Tema 2. Biomoléculas compuestas orgánicas: Glúcidos. PAU Biología CEA “García Alix” Tema 2.- Biomoléculas orgánicas que constituyen las células: glúcidos, lípidos, prótidos y ácidos nucleicos. Objetivo: Distinguir las biomoléculas orgánicas en base a las unidades que las constituyen, tipos de enlace y función que desempeñan en las células. GLÚCIDOS 6.- Composición química general y nomenclatura. Funciones generales (energética y estructural) y clasificación (monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos: homo- y heteropolisacáridos). 7.- Monosacáridos: Definición. Propiedades físicas y químicas (sólidos cristalinos, sabor y color, actividad óptica y solubilidad). Conocimiento de la estructura lineal y de las formas cíclicas (en anillo, piranosa y furanosa). Concepto de carbono asimétrico, enantiómeros (D y L) y carbono anomérico (α y β, según posición de –OH). Conocimiento de las estructuras de las triosas (gliceraldehido y dihidroxiacetona), pentosas (ribosa, desoxirribosa y ribulosa) y hexosas (glucosa, galactosa y fructosa). 8.- Disacáridos: Definición. Enlace glicosídico. Composición (reconocer las estructuras), localización del disacárido, función y carácter reductor/no reductor de maltosa (α-D-Glu (1->4) α/β-D-Glu), sacarosa (α-D-Glu (1->2) β-D-Fru), lactosa (β-D-Gal (1->4) α/β-D-Glu) y celobiosa (β-D-Glu (1->4) α/β-D-Glu). 9.- Polisacáridos: Composición, localización y función de los homopolisacáridos de reserva: almidón y glucógeno y estructurales: celulosa y quitina. Eva Palacios Muñoz 1 Tema 2. Biomoléculas compuestas orgánicas: Glúcidos. TIPO Glúcidos Lípidos Proteínas Acidos nucleicos PAU Biología CEA “García Alix” B) BIOMOLÉCULAS COMPUESTAS ORGÁNICAS. TIPOS DE ENLACES DE LAS BIOMOLÉCULAS COMPUESTAS ORGÁNICAS ¿QUE MONÓMEROS TIPO DE ¿QUÉ MOLÉCULAS ¿QUÉ MOLÉCULA ¿QUÉ DOS GRUPOS SE UNEN? ¿QUÉ SE FORMA? LAS ENLACE SE UNEN? SE OBTIENE? CONSTITUYEN? Monosacáridos O-Glucosídico Dos monosacáridos Un disacárido, etc. Los dos grupos –OH (uno de cada Un puente de oxígeno monosacárido) entre los dos monosacáridos. Ácidos grasos Ester Un ácido graso y el Una grasa, etc. El –OH del grupo carboxilo ( Un puente de oxígeno alcohol (glicerina, …) COOH) y el grupo alcohol (-OH) entre el ácido graso y la glicerina, … Aminoácidos Peptídico Dos aminoácidos Un dipéptido, etc. El grupo carboxilo (-COOH) del 1º y Un enlace covalente Cel amino (-NH2) del 2º N (enlace amida) Nucleótidos Fosfodiéster Dos nucleótidos Un dinucleótido, … El fosfato (sus grupos - OH) y los 2 –OH de los monosacáridos (C3’ del último nucleótido y el C5’ del siguiente nucleótido) ¿SE PIERDE UNA MOLÉCULA DE AGUA? Sí (-OH+H) Sí (-OH+H) Sí, el OH del carboxilo + H del amino No, dos TIPOS DE ENLACES DE GLÚCIDOS: FORMACIÓN DE OLIGOSACÁRIDOS Y DERIVADOS DE MONOSACÁRIDOS TIPOS DE ENLACES SUBTIPOS ¿QUÉ MOLÉCULAS ¿QUÉ MOLÉCULAS SE ¿QUÉ DOS GRUPOS SE UNEN? DE GLÚCIDOS SE UNEN POR ESTE OBTIENEN? ENLACE? N- glucosídico Un monosacárido y un Derivados de monosacáridos Un grupo alcohol (- OH) del monosacárido + compuesto aminado + el grupo amino (R- NH2) del compuesto aminado, mediante el N O- glucosídico Dos monosacáridos Oligosacáridos o polisacáridos Dos grupos –OH (uno de cada monosacárido) Si el primer monosacárido es glucosídico mediante un puente de oxígeno (- O-) glucosídico Si el primer monosacárido es TIPOS DE ENLACES DE PROTEÍNAS: ENLACE PEPTÍDICO. FORMACIÓN DE PÉPTIDOS Y PROTEÍNAS