hidrats de carboni

Octubre-2009Octubre-2009 BIOLOGIA 2n BatxilleratBIOLOGIA 2n Batxillerat 11

Tema 2Tema 2

Hidrats de carboniHidrats de carboni


Tema 2: Hidrats de CarboniTema 2: Hidrats de Carboni

-Nom derivat de la creença inicial que estaven fomats per una estructura carbonatada hidratada amb molècules d’aigua

- CarbohidratsCarbohidrats o hidrats de carbonihidrats de carboni : CCnnHH2n2nOOnn C Cnn(H(H22O)O)nn (CH(CH22O)O)nn

Exepcionalment poden conteni àtoms d’altres elements com N, S i P.

- Químicament són aldehidsaldehids (R-R-COHCOH)) i cetonescetones (R1-R1-COCO-R2-R2)) amb múltiples grups hidroxilshidroxils (-(-OHOH).). Els més complexos tenen, a més, altres grups funcionals.

-Glúcids és un nom derivat del grec “glukos” = dolç.

Sucres és un nom d'origen llatí que també significa dolç.

No tots els glúcids són dolços ni tenen la fórmula anterior.

- Funcions energètica i estructuralFuncions energètica i estructural.

1. Generalitats1. Generalitats


- Fucosa i àcid siàlic:

En la superfície de membranes cel·lulars actuen com a senyalitzadors senyalitzadors de superfíciede superfície

senyalen vellesa

anclatge per a bacteris o virus

grup sanguini,…

-Àcid glucurònic:

Utilitzat en la detoxificaciódetoxificació. Es conjuga amb substàncies tòxiques per facilitar l’excreció.

Tema 2: Hidrats de CarboniTema 2: Hidrats de Carboni1. Generalitats1. Generalitats

Altres funcions del sucres no dolços:

Glucoproteïnes són molècules són molècules compostes per una proteïna unida a compostes per una proteïna unida a un o diversos hidrats de carboni, un o diversos hidrats de carboni,

simples o compostos.simples o compostos.


1. Clasificació1. Clasificació

OsesOses

* * Monosacàrids Simples.

* No hidrolitzables.

* Entre 3 i 9 àtoms de carboni.

* Monòmers = unitats per a

formar la resta de glúcids.

AldosesAldoses

Grup carbonil en forma aldehid (R-COH)

Aldotriosa (3C)Aldotetrosa (4C)Aldopentosa (5C)Aldohexosa (6C)

CetosesCetoses

Grup carbonil en forma cetona (R1-CO-

R2)

Cetotriosa (3C)Cetotetrosa (4C)Cetopentosa (5C)Cetohexosa (6 C)Cetoheptosa (7C)

ÒsidsÒsids

* * Unió de monosacàrids.

* Enllaç O-glucosídic.

* Polímers que s’hidrolitzen i s’obtenen els glúcids més senzills que els constitueixen

HolòsidsHolòsids

Sols formats per monosacàrids.

OligosacàridsOligosacàridsDe 3 a 10

Disacáridos Trisacáridos

PolisacàridsPolisacàridsMés de 10

Homopolisacàrids:Homopolisacàrids:Un sol tipus de monosacàrid.

HeteropolisacáridosHeteropolisacáridos::Dos o més tipus distints de monosacàrids.

Hetoròsids o Hetoròsids o GlucoconjugatsGlucoconjugats

Format per compostos glucídics i substàncies diferents als glúcids.

Glucolípids

Glucoproteïnes



2. 2. MonosacàridsMonosacàridsNomenclaturNomenclatur

aa

Si porten el grup Si porten el grup aldehidaldehid

Si porten el grup Si porten el grup cetonacetona

ALDO + OSA = ALDO + OSA = ALDOSAALDOSA

CETO + OSA = CETO + OSA = CETOSACETOSA

Segons el número de carbonis s’intercalen lletres que fan referència a aquest número

