carbohidratos · licda.dpinagel usac 4 clasificaciÓn si se hidrolizan a moléculas mas simples,...

124
Licda.DPinagel USAC 1 CARBOHIDRATOS Química Orgánica II Facultad de CC.QQ. Y Farmacia USAC 2016 Unidad 5:Biomoléculas Primera parte

Upload: truongtruc

Post on 02-Nov-2018

217 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 1

CARBOHIDRATOS

Química Orgánica II

Facultad de CC.QQ. Y Farmacia

USAC

2016

Unidad 5:Biomoléculas

Primera parte

Page 2: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 3: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 3

Page 4: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 5: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 6: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 6

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

Page 7: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 7

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.

Page 8: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Fórmulas empleadas para

representar carbohidratos

Licda.DPinagel USAC 8

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

Page 9: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 9

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.

Page 10: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 10

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

Page 11: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 11

=>=>

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.

Page 12: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 12

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

Page 13: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 13

Page 14: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 14

Epímeros: Monosacáridos que se diferencian

por la configuración de uno solo de sus

centros quirales

=>=>

Page 15: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 15

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.

Page 16: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 16

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.

Page 17: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 17

Page 18: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 18

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

Page 19: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 19

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.

Page 20: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 20

Formación de los anómeros de la

glucosa

Page 21: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 21

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

=

Page 22: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 22

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.

Page 23: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Actividad óptica en azúcares

Licda.DPinagel USAC 23

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

Page 24: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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

Page 25: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 25

Page 26: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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 )

Page 27: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 27

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

Page 28: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

=>

Page 29: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 29

Reordenamiento enodiol

En medio alcalino, la posición del C=O

puede cambiar

=>

Page 30: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 30

Reacción con reactivos alcalinos

Reordenamiento

Eno diol

Epimerización

Page 31: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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

Page 32: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 32

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

Page 33: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Ribosa ribitol

Licda.DPinagel USAC 33

Riboflavina

(Vitamina B2)

Page 34: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Ácidos teicoicos (solamente en

Gram +)

Licda.DPinagel USAC 34

Glicerol o

ribitol

Page 35: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 36: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 37: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 37

Reacción con el reactivo de Tollens

=>

Page 38: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 39: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 39

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

Page 40: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 40

Oxidación con bromo El agua de bromo, al no ser alcalina, oxida

las aldosas pero no las cetosas

Page 41: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 42: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 42

Formación de ácidos aldáricos

me

so

Page 43: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 43

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

Page 44: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 44

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

Page 45: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 45

Esterificación de grupos -OH

Page 46: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 47: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 47

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.

Page 48: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 48

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

Page 49: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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

Page 50: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 51: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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)

Page 52: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 52

N-Glicósidos

Algunos antibióticos, como la estreptotricina hF, producida por varias especies de Streptomyces, actinobacterias que viven en el suelo, son glicósidos

Page 53: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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

Page 54: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 54

Glicósidos

Los azúcares que tienen el carbono

anomérico como acetal, NO reaccionan

con los reactivos oxidantes alcalinos

Page 55: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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:

Page 56: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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

Page 57: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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

Page 58: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 59: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 59

Formación de osazonas

Page 60: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 60

Formación de osazonas

Page 61: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 62: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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

Page 63: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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 +

Page 64: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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

Page 65: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 66: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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®

Page 67: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Edulcorantes artificiales

Licda.DPinagel USAC 67

Cl

Sucralosa o Splenda®,

estructuralmente similar a

la sacarosa

Page 68: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Otros edulcorantes

Licda.DPinagel USAC 68

Stevia rebaudiana Bertoni, Asteraceae

Page 69: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 69

CARBOHIDRATOS

COMPLEJOS

Page 70: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 71: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 72: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Disacáridos

Licda.DPinagel USAC 72

Page 73: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 73

Celobiosa

Dímero de glucosa, enlazadas por

uniones glucosídicas β-1,4´

Page 74: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 74

Maltosa

Dímero de glucosa, enlazadas por

uniones glucosídicas α-1,4´

Page 75: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 75

Lactosa

Galactosa + glucosa unidas por una unión

galactósida β-1,4´

Page 76: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 76

Gentiobiosa

Dímero de glucosa, enlazadas por unión

1,6´

Page 77: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 77

Sucrosa, sacarosa, azúcar

Glucosa + fructosa unidas 1,1´

Azúcar no

reductor

Page 78: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 79: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 79

Page 80: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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

Page 81: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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

Page 82: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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

Page 83: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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

Page 84: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Oligosacáridos y membrana celular

Licda.DPinagel USAC 84

Page 85: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 85

Page 86: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 86

Page 87: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 87

Bohem and Stahl, 2007

Page 88: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 88

Page 89: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 89

Page 90: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 91: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 91

CELULOSA

Page 92: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 92

Page 93: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 93

CELULOSA

Los mamíferos carecen de la enzima β-

glicosidasa por lo que no pueden digerirla.

Estructura fibrosa, insoluble.

Page 94: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 95: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 96: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 97: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 98: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 99: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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

Page 100: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 100

ALMIDÓN

Page 101: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 102: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 102

Amilosa, parte soluble del almidón

Estructura helicoidal, forma un complejo

azul con yodo.

Unión α-glucosídica

Page 103: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 103

Amilopectina, insoluble

Unión 1,6´

Page 104: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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)

Page 105: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 106: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Agarosa

Polímero de agarobiosa, que a su vez

está formada por D-galactosa y 3,6-

anhidro-L-galactopiranosa.

Licda.DPinagel USAC 106

Page 107: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Licda.DPinagel USAC 107

Page 108: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.

Page 109: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 109

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.

Page 110: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 110

Page 111: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 111

Quitina y Quitosano

Page 112: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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

Page 113: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 113

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.

Page 114: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 114

Ácido hialurónico Heparina

Sulfato de condoitrina Sulfato de queratan

Page 115: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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

Licda.DPinagel USAC 115

Page 116: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Bacterias gram (+) y gram (-)

Licda.DPinagel USAC 116

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.

Page 117: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 117

Ácidos nucleicos

Page 118: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 118

Nucleósidos

Ribonucleósidos: formados por una molécula de

ribosa unida a una amina heterocíclica mediante

una unión N- glicosídica

NH

NH

O

O

Timina (T)

Page 119: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 119

Nucleótidos

Ribonucleótidos: El grupo –OH de C5

forma un éster con ácido fosfórico

Page 120: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 120

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.

Page 121: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 121

Page 122: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 122

Page 123: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

Licda.DPinagel USAC 123

Page 124: CARBOHIDRATOS · Licda.DPinagel USAC 4 CLASIFICACIÓN Si se hidrolizan a moléculas mas simples, son carbohidratos complejos, como di, tri, oligo o polisacáridos

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.