carbohidratos · licda.dpinagel usac 4 clasificaciÓn si se hidrolizan a moléculas mas simples,...
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Licda.DPinagel USAC 1
CARBOHIDRATOS
Química Orgánica II
Facultad de CC.QQ. Y Farmacia
USAC
2016
Unidad 5:Biomoléculas
Primera parte
Licda.DPinagel USAC 2
Origen
Sintetizados por las plantas a partir de
agua, CO2 y luz mediante la fotosíntesis.
Su nombre deriva de su composición, que
puede escribirse como Cn(H2O)n e
interpretarse como hidratos de carbono.
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Licda.DPinagel USAC 4
CLASIFICACIÓN
Si se hidrolizan a moléculas mas simples,
son carbohidratos complejos, como di, tri,
oligo o polisacáridos.
Si no se hidrolizan, son monosacáridos o
azúcares simples.
Licda.DPinagel USAC 5
Clasificación de Monosacáridos
De acuerdo a su grupo funcional principal, los monosacáridos se dividen en aldosas (polihidroxialdehidos) y cetosas (polihidroxicetonas). Los prefijos tri, tetra, penta y hexa indican el número de carbonos: aldotetrosa, cetopentosa
La terminación -osa es característica de los carbohidratos.
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Clasificación: ejemplos
glucose, a
D-aldohexose
glucose, a
D-aldohexose
fructose, a
D-ketohexose =>fructose, a
D-ketohexose =>
Glucosa, una
D-aldohexosa
Fructosa, una
D-cetohexosa
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Monosacáridos: representación
Generalmente se puede emplear tres tipos
de fórmulas para representar a los
monosacáridos: proyecciones de Fisher,
fórmulas de silla y fórmulas de Haworth
(para hexosas y pentosas).
En las proyecciones de Fischer, el
carbono 1 se escribe en el tope de la
fórmula.
Fórmulas empleadas para
representar carbohidratos
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C H O
C H2O H
O H
O H
O H
H
H
H
H
H O
O HOHO
OHO H
HO H2C
O
C H2O H
H
H
O H
H
O H
O H
HH
O H
Fórmula de
Haworth Fórmula de
Fischer
Fórmula
de silla
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Proyecciones de Fischer de
monosacáridos
Los carbonos quirales no se representan.
Los grupos hidroxilo se escriben a la dere-
cha para los centros con configuración
absoluta R, y a la izquierda para los de
configuración S.
Se usa también la designación de
configuración relativa (relativa al gliceral-
dehido) usando las letras D y L.
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Azúcares D y L
El (R )-gliceraldehído (2,3-dihidroxi-
propanal) se conoce también como D-
gliceraldehído y todos aquellos azúcares
cuya configuración absoluta en el
penúltimo carbono (último carbono quiral)
es R, pertenecen a la serie de azúcares D-
La mayoría de azúcares naturales
pertenece a la serie D-.
C H2OH
H OH
C HO
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=>=>
La degradación de carbohidratos es esencialmente la reacción
inversa de la síntesis, por lo mismo, puede observarse que la
configurción del carbono 2 del gliceraldehido permanece sin cambios.
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Aldohexosas
Todas derivan del gliceraldehído (una triosa).
Todas las de la serie D tienen el penúltimo
hidroxilo en configuración absoluta R.
Todas las de la serie L son enantiómeros de las
de la serie D.
Hay 4 tetrosas, 8 pentosas y 16 hexosas y nos
interesan solamente las 8 de la serie D
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Epímeros: Monosacáridos que se diferencian
por la configuración de uno solo de sus
centros quirales
=>=>
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Estructuras cíclicas de los
monosacáridos
Los monosacáridos existen en equilibrio
con sus formas hemiacetálicas (sufren
una ciclación intramolecular)
La glucosa existe como un anillo de 6
miembros (piranosa).
La fructosa existe como un anillo de 5
miembros (furanosa) o como un anillo de
6.
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Aldopiranosas
Tienen una geometría de silla.
El oxígeno hemiacetálico se escribe en la parte trasera derecha de la silla, para los azúcares de la serie D.
Un grupo OH a la derecha en la fórmula de Fischer, se dirige hacia abajo en la fórmula de silla.
