GLÚCIDS

Cm(H2O)n Formats per C,H,O i en alguns casos N i S Mal anomenats “hidrats de carboni” Funció energètica i estructural Tots tenen un grup carbonil C=O que pot estar en forma de: Estos grups els confereixen poder reductor

1.Monosacàrids (o oses): Dolços, solubles en aigua i frmen cristalls blans, no hidrolitzables=monomers Funció energètica Estan formats per un esquelet de C amb H o grups hidroxil (-OH) de entre 3 i 7 C: trioses, tetroses, pentoses… + Grup funcional: aldehid (-CHO) sempre al C1  aldoses cetona (-CO) sempre al C2  cetoses polihidroxialdehids (aldotetrosa) polihidroxicetonas (cetotetrosa)

Projecció de Fisher (és la forma de representar en 2D les molècules 3D) Tots els àtoms es situen en el mateix pla Els C al centre en vertical Carbonil: part superior Alcohol primari: baix Grups alcohol secundaris: dreta o esquerra C1 = el –CHO o el més prop del -CO

Projecció de Fisher

Isomeria Isòmers de funció  diferent grup funcional Els isòmers són compostos amb mateixa fórmula molecular però diferent fórmula estructural Isòmers de funció  diferent grup funcional

2. Estereoisòmers Es diferencien en la disposició espaial dels seus àtoms  diferents propietats Excepte la cetosa més senzilla (dihidroxiacetona), tots presenten algun C asimètric = C unit a 4 grups funcionals diferents El nº d’estereoisòmers depén del nº C asim  si hi ha n C asimètrics pot haver fins a 2n estereoisòmers

Si a la projecció de Fisher: L’ últim C asim té el grup –OH a la dreta  estereoisòmer D L’ últim C asim té el grup –OH a l’esquerra  estereoisòmer L Als éssers vius TOTS els estereoisòmers són D

2.1 Enantiòmers o isòmers quirals  estereoisòmers que tenen TOTS els grups –OH de TOTS els C asim en diferent posició imatge especular un de l’altre

2.2 Diaestereoisòmers  Alguns grups –OH dels C asim estan en posicions diferents, però NO tots Si solament tenen un –OH d’un C asim en diferent posició = Epímers

2.3 Isomeria òptica  Degut als C asim, les dissolucions de monosacàrids poden desviar el pla de polarització d’una llum polaritzada Si el desvia cap a la dreta  dextrogir (+) Si el desvia cap a la esquerra  levogir (-) NO ES CORRESPON AMB LES FORMES D I L (p. ex: una D pot ser dextrogira o levogira)

Clasificació dels monosacàrids Trioses Importants com a intermediaris del metabolisme: Aldotriosa Cetotriosa Quina fòrmula molecular tenen? Que ens indica? D- Gliceraldehid Dihidroxiacetona 1 C asimètric = 2 estereoisòmers D i L No té C asimètrics  No té estereoisòmers

Tetroses Pentoses Eritrosa = 2 C* Eritrulosa = 1 C* No es troben lliures sinó que formen part d’altres compostos: RIBOSA I DESOXIRIBOSA formen el ARN i ADN respectivament, ja que són un component dels nt que els formen XILOSA I RIBULOSA  intermediaris en la fotosíntesi

Hexoses  són els més abundants a la natura 4 C* 3C* C*?? isòmers espacials  De quin tipus? epímers C*??

GLUCOSA GALACTOSA FRUCTOSA Pot aparèixer lliure (fruites , sang...) o agrupada format polisacàrids (midó, cel·lulosa i glicogen) És la ppal molec on emmagatzemen l’E els autòtrofs i la ppal font d’E per a la respiració cel·lular És molt dextrogira = tb s’anomena dextrosa GALACTOSA Forma part del disacàrid lactosa a la llet FRUCTOSA Es troba lliure (en fruites, mel i líquid seminal=nutrients) i també forma part del disacàrid sacarosa i alguns polisacàrids Es transforma en glucosa al fetge És molt levogira = tb levulosa

Ciclació En dissolució les pentoses i hexoses es disposen en estructures cícliques tancades En aquestes cond els grups aldehids i cetones reaccionen fàcilment amb els grups alcohols: Grup aldehid = enllaç hemiacetal  -CHO + penúltim -OH Grup cetona = enllaç hemicetal  -CO + penúltim –OH Estes formes cícliques s’anomenen PROJECCIONS DE HAWORTH : El pla de l’anell està perpendicular al pla del paper La línea més grossa indica que està més prop de l’espectador

Ciclació de la glucosa (aldohexosa) Enllaç hemiacetal Ciclació de la glucosa (aldohexosa)

Ciclacions alfa i beta Al produir-se la ciclació apareix un nou C* = el C corresponent al grup -CHO o –CO = C anomèric Apareixen 2 estereoisòmers nous = anòmers α  si el grup –OH del C anomèric queda baix β  si el grup –OH del C anomèric queda dalt Els anòmers estan contínuament interconvertint-se  mutarotació

Ciclació d’una fructosa (cetohexosa) C anomèric

Pirano Furano Quan ciclem una aldohexosa queda una estructura d’HEXÀGON Quan ciclem una cetohexosa o una aldopentosa queda una estructura de PENTÀGON

A més les projeccions de Hawort NO són del tot correctes ja que els enllaços dels C formen angles de 110º  poden aparèixer 2 conformacions: TRANS CIS

