Unidad 1 clases carbohidratos

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CARBOHIDRATOS CONTENIDO 

Definición

Sinónimos

Clasificación

Estructuras

Nomenclatura

Propiedades y Funciones

Fuente natural

Importancia

Proyecciones Fischer y Haworth Prof. Marelvy Sanoja. UNELLEZ, 2014.


Definición Son moléculas orgánicas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno. Se definen como polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas.

Desde el punto de vista químico:

Polihidroxialdehído

Polihidroxicetona


Sinónimos

Glúcidos

Azúcares

Hidratos de carbono

Sacáridos

Propiedades  Generalmente son de sabor dulce.  Se disuelven fácilmente en agua.


Clasificación

Según el grupo funcional.

Según el número de átomos de carbono

Según los productos obtenidos por hidrólisis ácida

Según su función en la naturaleza


Segun su grupo funcional

ALDOSAS (grupo funcional aldehido)

CETOSAS (grupo funcional cetona)

Aldosa D-gliceraldehído

Cetosa Dihidroxicetona


Aldosa D-Glucosa

Cetosa D- Fructosa


Según el número de átomos de carbono

Triosas

(3 carbonos)

Tetrosas

(4 carbonos)

Pentosas

(5 carbonos)

Hexosas

(6 carbonos) → más abundante

Heptosas

(7 carbonos)


D-aldosas


3 carbonos = Triosa Aldotriosa

D-Gliceraldehido


4 carbonos = Tetrosa Aldotetrosa

D-eritrosa

D-treosa


5 carbonos = Pentosa

Aldopentosa

D-ribosa

D-arabinosa

D-xilosa

D-lixosa


6 carbonos = Hexosa Aldohexosa

D-alosa

D-altrosa

D-glucosa

D-manosa

D-gulosa

D-idosa D-galactosa D-talosa


D-cetosas


3 carbonos = Triosa Cetotriosa


4 carbonos = Tetrosas Cetotetrosa


5 carbonos = Pentosa Cetopentosa


6 carbonos = Hexosa Cetohexosa

D-psicosa

D-fructosa

D-sorbosa

D-tagatosa


Según los productos obtenidos por hidrólisis ácida

MONOSACÁRIDOS

(1 molécula de ázucar)

OLIGOSACÁRIDOS:

(2-10 moléculas de ázucar)

 Disacáridos

(2 moléculas de ázucar)

 Trisacáridos

(3 moléculas de ázucar)

POLISACÁRIDOS

(más de 10 moléculas de ázucar)


Segun su función en la naturaleza

Estructurales Forman parte de la estructura o sostén de la célula.

De reserva o energéticos Se depositan para luego metabolizarse y obtener ATP.


MONOSACÁRIDOS Carbohidratos formados por una sóla molécula de azúcar.

D

L

Serie D

Serie L

D-glucosa

L- arabinosa

Proyección Fischer (lineal)


Proyección Haworth (cíclica) Las aldohexosas se ciclan en forma de piranosas (6 lados) Las cetohexosas se ciclan en forma de furanosas (5 lados)


Estereoisómeros o Isómeros Opticos Compuestos que tienen la misma fórmula molecular pero difieren en la posición espacial de los OH.

A mayor número de carbonos quirales mayor número esteroisómeros.


Formación de un Hemicetal y Hemiacetal


Mutarrotación de la Glucosa

Formación de Anómeros (alfa y beta)


α-D-glucosa

H HO

β-D-glucosa

CH2OH O H H OH

H

H

OH

OH hacia arriba es beta

Carbono anomérico

OH OH hacia abajo es alfa

H HO

CH2OH O H OH OH

H

H

OH

H Carbono anomérico


Conformación tipo silla


Monosacáridos importantes

Glucosa

Aldohexosa – Energético y reserva Fuente: Sangre, miel, frutas, entre otras Se le llama “azúcar de la sangre”

Galactosa

Aldohexosa - Energético Fuente: forma parte del azúcar de la leche

Fructosa

Cetohexosa – Energético Fuente: frutas tropicales de sabor dulce

Ribosa

Aldopentosa – Estructural Fuente: forma parte de ácidos nucleicos (ARN y ADN) Ver vídeos


DISACARIDOS Carbohidratos formados por dos moléculas de monosacáridos unidas por un enlace glucosídico.


Disacáridos importantes

Sacarosa

Disacárido formado por glucosa + fructosa Fuente: caña de azúcar

Se denomina “azúcar de mesa” o “azúcar común”. Carbohidrato energético.

Lactosa

Disacárido reductor formado por glucosa + galactosa Fuente: glandulas mamarias, leche. Se le denomina “azúcar de la leche”.

Carbohidrato energético. Ver vídeos


Sacarosa Azúcar invertido

(carbonos numerados en sentido contrario)

Disacárido no reductor (no tiene carbonos anoméricos libres) (ambos carbonos ocupados con el enlace)

H HO

CH2OH O H OH

H

H

OH

HOCH2

O

H OH

O

H

HO CH2OH H

α-D-glucopiranosil (1→2)β-D-fructofuranósido

no reductor

Carbohidrato energético formado por glucosa y fructosa.


Lactosa Disacárido reductor (tiene un carbono anomérico libre) (puede dar reacciones redox)

HO

H

CH2OH O H

CH2OH O OH H

OH

H

OH

H H

H

OH

H

OH

Carbono anomérico libre

β-D-galactopiranosil (1→4) β-D-glucopiranosa Carbohidrato energético formado por galactosa y glucosa.