Para la serie D, el último carbono se escribe hacia arriba en la fórmula de silla.
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Representaciones de la glucosa
C H O
C H2O H
O H
O H
O H
H
H
H
H
H O
O HOHO
OHO H
HO H2C
O
C H2O H
H
H
O H
H
O H
O H
HH
O H
Fórmula de
silla
Fórmula de
Haworth Fórmula de
Fischer
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Anómeros
Cuando un monosacárido se cicla, se
genera un nuevo centro quiral en el
carbono hemiacetálico (C1)
El carbono hemiacetálico se conoce como
carbono anomérico.
Los dos diasterómeros generados en la
forma hemiacetálica se conocen como
anómeros.
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Formación de los anómeros de la
glucosa
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Ciclación de la fructosa
C O
CH2OH
OH H
OHH
H OH
CH2OH
COH
CH2OH
O
CH2OH
OH
OH
O
OH
CH2OH
OH
OH
OH
O
OH
OH
OH
CH2OH
CH2OH
D-Fructosa
..
..
..
..
a
b
a
b
Forma piranosa
Forma Furanosa
=
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Anómeros de la fructofuranosa
=>=>Dato interesante: un estudio publicado en 2008 por
Alexandra Shapiro y colaboradores, encontró que una
dieta elevada en fructosa causa inhibición de la
leptina (hormona que regula la saciedad) y además
favorece el incremento de peso si se tiene una dieta
elevada en grasa.
Actividad óptica en azúcares
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La determinación de la rotación óptica en
una muestra de azúcar es útil para
identificación y para cuantificación.
https://www.youtube.com/watch?v=GchTURvBz68 https://www.youtube.com/watch?v=HuHphmJw-fA
Licda.DPinagel USAC 24
Mutarrotación
Cuando un anómero puro se disuelve en
agua, la rotación óptica de la solución
cambia hasta llegar a un valor constante.
Este fenómeno se conoce como
mutarrotación.
O HOHO
OHO H
HO H2C
OHO
OHOH
HO H2C
O H
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Licda.DPinagel USAC 26
Cálculos de % de cada
anómero
Sea [α]Dα +112.2º la rotación óptica de la
α-D-glucosa y [α]Dβ +18.7 º la rotación
óptica de la β-D-glucosa, cuando se
encuentran como anómeros puros.
Al disolver cualquier anómero, y luego de
alcanzar el equilibrio, se obtiene el valor
de [α]Deq +52.6 º , que equivale a la
siguiente fórmula (Nα. [α]Dα)+(Nβ. [α]Dβ )
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Cálculos
N es la fracción molar de cada anómero, y
se sabe que Nβ + Nα = 1
En equilibrio tenemos que
+52.6 = (+112.2Nα)+(+18.7Nβ) y por álgebra
concluimos que en equilibrio Nα es 0.36 y
Nβ es 0.64
Licda.DPinagel USAC 28
Epimerización
En medio básico, el H de C2 puede perderse
para formar el enolato. Al reprotonarse, puede
cambiar la configuración del carbono.
=>
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Reordenamiento enodiol
En medio alcalino, la posición del C=O
puede cambiar
=>
Licda.DPinagel USAC 30
Reacción con reactivos alcalinos
Reordenamiento
Eno diol
Epimerización
Licda.DPinagel USAC 31
Reacciones de los monosacáridos
Reducción del grupo carbonilo: formación
de alditoles
Como agente reductor se puede usar
NaBH4 en etanol o H2/Ni.
Los polioles obtenidos se nombran
usando como raíz el nombre del azúcar
(p.e. glucosa) y cambiando -osa por -itol
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Reducción a alditoles
O
H
OH
OHOH
OH
OHCH2
CH2OH
OHH
OHH
OH H
OHH
CHO
CH2OH
OHH
OHH
OH H
OHH
CH2OH
D-Glucosa
-D-Glucopiranosa
1. NaBH4
2. H3O+
D-glucitol (D-sorbitol)
Alditol
Ribosa ribitol
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Riboflavina
(Vitamina B2)
Ácidos teicoicos (solamente en
Gram +)
Licda.DPinagel USAC 34
Glicerol o
ribitol
Licda.DPinagel USAC 35
Oxidación de monosacáridos Si el grupo aldehído se oxida a un ácido
carboxílico, el producto se denomina ácido
aldónico.