Nomenclatura Β-D-fructofuranosa

2. Disacàrids Dolços , solubles en aigua, formen cristalls blancs Poden hidrolitzar-se (amb àcid calent o EZ) donant lloc als monosacàrids constituents FORMACIÓunió de 2 monosacàrids mitjançant un enllaç O-glucosídic amb despreniment d’una molècula d’aigua: Pot ser α o β glucosídic depenent de si la primera osa és α o β Pot ser monocarbonílic o dicarbonílic: Monocarbonílic  l’enllaç es produeix entre el –OH del C anomèric d’una osa i –OH d’un C NO anomèric de l’altra osa Dicarbonílic  entre els –OH dels dos C anomèrics (El 1r C SEMPRE ÉS L’ANOMÈRIC el 2n pot ser-ho o no)

Lactosa i maltosa Sacarosa H2O

Si l’enllaç és monocarbonílic  és manté el poder reductor ja que queda un grup aldehid lliure que és el que confereix el poder reductor Si l’enllaç és dicarbonílic com que els dos grups aldehids estan a l’enllaç  es perd el poder reductor

Nom 1ª osa (acabat en –il) + C intervenen en l’enllaç + segona osa (acabat en –òsid)

Disacàrids d’interés biològic SACAROSA - Fruites (dàtils i figues) i nèctar - Sucre de consum normal - S’extrau de la canya de sucre i la remolatxa - Enllaç dicarbonílic α (1- 2) - No té poder reductor α-D-glucopiranosil (12) β-D-fructofuranòsid La sacarosa és dextrogira però al hidrolitzar-se es torna levogira  sucre invertit = la mel degut els EZ de la saliva de les abelles

LACTOSA  sucre de la llet de mamífers - Enllaç monocarbonílic β(1-4) - β-D-galactosa + β-D-glucosa - Té poder reductor CEL.LOBIOSA - No es troba lliure a la natura - S’obté per hidròlisi de la cel·lulosa - Enllaç monocarbonílic β(1-4) entre dues β-D-glucopiranoses

MALTOSA  Sucre de malta (ordi germinat) - S’obté per hidròlisi parcial del midó i el glicogen - Enllaç monocarbonílic α (1-4) - Dues α-D-glucopiranoses - Té poder reductor ISOMALTOSA - Enllaç monocarbonílic α (1-6) - α-D-glucopiranosil (16) α-D- glucopiranòsid Pot ser α o β (més abundant)

enllaç α (14) enllaç β (14) Maltosa Cel.lobiosa enllaç α (14) enllaç β (14) Fàcilment hidrolitzable Difícil d’hidrolitzar Fàcilment digerible Difícilment digerible

Si tenen un grup carbonílic, el C carbonílic del qual es pot oxidar a àcid carboxílic

3. Polisacàrids (holosids) Formació Unió de molts monosacàrids mitjançant enllaços O-glucosídic amb la pèrdua d’una molècula d’aigua par cadascun Propietats Poden ser lineals o ramificats No són dolços , ni cristal·litzen, ni són solubles en aigua No tenen poder reductor Funció Reserva energètica  enllaços α que són més dèbils Estructural  enllaços β que són més forts

Homopolisacàrids

MIDÓ  mescla de 2 polisacàrids Amilosa (30 %): cadenes llargues lineals de α-D-Glu unides per enllaços α (14) Amilopectina (70 %): molt ramificada, α-D-Glu camb unions α(14) i ramificacions α (16) cada 15-30 glucoses Reserva energètica en vegetals S’emmagatzema en plastos (amiloplastos) En tubercles, bulbs, rizomes, llavors

Amilosa

Per a digerir el midó han d’intervindre 2 EZ : Amilopectina Per a digerir el midó han d’intervindre 2 EZ : α-amilasa trenca els enllaços α (1-4) α-dextrinasa trenca els enllaços α (1-6)

GLICOGEN Reserva energètica en animals S’emmagatzema en múscul i fetge Estructura igual que la amilopectina però més ramificada (cada 8 o 10 glucoses) S’hidrolitza fàcilment a glucoses

CEL·LULOSA Estructural en plantes  forma la paret cel (+ abund del planeta) Cadenes lineals llarguíssimes (15000 molec) de D-glucoses unides per enllaços β (1-4) Ponts d’H intracatenaris + ponts d’H intercatenaris MOLT RESISTENT Insoluble en aigua S’hidrolitza amb cel·lulases  els mamífers no la poden digerir xq NO tenim EZ que trenquen l’enllaç β (1-4), els remugants el trenquen gràcies a bacteris simbionts al tub digestiu

QUITINA Estructural en exoesquelet d’artròpodes i paret cel·lular de fongs Estructura similar a la cel·lulosa repetició d’un derivat de la glucosa N-acetil-D-glucosamina per enllaços β (1-4) Sense ramificar

Heteropolisacàrids

PECTINA HEMICEL·LULOSA AGAR-AGAR GOMES Paret cel de plantes (lamina mitjana) Polímer derivat de la galactosa amb altres monosacàrids intercalats (arabinosa, rammnosa) S’usa per a melmelades HEMICEL·LULOSA Paret cel de plantes Xilosa + arabinosa... AGAR-AGAR S’extrau de les algues roges S’usa com a espesant i per als medis de cultiu GOMES Secrecions vegetals per a defensa i ferides Pegament

MUCOPOLISACÀRIDS ÁCIDO HIALURÓNICO N-acetilglucosamina + ác. Glucurónico Tejidos conectivos, liquido sinovial de articulaciones… CONDROITINA Similar al ác. hialurónico En huesos y cartílago HEPARINA Inhibe la coagulación sanguínea Hígado, pulmones y pared de arterias

4. Heteròsids: glúcid + altra molècula(aglucon) GLICOLÍPIDS = glúcid + lípid (ceramida) Cerebròsids i gangliòsids  es troben a la memb externa de bacteris (gram -) serveixen per a que els Ac reconeguen els bacteris GLICOPROTEÏNES

Funcions dels glúcids