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

• Els isòmers són compostos amb mateixa fórmula molecular

però diferent fórmula estructural

1. 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

D- Gliceraldehid Dihidroxiacetona

1 C asimètric = 2 estereoisòmers D i L

No té C asimètrics No té estereoisòmers

Quina fòrmulamolecular tenen? Que ens indica?

• Tetroses- Eritrosa = 2 C*

- Eritrulosa = 1 C*

• Pentoses- 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*

isòmers espacials De quin tipus? epímers

C*??

• GLUCOSA

– 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

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-semutarotació

• 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

• FORMACIÓunió 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 αo 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)

H2O

Lactosa i maltosa

Sacarosa

• 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 (12) 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

- Té poder reductor

• 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 (16) α-D-glucopiranòsid

Pot ser α o β (més abundant)

enllaç α (14) enllaç β (14)

Fàcilment hidrolitzable Difícil d’hidrolitzar

Fàcilment digerible Difícilment digerible

Maltosa Cel.lobiosa

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 (14)

• Amilopectina (70 %): molt ramificada, α-D-Glu camb unions

α(14) i ramificacions α (16) cada 15-30 glucoses

• Reserva energètica en vegetals

• S’emmagatzema en plastos

(amiloplastos)

• En tubercles, bulbs, rizomes, llavors

Amilosa

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-glucosesunides 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• 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

1. ÁCIDO HIALURÓNICO

oN-acetilglucosamina + ác. Glucurónico

o Tejidos conectivos, liquido sinovial de articulaciones…

2. CONDROITINA

o Similar al ác. hialurónico

o En huesos y cartílago

3. HEPARINA

o Inhibe la coagulación sanguínea

oHígado, pulmones y pared de arterias

4. Heteròsids: glúcid + altra molècula(aglucon)

• GLICOLÍPIDS = glúcid + lípid (ceramida)

– Cerebròsids i gangliòsids es troben a la membexterna de bacteris (gram -) serveixen per a que els Ac reconeguen els bacteris

• GLICOPROTEÏNES

Funcions dels glúcids