Composición química y tamaño molecular GLÚCIDOS Composición química y tamaño molecular Compuestos orgánicos formados exclusivamente por C, H, y O Fórmula general: (C H2 O)n H y O se encuentran en la proporción de 2:1

Composición química y tamaño molecular GLÚCIDOS Composición química y tamaño molecular Son polialcoholes Con un grupo funcional carbonilo Aldehído (polihidroxialdehídos) Cetona (polihidroxicetonas)

Composición química y tamaño molecular GLÚCIDOS Composición química y tamaño molecular También se incluyen: alcoholes ácidos aminas derivados simples

Composición química y tamaño molecular GLÚCIDOS Composición química y tamaño molecular Y los productos formados por la condensación de estos compuestos entre sí y con otros mediante enlaces glucosídicos El tamaño molecular de estos compuestos es variable desde pequeñas moléculas (monosacáridos) hasta grandes moléculas (polisacáridos).

Importancia biológica GLÚCIDOS Importancia biológica Son importantes tanto: Cuantitativamente: constituyen más de la mitad del contenido total de la materia orgánica presente en la Biosfera

Importancia biológica GLÚCIDOS Importancia biológica Como: Cualitativamente: función energética función estructural

GLÚCIDOS Clasificación Monosacáridos (u osas): azúcares sencillos reductores no hidrolizables pueden tener entre tres y nueve átomos de carbono constituyen las unidades o monómeros

GLÚCIDOS Clasificación Monosacáridos (u osas): Aldosas Cetosas

GLÚCIDOS Clasificación Ósidos: azúcares susceptibles de hidrolizarse reductores o no dulces o no formados por la unión de monosacáridos mediante enlaces glucosídicos

GLÚCIDOS Clasificación Ósidos: I. Holósidos moléculas que por hidrólisis dan sólo restos monosacáridos se clasifican en Oligosacáridos, de dos a diez unidades Polisacáridos, más de diez unidades

GLÚCIDOS Clasificación Ósidos: II. Heterósidos moléculas que por hidrólisis dan monosacáridos y otros compuestos no glucídicos. (Glucolípidos, Glucoproteínas, etc.)

Características generales Monosacáridos Características generales Son moléculas sencillas Sólidas a temperatura ambiente Blancas Cristalinas Dulces Muy solubles en agua

Isomería de los monosacáridos La presencia de carbonos asimétricos es la responsable de la aparición de las isomerías

Isomería de los monosacáridos Espacial o esteroisomería Formas D y L Formas D: son aquellas en las que el ‑OH del carbono asimétrico más alejado del grupo carbonílico se sitúa a la derecha Formas L: lo mismo, pero a la izquierda

Isomería de los monosacáridos Óptica formas (+) dextrógiras formas (-) levógiras

Clasificación de los monosacáridos Triosas Tetrosas Pentosas Hexosas Heptosas

Arquitectura molecular Monosacáridos Arquitectura molecular En estado cristalino (sólido), presentan una estructura de cadena abierta y lineal

Arquitectura molecular Monosacáridos Arquitectura molecular En disolución acuosa entre 3 ó 4 carbonos, presentan estructura abierta y lineal entre 5 ó más carbonos, presentan una estructura cerrada (o ciclada), constituyendo anillos pentagonales (furanósicos) o hexagonales (piranósicos)

Arquitectura molecular Monosacáridos Arquitectura molecular La ciclación de las moléculas se produce al formarse un enlace intramolecular, denominado hemiacetal o hemicetal, entre el grupo ‑OH del carbono 5 y el grupo carbonilo del carbono 1 (en las piranosas) o entre el grupo ‑OH del carbono 5 y el grupo carbonilo del del carbono 2 (en las furanosas)

Arquitectura molecular Monosacáridos Arquitectura molecular Como consecuencia de la ciclación de los monosacáridos lineales, aparece un nuevo carbono asimétrico, el carbono 1 (carbono anomérico), y, por ello, dos nuevos esteroisómeros (anómeros)

Arquitectura molecular Monosacáridos Arquitectura molecular Anómeros: Forma : es aquella en la que el ‑OH del carbono 1 (‑OH hemiacetálico) está en posición trans con respecto al carbono 6 Forma : en esta forma el ‑OH del carbono 1 está en posición cis con respecto al carbono 6