3 C3 C ALDO + TRI (3) + OSA = ALDOTRIOSAALDOTRIOSA CETO + TRI (3) + OSA = CETOTRIOSACETOTRIOSA

4 C4 C ALDO + TETRA (4) + OSA = ALDOTETROSAALDOTETROSA CETO + TETRA (4) + OSA = CETOTETROSACETOTETROSA

5 C5 C ALDO + PENTA (5) + OSA = ALDOPENTOSAALDOPENTOSA CETO + PENTA(5) + OSA = CETOPENTOSACETOPENTOSA

6 C6 C ALDO + HEXA (6) + OSA = ALDOHEXOSAALDOHEXOSACETO + HEXA (6) + OSA = CETOHEXOSACETOHEXOSA

7 C7 C ALDO + HEPTA (7) + OSA = ALDOHEPTOSAALDOHEPTOSA CETO + HEPTA (7) + OSA = CETOHEPTOSACETOHEPTOSA



NomenclaturNomenclaturaa

Els noms que has vist fins ara corresponen a la nomenclatura sistemàtica, que no té en compte alguns aspectes de la geometria de la molècula.

Però cada monosacàrid té un nom convencional o tradicional. Alguns exemples:

Glucosa (6 C Aldohexosa) Galactosa (6 C Aldohexosa) Fructosa (6 C Cetohexosa)

Gliceraldehid ( 3 C Aldotriosa)

Dihidroxiacetona ( 3 C Cetotriosa)

Ribosa (5 C Aldopentosa)

Tema 2: Hidrats de CarboniTema 2: Hidrats de Carboni2. 2. MonosacàridsMonosacàrids


Estructura de la Estructura de la molèculamolècula

-Quasi tots els monosacàrids responen a la fórmula general CnH2nOn

- Existeixen alguns monosacàrids especials que responen a fórmules distintes.

- La forma real de la molècula és tridimensional però per facilitar la comprensió es representen habitualment en un plànol: Projeccions Projeccions de Fischer. de Fischer.



Són polialcohols amb un grup carbonil = Aldehids o cetones polihidroxilats

Escriure la fórmula d'un monosacàrid: Aldosa habitualment en un plànol: Projeccions de Fischer.

HexosHexosaa

1. Coloquem un esquelet de tants carbonis tants carbonis comcom indique el seu nomnom

C1

C2

C3

C4

C5

C6

Tema 2: Hidrats de CarboniTema 2: Hidrats de Carboni2. 2. MonosacàridsMonosacàridsEscriure Escriure

fòrmulafòrmula


C O

H

Grupo carbonil Grupo carbonil en forma en forma aldehidaldehid

2. Coloquem el grup grup carbonil en forma carbonil en forma aldehidaldehid en la posició 1

C1

C2

C3

C4

C5

C6

OH

Escriure Escriure fòrmulafòrmula



3.3. Afegim un grup Afegim un grup hidroxilhidroxil a cadascun dels carbonis excepte a l’1 que te tots els seus enllaços establerts

C

C OH

C

C

OH

C

OH

OH

C

O H

OH




4.4. Completem amb Completem amb HH els enllaços que queden sense reomplir

AldohexosAldohexosaa

C

CH OH

C

C

H OH

C

H OH

H OH

C

O H

OH

H

H




2. 2. MonosacáridsMonosacárids

Si volem escriure la fórmula d'una cetosa procedim de forma similar a com ho hem fet amb una aldosa

C1

C2

C3

C4

C5

C6

1.1. Escrivim una Escrivim una cadena carbonadacadena carbonada de tants carbonis de tants carbonis com ens indique el com ens indique el seu nomseu nom




2. 2. MonosacàridsMonosacàrids

2. Coloquem el grup carbonil en forma cetona en la posició cetona en la posició 22 de la cadena.

C O

C

C

C

C

C

C

O




3. Per a la resta fer el mateix que per a les aldoses

C

C OH

C

C

OH

C

OH

C OH

OH

O

C

C OHH

C

C

OHH

C

OHH

C OHH

H

H

OHH

O

Ceto

hexosa

Ceto

hexosa




Monosacàrids de 3 àtoms de Monosacàrids de 3 àtoms de carbonicarboni

CHO

CH OH

CH2OHGliceraldehiGliceraldehidd

DihidroxiacetoDihidroxiacetonana

CH2OH

C O

CH2OH

ALDOTRIOSALDOTRIOSAA

CETOTRIOSCETOTRIOSAA


- Intermediaris en el metabolisme de la glucosa i altres glúcids

- No formen estructures cícliques


ALDOTETROSEALDOTETROSESS

CETOTETROSACETOTETROSA

COH

CH OH

C

CH2OH

H OH

CH2OH

C O

C

CH2OH

H OH

COH

COH H

C

CH2OH

H OH

EritrosEritrosaa

Treosa Eritrulosa


Monosacàrids de quatre àtoms de Monosacàrids de quatre àtoms de carbonicarboni

-Eritrosa: intermediari de seqüències bioquímiques en els processos de nutrició autòtrofa (metabolisme dels glúcids)- No formen estructures cícliques


