Carbohidratos

CARBOHIDRATOSNombres: Yerly Stephanie Vega Martínez Carolina León MolinaYesid Mauricio Castellanos Cuestas1101JmSarly Ruiz

Contenido

• Que son carbohidratos• Propiedades: • Físicas & Químicas• Clasificación• Nomenclaturas• Reacciones de los

carbohidratos

QUE SON CARBOHIDRATOS

Los carbohidratos son compuestos que contienen cantidades grandes de grupos hidroxilo.Por su estructura química, los carbohidratos pueden considerarse derivados aldehídicos o cetónicos de polialcoholes o alcoholes polihidroxílicos. Su fórmula general es Cn(H2O)n, indicando que existe una molécula de agua por átomo de carbono. Esto originó la aceptación del nombre de hidratos de carbono o carbohidratos.

No obstante, un hidrato por definición es un compuesto al que se fija una molécula de agua, pero esto no corresponde a las propiedades de estos compuestos, ya que los resultados de los espectros indican que no se hallan moléculas de agua individualizadas en la estructura del carbohidrato. Además, existen compuestos que siguen esa relación y no son carbohidratos, como el formol C(H2O) o el ácido acético C2(H2O)2

PROPIEDADES FÍSICAS

• Reaccionan fácilmente a los halógenos• Forman un número alto de sustancias, +ó- 2 millones• El Carbono se puede unir consigo mismo• El enlace fundamental es el covalente• Son sensibles al calor• En general son insolubles en agua• Solubles en solventes orgánicos (no polares)• No son buenos conductores de la electricidad• Sus reacciones son lentas• Su combustión produce CO2+H2O• Presentan isomería• El carbono presenta los tres tipos de hibridación

PROPIEDADES QUÍMICAS

• Los carbohidratos glúcidos, o hidratos de carbono, constituyen un conjunto de compuestos químicos de naturaleza orgánica implicados, por consiguiente, en los procesos vitales - cuyas moléculas están integradas por átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno. Los más sencillos son los azúcares simples o monosacáridos, que contienen un grupo aldehído o cetona; el más importante es la glucosa. Dos moléculas monosacáridas unidas por un átomo de oxígeno, con la eliminación de una molécula de agua, producen un disacárido, siendo los más importantes: la sacarosa, la lactosa y la maltosa.

CLASIFICACIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS

Los carbohidratos desde el punto de vista químico son aldehídos o cetonas polihidroxilados. Esto significa que en su estructura tienen: un grupo formilo o un grupo oxo y varios grupos hidroxilo.Estos grupos los estudiamos anteriormente en aldehídos, cetonas y alcoholes respectivamente.Tipo de

compuesto

Grupo funcional

Nombre Estructura

Alcoholes Hidroxilo -OH

Aldehídos Formilo -CHO

Cetonas Oxo

Clasificación

MonosacáridosSon la unidades más sencillas de los carbohidratos. Son aquellos carbohidratos que no pueden ser hidrolizados en moléculas más simples.Los monosacáridos que comúnmente se encuentra en humanos se clasifican de acuerdo al numero de carbonos que contienen sus estructuras. Los monosacáridos más importantes contienen entre cuatro y seis carbonos.Los monosacáridos se clasifican en base a dos criterios:• Grupo funcional• Número de átomos de carbonoEn base al grupo funcional los monosacáridos se clasifican en dos grupos:• Aldosas: Contienen en su estructura un grupo formilo (grupo de aldehídos).• Cetosas: Contienen en su estructura un grupo oxo (grupo de cetonas)

Ejemplos

Ejemplo

Los monosacáridos forman estructuras cíclicas al cerrarse la cadena abierta mostrada anteriormente.Ejemplo:

Clasificación

Por el numero de átomos de carbono, los monosacáridos se clasifican en:

# de Carbonos Nombre de la Categoría Ejemplos relevantes

3 Triosa Gliceraldehido, dihidroxiacetona

4 Tetrosa Eritrosa

5 Pentosa Ribosa, ribulosa, xilulosa

6 Hexosa Glucosa, galactosa, manosa, fructosa

7 Heptosa Seudoheptulosa

9 NanosaÁcido neuramínico, también llamado acido siálico

Monosacáridos Importantes

Algunos monosacáridos tienen un papel muy importante en los seres vivos.

GLUCOSA (C6H12O6).- Es una aldohexosa conocida también conocida con el nombre de dextrosa. Es el azúcar más importante. Es conocida como “el azúcar de la sangre”, ya que es el más abundante, además de ser transportada por el torrente sanguíneo a todas las células de nuestro organismo.Se encuentra en frutas dulces, principalmente la uva además en la miel, el jarabe de maíz y las verduras.


Al oxidarse la glucosa, produce dióxido de carbono, agua y energía, la cual es utilizada por el organismo para realizar sus funciones vitales.


GALACTOSA.