TRISACARIDOS Rafinosa

α-D-galactopiranosil(1→6) α-D-glucopiranosil(1→2) β-D-fructofuranósido

HO H

CH2OH O H OH

H

H

OH

O

CH2 H

HO

Carbohidrato no reductor

Fuente: remolacha

O

OH

H

H

OH

HOCH2 H H OH

O

O

HO CH2OH H


POLISACARIDOS Polímero de carbohidratos compuesto por más de 10 moléculas de monosacáridos unidos por enlaces glucosídicos. Pueden ser: • Homopolisacáridos y heteropolisacáridos • Lineales y ramificados

• Simples y complejos


Polisacáridos importantes 

Almidón

Homopolisacárido de reserva – reino vegetal Fuente: papas y tubérculos Glucógeno Homopolisacárido de reserva – reino animal Fuente: hígado Celulosa Homopolisacárido estructural – reino vegetal Fuente: pared de las celulas vegetales Quitina Heteropolisacárido estructural – reino animal Fuente: caparazón de insectos, crustáceos y moluscos. Ácido Hialurónico Heteropolisacárido estruct. – reino animal Fuente: células sanguíneas, piel, mucosas,… Sulfato de Condroitina Heteropolisacárido estruct. – reino animal Fuente: cartílago, huesos, entre otros.

Ver vídeos


Amilosa Cadenas lineales de glucosa (α-D-glucopiranosa)n con enlaces glucosídicos α (1→ 4)

CH2OH O H H H O

OH

H

H

OH

CH2OH O H H H O

OH

H

H

OH

CH2OH O H H H O

OH

H

H

OH

O


Amilopectina Cadenas ramificadas de glucosa

(α-D-glucopiranosa)n con enlaces glucosídicos α (1→ 6)

H

CH2OH O H

OH

H

H

OH

H

H O

CH2OH O H OH

H

H

OH

H

O

H

CH2OH O H

OH

H

H

OH

H

H O

CH2OH O H

OH

H

H

OH

CH2 H

H O

O H OH

H

H

OH

H

H

O

CH2OH O H OH

H

H

OH

H


Almidón y Glucógeno Están formados por amilosa y amilopeptina (unidades de α-glucosa) Homopolisacárido ramificado de reserva Almidón: reino vegetal y Glucógeno: reino animal α-D-glucopiranosa con enlaces α(1→ 4) y α(1→ 6) Amilopec tina d el a lmidón

Amilopec tina d el g luc ógeno

Term ina l Reduc tor

Term ina l Reduc tor

Term ina l no Red uc tor

Term ina l no Red uc tor


Celulosa Homopolisacárido lineal estructural Formado por muchas unidades de β-glucosa

Disacárido repetitivo : β-celobiosa

Enlace: β (1→4)

β-D-glucopiranosil (1→4) β-D-glucopiranosa

CH2OH O H H

OH

H

H

OH

H

O

CH2OH O H H OH

H

H

OH

H

O

CH2OH O H H OH

H

H

OH

H

O

CH2OH O H H OH

H

H

OH

H

O


Quitina Homopolisacárido lineal estructural

Compuesto por: N-acetil- glucosamina Enlace: β (1→4)

CH2OH O H H

O

CH2OH O H H

O

CH2OH O H H

O

CH2OH O H H

O

OH

H H

OH

H H

OH

H H

OH

H H

H

NH-CO-CH3

H

NH-CO-CH3

H

NH-CO-CH3

H

NH-CO-CH3


Acido Hialurónico Heteropolisacárido lineal estructural Compuesto: Acido-D-glucurónico y N-acetil-glucosamina

Enlace: β (1→4) y β (1→3)

COOH H H

CH2OH O H H

O

OH

H

H

OH

H

O HO

H H

COOH O

H H

H

NH-CO-CH3

CH2OH O H H

O

OH

H

H

OH

H

O HO

O

H H H

NH-CO-CH3


Sulfatos de Condroitina Heteropolisacárido lineal estructural Condroitina-4-sulfato Enlace β (1→3)

Condroitina-6-sulfato Enlace β (1→4)

Acido D-glucurónico

N-acetil-D-galactosamina

COOH H H

HO3S

O

OH

H

H

OH

O H

O

CH2OH O H

H H

HO

CH2O SO3H O H

H

H

COOH O

H H

O

H H

OH

H

NH-CO-CH3

H

OH

H

O

H

O

NH-CO-CH3


REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 

Bohinski, R. (1998). Bioquímica. (5º ed.). México.: Addison-Wesley Longman de México.

Herrera, E. (1994). Bioquímica. Aspectos estructurales y vías metabólicas. (2º ed.). Volumen I. España: McGraw-Hill Interamericana.

Horton, H., Moran, L., Ochs, R., Rawn, D. y Scrimgeour, G. (1995). Bioquímica. México: Prentice Hall Hispanoamericana.

Lehninger, A, Nelson, D. y Cox, M. (1995). Principios de Bioquímica. (2º ed.). España: Ediciones Omega.

Lehninger, A. (1993). Bioquímica. Las bases moleculares de la estructura y función celular. (2º ed.). España: Ediciones Omega.

Matheus, C. y Van Holde K. (2000). Bioquímica. (2º ed.). España: McGrawHill Interamericana.

Murray, R., Mayes, P., Granner, D. y Rodwell, V.. (1997). Bioquímica de Harper. (14º ed.). México: El Manual Moderno.


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