Tema 2.- Biomoléculas que constituyen las células: glúcidos, lípidos

Tema 2.- Biomoléculas que constituyen las células: glúcidos, lípidos y prótidos.
Objetivo: Distinguir las biomoléculas orgánicas en base a las unidades que las constituyen, tipos de enlace y función que desempeñan en las células.
GLUCIDOS
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 lineales de las triosas (gliceraldehido y dihidroxiacetona), pentosas (ribosa, desoxiribosa y ribulosa) y hexosas (glucosa, galactosa y fructosa)
8.- Disacáridos:
Definición.
Enlace glicosídico.
Composición, localización del disacárido, función y carácter reductor/no reductor de:
maltosa (α-D-Glu (14) α-D-Glu), sacarosa (α-D-Glu (12) β-D-Fru), lactosa (β-D-Gal (14) α-D-Glu) y celobiosa (β-D-Glu (14) β-D-Glu).
9.- Polisacáridos: Composición, localización y función de los homopolisacáridos de reserva: almidón y glucógeno y estructurales: celulosa y quitina.
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Objetivo: Distinguir las biomoléculas orgánicas en base a las unidades que las constituyen, tipos de enlace y función que desempeñan en las células.
TIPO
Glúcidos
Lípidos
Proteínas
Acidos
nucleicos
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.
Acidos 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
Oligosacáridos o polisacáridos
Dos grupos –OH (uno de cada monosacárido) Si el primer monosacárido es
glucosídico Dos monosacáridos
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.
¿QUÉ REACCIÓN SE PRODUCE?
H2N-CHR-COOH + H2N-CHR’-COOH =
=
H2N-CHR-CO-HN-CHR’-COOH + H2O
2
GLUCIDOS
6.- Composición química general y nomenclatura.
COMPOSICIÓN QUÍMICA GENERAL Y DENOMINACIÓN. (1º Bach.)
CONCEPTO
Biomoléculas compuestas orgánicas formadas por C, H y O (N, P y S)
Son polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas
COMPOSICIÓN
Fórmulas generales de los glúcidos
Cn H2n On
QUÍMICA GENERAL
C(H2O)n
Presentan carbonos unidos a radicales…
o
Grupos alcohólicos (-O H)
(radicales hidroxilo)
Radicales hidrógeno (-H)
Siempre hay un grupo carbonilo (-C = O), que puede ser
DENOMINACIÓN O
NOMENCLATURA
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?
Denominaciones clásicas
inapropiadas
¿Por qué?
No se trata de agua unida a C.
Glúcido
Correcta
Deriva de glucosa (dulce)
Funciones generales (energética y estructural) y clasificación (monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos: homo y heteropolisacáridos).
CLASIFICACIÓN
(más sencilla)
TIPOS DE
GLÚCIDOS
Monosacáridos
Oligosacáridos
Polisacáridos
DEFINICIÓN
Son los glúcidos más simples: una sola cadena de polihidroxialdehído o polihidroxicetona
Formados por la unión de 2 a 9 monosacáridos
Formados por la unión de más de 10 monosacáridos
3
CLASIFICACIÓN DE GLÚCIDOS (MUY SENCILLA. Adaptada programa PAU)
CLASIFICACONCEPTO
GRUPOS
CONCEPTO
CIÓN
(según nº de
monosacáridos)
1. Osas o
Glúcidos más simples
Aldosas
Tienen un grupo
aldehído
Monosacáridos (son los monómeros de los
glúcidos)
Cetosas
Tienen un grupo cetona
Osidos
Unión de osas
(nº variable de osas) e
incluso unión a otras
moléculas diferentes
Holósidos
CLASIFICACIÓN DE GLÚCIDOS (Más detallada)
TIPOS
CONCEPTO
GRUPOS
Osas o
Monosacáridos
Osidos
Glúcidos más simples (son
Aldosas
los monómeros de los
Cetosas
glúcidos)
Glúcidos formados por unión Holósidos
de osas
(nº variable de osas) e
incluso por otras moléculas
Osidos formados sólo
por monosacáridos
CONCEPTO
Tienen un grupo aldehído
Tienen un grupo cetona
Osidos formados sólo por
monosacáridos
TIPOS
CONCEPTO
CLASES
Aldo+prefijo+osas
Ceto+prefijo+osas
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
TIPOS
Aldo+prefijo+osas
Ceto+prefijo+osas
Oligosacáridos
Polisacáridos
FORMADOS
POR
CLASES
Osidos
complejos
formados
por
Monosacáridos Glucolípidos
+
Otras
Glucoproteínas
moléculas no
glucídicas
FORMADOS POR
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
CONCEPTO
Unión de
monosacáridos y
lípidos
Unión de
monosacáridos y
prótidos
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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)
CETOSAS
(con un grupo cetona)
SUBGRUPO
EJEMPLO
Gliceraldehído
Dihidroxiacetona
Ribosa
Desoxirribosa
Ribulosa
Glucosa
Galactosa
Fructosa
HEXOSAS (6 C)
HEPTOSAS (7 C)