Se nombran usando la raíz del azúcar y
cambiando –osa por -ónico
Se puede emplear varios oxidantes
débiles para esta oxidación: reactivo de
Tollens, de Benedict y de Fehling.
Estos tres reactivos son alcalinos.
Licda.DPinagel USAC 36
Oxidación de monosacáridos
Todas las aldosas se oxidan y se conocen
como azúcares reductores.
Algunas cetosas también se oxidan con
los reactivos alcalinos y se clasifican
también como azúcares reductores.
Esto se debe a que en medio alcalino se
da el reordenamiento enodiol.
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Reacción con el reactivo de Tollens
=>
Licda.DPinagel USAC 38
Reacción con el reactivo de
Fehling o con el reactivo de
Benedict
Ambos reactivos utilizan Cu+2 pero el
reactivo de Benedict es menos alcalino
Reaccionan con α-hidroxialdehídos,α-
hidroxicetonas y α-cetoaldehídos.
El reactivo se reduce a Cu2O, que forma
un precipitado que varía en su color, de
amarillo, amarillo verdoso a rojo ladrillo.
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R
O H
O
R
R
O H
O
HR
O H
O
O
R
O
O
R
+ C u+2 m edio
alcalino
+ CuO2
Reacción con Benedict
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Oxidación con bromo El agua de bromo, al no ser alcalina, oxida
las aldosas pero no las cetosas
Licda.DPinagel USAC 41
Oxidación de monosacáridos
El ácido nítrico es un oxidante más
poderoso y oxida las aldosas a ácidos
aldáricos, que son ácidos dicarboxílicos.
Se oxida el grupo –CHO y el –CH2OH
terminal.
Se nombran usando la raíz del azúcar,
cambiando –osa por –árico.
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Formación de ácidos aldáricos
me
so
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Ácidos urónicos
Son carbohidratos modificados, en los
cuales el último carbono se ha oxidado a
ácido carboxílico, pero el C1 sigue siendo
un aldehído. C
C
C
C
C
C
O H
OH
OHH
H
OHH
HHO
OOH
Ácido glucurónico
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Reacciones de los monosacáridos
en el grupo hidroxilo.
Esterificación: tratamiento con un
anhídrido de ácido o un cloruro de acilo.
Pueden formar éteres en el –OH
anomérico únicamente = glicósidos
Metoxilación: reacción con yoduro de
metilo y óxido de plata: transforma en
éteres metílicos TODOS los grupos -OH
Licda.DPinagel USAC 45
Esterificación de grupos -OH
Licda.DPinagel USAC 46
Formación de éteres en el carbono
anomérico: glicósidos
Los glicósidos son ACETALES, estables
en medio alcalino.
Se obtienen haciendo reaccionar el azúcar
con alcohol en medio ácido.
Se obtienen ambos anómeros, pero estos
ya no presentan mutarrotación.
El grupo unido al carbono anomérico del
azúcar se denomina aglicona.
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Formación de glicósidos
Además de un alcohol, el azúcar puede reaccionar de manera similar con una amina o un compuesto azufrado) y se obtiene un acetal, conocido como N-glicósido, o S-glicósido.
Los glicósidos son comunes en la naturaleza.
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Glicósidos O
HO
HO
OH
H2C
O
OH
c CH3
NC
CH3
Linamarina
(O-Glicósido)
Muchas plantas contienen
compuestos denominados
glicósidos cianogénicos, que
pueden hidrolizarse y liberar
HCN.
Algunas
variedades de
yuca (Manihot
esculenta)
contienen
cantidades
elevadas de
linamarina
Licda.DPinagel USAC 49
S-Glicósidos
Los compuestos conocidos como
glucosinolatos, que se encuentran
en plantas como brócoli y repollo
constituyen un ejemplo de estos
compuestos.
Los áfidos del repollo (Brevicoryne
brassicae) han desarrollado un
sistema mediante el cual extraen y
almacenan glucosinolatos
producidos por la planta.