ALDOPENTOSEALDOPENTOSESS

COH

CH OH

C

C

H OH

CH2OH

OHH

COH

COH H

C

C

H OH

CH2OH

OHH

COH

CH OH

C

C

OH H

CH2OH

OHH

COH

COH H

C

C

OH H

CH2OH

OHH

RibosaRibosa ArabinosArabinosaa

XilosXilosaa

LixosaLixosa


Monosacàrids de 5 àtoms Monosacàrids de 5 àtoms de C:de C:

Ribosa i desoxiribosa: component estructural de nucleòtids (ATP) i dels àcids nucleics.

Arabinosa: Forma part del polisacàrid arabana. Constituent de gomes vegetals.

Xilosa: Forma part del polisacàrid xilana, present en la madera


CETOPENTOSESCETOPENTOSES

CH2OH

C O

C

C

H OH

CH2OH

OHH

CH2OH

C O

C

C

OH H

CH2OH

OHH

RibulosRibulosaa

XilulosXilulosaa


Monosacàrids de 5 àtoms de Monosacàrids de 5 àtoms de C:C:

Ribulosa: intermediari actiu en la fixació de CO2 atmofèric en els organismes autòtrofs.

No presenta forma cíclica


ALDOHEXOSEALDOHEXOSESSCOH

CH OH

C

C

H OH

C

H OH

H OH

CH2OH

COH

COH H

C

C

H OH

C

H OH

H OH

CH2OH

COH

CH OH

C

C

OH H

C

H OH

H OH

CH2OH

COH

CH OH

C

C

H OH

C

HO H

H OH

CH2OH

COH

CHO H

C

C

HO H

C

H OH

H OH

CH2OH

COH

CHO H

C

C

H OH

C

HO H

H OH

CH2OH

COH

CH OH

C

C

HO H

C

HO H

H OH

CH2OH

COH

CHO H

C

C

HO H

C

HO H

H OH

CH2OH

Alosa Altrosa GlucosaGlucosa Gulosa

ManosaManosa Idosa

GalactosGalactosaa

Talosa

Tema 2: Hidrats de CarboniTema 2: Hidrats de Carboni2. 2. MonosacàridsMonosacàridsMonosacàrids de 6 àtoms de Monosacàrids de 6 àtoms de

C:C:


CETOHEXOSECETOHEXOSESS

CH2OH

C OHH

C

C

OHH

C

OHH

O

CH2OH

CH2OH

C OHH

C

C

OHH

C

HHO

O

CH2OH

CH2OH

C OHH

C

C

HHO

C

OHH

O

CH2OH

CH2OH

C OHH

C

C

HHO

C

HHO

O

CH2OH

Psicosa

FructosFructosaa

Sorbosa

Tagatosa

Tema 2: Hidrats de CarboniTema 2: Hidrats de Carboni2. 2. MonosacàridsMonosacàridsMonosacàrids de 6 àtoms de Monosacàrids de 6 àtoms de

C:C:


-Poseeixen altres grups funcionals distints als habituals.

-S'obtenen mitjançant la substitució d'un o més dels grups funcionals alcohol o carbonil per altres grups funcionals.

- Compleixen funcions molt diverses dins dels éssers vius.

- La seua formulació és molt senzilla.

- La seua denominació no sempre fa referència a la seua constitució química .

