Alberto Vivoni 9 de noviembre de 2015 Carbohidratos Alberto Vivoni 9 de noviembre de 2015

nCO2+ nH2O + hν → CnH2nOn+ nO2 Información general Fórmula molecular: CnH2nOn ; Cn (H2O) n En las plantas: nCO2+ nH2O + hν → CnH2nOn+ nO2 En los animales: Gluconeogénesis Fuente de energía (glucosa): C6H12O6 + nO2 → nCO2 + nH2O DH=-2,880kJ/mol

Tipos de carbohidratos o azúcares Monosacáridos Disacáridos Oligosacáridos Polisacáridos Otros: Glucoproteínas

Clasificación de monosacáridos Aldosas, cetosas, pentosas, hexosas Ejemplos: Pentose Hexose

Configuración

Arbol familiar

Proyección Fischer y Haworth D-glucopiranosa D-glucosa

Formación de hemiacetales

Anómeros de glucosa a-D-glucopiranosa D-glucosa b-D-glucopiranosa

Carbono anomérico* *

Proyección Haworth y conformación silla

Mutarotación de D-glucosa β-D-glucopiranosa α-D-glucopiranosa

Anillos de cinco carbonos b-D-ribofuranosa D-ribosa

Furanosas de sies carbonos a-D-glucofuranosa D-glucosa

Fructosa b-D-fructofuranosa D-fructosa

Formación de proyección Haworth D-glucopiranosa D-glucosa

Identificación de proyección Haworth

Operaciones a proyección Haworth

Enlace glicosídico

Salicina: Enlace o-glicosídico Agente anti-inflamatorio

Enlace n-glicosídico Nucleósido adenosina

Azúcares reductoras Positivo para sacáridos sin enlaces glicosídicos.

Disacáridos Dos monosacáridos unidos por un enlace glicosídico. Los más comunes son: •Celobiosa: glucosa-glucosa β(1-4) •Maltosa: glucosa-glucosa α(1-4) •Lactosa: galactosa-glucosa β(1-4) •Sacarosa: glucosa-fructosa α1-β2

Lactosa: galactosa-glucosa β(1-4)

Lactosa en conformación silla

Maltosa: glucosa-glucosa α(1-4)

Maltosa en conformación silla

¿Porqué maltosa es un azúcar reductor?

Celobiosa: ¿es o no azúcar reductora?

Sacarosa: glucosa-fructosa α1-β2 ¿es o no azúcar reductora?

Rafinosa Se encuentra en legumbres y vegetales como habichuelas, col, coles de bruselas, etc.

Conteste las preguntas relacionadas a Rafinosa: •¿Cómo clasifica este sacárido? •Identifique los monosacáridos involucrados. •Identifique los enlaces glicosídicos que unen las unidades. Utilice símbolos como b(1-4) •¿Es un azúcar reductoro no-reductor? •Los humanos no tienen enzimas para hidrolizar enlaces (1→6). Sacáridos con este tipo de enlace son fermentados por bacterias que producen gas en el intestino. ¿Qué efecto tiene este hecho sobre nuestro sistema digestivo?

Lactulosa Azucar sintética para tratar constipación

Preguntas relacionadas a lactulosa: •Clasifique el sacárido •Determine los monosacáridos que lo componen •Determine si reduce Benedict o no •Identifique el enlace glicosídico •Redibuje la parte de piranosa en conformación silla

Oligosacáridos Contienen de 3 a 10 unidades de monosacáridos Estaquiosa

Polisacáridos comunes Almidón: amilosa y amilopectina Celulosa Glucógeno

Almidón Es la forma principal de almacenar carbohidratos en plantas (gránulos) Compuesta sólo de D-glucosa Amilosa–cerca del 80% Amilopectina-cerca del 20%

Amilosa •Polímero lineal de α-D-glucosas •Conección entre una unidad y otra via enlace glicosídico α(1-4)

Amilopectina •Forma ramificada de amilosa •Conección de las ramas es via α(1-6)

Otra visión de amilopectina

Celulosa •Polisacárido más abundante •Polímero lineal de β-D-glucosas unidas por enlace glicosídico β(1-4). •Es componente estructural de plantas

Celulosa

Glucógeno •Forma principal de almacenamiento de glucosa en animales •Estructura similar a amilopectina pero con más ramificación y pedazos mas cortos.

Glucógeno: hasta 30,000 unidades

Glucoproteínas Oligosacárido unido por enlace glicosidico-N a asparagina

Glucoproteínas (cont.) Se encuentran en la sangre y la membrana celular Participan en reconocimiento de: Sustancias: Ej. Antígenos Células: Ej. Diferentes tipos de celulas de la sangre, celulas vecinas.

Termodinámica de carbohidratos El cambio en entalpía de un sistema, DH, es igual al cambio en la energía interna del sistema, DU, más el trabajo que realiza el sistema, PDV, el cual es igual a DnRT. Si para la oxidación de glucosa, DU = -2,808 kJ/mol, calcule DH para la reacción. ¿Cuál es el cambio en la energía libre de la reacción si DS = 182.4 J/Kmol a 310 K? ¿Si se requiere un DG de -30.5 kJ/mol para formar un ATP de ADP y Pi, cuántos ATP se formarían de la oxidación de glucosa?

Termodinámica de carbohidratos Un monosacárido tiene una energía libre de formación, DfG, de – 2808 kJ/mol. Calcule DG de la oxidación de este monosacárido con los siguientes datos: Compuesto -DfG (kJ/mol) O2 CO2 -394 H2O -156

Equilibrio Para la reacción glucosa-1-fosfato + H2O ↔ glucosa + Pi DG = -20.9 kJ/mol. Calcule la constante de equilibrio de esa reacción usando la ecuación DG = -RTlnK En el equilibrio de la reacción glucosa-6-fostafo ↔ fructosa-6-fosfato hay el doble de glucosa-6-fosfato que de fructosa-6-fosfato. Calcule DG para esta reacción.