OHO
HOOH
H2C
S
OH
NOSO2K
Sinigrina
(S-Glicósido)
Isotiocianato de
alilo,
CH2CHCH2NCS,
volátil
Licda.DPinagel USAC 50
S-Glicósidos Las larvas de insectos
Coccinellidae (mariquitas,tortolitas), al atacar a los áfidos, hacen que éstos liberen isotiocianatos volátiles, tóxicos para el depredador.
Tanto presa como depredador mueren, pero la colonia de áfidos ha sido defendida.
Licda.DPinagel USAC 51
N-Glicósidos
Los nucleósidos que
forman los ácidos
nucleicos son N-
glicósidos.
El azúcar es una
pentosa (ribosa) y la
amina es una amina
heterocíclica.
HH
CH2OH
OH HO
H H
O
N
NN
N
NH2
Adenosina
(N-Glicósido)
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N-Glicósidos
Algunos antibióticos, como la estreptotricina hF, producida por varias especies de Streptomyces, actinobacterias que viven en el suelo, son glicósidos
Licda.DPinagel USAC 53
Glicósidos: nomenclatura
Se debe indicar cual anómero es.
La terminación –osa se sustituye por
-ósido
Por ejemplo:
O-metil-β-D-glucopiranósido
Licda.DPinagel USAC 54
Glicósidos
Los azúcares que tienen el carbono
anomérico como acetal, NO reaccionan
con los reactivos oxidantes alcalinos
Licda.DPinagel USAC 55
Metoxilación de grupos -OH
Una vez que se tiene el glicósido estable
en medio alcalino, se sigue una síntesis
de Williamson modificada:
Licda.DPinagel USAC 56
Determinación del tamaño del ciclo
en la glucosa: Haworth, 1926
El carbono anomérico se determina por
metilación exhaustiva y luego hidrólisis
ácida
O
H
OH
H
HO
HO
H
OH
H
C
H
H2OHexcess CH3I
Ag2O O
H
OCH3
H
CH3O
CH3O
H
O
HH
C
CH3
H2OCH3H3O
+
O
H
OH
H
CH3O
CH3O
H
O
HH
C
CH3
H2OCH3
Licda.DPinagel USAC 57
Reacciones en el grupo
carbonilo
Formación de hemiacetales y acetales.
Reacción con fenilhidrazina: con un
equivalente, se produce fenilhidrazona y
con tres equivalentes, una osazona
Licda.DPinagel USAC 58
Reacciones en el carbonilo La formación de osazonas se da en α-
hidroxialdehidos y en α-hidroxicetonas, no
solamente en carbohidratos.
Dos azúcares epímeros en C-2 darán la
misma osazona.
Licda.DPinagel USAC 59
Formación de osazonas
Licda.DPinagel USAC 60
Formación de osazonas
Licda.DPinagel USAC 61
Formación de osazonas
Debido a que varios
azúcares pueden dar la
misma osazona y también
debido a que pueden tener el
mismo peso molecular y una
estructura con pocas
variaciones estructurales, los
puntos de fusión de las
osazonas formadas no son
de utilidad para distinguir
entre diferentes
monosacáridos.
Licda.DPinagel USAC 62
Formación de osazonas
sin embargo, la forma de los cristales permite diferenciar entre
osazonas de diferentes mono o disacáridos.
Glucosazona 250x Maltosazona 250x Galactosazona 250x
Lactosazona 160x
Imágenes: Didier Pol
Licda.DPinagel USAC 63
Síntesis de Killiani-Fischer
Comprende la formación de una
cianohidrina, reducción del grupo –CN a
una imina y luego hidrólisis de la imina a
aldehido.
H O H
R
C N
R
H O H
NHH
O
R HR
O HH
OH
HCN H2/Pd H
3O +
Licda.DPinagel USAC 64
Degradación de Wohl Básicamente es la inversa de la síntesis
de Killiani-Fischer y acorta la cadena en
un átomo de carbono, iniciando con C-1.
No da buenos rendimientos, pero es una
reacción general para aldohexosas y
aldopentosas.