Monosacàrids especials o derivatsMonosacàrids especials o derivats



RibosRibosaa

DesoxirriboDesoxirribosasa

COH

CH OH

C

C

H OH

CH2OH

H OH

COH

CH H

C

C

H OH

CH2OH

H OH

FucosaFucosaGalactosGalactosaa

CHO

C OHH

C HHO

C HHO

C OHH

C H

H

H

CHO

C OHH

C HHO

C HHO

C OHH

CH

H

OH

DesoxisucresDesoxisucres

2. 2. MonosacàridsMonosacàridsMonosacàrids especials o Monosacàrids especials o

derivats:derivats:Monosacàrids reduïts que han perdut el grup hidroxil


AminosucresAminosucres

CHO

CHNH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

C

O

CH3

CHO

CHNH

C HHO

C HHO

C OHH

CH2OH

C

O

CH3

CHO

C NH2H

C HHO

C HHO

C OHH

CH2OH

CHO

C NH2H

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

CHO

OHH

HHO

OHH

OHH

CH2OH

CHO

OHH

HHO

HHO

OHH

CH2OH

Glucosa

Galacatosa

GlucosaminaGlucosamina GalactosamiGalactosaminana

N-N-acetilglucosaminaacetilglucosamina

N-N-acetilglucosaminaacetilglucosamina

Tema 2: Hidrats de CarboniTema 2: Hidrats de Carboni2. 2. MonosacàridsMonosacàridsMonosacàrids especials o Monosacàrids especials o

derivats:derivats:Monosacàrids on un grup alcohol se substitueix per un grup amin sòl o no


AminosucresAminosucres

CHO

CHNH

C HO

C OHH

C OHH

CH2OH

C

O

CH3

C

O

C

H

OH

H3C

Ácido N-Ácido N-acetilmurámicoacetilmurámico

Tema 2: Hidrats de CarboniTema 2: Hidrats de Carboni2. 2. MonosacàridsMonosacàridsMonosacàrids especials o Monosacàrids especials o

derivats:derivats:


a) sucres a) sucres urònicsurònics

Es formen en oxidar-seoxidar-se a grup carboxil l’alcohol primaril’alcohol primari de les aldohexoses.

CHO

OHH

HHO

OHH

OHH

COOH

CHO

OHH

HHO

OHH

OHH

CH2OH

CHO

OHH

HHO

HHO

OHH

CH2OH

CHO

OHH

HHO

HHO

OHH

COOH

GlucosGlucosaa

Àcid Àcid glucuròniglucurònicc

GalactosGalactosaa

Àcid Àcid galacturònigalacturònicc

Sucres àcidsSucres àcids


Monosacàrids especials o Monosacàrids especials o derivats:derivats:


Sucres àcidsSucres àcids b) Àcids b) Àcids aldònicsaldònics

Es formen en oxidar-se oxidar-se a grup carboxil el grup aldehidaldehid de les aldoses.

COOH

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

CHO

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

GlucosGlucosaa

Àcid GlucònicÀcid Glucònic




PolialcoholsPolialcohols

C

C

C C

C

CH

OH

OH

H

H

OHH

OH

OHOH

H H

CH2OH

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

CH2OH

C HHO

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

CH2OH

C OHH

CH2OH

Es redueix a alcohol el grup carbonil.

Mio-inositolMio-inositol GlucitolGlucitol ManitolManitol GliceroGliceroll




Sucres fosfatSucres fosfat

CHO

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

H2C O P

OH

OH

O

CH2OH

C

C HHO

C OHH

C OHH

H2C O P

OH

OH

O

O

Glucosa 6 fosfatGlucosa 6 fosfat (G6P)

Fructosa 6 fosfatFructosa 6 fosfat (F6P)



Monosacàrids units mitjançant un enllaç ester a un grup fosfat


GrupGrup MonosacàridMonosacàrid Constitució Constitució químicaquímica

FuncióFunció

Sucres Sucres fosfatfosfat

Glucosa 6 PFructosa 6 P

Grup fosfat Grup fosfat sustituint al grup -sustituint al grup -OH del C 6OH del C 6

Intermediari Intermediari metabolisme dels metabolisme dels glúcids.glúcids.

DesoxisucrDesoxisucreses

DesoxirribosaDesoxirribosa

FucosaFucosa

Pèrdua de l’O del Pèrdua de l’O del C 2 C 2

Pèrdua de l’O del Pèrdua de l’O del C 6C 6

Desoxirribosa forma part Desoxirribosa forma part dels Àcids Nucleics.dels Àcids Nucleics.

Fucosa intervé en la Fucosa intervé en la pared bacteriana.pared bacteriana.

