Post on 21-Sep-2018
La base de la química orgánica es la cadena hidrocarbonada o los hidrocarburos:
…CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3
La idoneidad del carbono como base del esqueleto de las biomoléculas se debe a
que permite construir cadenas largas y anillos cíclicos.
• Su reducido tamaño y los cuatro electrones que posee en su capa más
externa permiten establecer cuatro enlaces covalentes (fuertes y estables)
formando una estructura tetraédrica.
• Los enlaces C – C son resistentes y energéticos pero suficientemente
débiles como para romperse mediante reacciones bioquímicas.
• La presencia de CO2 en la Tierra ofrece la materia prima necesaria para
crear las distintas biomoléculas. Además es soluble en agua y circula entre
atmósfera, hidrosfera y litosfera.
• El carbono puede unirse por medio de enlaces simples, dobles o triples
originando estructuras complejas:
o Largas cadenas
o Anillos
o Estructuras ramificadas
¿Por qué no el silicio? El silicio es más abundante en la corteza terrestre y
se sitúa justo por debajo del carbono en la tabla periódica (también posee
4 electrones en su capa externa). A diferencia del carbono, forma enlaces
más largos que se rompen con mayor facilidad, por tanto, las grandes
moléculas de silicio son más inestables que las de carbono. Además, el
silicio no puede formar dobles o triples enlaces y al combinarse con
oxígeno forma cuarzo, químicamente inerte e insoluble en agua.
LOS GLÚCIDOS
Concepto.
Los glúcidos son principio inmediatos orgánicos formados
básicamente por carbono (C),hidrógeno (H) y oxígeno (O). Los átomos
de carbono están unidos a grupos alcohólicos (-OH), llamados también
radicales hidroxilo y a radicales hidrógeno (-H).
En todos los glúcidos siempre hay un grupo carbonilo, es decir,
un carbono unido a un oxígeno mediante un doble enlace (C=O). El
grupo carbonilo puede ser un grupo aldehído(-CHO), o un grupo cetónico
(-CO-). Así pues, los glúcidos pueden definirse como polihidroxialdehídos
o polihidroxicetonas
GLÚCIDOS
CLASIFICACIÓN DE GLÚCIDOS
MONOSACÁRIDOS DISACÁRIDOS POLISACÁRIDOS
P.FÍSICAS Moléculas pequeñas
Sabor dulce
Solubles en agua
Cristalinos
Moléculas grandes
No tienen sabor dulce
Insolubles o poco en agua
No Cristalinos
SÍNTESIS Azúcares
simples
2 monosacáridos
unidos por enlace
glucosídico
Muchos monosacáridos
unidos por enlace
glucosídico
FÓRMULA
GENERAL (CH2O)n
n=3-9
C12H22O11
(Dos hexosas)
Cx(H2O)y
P.QUÍMICAS Todos
reductores
Algunos reductores
Algunos no reductores No reductores
MONOSACÁRIDOS
• (C H2 O)n
• Esqueleto carbonado con grupos alcohol o hidroxilo en todos los carbonos,
excepto en uno que es el grupo funcional que puede ser un grupo aldehido
(aldosas) o cetónico (cetosas).
aldotreosa
aldotetrosa
aldopentosa
aldohexosa
*
*
*
* * *
cetotreosa
cetotetrosa
cetopentosa
cetohexosa
*
*
PROPIEDADES
ISOMERIA ÓPTICA; La presencia de carbonos asimétricos da a estas moléculas,
disueltas en agua, la propiedad de la actividad óptica: Cuando una disolución de
monosacáridos es travesada por la luz polarizada al tener carbonos asimétricos desvían
el plano de vibración de ésta.
• Si la desvía hacia la derecha se le denomina dextrógiro (+)
• Si lo desvía hacia la izquierda se le denomina levógiro (-)
ISOMERIA: es una propiedad de ciertos compuestos químicos que con
igual fórmula química, es decir, iguales proporciones relativas de los átomos
que conforman su molécula, presentan estructuras moleculares distintas.
23
2. ISOMERIA ESTRUCTURAL: aquellos compuestos con la misma fórmula empírica pero diferente grupo funcional.
C6H12 O6
GLUCOSA FRUCTOSA
3. ESTEREOISOMERIA. Característica de aquellas moléculas con carbonos asimétricos
• EPÍMEROS
• ENANTIOMORFOS (O ENANTIÓMEROS)
• ANÓMEROS (en ciclación)
DIASTEROISÓMEROS:
misma composición pero
no son superponibles.