R
O HH
OH
R
H O H
H NO H
H O H
R
C N O
R H
H2NO H anh. acetico
NaO Ac
NaO Me+ HCN
Otros monosacáridos
Licda.DPinagel USAC 65
La ramnosa, un
monosacárido que
puede clasificarse como
una metilpentosa o una
6-desoxihexosa, ha sido
objeto de algunos
estudios que dieron pie
para su uso en
cosméticos.
Edulcorantes artificiales
Licda.DPinagel USAC 66
Sacarina o sacarina sódica, es el
que tiene mas tiempo en el mercado.
Aspartamo o
aspartame,
comercializado como
NutraSweet®
Edulcorantes artificiales
Licda.DPinagel USAC 67
Cl
Sucralosa o Splenda®,
estructuralmente similar a
la sacarosa
Otros edulcorantes
Licda.DPinagel USAC 68
Stevia rebaudiana Bertoni, Asteraceae
Licda.DPinagel USAC 69
CARBOHIDRATOS
COMPLEJOS
Licda.DPinagel USAC 70
DISACÁRIDOS y OLIGOSACÁRIDOS
Tres uniones glicosídicas ocurren en la naturaleza comúnmente:
1-4’ : El carbono anomérico se une al oxígeno en C4 de un segundo azúcar.
1-6’ : El carbono anomérico se une al oxígeno en C6 de un segundo azúcar.
1-1’ : Los carbonos anoméricos de los dos azúcares están unidos a través de un oxígeno.
Licda.DPinagel USAC 71
Clasificación
Oligosacáridos: dos o más (hasta 10) azúcares simples unidos por uniones glicosídicas.
Polisacáridos: cientos o miles de azúcares simples unidos por uniones glicosídicas.
Homosacáridos: todos los azúcares que los conforman son iguales.
Heterosacáridos: están formados por más de un tipo de azúcar.
Disacáridos
Licda.DPinagel USAC 72
Licda.DPinagel USAC 73
Celobiosa
Dímero de glucosa, enlazadas por
uniones glucosídicas β-1,4´
Licda.DPinagel USAC 74
Maltosa
Dímero de glucosa, enlazadas por
uniones glucosídicas α-1,4´
Licda.DPinagel USAC 75
Lactosa
Galactosa + glucosa unidas por una unión
galactósida β-1,4´
Licda.DPinagel USAC 76
Gentiobiosa
Dímero de glucosa, enlazadas por unión
1,6´
Licda.DPinagel USAC 77
Sucrosa, sacarosa, azúcar
Glucosa + fructosa unidas 1,1´
Azúcar no
reductor
Licda.DPinagel USAC 78
OLIGOSACÁRIDOS
Contienen de 3 a 10 unidades de
monosacáridos, iguales o diferentes entre
sí.
La estaquiosa y la rafinosa son
oligosacáridos presentes en las
leguminosas, responsables de la digestión
incompleta de éstas y su fermentación en
el tracto digestivo.
Licda.DPinagel USAC 79
Oligosacáridos: nuevos enfoques
En Japón se ha desarrollado la industria de producción
de diferentes oligosacáridos, respaldados por estudios
en los cuales se ha encontrado que éstos:
Mejoran la condición y función gastrointestinal
Mejoran la absorción mineral, contribuyendo a mejorar la
densidad ósea y disminuyendo la anemia, y
Tienen un efecto inmunomodulador, por lo que son de
ayuda en la prevención de alergias, infecciones
bacterianas y cáncer (estudios actuales)
Licda.DPinagel USAC 80
Oligosacáridos lácteos
La leche de los mamíferos contiene varios
oligosacáridos, que hasta hace muy poco han
empezado a ser identificados.
En la leche de primates se han identificado
hasta 200 oligosacáridos diferentes, que pueden
contener entre 3 y 22 azúcares.
Licda.DPinagel USAC 81
Oligosacáridos lácteos
En el caso de la leche humana, contiene en promedio
entre 23 y 130 oligosacáridos diferentes, y que en su
mayoría no son digeribles por el tracto intestinal sin
ayuda de MO. (German et al, 2008)
Un estudio encontró que una cepa particular de
bifidobacteria, Bifidobacteria longum biovar infantis,
puede utilizar muy eficientemente esos oligosacáridos y
en consecuencia, colonizar parte del tracto digestivo del
infante.