Esta pequeña diferencia que podría parecer sin importancia, hace de estas dos moléculas compuestos de la misma familia, pero con características físicas y químicas diferentes. Igualmente su función bioquímica no es la misma. La estructura cíclica de la galactosa es: A diferencia de la glucosa, la galactosa no se encuentra libre sino que forma parte de la lactosa de la leche. Precisamente es en las glándulas mamarias donde este compuesto se sintetiza para formar parte de la leche materna.

Monosacáridos ImportantesFRUCTOSALa fructosa es una cetohexosa de fórmula C6H12O6. Es también un isómero de la glucosa y la galactosa. Su fórmula estructural y su estructura cíclica son:

La fructosa es un isómero funcional porque tiene un grupo oxo, mientras que la glucosa y la galactosa tienen un grupo formilo.

DisacáridosLos disacáridos están formados por dos moléculas de monosacáridos que pueden ser iguales o diferentes.Los disacáridos no se utilizan como tales en el organismo, sino que éste los convierte a glucosa. En este proceso participa una enzima específica para cada disacárido, lo rompen y se producen los monosacáridos que los forman.

Los tres disacáridos señalados tienen la misma fórmula molecular C11H22O11, por lo tanto son isómeros.

DisacáridosSACAROSA C11H22O11.Este disacárido esta formado por una unidad de glucosa y otra de fructuosa, y se conoce comúnmente como azúcar de mesa. La sacarosa se encuentra libre en la naturaleza; se obtiene principalmente de la caña de azúcar que contiene de 15-20% de sacarosa y de la remolacha dulce que contiene del 10-17%.Industrialmente la sacarosa se utiliza en la elaboración de glucosa y como reactivo en el laboratorio.

Disacáridos LACTOSA C11H22O11 Es un disacárido formado por glucosa y galactosa. Es el azúcar de la leche; del 5 al 7% de la leche humana es lactosa y la de vaca, contiene del 4 al 6%.

Disacáridos

MALTOSA C11H22O11Es un disacárido formado por dos unidades de glucosa. Su fuente principal es la hidrólisis del almidón, pero también se encuentra en los granos en germinación.

Polisacáridos

Son los carbohidratos más complejos formados por muchas unidades de monosacáridos La masa molecular de los polisacáridos es de miles de gramos / mol.Polisacáridos importantes.

ALMIDÓNEste polisacárido está formado por unidades de glucosa, por tanto es un polímero de ésta. Se encuentra en los cereales como maíz, arroz y trigo, también se encuentra en las papas.

Polisacáridos

CELULOSALa celulosa, al igual que el almidón es un polímero de glucosa. El tipo de enlace que une las moléculas de glucosa en la celulosa, es diferente del enlace que une las del almidón, por esta razón la celulosa no se puede utilizarse por el organismo humano como alimento, ya que carece de las enzimas necesarias para romper ese tipo de enlace, pero tiene un papel importante como fibra en el intestino grueso.El algodón por ejemplo, es casi celulosa pura, la madera también es fuente de celulosa.

NOMENCLATURASLos carbohidratos predominantes que se encuentran en el cuerpo están relacionados estructuralmente a la aldotriosa gliceraldehido y a la cetotriosa dihidroxiacetona. Todos los carbohidratos contienen al menos un carbono asimétrico (quiral) y son por tanto activos óptimamente. Además, los carbohidratos pueden existir en una de dos conformaciones, y que están determinadas por la orientación del grupo hidroxilo en relación al carbono asimétrico que esta más alejado del carbonilo. Con pocas excepciones, los carbohidratos que tienen significado fisiológico existen en la conformación-D. Las conformaciones de imagen de espejo, llamados enantiomeros, están en la conformación-L.

• Estructuras de los enantiomeros del gliceraldehido

REACCIONES DE LOS CARBOHIDRATOSREACCIÓN DE MOLISCH

La reacción de Molisch es la reacción universal para cualquier carbohidrato, esta reacción se basa en la acción hidrolizante y deshidratante del ácido sulfúrico sobre los hidratos de carbono, en esta reacción el ácido sulfúrico cataliza la hidrólisis de los enlaces glucosídicos de la muestra y la deshidratación a furfural (en las pentosas) o hidroximetilfurfural (en las hexosas), estos furfurales se condensan con el alfa naftol del reactivo de Molisch (reacción de Molisch) dando un producto coloreado.

REACCIÓN DE BENEDICT

Es una de las reacciones más comunes de los carbohidratos, esta reacción es específica para azúcares con grupo reductores libres (C=O), esta reacción se basa en la capacidad del carbohidrato de reducir el + 2 Cu en un medio alcalino. Este + 1 Cu se oxida y precipita en forma de O Cu2 , lo que da la coloración positiva de la reacción, esta coloración dependerá de la concentración de óxido de cobre.

REACCIÓN DE SELIWANOFF

Las reacciones que poseen las cetosas en el carbono 2 produce la función cetona, que con un ácido fuerte producen rápidamente derivados furfúricos los cuales reaccionan con un difenol llamado resorcina que está contenido en el reactivo de Seliwanoff.

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