D-glucosa y L-glucosa

Los monosacáridos simples son aldehídos o cetonas polihidroxilados. Los monosacáridos con

función aldehído se llaman aldosas y los monosacáridos con función cetona se llaman cetosas.

Según la longitudde la cadena carbonada se distinguen se distinguen entre aldo –cetotriosas , aldo

–y cetotretosas, aldo- y cetopentosas etc.

Estos compuestos son insolubles al en etanol y en éter; solubles en agua y sus soluciones tienen

en general, un sabor dulce aunque existen algunos que son amargos; comparativamente, la

cantidad de monosacáridos en estado libre es muy inferior a la que se encuentra combinada

integrando los diversos polisacáridos. La mayoría se han podido cristalizar pero en ciertos casos

este proceso es difícil si no se cuenta con cristales que lo inicien. Los cristales de los azucares, al

igual que otros cristales pueden descomponerse a temperaturas cercanas a su punto de fusión e

intervienen en un gran numero de reacciones.

La glucosa es el monosacárido mas abundante; se encuentra en diferentes frutas y hortalizas tales

como cebollas , manzanas, fresas etc. Y su concentración depende básicamente del grado de

madurez del producto; en las mieles se encuentra en aproximadamente 40%. Debido a que es

dextrorrotatorio también se conoce con el nombre de dextrosa, y como es muy abundante en la

uva (95% de los azucares totales), se le dice azúcar de la uva.

Con la excepción de la dihidroxiacetona, en todos los monosacáridos simples hay uno o varios

carbonos asimétricos. Este es el caso más sencillo, el del gliceraldehído, hay un centro de

asimetría, lo que origina dos conformaciones posibles: los isómeros D y L.

Para saber a qué serie pertenecen cualquier monosacárido basta con representar su fórmula en

proyección de Fischer y considerar la configuración del penúltimo carbono ( que es el carbono

asimétrico mas alejado del grupo funcional ) La posición de su grupo OH a la derecha o a la

izquierda determinará la serie D o L respectivamente (Figura).

Los isómeros D y L del gliceraldehído son imágenes especulares entre sí y, por tanto se dice que

son isómeros quirales, enantiómeros o enantiomorfos.

Todas las aldosas se consideran estructuralmente derivadas del D o L, gliceraldehído.

Análogamente las cetonas ´se consideran estructuralmente derivadas de la D y L-eritrulosa .

La casi totalidad de los monosacáridos presentes en la naturaleza pertenece a la serie D. Los

monosacáridos de la serie L son los isómeros especulares de sus homónimos de la serie D.

La representación de la glucosa en las proyecciones lineales como la de Fischer no explica todas las

características químicas de la glucosa. En primer lugar, la glucosa no da todas las reacciones

propias de los aldehídos, y en segundo lugar, las disoluciones de D-glucosa presentan el fenómeno

llamado mutarrotación.

Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder rotatorio varía gradualmente con el

tiempo, hasta alcanzar un valor estable (+52,5°). Este fenómeno se llama mutarrotación. Además,

se observa que, dependiendo del proceso seguido para la cristalización de la D-glucosa, el poder

rotatorio inicial difiere considerablemente. Así, la D-glucosa recristalizada de piridina tiene un

poder rotatorio inicial DE +112,2° mientras que la recristalizada de alcohol tienen un poder

rotatorio inicial de +18,7°. Ambas disoluciones, al cabo de 24 horas tienen el mismo valor:52,2°

Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolución forma un

enlace hemiacetálico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos, originando una

molécula cíclica. El enlace hemiacetálico crea un nuevo centro de asimetría en el carbono 1, con lo

que cada molécula en forma abierta puede originar dos tipos de formas cerradas, que serán

epiméricas en el carbono hemiacetálico.

Estos epímeros reciben el nombre de anómeros. Se distinguen los anómeros alfa y beta, en

función de que la configuración del carbono anomérico coincida o no con la del carbono que

determina la pertenencia a la serie Do L. El carbono anomérico también se llama carbono

reductor, aunque sus propiedades reductoras son menores que las de los aldehídos , ya que el

grupo carbonilo está enmascarado por el enlace hemiacetálico .