PolialcoholPolialcoholss

Inositol

Manitol

Reducció a alcohol Reducció a alcohol del grupo carbonildel grupo carbonil

EdulcorantsEdulcorants

Forma part de lípidsForma part de lípids

AminosucreAminosucress

GlucosaminaGlucosamina

GalactosaminaGalactosamina

A. N-acetilmurámicA. N-acetilmurámicA. N-

acetilneuramínic

Substitució del OH Substitució del OH del C 2 por un del C 2 por un grup amin, grup amin, amin+acetil o amin+acetil o altrealtre

QuitinaQuitina

CondroïtinaCondroïtina

Pared bacterianaPared bacteriana

GlucocàlixGlucocàlix

Sucres Sucres àcidsàcids

Àcids aldònicos

Àcids urònicsÀcids urònics

Oxidació del grup Oxidació del grup alcohol primari a alcohol primari a un carbonilun carbonil

Idem C6Idem C6

Intermediaris Intermediaris metabolisme glúcids.metabolisme glúcids.

Teixit conjuntiuTeixit conjuntiu

Vitamina CVitamina C


Monosacàrids Monosacàrids especials o especials o derivatsderivats


1. Propietats químiques 1. Propietats químiques

Els seus grups funcionals els confereixen una gran capacitat reactiva:Els seus grups funcionals els confereixen una gran capacitat reactiva:

- - El grup carbonilEl grup carbonil (aldehid o cetona): (aldehid o cetona):

* Li confereix * Li confereix caràcter reductor caràcter reductor el grup carbonil (-CO-) s’oxida a àcid el grup carbonil (-CO-) s’oxida a àcid carboxílic (-COOH)carboxílic (-COOH)

les sals corresponents es redueixenles sals corresponents es redueixen

P ex: CuP ex: Cu2+2+ a Cu a Cu++ en reacció de Fealing en reacció de Fealing

* Reacciona amb altres grups de la mateixa molècula per a formar --* Reacciona amb altres grups de la mateixa molècula per a formar --enllaços enllaços hemiacetàlics.hemiacetàlics.

* Reacciona amb els grups d'altres molècules i forma-------------------- * Reacciona amb els grups d'altres molècules i forma-------------------- enllaços enllaços O-glucosídics. O-glucosídics.

- - El grup alcohol: El grup alcohol:

* Reacciona amb àcids per a formar * Reacciona amb àcids per a formar enllaços ésterenllaços éster (P ex: enllaç éster fosfat (P ex: enllaç éster fosfat entre entre

monosacàrid i àcid fosfòric)monosacàrid i àcid fosfòric)

Tema 2: Hidrats de CarboniTema 2: Hidrats de Carboni2. 2. MonosacàridsMonosacàridsPropietats dels monosacàridsPropietats dels monosacàrids


Reacció de Fehling:Reacció de Fehling:

Per a identificació de sucres sucres reductors.reductors.

El coure en dissolució (color blau) quan es redueix canvia a color roig.

Alhora el grup carbonil s’haurà oxidat a àcid



Propietats dels monosacàridsPropietats dels monosacàrids

2. Propietats físíques2. Propietats físíques

-Sabor dolç

- Cristal·litzen en forma cúbica

- Molt solubles en aigua (causat per la polaritat de nombrosos grups hidroxils).

- Isomeria espacial i òptica causada per la distribució tetraèdrica dels àtoms al voltant de cada carboni



IsomeriIsomeriaa

Recorda:Recorda: Els enllaços simples al voltant d'un àtom de carboni es Els enllaços simples al voltant d'un àtom de carboni es disposen formant un tetraedre. disposen formant un tetraedre.

Dins d'una molècula de monosacàrid es denomina Dins d'una molècula de monosacàrid es denomina carboni asimètriccarboni asimètric a aquell que estableix els seus a aquell que estableix els seus 4 enllaços4 enllaços covalents covalents amb àtomsamb àtoms o o grups atòmics grups atòmics diferentsdiferents. .

Aquesta asimetria és la responsable de la isomeria espacial i de la Aquesta asimetria és la responsable de la isomeria espacial i de la isomeria òptica. isomeria òptica.