TIPOS DE CARACTERÍSTICAS ¿QUÉ MOLÉCULAS ¿QUÉ ¿QUÉ DOS GRUPOS SE UNEN? ENLACES DE DEL ENLACE SE UNEN POR MOLÉCULAS SE PROTEÍNAS ESTE ENLACE? OBTIENEN? Enlace peptídico Unión covalente C-N Dos aminoácidos: Péptidos El grupo carboxilo de un aminoácido y el (enlace amida) H2N-CHR-COOH + amino del siguiente (perdiendo una H2N-CHR’-COOH molécula de agua y formando un Es más corto que la Proteínas dipéptido) mayoría de los enlaces CN Los 4 átomos (C = O y NH) se hallan en un mismo plano, no pueden girar libremente. Eva Palacios Muñoz ¿QUÉ REACCIÓN SE PRODUCE? H2N-CHR-COOH + H2N-CHR’-COOH = = H2N-CHR-CO-HN-CHR’-COOH + H2O 2 Tema 2. Biomoléculas compuestas orgánicas: Glúcidos. PAU Biología CEA “García Alix” GLÚCIDOS (1º Bach.) 1. COMPOSICIÓN QUÍMICA GENERAL Y DENOMINACIÓN. CONCEPTO Biomoléculas compuestas orgánicas formadas por C, H y O (N, P y S) Son polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas COMPOSICIÓN Fórmulas generales de los glúcidos QUÍMICA GENERAL Presentan carbonos unidos a radicales… Cn H2n On C(H2O)n o Grupos alcohólicos (-O H) (radicales hidroxilo) Radicales hidrógeno (-H) Siempre hay un grupo carbonilo (-C = O), que puede ser DENOMINACIÓN CLASIFICACIÓN (más sencilla) Eva Palacios Muñoz Aldehído (- CHO) o Cetona (-CO-). Si el grupo C=O está en el extremo de la molécula Si el grupo C=O está en medio de la molécula NOMBRES Hidratos de carbono o carbohidratos ¿Es un término correcto? No, son denominaciones clásicas inapropiadas ¿Por qué? No se trata de agua unida a C. Glúcido Correcta Deriva de glucosa (dulce) TIPOS DE GLÚCIDOS Monosacáridos DEFINICIÓN Son los glúcidos más simples: una sola cadena de polihidroxialdehído o polihidroxicetona Oligosacáridos Polisacáridos Formados por la unión de 2 a 9 monosacáridos Formados por la unión de más de 10 monosacáridos 3 Tema 2. Biomoléculas compuestas orgánicas: Glúcidos. PAU Biología CEA “García Alix” A) CLASIFICACIÓN DE GLÚCIDOS (MUY SENCILLA. Adaptada programa PAU) CLASIFICACIÓN (según nº de monosacáridos) 1. Osas o Monosacáridos Osidos Eva Palacios Muñoz CONCEPTO GRUPOS CONCEPTO TIPOS Glúcidos más simples Aldosas (son los monómeros de los glúcidos) Cetosas Tienen un grupo aldehído Tienen un grupo cetona Aldo+prefijo+osas Unión de osas (nº variable de osas) e incluso unión a otras moléculas diferentes Osidos formados sólo por monosacáridos 2. Oligosacáridos Unión de 2 a 9 monosacáridos Disacáridos Unión de 2 monosacáridos 3. Polisacáridos Unión de > 10 monosacáridos Homopolisacáridos Formados por repetición de 1 sólo monómero Holósidos CONCEPTO CLASES CONCEPTO Ceto+prefijo+osas 4 Tema 2. Biomoléculas compuestas orgánicas: Glúcidos. PAU Biología CEA “García Alix” B) CLASIFICACIÓN DE GLÚCIDOS (Más detallada) TIPOS Osas o Monosacáridos Osidos CONCEPTO Glúcidos más simples (son los monómeros de los glúcidos) GRUPOS CONCEPTO TIPOS Aldosas Tienen un grupo aldehído Aldo+prefijo+osas Cetosas Tienen un grupo cetona Ceto+prefijo+osas Osidos formados sólo por monosacáridos Oligosacáridos Glúcidos formados por unión Holósidos de osas (nº variable de osas) e incluso por otras moléculas Polisacáridos FORMADOS POR CLASES Unión de 2 a 9 monosacáridos Disacáridos Unión de 2 monosacáridos Unión de > 10 monosacáridos Homopolisacáridos Formados por repetición de 1 sólo monómero Formados por más de un monómero Heteropolisacáridos Heterósidos Eva Palacios Muñoz Osidos complejos formados por Monosacáridos Glucolípidos + Otras moléculas no Glucoproteínas glucídicas FORMADOS POR Unión de monosacáridos y lípidos Unión de monosacáridos y prótidos 5 Tema 2. Biomoléculas compuestas orgánicas: Glúcidos. C) CLASIFICACIÓN DE GLUCIDOS (Máximo nivel, con definiciones y ejemplos) TIPO CLASE GRUPO (nº de monosacáridos) OSAS ALDOSAS TRIOSAS (3 átomos de C) O MONOSACÁRIDOS (con un grupo aldehído) (de 3 a 7 átomos de TETROSAS (4 C) carbono) Y PENTOSAS (5 C) ÓSIDOS (asociación de más de 2 monosacáridos) CETOSAS (con un grupo cetona) HEXOSAS (6 C) HOLÓSIDOS (compuestos sólo por monosacáridos) HEPTOSAS (7 C) OLIGOSACÁRIDOS (de 2 a 9 monosacáridos unidos por enlace Oglucosídico) POLISACÁRIDOS (más de 10 monosacáridos unidos por enlace O-glucosídico) PAU Biología SUBGRUPO EJEMPLO - Gliceraldehído Dihidroxiacetona - Ribosa Desoxirribosa Ribulosa Glucosa Galactosa Fructosa - DISACÁRIDOS Sacarosa Lactosa Maltosa Isomaltosa Celobiosa Almidón Glucógeno Dextranos Celulosa Quitina Pectina Hemicelulosa Gomas Mucílagos Glucosaminoglucanos TRISACÁRIDOS HOMOPOLISACÁRIDOS (repiten sólo un tipo de monosacárido) HETEROPOLISACÁRIDOS (repiten varios tipos de monosacáridos) HETERÓSIDOS (monosacáridos y otros componentes) Eva Palacios Muñoz CEA “García Alix” GLUCOPROTEIDOS GLUCOLÍPIDOS GLÚCIDOS DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS 6 Tema 2. Biomoléculas compuestas orgánicas: Glúcidos. PAU Biología CEA “García Alix” 7.- Monosacáridos: 1) Definición. 2) Propiedades físicas y químicas (sólidos cristalinos, sabor y color, actividad óptica y solubilidad). 3) Conocimiento de la estructura lineal y de las formas cíclicas (en anillo, piranosa y furanosa). 4) Concepto de carbono asimétrico, enantiómeros (D y L) y carbono anomérico (α y β, según posición de –OH). 5) Conocimiento de las estructuras lineales de: triosas (gliceraldehido y dihidroxiacetona), pentosas (ribosa, desoxirribosa y ribulosa) y hexosas (glucosa, galactosa y fructosa). 2) MONOSACÁRIDOS: PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS PROPIEDADES LOS MONOSACÁRIDOS SON… FÍSICAS Estado físico y aspecto Sólidos, cristalinos Sabor Dulces Color Blancos Actividad óptica (capacidad Tienen actividad óptica, es decir, que poseen de desviar el plano desvían el plano de polarización de de polarización de un haz de la luz, dando rotaciones opuestas luz polarizada que atraviesa la disolución). QUÍMICAS Solubilidad Hidrosolubles (solubles en agua) Carácter reductor Los glúcidos son capaces de oxidarse EXPLICACIÓN Propiedad importante de los monosacáridos en disolución debida a la presencia de carbonos asimétricos (como los monosacáridos presentan carbonos asimétricos, tienen actividad óptica). Cada molécula efectúa una rotación dicho plano un ángulo concreto, hacia la derecha (dextrógiros) o hacia la izquierda (levógiros). Los glúcidos son compuestos polares (presentan radicales muy polares, como el hidroxilo y el H) y el agua también es un compuesto polar (polar disuelve a polar). Sus grupos aldehído o cetónico se oxidan a ácido, por lo que reducen a otros compuestos. 