La D-glucosa recristalizada de piridina está en un 100% en configuración anomérica alfa y la

recristalizada de alcohol está totalmente en configuración beta. En disolución se establece un

equilibrio entre ambas formas, con el intermedio de la forma abierta. Al final, aproximadamente

1/3 de las moléculas están en forma alfa y 2/3 en forma beta, con lo que el poder rotatorio

observado es +52,5°.

Así pues para concluir se dice que la D-glucosa y la L-glucosa no son lo mismo, son epímeros, es

decir un tipo de anantiomero (imagen especularno superponible ) en el que difieren en un solo

centro quiral, en este caso el C4 tiene configuración opuesta en ambas estructuras eso hace que

tengan propiedades ópticas distintas es decir, la desviación del planode la luz polarizada ambas la

rotan en igual cantidad de grados, pero en sentido opuesto. La D-glucosa a la derecha (por eso la

D) y la L-glucosa a la izquierda (por eso la L).

Las designaciones D y L no indican la dirección en la cual el azúcar hace rotar el plano de luz

polarizada, y se desea hacer mención a su poder rotatorio, se deben incluir los signos (+) o (-) que

corresponden a los carbohidratos dextrorrotatorios o levorrotatorios, respectivamente.

Se llama epímero el azúcar cuya única diferencia en su móleculaes la localización o posición de un

solo hidroxilo que no sea el de referencia ; así la glucosa es epímero de la manosa en el hidroxilo

del C-2 igualmente, la glucosa y la galactosa son epímeros por el hidroxilo del C-4.

La L-Glucosa no es biomoleculamente activa en el humano por eso cuando se administran a un

paciente no le va a dar calorías respecto a una nutrición y si el objetivo esnutrirlo no le va a servir

de nada. Ya que las enzimas que participan en el metabolismo de la glucosa solo reconocen D-

glucosa y la otra la L-glucosa la dejan pasar por ahí sin hacer nada. Se dice que en el sabor las 2 son

dulces y no se reconocen una de otra.

PROYECCION DE HAWORTH

La proyección de Haworth es una forma común de representar la formula estructural cíclica de los

monosacáridos con una perspectiva tridimensional simple.

Para representar sobre el papel de las estructuras tridimensionales de los monosacáridos se

suelen emplear las llamadas formulas en proyección de Fischer. Solo que las fórmulas de

proyección de Fisher, no resultan útiles para representar los monosacáridos en forma cíclica por lo

que habitualmente se utilizan para ello las llamadas fórmulas en perspectiva de Haworth. En estas

fórmulas los anillos de piranosa y furanosa se presentan como anillos planares con los distintos

sustituyentes de los átomos de carbono proyectándose por encima y por debajo del plano del

anillo. Los sustituyentes que aparecen a la izquierda y derecha de la proyección de Fischer en la

formula de Haworth aparecen hacia arriba y hacia abajo respectivamente. Los anómeros alfa se

representan con el grupo OH hacia arriba.

Aunque las formulas de Haworth proporcionan una idea bastante próxima a la realidad acerca de

las estructuras cíclicas de los monosacáridos, hay que tener en cuenta que en realidad si bien el

anillo de furanosa es casi totalmente plana, el de piranosa, debido a las restricciones que impone

la geometría de los orbitales del carbono tiende a adoptar una de las dos conformaciones que

reciben el nombre de “nave” y “silla” que se interconvierten a través de la forma “nave”.

La estructura de Fischer representa a los monosacáridos de formas abiertas o lineales y la ciclación

mediante la proyección de Haworth, método que propone la visión de los anillos formados en

perspectiva. Al disolverse el poder de rotación cambia hasta conseguir una situación estable (

Mutarrotacion ). Se forma un enlace hemiacetilico entre el anillo y uno de los hidroxilos. La

presencia del carbono anomerico da lugar a dos nuevos esteroisomeros, llamados anomeros, que

pueden ser de configuración alfa (El OH hacia abajo) o Beta ( El OH hacia arriba).

LA CONFORMACIÓN DE ”SILLA O BOTE” Las formulas en perspectiva de Haworth son los que se

emplean habitualmente, pero no corresponden con la realidad. Las formas cíclicas de los azúcares

no son planas sino que adoptan una de estas dos conformaciones.

BIBLIOGRAFIA: Química de los alimentos

Autor: Salvador badui

Lo esencial en el metabolismo y Nutrición

Jason O”NealeRocach