Tema 2: Hidrats de CarboniTema 2: Hidrats de Carboni2. 2. MonosacàridsMonosacàridsPropietats dels monosacàrids:Propietats dels monosacàrids:

- - Estructural –Estructural – Ex Aldotriosa i Cetotritosa tenen = fòrmula química Ex Aldotriosa i Cetotritosa tenen = fòrmula química (C(C33HH66OO33))

o planao planaTIPUSTIPUS - - Geomètrica–Geomètrica–Configuració Cis–trans Configuració Cis–trans Quan tenim dos C Quan tenim dos C units per ununits per unISOMERIAISOMERIA doble enllaç i cadascun doble enllaç i cadascun d’ells d’ells -- Espacial o Espacial o units a 2 units a 2 substituents diferentssubstituents diferents

EstereoisomeriaEstereoisomeria - - Òptica–Òptica–Formes D i LFormes D i L Quan la molècula presentaQuan la molècula presenta algun carboni assimètric algun carboni assimètric


C

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

C

HO

H

H OH

Isomeria Isomeria òpticaòptica

Carbonis Carbonis asimètricsasimètrics (en roig).

Observa el C 2, és Observa el C 2, és asimètric perquè asimètric perquè entorn d'ell els entorn d'ell els seus 4 enllaços seus 4 enllaços estan saturats amb estan saturats amb àtoms o grups àtoms o grups atòmics diferentsatòmics diferents


4 grups 4 grups atòmics atòmics diferentdiferentss

CC2 2 és és

assimètrassimètricic


Isomeria espacial o Isomeria espacial o estereoisomeriaestereoisomeriaDos compostos són estereoisòmers entre sí si tenen situats els grups -OH

dels carbonis asimètrics en posicions diferents. Ens fixarem en el carboni assimètric més allunyat del grup carbonil. Forma D: -OH a la dreta

Forma L : -OH a l’esquerraExisteixen diferents tipus en funció dels carbonis asimètrics que considerem:

- Enantiòmers D i L: Quan la posició dels -OH dels carbonis asimètrics de dos monosacàrids fan que un siga la imatge especular de l'altre.

-Diastereoisòmeres D i L: Presenten la mateixa forma (D o L) i no són imatges especulars. Cas especial són els Epímers: es diferencien per la posició del grup -OH en un únic carboni asimètric.

- Anòmers: Quan es cicla la molècula d'una hexosa o d'una pentosa apareix un nou carboni asimètric que origina aquest nou tipus d'isòmer.



Isomera Isomera òpticaòpticaGràcies a l'existència de carbonis asimètrics els monosacàrids

posseeixen isomeria òptica, és a dir, que són capaços de desviar un feix de llum polaritzada cap a la dreta o l'esquerra quan aquesta travessa una dissolució dels mateixos.

Desviament cap a la dreta forma (+) o dextrògira (no significa forma D) Desviament cap a l'esquerra forma (-) o levògira (no significa forma L)

Podem trobar formes D(+), D(-), L(+), L(-)



Formes D i LFormes D i L

CHO

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

CHO

C OHH

C HHO

C OHH

C HOH

CH2OH

D-D-GlucosaGlucosa

L-L-GlucosaGlucosa

Mirem la posició de l’OH si està a la dreta D i si està a l’esquerra L

Les formes D són predominants en la natura.



EnantiòmersEnantiòmers

D-D-GlucosaGlucosa

L-IdosaL-Idosa

CHO

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

CHO

C HHO

C OHH

C HHO

C HHO

CH2OH


Imatge especularImatge especular


Tema 2: Hidrats de CarboniTema 2: Hidrats de Carboni2. 2. MonosacàridsMonosacàridsPropietats dels monosacàrids: Propietats dels monosacàrids: DiastereoisòmerDiastereoisòmer

COH

CH OH

C

C

H OH

C

H OH

H OH

CH2OHD- AlosaD- Alosa

COH

CH OH

C

C

HO H

C

HO H

H OH

CH2OHD-GalactosaD-Galactosa


Diastereoisòmer Diastereoisòmer EpímerEpímer

CHO

C OHH

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

CHO

C OHH

C HHO

C HHO

C OHH

CH2OHD-D-GlucosaGlucosa

D-D-GalactosaGalactosa



¡A treballar!¡A treballar!