3) CLASIFICACIÓN Y EJEMPLOS DE MONOSACÁRIDOS SEGÚN Nº DE ÁTOMOS SEGÚN SU GRUPO FUNCIONAL DE C (que tienen) ALDOSAS CETOSAS (con un grupo aldehído) (con un grupo cetona) Triosas Tetrosas Pentosas Hexosas 3 Carbonos 4C 5C 6C Gliceraldehído* Eritrosa Ribosa*, desoxirribosa*, arabinosa Glucosa*, galactosa*, manosa Dihidroxiacetona* Eritrulosa Ribulosa* Fructosa* El signo * indica que hay que conocer su fórmula lineal. CICLACIÓN DE LAS PENTOSAS Y HEXOSAS Eva Palacios Muñoz 7 Tema 2. Biomoléculas compuestas orgánicas: Glúcidos. PAU Biología CEA “García Alix” 3) CLASIFICACIÓN DE MONOSACÁRIDOS Y DERIVADOS (más detallado) TIPO CLASE Osas o monosacáridos GRUPO TRIOSAS (3 átomos de C) TREOSAS (4 C) ALDOSAS PENTOSAS (5 C) SUBGRUPO EJEMPLO Aldotriosas Cetotriosas Aldotetrosas Cetotetrosas (sufijo - ulosa) Aldopentosas Gliceraldehído Dihidroxiacetona Eritrosa Eritrulosa Ribosa Desoxirribosa Ribulosa Cetopentosas (sufijo - ulosa) CETOSAS HEXOSAS (6 C) Aldohexosas Cetohexosas Glucosa o dextrosa NOMBRE (CICLADA, …) IMPORTANCIA BIOLÓGICA Intermediarios metabólicos de la degradación de glucosa Forman los ácidos ARN y ADN, nucleicos respectivamente Fija el CO2 en la fotosíntesis D- (+)- glucosa Galactosa α, β –Dglucopiranosa β-D- galactosa Fructosa o levulosa β-Dfructofuranosa D-glucosamina N-acetilglucosamina NAG Es el glúcido más abundante Forma polisacáridos Fruta, sangre,… Almidón, glucógeno, … Pectina, mucílagos Forma muchos polisacáridos de vegetales Está libre en la fruta y forma sacarosa (junto a la glucosa) HEPTOSAS (7 C) OCTOSAS (8 C) Derivados de monosacáridos Aminoazúcares Acido N-acetilmurámico Polialcoholes Sorbitol Glucoácidos Vit C Eva Palacios Muñoz NAM Cartílago de articulaciones Forma el polisacárido Exoesqueletos de quitina artrópodos y paredes bacterianas Forma el Paredes peptidoglucano o bacterianas mureína Acido ascórbico 8 Tema 2. Biomoléculas compuestas orgánicas: Glúcidos. PAU Biología CEA “García Alix” 3) CLASIFICACIÓN DE MONOSACÁRIDOS Y DERIVADOS (más detallado) B) DERIVADOS DE MONOSACÁRIDOS (más detallado) TIPOS FORMACIÓN Aminoazúcares Sustitución de un –OH EJEMPLOS Por un grupo amino (–NH2) D-glucosamina N-acetil-glucosamina (NAG) Acido N-acetil-murámico (NAM) Polialcoholes Glucoácidos Sustituyen su grupo funcional (aldehído o cetona) Eva Palacios Muñoz Por alcohol (-OH) Por ácido (-COOH) POLISACÁRIDO QUE FORMA Quitina Peptidoglucano o mureína UBICACIÓN Cartílago de articulaciones Exoesqueletos de artrópodos y paredes bacterianas Paredes bacterianas Sorbitol Vit C (ácido ascórbico) 9 Tema 2. Biomoléculas compuestas orgánicas: Glúcidos. PAU Biología CEA “García Alix” 4) Concepto de carbono asimétrico, enantiómeros (D y L) y carbono anomérico (α y β, según posición de –OH). 4) PROPIEDADES DE MONOSACÁRIDOS: ISOMERÍA (I) CONCEPTOS DEFINICIÓN TIPOS CARBONO Es un carbono unido a 4 radicales ASIMÉTRICO diferentes ISOMERÍA Característica de muchos compuestos ISOMERÍA DE FUNCIÓN diferentes, pero que tienen la misma fórmula molecular. Propiedad de los cuerpos isómeros. Ej. Los monosacáridos presentan frecuentemente isomería. ISOMERÍA ESPACIAL O ESTEREOISOMERÍA ISÓMEROS Moléculas que tienen la misma composición química y masa molecular; pero con diferentes propiedades y estructura atómica. CAUSA: Pueden deberse a una diferencia en: la estructura del esqueleto carbonado la posición de un grupo funcional ISÓMEROS ESPACIALES O ESTEREOISÓMEROS Isómeros ópticos (+ o -) Eva Palacios Muñoz DEFINICIÓN CAUSA CLASES, … La presentan los compuestos que, como las aldosas y las cetosas, poseen idéntica fórmula molecular. Caso especial de isomería en la que los isómeros sólo se distinguen mediante sus fórmulas tridimensionales Pero son diferentes por tener grupos funcionales distintos. Ej. El gliceraldehído y la dihidroxiacetona, cuya