Nomenclatura de pentosas y hexosas Monosacáridos Nomenclatura de pentosas y hexosas Tipo de anómero ( o ) Tipo de enantiomorfo (D o L) Nombre de la molécula (glucosa, galactosa, ribosa...) Tipo de estructura cíclica (furanosa o piranosa)

Monosacáridos

Monosacáridos

Monosacáridos

Monosacáridos

Monosacáridos

Glúcidos derivados de los monosacáridos Azúcares ácidos (o glucoácidos): Ácidos urónicos: poseen un grupo carboxilo [‑COOH] en el carbono 6 Ej.: ácido glucurónico y el ácido galacturónico

Glúcidos derivados de los monosacáridos Aminoazúcares (o aminoglúcidos) Poseen algunos de sus grupos ‑OH (normalmente el del carbono 2) sustituido por un grupo amino [‑NH2] Se une mediante un enlace N-glucosídico, que se establece entre un ‑OH y un compuesto aminado Ej.: D-glucosamina, D-galactosamina

Glúcidos derivados de los monosacáridos Desoxiazúcares Carecen de función hidroxilo en alguno de sus carbonos Ej.:desoxirribosa [2-desoxi-D-ribosa]

Glúcidos derivados de los monosacáridos Polialcoholes Derivan de la reducción del grupo aldehído o cetona a grupo alcohol Ej: sorbitol, manitol, inositol

Holósidos (A): Oligosacáridos Características generales Azúcares formados por la unión de dos a diez unidades de monosacáridos Mediante enlace O‑glucosídico Presentan sabor dulce Son moléculas hidrolizables Presentan o no carácter reductor

Holósidos (A): Oligosacáridos Enlace O‑glucosídico Se constituye mediante la formación de un acetal entre, el grupo ‑OH hemiacetálico de uno de los monosacáridos y el grupo ‑OH (que también puede ser hemiacetálico) del otro monosacárido con la liberación de una molécula de agua.

Holósidos (A): Oligosacáridos Enlace O‑glucosídico Tipos: Monocarbonílico: cuando interviene en el enlace sólo uno de los ‑OH hemiacetal o Dicarbonílico: cuando los dos grupos ‑OH que intervienen en el enlace son hemiacetálicos

Holósidos (A): Oligosacáridos Enlace O‑glucosídico Los azúcares unidos mediante enlaces monocarbonílicos son reductores (ya que presentan un grupo hemiacetal libre), mientras que los unidos mediante enlaces dicarbonílicos, carecen de poder reductor

Oligosacáridos más representativos Disacáridos Sacarosa: D-glucopiranosil (12) -D-fructofuranósido Lactosa: -D-galactopiranosil (14) -D-glucopiranosa Trehalosa: -D-glucopiranosil (11) -D-glucopiranósido

Oligosacáridos más representativos Disacáridos* Maltosa: -D-glucopiranosil (14) -D-glucopiranosa Isomaltosa: -D-glucopiranosil (16) -D-glucopiranosa Celobiosa: -D-glucopiranosil (14) -D-glucopiranosa

Oligosacáridos más representativos Trisacáridos Rafinosa: galactosa + sacarosa (mediante un enlace 16) Melicitosa: glucosa + fructosa + glucosa

Holósidos (B): Polisacáridos Polisacáridos macromoleculares de alto peso molecular No son reductores No son dulces Son insolubles en agua (celulosa) O bien forman dispersiones coloidales (almidón)

Holósidos (B): Polisacáridos Los polisacáridos pueden dividirse en dos grupos: Homopolisacáridos Heteropolisacáridos

Holósidos (B): Polisacáridos Homopolisacáridos de reserva Presentan el enlace -glucosídico Almidón: polímero de -D-glucosa, mediante enlaces (14) y (16) Amilosa (de un 10 - 20%) Amilopectina (80 - 90%) * Exclusivo de los vegetales

Holósidos (B): Polisacáridos Homopolisacáridos de reserva Glucógeno: polímero de la -D-glucosa, con una estructura semejante a la amilopectina * Exclusivo de los animales

Holósidos (B): Polisacáridos Homopolisacáridos de reserva Dextranos: polímero ramificado de la -D-glucosa la cadena lineal se establece por uniones (16) y las ramificaciones por enlaces (12), (13), y (14), según las especies * Se encuentran en las bacterias y las levaduras

