico se forma entre un -OH y un compuesto aminado, originando aminoazcares.

b) El enlace O-Glucosdico se realiza entre dos -OH de dos monosacridos. Si la reaccin de los -OH proviene de los dos C anomricos el disacrido ser dicarbonlico y no tendr poder reductor. Mientras que si participan los -OH de un C anomrico y de otro C no anomrico, el disacrido ser monocarbonlico y tendr poder reductor ya que tendr el -OH de un C anmerico libre.

Para qu sirven?- Como principios inmediatos son soportes de la vida- Proporcionan:AlimentoCultura HigieneComodidadCasaVestidoAlcoholMedicinaDecoracin- Muchas aplicaciones en la industria QumicaPolmerosCelulosa ConservaFurfuralSntesisQuiralBebidasFarmaciaPolisteres

FUNCIN BIOLGICA DE LOS CARBOHIDRATOS*ENERGTICAMaterial energtico de uso inmediato. La glucosa es el principal combustible energtico (Fermentacin, respiracin).

Proporcionan energa y C para biosntesis de protenas, cidos nucleicos, lpidos y carbohidratos.*ESTRUCTURAL

La cumplen los carbohidratos polimricos:

CelulosaQuitinaPeptidoglicanosRibosaDesoxirribosa

*RESERVAAlmidnGlucgeno

*APORTE DE FIBRA EN LA DIETALigninaCelulosaGomasDan volumen a las heces, protegen contra ciertos cnceres ( colon).

*FUNCIN DE RECONOCIMIENTO Superficie de lamembrana celular a travs de glicoconjugados

Cmo se clasifican?CarbohidratosAzcaresPolisacridosMonosacridosOligosacridosAldosasCetosas- 2 Di- 3 Tri- 7 Hept- 6 Hex- 5 pent- 4 tetr

Carbohidratos

Introduccin

MonosacridosPolisacridos

Oligosacridos

Monosacridos

Estructura

Reacciones y derivados

EstructuraAldosasCetosasEstructura cclicaMonosacridos

AldosasMonosacridos EstructuraTres carbonos: AldotriosasGliceraldehdo

INCRUSTAR Word.Picture.8

_975964482.unknown

AldosasCuatro carbonos: AldotetrosasD-eritrosaL-eritrosaD-treosaL-treosaMonosacridos Estructura

INCRUSTAR Word.Picture.8

_975964490.unknown

INCRUSTAR Word.Picture.8

_975964491.unknown

AldosasCuatro carbonos: AldotetrosasD-eritrosaL-eritrosaD-treosaL-treosaMonosacridos Estructura

INCRUSTAR Word.Picture.8

_975964490.unknown

INCRUSTAR Word.Picture.8

_975964491.unknown

AldosasCinco carbonos: AldopentosasD-ribosaD-arabinosaD-xilosaD-lixosaMonosacridos Estructura

INCRUSTAR Word.Picture.8

_975964492.unknown

INCRUSTAR Word.Picture.8

_975964494.unknown

INCRUSTAR Word.Picture.8

_975964495.unknown

INCRUSTAR Word.Picture.8

_975964496.unknown

AldosasSeis carbonos: AldohexosasD-alosaD-altrosaD-glucosaD-manosaMonosacridos Estructura

INCRUSTAR Word.Picture.8

_975964497.unknown

INCRUSTAR Word.Picture.8

_975964498.unknown

EMBED Word.Picture.8

_975964499.unknown

INCRUSTAR Word.Picture.8

_975964500.unknown

EMBED Word.Picture.8

_975964499.unknown

AldosasSeis carbonos: AldohexosasD-gulosaD-idosaD-galactosaD-talosaMonosacridos Estructura

INCRUSTAR Word.Picture.8

_975964502.unknown

INCRUSTAR Word.Picture.8

_975964503.unknown

INCRUSTAR Word.Picture.8

_975964504.unknown

INCRUSTAR Word.Picture.8

_975964505.unknown

ISMEROS DE LAS HEXOSAS

EstructuraAldosasCetosasEstructura cclicaMonosacridos

CetosasTres carbonos: CetotriosaDihidroxiacetonaMonosacridos Estructura

CetosasCuatro carbonos: CetotetrosasD-eritrulosaL-eritrulosaMonosacridos Estructura

Cinco carbonos: CetopentosasD-ribulosaD-xilulosaCetosasMonosacridos Estructura

Seis carbonos: CetohexosasD-psicosaD-fructosaD-SorbosaD-tagatosaCetosasMonosacridos Estructura

EstructuraAldosasCetosasEstructura cclicaMonosacridos

Estructura cclicaAldehdoAlcoholHemiacetal++CetonaAlcoholHemicetal++Monosacridos Estructura

D-glucosaa-D-glucopiranosab-D-glucopiranosaEstructura cclicaMonosacridos Estructura

Estructura cclicaMonosacridos Estructura

Estructura en proyeccin de FischerEstructura en proyeccin de HaworthEstructura cclicaMonosacridos Estructura

Estructura en proyeccin de FischerEstructura en proyeccin de HaworthLos sustituyentes a la izquierda en Fischerestn hacia arriba en HawortEstructura cclicaMonosacridos Estructura

Conformacin silla Estructura en proyeccin de HaworthEstructura cclicaMonosacridos Estructura

Conformacin silla Estructura en proyeccin de HaworthC41 o tambin C1C4C1Estructura cclicaMonosacridos Estructura

Casi todas las D-piranosas tienen la conformacin C41 C41 o tambin C1C4C1C14 o tambin 1CC4C1y casi todas las L-piranosas tienen la conformacin C14 (Reeves - 1950)Estructura cclicaMonosacridos Estructura

Formas cclicas de la D-Ribosa

Aldohexosas

Cetohexosas:D-Fructosa

D-GlucosaEl monosacrido ms abundante de la naturaleza.