ÓSIDOS
(asociación de más de 2
monosacáridos)
HOLÓSIDOS
(compuestos sólo por
monosacáridos)
OLIGOSACÁRIDOS
(de 2 a 9 monosacáridos unidos por enlace Oglucosídico)
POLISACÁRIDOS
(más de 10 monosacáridos unidos por enlace
O-glucosídico)
DISACÁRIDOS
TRISACÁRIDOS
HOMOPOLISACÁRIDOS
(repiten sólo un tipo de
monosacárido)
HETEROPOLISACÁRIDOS
(repiten varios tipos de
monosacáridos)
HETERÓSIDOS
(monosacáridos y otros
componentes)
Sacarosa
Lactosa
Maltosa
Isomaltosa
Celobiosa
Almidón
Glucógeno
Dextranos
Celulosa
Quitina
Pectina
Hemicelulosa
Gomas
Mucílagos
Glucosaminoglucanos
GLUCOPROTEIDOS
GLUCOLÍPIDOS
GLÚCIDOS DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS
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7.- Monosacáridos:
Definición. Son los glúcidos más simples, los monómeros o unidades de los glúcidos: una sola cadena de polihidroxialdehído o polihidroxicetona
Propiedades físicas y químicas (sólidos cristalinos, sabor y color, actividad óptica y solubilidad).
MONOSACÁRIDOS: PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS
PROPIEDADES
LOS MONOSACÁRIDOS SON…
FÍSICAS
Estado físico y aspecto
Sólidos, cristalinos
Sabor
Dulces
Color
Blancos
Actividad óptica
Tienen actividad óptica, es decir,
desvían el plano de polarización de la
luz, dando rotaciones opuestas
QUÍMICAS Solubilidad
Hidrosolubles (solubles en agua)
Carácter reductor
Los glúcidos son capaces de oxidarse
EXPLICACIÓN
Como los monosacáridos presentan carbonos asimétricos, tienen actividad óptica
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.
CLASIFICACIÓN Y EJEMPLOS DE MONOSACÁRIDOS
SEGÚN Nº DE ÁTOMOS DE
SEGÚN SU GRUPO FUNCIONAL
C (que tienen)
ALDOSAS
CETOSAS
(con un grupo aldehído)
(con un grupo cetona)
Triosas
3 Carbonos
Gliceraldehído
Dihidroxiacetona
Tetrosas
4C
Eritrosa
Eritrulosa
Pentosas
5C
Ribosa, desoxirribosa
Ribulosa
Hexosas
6C
Glucosa, galactosa
Fructosa
GRUPO
PENTOSAS (5 C)
Aldotriosas
Cetotriosas
Aldotetrosas
Cetotetrosas (sufijo - ulosa)
Aldopentosas
EJEMPLO
NOMBRE
SEGÚN ISOMERÍA
“VULGAR”
Y CICLACIÓN
Gliceraldehído
Dihidroxiacetona
Eritrosa
Eritrulosa
Ribosa, Desoxirribosa
HEXOSAS (6 C)
Cetopentosas (sufijo - ulosa)
Aldohexosas
Ribulosa
Glucosa o dextrosa
Cetohexosas
Galactosa
Fructosa o levulosa
TRIOSAS (3 átomos de
C)
TREOSAS (4 C)
SUBGRUPO
D- (+)- glucosa
α, β –D-glucopiranosa
β-D- galactosa
β-D-fructofuranosa
IMPORTANCIA BIOLÓGICA Y UBICACIÓN
Intermediarios metabólicos de la degradación de glucosa
Forman los Ácidos nucleicos
ARN y ADN,
respectivamente
Fija el CO2 en la fotosíntesis
Es el glúcido más abundante
Fruta, sangre,…
Forma polisacáridos
Almidón, glucógeno
Forma muchos polisacáridos de vegetales
pectina, mucílagos
Está libre en la fruta y forma sacarosa (junto a la glucosa)
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DERIVADOS DE MONOSACÁRIDOS: CLASIFICACIÓN (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)
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)
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8.- Disacáridos:
Definición: Molécula formada por la unión de dos monosacáridos
Enlace glicosídico: Es el enlace característico de los glúcidos. Es el que une monosacáridos, dando lugar a derivados de monosacáridos, oligosacáridos o polisacáridos.
OLIGOSACÁRIDOS Y DERIVADOS DE MONOSACÁRIDOS (máximo nivel)
TIPOS DE ENLACES de glúcidos
¿QUÉ MOLÉCULAS SE UNEN? (por este enlace)
¿QUÉ DOS GRUPOS SE UNEN? (perdiendo una m. 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
Si el primer monosacárido es
(para
formar
oligosacáridos
o
polisacáridos)
monosacárido) mediante un puente de
glucosídico
Si el primer monosacárido es 
oxígeno (- O-)
Composición, localización del disacárido, función y carácter reductor/no reductor de:
maltosa (α-D-Glu (14) α-D-Glu), sacarosa (α-D-Glu (12) β-D-Fru), lactosa (β-D-Gal (14) α-D-Glu) y celobiosa (β-D-Glu (14) β-D-Glu).
OLIGOSACÁRIDOS: DISACÁRIDOS
NOMBRES
NOMENCLATURA
MALTOSA 
MONOSACÁRIDOS
CONSTITUYENTES
Enlace
Enlace
monocarbonílico
dicarbonílico
(- osil, -osa)
(-osil, -ósido)
2 Glucosas
- D- Glu (1 4)- - D- Glu
ISOMALTOSA - D- Glu (1 6)- - D- Glu
CELOBIOSA
- D- Glu (1 4)- - D- Glu
LACTOSA
- D- Gal (1 4)- - D- Glu
SACAROSA
- D- Glu (1  2)- D Fru
 -Dglucosas
ENLACE O-glucosídico