Holósidos (B): Polisacáridos Homopolisacáridos estructurales Presentan enlace -glucosídico Celulosa: polímero lineal, no ramificado, de la ß-D-glucosa unidas mediante enlace glucosídico ß(14) la unidad que se repite es la celobiosa * Exclusivo de los vegetales

Holósidos (B): Polisacáridos Homopolisacáridos estructurales Pectina: polímero lineal del ácido metil-D-galacturónico * Exclusivo de los vegetales Quitina: polímero lineal N-acetil-D-glucosamina * Se presenta en artrópodos y hongos

Heteropolisacáridos Plantas Hemicelulosa: polímero ramificado en el que el esqueleto lineal está formado por unidades de D-xilulosa unidas por enlace ß(14) y las ramificaciones constituidas por unidades de D-arabinosa forman parte de la pared celular de las células vegetales

Heteropolisacáridos Plantas Agar-agar: es un polímero de la D- y L-galactosa algunas de las cuales forman ésteres con el H2SO4 se encuentra formando parte de la pared celular de las algas rojas (Rodofitas)

Heteropolisacáridos Plantas Gomas: son polímeros de la arabinosa, galactosa y del ácido glucurónico se les atribuye una función defensiva frente a traumas externos o internos presentan interés económico (goma arábiga)

Heteropolisacáridos Animales Ácido hialurónico: polímero de un disacárido formado por el ácido ß-D-glucurónico unido por enlace ß(13) a la N-acetil-ß-D-glucosamina los disacáridos se unen entre sí por uniones ß(14) actúa como sustancia y como lubrificante en el tejido sinovial; en el humor vítreo del ojo y en la cubierta de los ovocitos

Heteropolisacáridos Animales Condroitina polímero de un disacárido formado por el ácido ß-D-glucurónico unido por enlace ß(13) a la N-acetil-ß-D-galactosamina forman parte del tejido cartilaginoso y óseo; también se encuentra en la córnea, donde actúa como sustancia cementante

Heteropolisacáridos Animales Heparina: el disacárido es análogo al anterior presente en el líquido tisular de varios tejidos (pulmón e hígado) propiedades anticoagulantes glándulas salivales de los animales hematófagos

Heterósidos Son compuestos que en su hidrólisis dan lugar a sustancias no glucídicas, tales como proteínas, lípidos y ácidos nucleicos A esta fracción no glucídica se la denomina aglucón o genina Si el aglucón es de naturaleza proteica, se denominan glucoproteínas, y si es lipídica, glucolípidos

Heterósidos Glucoproteínas: poseen una fracción glucídica y otra proteica ambas se unen mediante enlaces covalentes entre los ‑OH de los glúcidos y los ‑OH o los ‑NH2 de las proteínas todas estas sustancias son muy estables y generalmente están en el exterior de las células por su estructura y composición química se distinguen:

Heterósidos: Glucoproteínas Mucoproteínas o mucinas: se caracterizan por poseer una abundante fracción glucídica (90%) de naturaleza mucopolisacárida función lubrificante (mucus)

Heterósidos: Glucoproteínas Peptidoglucanos o mureína: pared bacteriana N-acetil glucosamina (NAG) y ácido N-acetil murámico (NAM)

Heterósidos Glucoproteínas y glucolípidos desempeñan un importante papel estructural en las membranas celulares Aparte de este papel estructural, interesa resaltar el papel informativo

Heterósidos Esta función informativa se manifiesta en las siguientes funciones: Determinantes antigénicos Determinan el tiempo de vida de las glucoproteínas de la sangre Influyen en el tiempo de vida de las células que circulan por la sangre Actúan como receptores o lugares de anclaje de bacterias y virus

Heterósidos Muchos heterósidos forman parte de los principios activos de numerosas plantas medicinales Heterósidos cardiotónicos, presentes en las hojas de Digitalis purpurea (digital) Heterósidos cianogenéticos, presentes en las almendras amargas Glicirrina, existente en la raíz de Glycyrrhiza glabra (regaliz) Heterósidos antracénicos de la hoja de Cassia obovata (sen) o de la corteza de Rhamnus frangula (arraclán)