Licda.DPinagel USAC 82
Oligosacáridos lácteos
En el caso de la leche humana,
los monosacáridos más
abundantes en la composición de
los ologosacáridos son glucosa,
galactosa, lactosa, N-
acetilglucosamina, ácido N-
acetilneuramínico (ácido siálico)
y L-fucosa.
Licda.DPinagel USAC 83
Oligosacáridos y membrana celular
Licda.DPinagel USAC 84
Licda.DPinagel USAC 85
Licda.DPinagel USAC 86
Licda.DPinagel USAC 87
Bohem and Stahl, 2007
Licda.DPinagel USAC 88
Licda.DPinagel USAC 89
Licda.DPinagel USAC 90
POLISACÁRIDOS
Son de interés principalmente aquellos polisacáridos formados por miles de unidades de glucosa: el almidón, el glucógeno, la celulosa.
Las diferencias estructurales y químicas entre ellos están en las uniones glicosídicas entre las diversas unidades de glucosa.
Licda.DPinagel USAC 91
CELULOSA
Licda.DPinagel USAC 92
Licda.DPinagel USAC 93
CELULOSA
Los mamíferos carecen de la enzima β-
glicosidasa por lo que no pueden digerirla.
Estructura fibrosa, insoluble.
Licda.DPinagel USAC 94
Derivados de la celulosa
NITROCELULOSA o algodón pólvora: los tres grupos hidroxilo de cada unidad de glucosa forman un éster inorgánico: –ONO2
PIROXILINA: 2 o 3 grupos hidroxilo de cada unidad de glucosa son los que se nitran. Muy inflamable y difícil de manejar.
Licda.DPinagel USAC 95
El celuloide, obtenido a partir de nitrocelulosa, alcanfor y alcohol, se sintetizó por Isaiah Hyatt y John Wesley, aunque la patente del proceso se adjudicó a Alexander Parliss, para sustituir al marfil en la fabricación de bolas de billar, dado que la población de elefantes había disminuido mucho por la caza indiscriminada.
Fue el primer plástico sintético y se obtuvo a finales de 1860 y para 1890 ya existía una gran cantidad de objetos fabricados de celuloide, que hoy, si están en buen estado, tienen gran valor.
Licda.DPinagel USAC 96
El colodión se prepara a partir de piroxilina, éter
y alcohol y puede ser flexible o no flexible.
Se usa en membranas para impedir cicatrices
en personas quemadas o en maquillaje artístico.
Se usó en algunas técnicas antiguas para
obtener fotografías.
También formó parte de la fórmula de algunos
objetos de celuloide.
Licda.DPinagel USAC 97
La acetilación de la celulosa, produce el acetato de
celulosa, usado para muchas aplicaciones, por ejemplo,
como rayón al acetato.
Al tratar celulosa con CS2 en medio alcalino, se produce
un xantato, que regenera los grupos OH por tratamiento
con ácido diluido.
El xantato de celulosa obtenido es una solución
conocida como viscosa.
Licda.DPinagel USAC 98
Al forzar la viscosa por toberas hilanderas a
través de un baño ácido se obtienen fibras
conocidas como rayón.
Si la viscosa se pasa por una ranura
estrecha, se obtienen láminas que
tratadas con glicerol, constituyen el papel
celofán.
Carboximetilcelulosa Se obtiene a partir de la reacción
entre celulosa y ácido
cloroacético. Es soluble en agua
(20 mg/mL) y se emplea como
espesante, estabilizante y
emulsificante en la industria de
alimentos. También se usa en
productos farmacéuticos, como
colirios para aliviar la resequedad
ocular.
Licda.DPinagel USAC 99
Licda.DPinagel USAC 100
ALMIDÓN
Licda.DPinagel USAC 101
ALMIDÓN Presenta dos tipos de uniones glicosídicas,
que le permite presentar ramificaciones y adoptar una estructura helicoidal en ciertas partes.
20% del almidón lo constituye la amilosa, soluble en agua, y un 80% la amilopectina, que es insoluble en agua.
Por hidrlólisis, el almidón produce dextrinas (una mezcla de polisacáridos de PM variable), luego maltosa y finalmente, glucosa.