- Libre: suero sanguneo y medio extracelular (5 mM) zumo de uva- Como monmero se presenta en una gran cantidad de oligosacridos y polisacridos

En la prctica, totalidad de las clulas vivientes son capaces de obtener energa a partir de glucosa.

Hay clulas que nicamente pueden consumir glucosa, p.e.: hemates y neuronas.

Composicin qumica: C6H12O6Peso molecular: 180

Constitucin qumica:

- Un grupo aldehdo, -CHO- Cuatro alcoholes secundarios, -CHOH-- Un alcohol primario, -CH2OH:Tiene, por tanto, cuatro carbonos asimtricos o quirales;lo cual da la posibilidad de 24 = 16 ismeros pticosD-Glucosa

Enantimeros (imagen especular). Las imgenes no se pueden superponer Configuracin y proyeccin de Fischer

Epmeros: difieren en un solo carbono asimtrico:- D-Manosa es el 2-epmero de la D-Glucosa- D-Galactosa es el 4-epmero de la D-Glucosa

La D-Glucosa existe en dos formas ismeras que sufren mutarrotacin:* Al disolver D-Glucosa slida de p.f 146 en agua, disminuye gradualmente su rotacin especfica de + 112 hasta + 52,7.Por el contrario la D-Glucosa de p.f.150 aumenta gradualmente la rotacin especfica de 18,7 hasta +52,7. La variacin de sus rotaciones hasta alcanzar el equilibrio se llama mutarrotacin.- Una tiene una rotacin de 112 : forma a- Otra tiene una rotacin de 18.7: forma bFormas cclicas de la glucosa

Forma abiertaForma aForma bFormas cclicas:Formacin de hemiacetal interno

a-D-GlucopiranosaProyeccin de FischerProyeccin de Haworth

b-D-GlucopiranosaProyeccin de FischerProyeccin de Haworth

Sustituyentes:

- Axiales - Ecuatoriales

Monosacridos

Estructura

Reacciones y derivados

Como los monosacridos poseen grupos hidroxilos sus reacciones son las caractersticas de la de los alcoholes y son comunes para las aldosas y cetosas.Reacciones: De Oxidacin De Reduccin De Esterificacin Proceso de mutarrotacin

MutarrotacinLas formas y de los monosacridos se interconvierten con facilidadEste proceso es espontneo y producen una mezcla de equilibrio de las estructuras y .la cadena abierta que se forma hace que se puedan producir reacciones de oxidacin y reduccin.

Reaccin de OxidacinAldosas:Reaccionan con facilidad por la accin de agentes oxidantes suaves.Produce un cido carboxlico denominado Ac. Aldnicos con oxidantes suaves y Ac. Aldrico con oxidantes fuertes.Se usan la prueba de Tollens, Fheling y Benedict. CH=O l H C OH | OH C H | H C H | H C H l CH2OH Br2,H2O COOH l H C OH | OH C H | H C H | H C H l CH2OH oAg+ o Cu2+

cido aldnico

Reacciones de oxidacin (HNO3 y agua de bromo).

Reaccin de OxidacinCetosas:Las cetosas no reaccionan con agentes oxidantes.Las cetosas actan como reductores como compuestos 2-oxo con un grupo alcohol adyacente y se tautomeriza a una aldosa En estado de aldosa se puede oxidar CH2OH l C = O CHOH ll COH HC=O l CHOH Cetona Enodiol Aldosa

Reaccin de ReduccinEl grupo carbonilo (-C=O) de cetosas y aldosas se puede reducir.Los productos son polioles que se denominan alditoles.Se logra mediante Hidrogenacin cataltica o con borohidruro de sodio (NaBH4) H l C = O | H C OH | OH C H | H C OH | H C OH l CH2OH

H2catalizador CH2OH l H C OH |OH C H | H C OH | H C OH | CH2OHD- glucitol

DISACRIDOSSon compuestos formados por la unin de dos monosacridos. SACAROSA.Azcar de mesa.Se obtiene de la caa de azcar y la remolacha.Frmula : C12H22O11

Disacridos. Uniones glicosdicas. Enzimas hidrolticas. EjemplosEs hidrolizada por una glucosidasa que se obtiene de la levadura, pero no por las - glucosidasa. Esto indica una configuracin parte del glucsido

Disacridos. Uniones glicosdicas. Enzimas hidrolticas. Ejemplos.

Disacridos. Uniones glicosdicas. Enzimas hidrolticas. Ejemplos.

Lactosa

Disacridos. Uniones glicosdicas. Enzimas hidrolticas. Ejemplos.

CELOBIOSALa hidrlisis parcial de la celulosa produce el disacrido celobiosa C12H22O11, se asemeja a la maltosa en todos los aspectos menos en uno, la configuracin de su enlace glucosdico, por hidrlisis cida forma dos moles de D-glucosa, presenta mutarrotacin.

POLISACRIDOSEstn compuestos por la unin de muchos monosacridos unidos mediante enlaces glucosdicos.

Son importantes tres polisacridos, todos ellos polmeros de la D- glucosa

ALMIDNSe presenta en forma de grnulos microscpicos en las races, tubrculos y semillas de las plantas

Dos componentes:Amilosa, es soluble y con yodo da una coloracin azul. Representa el 10-20% .Consta de unidades de D-glucosa unidas en forma lineal por enlaces -1-4.Su peso molecular puede variar desde unos cuantos millares hasta 150 000

Amilopectina, es un polisacrido ramificado e insoluble en agua.Produce un color prpura rojizo con el yodoEl peso molecular de la amilopectina de la papa vara grandemente y puede corresponder a 500 000 y an ms.