- Dglucosas
 Galactosa y
Glucosa
Glucosa y
Fructosa


PODER REDUCTOR
(sobre el licor de
Fehling)
Sí, pues queda un grupo
reductor (carbono
anomérico con el
hemiacetal libre)

No, pues no hay ningún

carbono anomérico libre
Enlace
dicarbonílico
UBICACIÓN
POLISACÁRIDOS
DE QUE PROCEDE
(mediante hidrólisis)
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
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+.
REDUCCIÓN DEL LICOR DE FEHLING
Los iones Cu2+ se reducen (ganan electrones) y
pasan a Cu+
CONSECUENCIAS
Estos iones Cu+ forman un precipitado de color
rojo (Cu2O)
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9.- Polisacáridos: Composición, localización y función de los homopolisacáridos de reserva: almidón y glucógeno y estructurales: celulosa y quitina.
1) HOMOPOLISACÁRIDOS: COMPOSICIÓN, LOCALIZACIÓN Y FUNCIÓN (MUY COMPLETO)
EJEMPLOS
ALMIDÓN
COMPOSICIÓN
POLIMEROS
Disacárido
MONOSACÁRIDOS
Amilosa
Glucosas - D Maltosa
glucopiranosas

Amilopectina 

GLUCÓGENO
-
CELULOSA
-
QUITINA
-
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)
Parecida a la celulosa
(capas paralelas alternas)
LOCALI-ZACIÓN
Vegetales (amiloplastos
de células, semillas,
raíces, tallos)
No influye en la presión
osmótica
Animales y hongos



Estructural
Vegetales
(paredes celulares)
Animales (exoesqueleto
de artrópodos) y
hongos (paredes
celulares)
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