EPÍMEROS
Son dos monosacáridos que difieren únicamente en la posición de UN grupo
alcohol de un C asimétrico
ENANTIÓMEROS
Difieren en la posición de los grupos -OH de TODOS LOS C asimétricos. Imagen especular. Si el grupo –
OH del último carbono asimétrico queda hacia la derecha, decimos que es una forma D
Si el grupo _OH del último carbono asimétrico queda hacia la izquierda, decimos que es una forma L
D- glucosa L- glucosa
La mayoría de los
monosacáridos que
se encuentran en la
naturaleza son la
forma D
Ciclación
En disolución, los monosacáridos pequeños se encuentran en forma
lineal, mientras que las moléculas más grandes ( a partir de 5 C) ciclan su
estructura. La estructura lineal recibe el nombre de Proyección de
Fischer; la estructura ciclada de Proyección de Haworth. En la
representación de Haworth la cadena carbonada se cicla situada sobre un
plano. Los radicales de la cadena se encuentran por encima o por debajo
de ese plano.
ENLACE HEMIACETAL
NUEVO C ASIMETRICO;
C ANOMÉRICO
NUEVO –OH
ABAJO α
ARRIBA β
Anillos de 5 átomos = FURANOSAS
Anillos de 6 átomos= PIRANÓSIDO
Ciclación de los monosacáridos
En todas las aldosas
(pentosas o hexosas) el
hemiacetal se produce
entre el aldehído y el
alcohol del último átomo
de carbono asimétrico.
Hemiacetal: función que
se produce al reaccionar
un alcohol con un
aldehído.
Figura: grupos entre los
que se forma el
hemiacetal en la D
glucosa.
C
C
C
C
C
C
O
O
O
O
O
O
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
Para construir la fórmula cíclica …….
C
C
C
C
C
C
O
O
O
O
O
O
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
C
C
C
C
C
C
O
O
O O
O
H
H-O
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
Transformación de una fórmula lineal en una cíclica
C
C
C
C
C
C
O
O
O
O
O
H
H
H
H
O H
H
H
H
H
H
H
H
1) Transformación de una fórmula lineal en una cíclica
C
C
C
C
C
C
O
O
O
O
O
H
H
H
H
O H
H
H
H
H
H
H
H
2) Transformación de una fórmula lineal en una cíclica
C
C
C
C
C
C
O
O
O
O
O
H
H
H
H
O H
H
H
H
H
H
H
H
3) Transformación de una fórmula lineal en una cíclica
C
C
C
C
C
C
O
O
O
O
O
H
H
H
H
O H
H
H
H
H
H
H
H
4) Transformación de una fórmula lineal en una cíclica
C
C
C
C
C
C
O
O
O
O
O
H
H
H
H
O H
H
H
H
H
H
H
H
O
OH
H
OH
H
H
CH2OH
H
OH
C C
C
OH
H
C
C
Para proyectar la fórmula cíclica de una aldohexosa según la proyección de Haworth, esto es perpendicular
al plano de escritura, el carbono 1 o carbono anomérico se coloca a la derecha, los carbonos 2 y 3 hacia
delante, el carbono 4 a la izquierda y el carbono 5 y el oxígeno del anillo hacia detrás.
Los OH que en la fórmula lineal estaban a la derecha se ponen por debajo del plano y los que estaban a la
izquierda se ponen hacia arriba. En la formas D el -CH2OH se pone por encima y en las L por debajo.
El OH del carbono 1, OH hemiacetálico, 1 se pone hacia abajo en las formas alfa y hacia arriba en las beta.
C
C
C
C
C
C
O
O
O
O
H
H
H
H
O H
H
H
H
H
H
H
O
OH
H
OH
CH2OH
H
C C
C
OH
H
C
Para proyectar la fórmula cíclica de una cetohexosa según la proyección de Haworth, esto es perpendicular
al plano de escritura, el carbono 2, carbono anomérico, se coloca a la derecha, los carbonos 3 y 4 hacia
delante, el carbono 4 a la izquierda y el oxígeno del anillo hacia detrás.
Los OH que en la fórmula lineal estaban a la derecha se ponen por debajo del plano y los que estaban a la
izquierda se ponen hacia arriba. En la formas D el -CH2OH (carbono 6) se pone por encima y en las L por
debajo.
El OH hemicetálico se pone hacia abajo en las formas alfa y hacia arriba en las formas beta.
CH2OH
O H
La existencia de
sustituyentes voluminosos
(grupos OH y CH2OH) en el
anillo hace que resulten
favorecidas las
conformaciones silla que
presenten un máximo de
sustituyentes en disposición
ecuatorial.
El agente reductor es aquel elemento químico que suministra electrones
de su estructura química al medio, aumentando su estado de oxidación,
es decir; oxidándose.
El agente oxidante es el elemento químico que tiende a captar esos
electrones, quedando con un estado de oxidación inferior al que tenía,
es decir; reducido.
El ensayo con el licor de Fehling se funda en el poder reductor del grupo
carbonilo de un aldehído. Éste se oxida a ácido y reduce la sal de cobre (II)
en medio alcalino,óxido de cobre (I), que forma un precipitado de color rojo.
Un aspecto importante de esta reacción es que la forma aldehído puede
detectarse fácilmente aunque exista en muy pequeña cantidad. Si un
azúcar reduce el licor de Fehling a óxido de cobre (I) rojo, se dice que es
un azúcar reductor.