fórmula molecular empírica es C3 H6 O3. Se debe a que casi todos los glúcidos monosacáridos (salvo la dihidroxiacetona) tienen, por lo menos, un carbono asimétrico, por lo que hay 2 o más estereoisómeros. En cada carbono asimétrico (C*) aparecen 2 estereoisómeros. Nº DE ESTEREOISÓMEROS = 2 elevado a n, siendo n= nº de carbonos asimétricos de una molécula. Son moléculas que tienen por lo menos un carbono asimétrico (aparecen cuando un átomo de C está unido a 4 átomos o radicales diferentes). ENANTIOMORFOS, ENANTIÓMEROS O INVERSOS ÓPTICOS (D o L) ANÓMEROS (α , β) (Son isómeros que sólo se distinguen mediante sus fórmulas en el espacio o tridimensionales) Algunos isómeros se podrían diferenciar por medio de sus fórmulas planas Dan al plano de polarización de la luz rotaciones opuestas. 10 Tema 2. Biomoléculas compuestas orgánicas: Glúcidos. PAU Biología CEA “García Alix” 4) Concepto de carbono asimétrico, enantiómeros (D y L) y carbono anomérico (α y β, según posición de –OH). PROPIEDADES DE MONOSACÁRIDOS: ISOMERÍA (II) TIPOS DE ISÓMEROS. ISÓMERO: Que tiene la misma composición química (misma fórmula molecular); pero con propiedades y estructura atómica diferentes. TIPOS DE ISÓMEROS ¿EN QUÉ SE PROPIEDADES NOMENCLATURA EJEMPLO DIFERENCIAN? (Ver fórmulas) 1. DE FUNCIÓN Grupos funcionales Ej. Las aldosas y las cetosas: El gliceraldehído y la dihidroxiacetona, cuya fórmula molecular empírica es C3 H6 O3. 2. ESPACIALES O ESTEREOISÓMEROS Estructura espacial Tienen algún carbono Depende del tipo de isómeros que asimétrico* sean a) ENANTIOMORFOS Posición de todos los radicales –OH Son imágenes especulares, es decir, son simétricas la una de la otra con respecto a un plano. No son iguales, por lo que no son superponibles, aunque se giren Reciben el mismo nombre Presentan distinta actividad óptica (dan al plano de polarización de la luz rotaciones opuestas) b) ANÓMEROS c) EPÍMEROS Eva Palacios Muñoz Posición El –OH del Aparecen tras la ciclación de la de sólo un carbono del molécula de un monosacárido grupo –OH carbonilo (carbono anomérico) Un –OH cualquiera No son imágenes especulares Pero D- ribulosa y L- ribulosa anteponiendo las letras D o L y un guión, al nombre. La forma D cuando el –OH está a la derecha. La forma L si el –OH queda a la izquierda. Reciben el mismo nombre Pero anteponiendo las letras (si el grupo hidroxilo del C anomérico está abajo) o si el –OH está arriba) y un guión al nombre completo. Reciben distintos nombres 11 La D- glucopiranosa puede existir en dos formas estereoisómeras diferentes: D- glucopiranosa y D- glucopiranosa. La D- glucosa y la Dgalactosa son epímeros respecto al átomo de C 4 PAU Biología Tema 2. Biomoléculas compuestas orgánicas: Glúcidos. CEA “García Alix” 4) Concepto de carbono asimétrico, enantiómeros (D y L) y carbono anomérico (α y β, según posición de –OH). PROPIEDADES DE MONOSACÁRIDOS: ISOMERÍA (III) TIPOS DE ISÓMEROS: Moléculas que tienen por lo menos un Carbono asimétrico (carbono unido a 4 radicales diferentes) Isómeros espaciales o estereoisómeros TIPOS DE ISÓMEROS Enantiomorfos DoL Anómeros α,β (sólo aparecen en fórmulas cicladas) Isómeros ópticos +o- Isómero o forma D Isómero L Anómero α Anómero β Dextrógiros (+) Levógiros (-) CARACTERÍSTICAS Depende de hacia qué lado esté el grupo Con el –OH a la derecha –OH unido al último C asimétrico (en la proyección de Fischer) Con el - OH a la izquierda Depende de hacia