Licda.DPinagel USAC 102
Amilosa, parte soluble del almidón
Estructura helicoidal, forma un complejo
azul con yodo.
Unión α-glucosídica
Licda.DPinagel USAC 103
Amilopectina, insoluble
Unión 1,6´
Licda.DPinagel USAC 104
Glicógeno o glucógeno
De estructura similar a la amilopectina,
pero aún más ramificado y de cadenas
más cortas (12 a 18 unidades de glucosa)
Licda.DPinagel USAC 105
Glucógeno
Almacenado en el hígado y músculo como
reserva de energía.
Las múltiples ramificaciones facilitan que
las unidades de glucosa que lo conforman
puedan pasar rápidamente a la sangre.
Agarosa
Polímero de agarobiosa, que a su vez
está formada por D-galactosa y 3,6-
anhidro-L-galactopiranosa.
Licda.DPinagel USAC 106
Dextranas
Son también carbohidratos ramificados
formados a partir de unidades de glucosa
con uniones glicosídicas α1 6 para la
cadena principal y ramificaciones en α14 y
ocasionalmente en α12 y α13.
Leuconostoc mesenteroides y L. dextranicum
y Streptococcus mutans transforman la
sacarosa en dextranas.
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Licda.DPinagel USAC 108
Puede emplearse para formar un complejo con iones
férricos, el hierro dextrano, que se emplea
parenteralmente en casos de anemias ferropénicas
cuando la terapia oral no da resultados.
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Aminocarbohidratos
Uno de los grupos –OH del azúcar ha sido
sustituido por un grupo –NH2 libre,
acetilado, -NHCOCH3,o metilado, –NHCH3
Sus polímeros tienen funciones
estructurales.
Forman parte de algunos antibióticos y
juegan un papel importante en el
reconocimiento molecular.
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Licda.DPinagel USAC 111
Quitina y Quitosano
Licda.DPinagel USAC 112
Quitina y Quitosano
Constituyen el exoesqueleto de insectos y
crustáceos y la pared celular de hongos.
Son polímeros de glucosamina N-acetilada
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Glicosaminoglicanos (GAG)
Son los heteropolisacáridos más
abundantes en el organismo
Sus propiedades de viscosidad y
resistencia a la compresión los hacen
útiles como lubricantes en articulaciones.
Constituidos por unidades de disacáridos
que se repiten: un aminoazúcar; un azúcar
modificado con carga negativa.
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Ácido hialurónico Heparina
Sulfato de condoitrina Sulfato de queratan
Peptidoglicano o mureína
La parte de carbohidrato
está constituida por una
cadena sin
ramificaciones,
constituida por unidades
de N-acetilglucosamina
y ácido N-
acetilmurámico, unidas
por enlaces β-1,4
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Bacterias gram (+) y gram (-)
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1. Membrana citoplasmática.
2. Péptidoglicano.
3. Fosfolípido.
4. Proteínas
5. Ácido lipoteicoico
Bacteria Gram (+)
Bacteria Gram (-)
1. Membrana citoplasmática
(interna)
2. Espacio periplamático
3. Membrana externa
4. Fosfolípidos
5. Péptidoglicano
6. Lipoproteína
7. Proteínas
8. Lipopolisacáridos
9. Porinas.
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Ácidos nucleicos
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Nucleósidos
Ribonucleósidos: formados por una molécula de
ribosa unida a una amina heterocíclica mediante
una unión N- glicosídica
NH
NH
O
O
Timina (T)
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Nucleótidos
Ribonucleótidos: El grupo –OH de C5
forma un éster con ácido fosfórico
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Nucleótidos
El AMP puede existir en forma cíclica,
cAMP, y juega un papel importante en la
comunicación intracelular.
El ATP es una fuente de energía.
La nicotinamida adenina dinucleótido
(NAD) es una coenzima que transporta
electrones en reacciones redox.
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Licda.DPinagel USAC 123
Licda.DPinagel USAC 124
Referencias
Carey, F. (2006) Química Orgánica. 6ª.
Edición. McGraw Hill.
Wade,L.G. (2012) Química Orgánica. 7ª.
Edición. Pearson Education
McMurry, John. (2008) Química Orgánica.
7ª Edición. Cengage Learning.