A B QUE PASA EN A
QUE PASA EN B
REDUCTOR REDUCIDO OXIDA PIERDE E
REDUCE GANA E
OXIDANTE SE OXIDA REDUCE GANA E
OXIDA PIERDE E
http://glucidos.blogspot.com/
Clasificación de las relaciones entre moléculas ¿Tienen la misma fórmula
molecular?
ó
¿Son iguales sus pesos
moleculares
y sus composiciones elementales?
SI NO No son isómeros
Son la misma
molécula
¿Son superponibles?
SI NO
Son isómeros Son isómeros
estructurales
¿Difieren únicamente en el arreglo
de sus átomos en el espacio? NO
SI
Son estereoisómeros
Son estereoisómeros
configuracionales
Son estereoisómeros
conformacionales
SI
¿Son aislables a temperatura
ambiente o próxima a ella?
NO SI
¿Es uno de ellos superponible con
la imagen en el espejo del otro?
NO
Son enantiómeros
Son quirales ¿Son superponibles con sus
respectivas imágenes en el espejo? SI NO Son aquirales
Son diasteroisómeros
HETEROPOLISACARIDOS
GLUCOCONJUGADOS O HETEROSIDOS
U HOMOSACARIDOS
DISACÁRIDOS Unión de dos monosacáridos que puede realizarse de dos formas:
1. ENLACE MONOCARBONÍLICO: C1 anomérico de un monosacárido y
C no anomérico del otro. Conservan el carácter reductor.
MALTOSA α-D-glucopiranosil-(1-4)- α-D-glucopiranosa
2. ENLACE DICARBONÍLICO
El enlace se produce entre los dos carbonos anoméricos de los dos
monosacáridos. Se pierde el poder reductor.
SACAROSA α-D-glucopiranosil-(1-2)- β-D-fructofuranósido
Azúcar de mesa
POLISACÁRIDOS Unión de muchos monosacáridos
mediante O-glucosídico.
ALMIDÓN
Mezcla de
Amilosa; unidades de maltosa con enlaces α(1-4) estructura
helicoidal
Amilopectina : maltosas α(1-4) con ramificaciones α(1-6)
GLUCÓGENO
Es el polisacárido de reserva propio de los tejidos animales. Se encuentra
en casi todas las células, pero en los hepatocitos y en las células musculares su
concentración es muy elevada
CELULOSA
Es el principal componente de la pared celular de los vegetales. Se puede
considerar como la molécula orgánica más abundante en la Naturaleza. Es un
polímero lineal de varios miles de glucosas unidas por enlaces β(1-4). Tiene una
estructura lineal o fibrosa, en la cual se establecen múltiples puentes de
hidrógeno entre los grupos hidroxilo de distintas cadenas yuxtapuestas,
haciéndolas impenetrables al agua, y originando fibras compactas que
constituyen la pared celular de las células vegetales.
Los seres humanos no tenemos beta glucosidasa, por lo que no se puede
digerir.
HETEROPOLISACARIDOS
Al hidrolizarse dan lugar a 2 o más osas o a algún compuesto
derivados de estos.
-HEMICELULOSA: glucosa galactosa y fructosa (pared celular)
-PECTINAS: cadenas de ácido galacturónico. Pared celular.
-AGAR-AGAR: polímero de galactosa. Espesante. Cultivo.
-GLUCOSAMINOGLUCANOS: ácido glucurónico y N
acetilglucosamina. Origen animal. Tejido conectivo:
• ACIDO HIALURÓNICO: sustancia intercelular del tejido
conjuntivo, líquido sinovial y del humor vítreo.
• CONDROITINA. Huesos, cartílagos, córnea y tejido conjuntivo.
• HEPARINA. Anticoagulante
HETERÓSIDOS
Unión del grupo –OH de un monosacárido o un oligosacárido con
un grupo aglucón (no glucídico).
•GLUCOLÍPIDOS. Pared bacteriana gram –
•GLUCOPROTEIDOS:
• mucinas, vias respiratorias, digestivas y urogenitales vs bacterias
• glucoproteinas (leche, hormonas, membrana plasmática)
• peptidoglucanos (mureína)
1. Explicar principales funciones de los glúcidos y poner ejemplos
2. Diferencias entre isómeros, epímeros, enantiomorfos
3. Explicar características estructurales y funcionales de los
polisacáridos. Cite tres ejemplos de polisacáridos de glucosa
4. Cuales son las principales diferencias (estructurales y
funcionales) entre celulosa, almidón y glucógeno
Función
energética
Función
estructural
Función de
información
Otras
funciones
Constituyen el
material energético
de uso inmediato
para los seres
vivos.
Participación
esencial en la
formación de
moléculas de
importancia
estructural.
Celulosa, pectina y
hemicelulosa.
La parte glicidica
de las
glicoproteinas y de
los glucolipidos da
a la célula una
señal de identidad
Lubricantes
Cementales
Anticoagulantes
......