qué lado del plano esté el Con el - OH abajo grupo –OH unido al C anomérico (en la proyección de Haworth) Con el - OH arriba Depende de su actividad óptica, es decir, hacia Lo desvían hacia la derecha qué lado desvían el plano de la luz polarizada, que atraviesa una disolución del monosacárido. Lo desvían hacia la izquierda ¡NO EXISTE RELACIÓN ENTRE LA ACTIVIDAD ÓPTICA (DEXTRÓGIRA O LEVÓGIRA) Y LA ESTRUCTURA D O L DE UN DETERMINADO ESTEREOISÓMERO! NOMENCLATURA DE MONOSACÁRIDOS: EJEMPLOS NOMBRE DE LA MOLÉCULA D-(+)- glucosa TIPO DE FÓRMULA Lineal o abierta α -D -(+)glucopiranosa Ciclada Eva Palacios Muñoz ANÓMERO No existe, pues está en forma lineal o abierta (proyección de Fischer) α, es decir, con el - OH unido C anomérico situado por debajo del plano (proyección de Haworth) FORMA O ENANTIOMORFO Forma D, es decir, con el –OH a la derecha unido al último C asimétrico Forma D ACTIVIDAD ÓPTICA Dextrógira (+), es decir, desvía hacia la derecha el plano de la luz polarizada, que atraviesa una disolución de este monosacárido Dextrógira (+) CICLACIÓN Como el pirano TIPO DE GLÚCIDO Osa o monosacárido Osa o monosacárido 12 Tema 2. Biomoléculas compuestas orgánicas: Glúcidos. PAU Biología CEA “García Alix” 4) Concepto de carbono asimétrico, enantiómeros (D y L) y carbono anomérico (α y β, según posición de –OH). PROPIEDADES DE MONOSACÁRIDOS: ISOMERÍA (IV) ESTRUCTURAS ENANTIOMORFAS (estereoisómeros enantiomorfos) CARACTERES SEMEJANZAS DEFINICIÓN Son la misma sustancia, con igual fórmula plana con las mismas propiedades físico-químicas EXPLICACIÓN Tienen igual punto de fusión, densidad, etc. Por eso resulta muy difícil separarlas en un mezcla EJEMPLOS D- gliceraldehído y L- gliceraldehído ESTRUCTURA/ PROPIEDADES Los seres vivos sí los distinguen y sólo usan uno de los dos isómeros. DIFERENCIAS Presentan distinta estructura espacial, por lo que no son superponibles, aunque se giren (como las manos). Difieren entre sí por la posición de todos los radicales - OH D- gliceraldehído Con el –OH unido al C-2 (el último C*), a la derecha según la proyección de Fischer. L- gliceraldehído Con el –OH unido al C-2 a la izquierda Presentan distinta actividad óptica Desvían el plano en que vibra la luz D-(+) Gliceraldehído polarizada, al atravesar una disolución con un estereoisómero, hacia la derecha o la izquierda L-(-) Gliceraldehído Desvía el plano de polarización a la derecha (es dextrógiro) (no siempre un isómero D lo desvía a la derecha) Desvía el plano a la izquierda (es levógiro) (no siempre un isómero L lo desvía a la izquierda) ¡NO EXISTE RELACIÓN ENTRE LA ACTIVIDAD ÓPTICA (DEXTRÓGIRA O LEVÓGIRA), Y EL CARÁCTER D O L DE UN DETERMINADO ESTEREOISÓMERO! Eva Palacios Muñoz 13 Tema 2. Biomoléculas compuestas orgánicas: Glúcidos. PAU Biología CEA “García Alix” 8.- Disacáridos: Definición. Enlace glicosídico. Composición, localización del disacárido, función y carácter reductor/no reductor de: Maltosa, sacarosa, lactosa y celobiosa A) DERIVADOS DE MONOSACÁRIDOS (más sencillo) TIPOS DE ENLACES N- glucosídico O- glucosídico glucosídico glucosídico MOLÉCULAS UNIDAS Monosacárido (- OH) + compuesto aminado (R- NH2) 2 grupos –OH de 2 monosacáridos (el primero 2 grupos –OH de 2 monosacáridos (el primero TIPOS DE OLIGOSACÁRIDOS: DISACÁRIDOS (I) (más sencillo) NOMBRE MONOSAENLACE O-glucosídico CÁRIDOS CONSTITUYENTES 2 Glucosas MALTOSA ( Monocarbonílico (sólo 1 C α-D-Glu (14) α/ β -D-Glu CELOBIOSA Idem. anomérico implicado en el β-D-Glu (14) α/ β -D-Glu LACTOSA Galactosa y glucosa enlace) β-D-Gal (14) α/ β -D-Glu SACAROSA Glucosa y Fructosa Dicarbonílico α-D-Glu (12) β-D-Fru (los 2 C anoméricos unidos) NOMBRES MALTOSA ISOMALTOSA CELOBIOSA LACTOSA SACAROSA NOMENCLATURA Enlace Enlace monocarbonílico dicarbonílico (- osil, -osa) (-osil, -ósido) - D- glucopiranosil (1 4)- α/ β - D- glucopiranosa - D- glucopiranosil (1 6)- - D- glucopiranosa - D- glucopiranosil (1 4)- α/ β - D- glucopiranosa - D- galactopiranosil (1 4)- α/ β - D- glucopiranosa - D- glucopiranosil (1 2)- D fructofuranósido Eva Palacios Muñoz MONOSACÁRIDOS CONSTITUYENTES 2 Glucosas - Dglucosas PODER REDUCTOR (sobre el licor de Fehling) Sí POLISACÁRIDOS DE QUE PROCEDE (mediante hidrólisis) Almidón y glucógeno Semillas en germinación Sí Celulosa Sí Leche Glucolípidos Caña de azúcar y remolacha azucarera Savia elaborada No ENLACE O-glucosídico UBICACIÓN PODER REDUCTOR (sobre el licor de Fehling) UBICACIÓN POLISACÁRIDOS DE QUE PROCEDE (mediante hidrólisis) Sí Semillas en germinación (cebada) No se encuentra libre en la naturaleza No se encuentra libre en la naturaleza Leche Glucolípidos Caña de azúcar y remolacha azucarera Savia elaborada Almidón y glucógeno - Dglucosas Galactosa y Glucosa Glucosa y Fructosa Enlace dicarbonílico No 14 Celulosa Tema 2. Biomoléculas compuestas orgánicas: Glúcidos. PAU Biología CEA “García Alix” 8.- Disacáridos: C) OLIGOSACÁRIDOS Y DERIVADOS DE MONOSACÁRIDOS (máximo nivel) (III) TIPOS DE ENLACES (de glúcidos) ¿QUÉ MOLÉCULAS SE UNEN? ¿QUÉ DOS GRUPOS SE UNEN? (perdiendo una molécula de agua) N- glucosídico Un monosacárido y un compuesto aminado Un grupo alcohol del monosacárido (- OH) + el grupo amino del compuesto aminado (R- NH2) mediante el N O- glucosídico glucosídico Dos monosacáridos Dos grupos –OH (uno de cada monosacárido) Si el primer monosacárido es (para formar oligosacáridos o polisacáridos) mediante un puente de oxígeno (- O-) glucosídico Si el primer monosacárido es OLIGOSACÁRIDOS: DISACÁRIDOS (MUY COMPLETO) (III) COMPOSICIÓN NOMENCLATURA COMPOSICIÓN (MONOSACÁRIDOS CONSTITUYENTES) Enlace Enlace monocarbonílico dicarbonílico (- osil, -osa) (-osil, -ósido) MALTOSA α-D-Glu (14) - D- glucopiranosil 2 Glucosas -Dα/ β -D-Glu (1 4)- α/ β - D- glucopiranosa glucosas NOMBRES ISOMALTOSA CELOBIOSA LACTOSA SACAROSA β-D-Glu (14) α/ β -D-Glu β-D-Gal (14) α/ β -D-Glu α-D-Glu (12) β-D-Fru - D- glucopiranosil (1 6)- - D- glucopiranosa - D- glucopiranosil (1 4)- α/ β - D- glucopiranosa - D- galactopiranosil (14)- α/ β - D- glucopiranosa - D- glucopiranosil (1 2)- D fructofuranósido ENLACE O-glucosídico - Dglucosas Galactosa y Glucosa Glucosa y Fructosa Enlace dicarbonílico PODER REDUCTOR (sobre el licor de Fehling) LOCALIZACIÓN (UBICACIÓN) Sí, pues queda un grupo reductor (carbono anomérico con el hemiacetal libre) Semillas en germinación (cebada) No se encuentra libre en la naturaleza No se encuentra libre en la naturaleza Leche Glucolípidos No, pues no hay Caña de azúcar y ningún carbono remolacha azucarera anomérico libre Savia elaborada POLISACÁRI DOS DE QUE PROCEDE (mediante hidrólisis) Almidón y glucógeno Celulosa PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS MONOSACÁRIDOS Y ALGUNOS OLIGOSACÁRIDOS: Los glúcidos, por tener grupos reductores (cetónicos o aldehídos), son capaces de oxidarse (perder electrones) frente a otras sustancias que (al aceptarlos) se reducen: Ej. Muchos glúcidos tienen PODER REDUCTOR sobre el licor de Fehling, el cual, al reducirse, cambia de color (de azul a rojo), lo que demuestra su presencia: ¿QUÉ ES EL REACTIVO O LICOR DE FEHLING? Una disolución, de color azul, de sulfato de cobre en agua (CuSO4). Por tanto tiene cationes Cu 2+. Eva Palacios Muñoz REDUCCIÓN DEL LICOR DE FEHLING Los iones Cu2+ se reducen (ganan electrones) y pasan a Cu+: Cu2+ + 1 e- = Cu+ CONSECUENCIAS Estos iones Cu+ forman un precipitado de color rojo (Cu2O) 15 Tema 2. Biomoléculas compuestas orgánicas: Glúcidos. PAU Biología 9.- Polisacáridos: Composición, localización y función de los homopolisacáridos de reserva: almidón y glucógeno y estructurales: celulosa y quitina. POLISACÁRIDOS: CLASIFICACIÓN (NIVEL MÍNIMO) TIPOS EJEMPLOS TIPO DE COMPOSICIÓN ENLACE POLIMEROS DISACÁRI DO H ALMIDÓN Amilosa Maltosa O M O Amilopeptina P O L GLUCÓGENO I S CELULOSA Celobiosa A C QUITINA Á R I D O S Eva Palacios Muñoz FUNCION LOCALIZACIÓN Energética Vegetales (no influye en la presión osmótica) OSAS - D- glucosas Animales - D- glucosas (NAG) N- acetil-- Dglucosamina Estructural Vegetales Animales 16 CEA “García Alix” Tema 2. Biomoléculas compuestas orgánicas: Glúcidos. PAU Biología CEA “García Alix” 9.- Polisacáridos: Composición, localización y función de los homopolisacáridos de reserva: almidón y glucógeno y estructurales: celulosa y quitina. POLISACÁRIDOS. 1A) HOMOPOLISACÁRIDOS: COMPOSICIÓN, LOCALIZACIÓN Y FUNCIÓN (MUY COMPLETO) EJEMPLOS POLIMEROS ALMIDÓN AMILOSA COMPOSICIÓN DISACÁRIOSAS DO Maltosa Glucosas - Dglucopiranosas AMILOPEC TINA GLUCÓGENO - CELULOSA - QUITINA - Eva Palacios Muñoz ESTRUCTURA Helicoidal Hay 6 glucosas por vuelta Ramificada Cada 12 glucosas hay una ramificación TIPO DE ENLACE FUNCION Reserva energética Cada 8-10 glucosas hay una ramificación Celobiosa - Dglucopiranosas (NAG) N- acetil-- D- glucosamina No ramificada Cadenas moleculares paralelas (micelas, fibrillas y fibras de algodón) Capas paralelas alternas Estructural LOCALIZACIÓN Vegetales (amiloplastos de células, semillas, raíces, tallos) (no influye en la presión osmótica) Animales y hongos Vegetales (paredes celulares) Animales (exoesqueleto de artrópodos) y hongos (paredes celulares) 17 Tema 2. Biomoléculas compuestas orgánicas: Glúcidos. PAU Biología CEA “García Alix” GLÚCIDOS ASOCIADOS A OTRAS MOLÉCULAS NO GLUCÍDICAS 3. HETERÓSIDOS: Ósidos complejos formados por monosacáridos y otras moléculas no glucídicas (aglucón) TIPOS DE AGLUCÓN PROTEÍNA Péptido Proteína NOMBRE EJEMPLOS Peptidoglucanos o mureína Proteoglucanos Glucoproteínas Baja proporción proteica Alta proporción proteica Glucop. séricas COMPOSICIÓN UBICACIÓN FUNCIÓN/ USO Cadenas de + péptidos heteropolisacáridos (NAG y NAM) Glucosaminoglucanos o +proteínas mucopolisacáridos (Acido hialurónico, condroitín sulfato y heparina) No contiene ni ácido hialurónico, ni sulfato de condroitina. Paredes bacterianas Proteger a las bacterias de presiones osmóticas desfavorables. Muy variadas: lubricante Eva Palacios Muñoz Glucolípidos Sangre Anticuerpos Hormonas gonadotrópicas (LH, FSH) Receptores de mensajeros químicos Glucop. de membrana LIPIDO Tejidos conectivos de animales Cerebrósidos Gangliósidos Membrana celular Monosacáridos Oligosacáridos Membrana celular de animales 18 Receptores de microorganismos infecciosos, así como reconocimiento celular Estructural Receptores