1.1. Busqueu altres casos d’epímers i Busqueu altres casos d’epímers i enantiòmers entre tots els enantiòmers entre tots els monosacàrids.monosacàrids.

2.2. Feu una taula amb les funcions i Feu una taula amb les funcions i localizacions de cadascun dels localizacions de cadascun dels monosacàrids que trobeu en el llibre.monosacàrids que trobeu en el llibre.


AldosesAldoses

Monosacàrids Estructura

Aldotrioses

currentpoint 192837465

% ChemDraw Laser Prep% CopyRight 1986, 1987, Cambridge Scientific Computing, Inc.userdict/chemdict 145 dict put chemdict begin/version 23 def/b{bind def}bind def/L{load def}b/d/def L/a/add L/al/aload L/at/atan L/cp/closepath L/cv/curveto L/cw/currentlinewidth L/cpt/currentpoint L/dv/div L/dp/dup L/e/exch L/g/get L/gi/getintervalL/gr/grestore L/gs/gsave L/ie/ifelse L/ix/index L/l/lineto L/mt/matrix L/mv/moveto L/m/mul L/n/neg L/np/newpath L/pp/pop L/r/roll L/ro/rotate L/sc/scale L/sg/setgray L/sl/setlinewidth L/sm/setmatrix L/st/stroke L/sp/strokepath L/s/subL/tr/transform L/xl/translate L/S{sf m}b/dA{[3 S]}b/dL{dA dp 0 3 lW m put 0 setdash}d/cR 12 d/wF 1.5 d/aF 10 d/aR 0.25 d/aA 45 d/nH 6 d/o{1 ix}b/rot{3 -1 r}b/x{e d}b/cm mt currentmatrix d/p{tr round e round e itransform}b/Ha{gs np 3 1 rxl dp sc -.6 1.2 p mv 0.6 1.2 p l -.6 2.2 p mv 0.6 2.2 p l cm sm st gr}b/OB{/bS x 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrt dp bS dv dp lW 2 m lt{pp lW 2 m}if/bd x}b/DA{np 0 0 mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 aA a arc cp fill}b/OA{np0 cw -2 dv mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 arc 0 cw -2 dv rlineto cp fill}b/SA{aF m lW m/aL x aL 1 aR s m np 0 p mv rad 0 p l gs cm sm st gr}b/CA{aF lW m/aL x aL 1 aR s m 2 dv rad dp m o dp m s dp 0 le{pppp pp}{sqrt at 2 m np rad 0 rad 180 6 -1 r s 180 6 -1 r s arc gs cm sm st gr cpt e at ro}ie}b/AA{np rad 0 rad 180 180 6 -1 r a arc gs cm sm st gr}b/RA{lW m/w x np rad w p mv w w p l rad w n p mv w w n p l w 2 m dp p mv 0 0 pl w 2 m dp n p l st}b/HA{lW m/w x np 0 0 p mv w 2 m dp p l w 2 m w p l rad w p l rad w n p l w 2 m w n p l w 2 m dp n p l cp st}b/Ar1{gs 5 1 r 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrt/rad x[{2.25 SA DA}{1.5 SA DA}{1SA DA}{cw 5 m sl 3.375 SA DA}{cw 5 m sl 2.25 SA DA}{cw 5 m sl 1.5 SA DA}{270 CA DA}{180 CA DA}{120 CA DA}{90 CA DA}{3 RA}{3 HA}{1 -1 sc 270 CA DA}{1 -1 sc 180 CA DA}{1 -1 sc 120 CA DA}{1 -1 sc 90 CA DA}{6RA}{6 HA}{dL 2.25 SA DA}{dL 1.5 SA DA}{dL 1 SA DA}{2.25 SA OA}{1.5 SA OA}{1 SA OA}{1 -1 sc 2.25 SA OA}{1 -1 sc 1.5 SA OA}{1 -1 sc 1 SA OA}{270 CA OA}{180 CA OA}{120 CA OA}{90 CA OA}{1 -1 sc 270 CA OA}{1-1 sc 180 CA OA}{1 -1 sc 120 CA OA}{1 -1 sc 90 CA OA}{1 -1 sc 270 AA}{1 -1 sc 180 AA}{1 -1 sc 120 AA}{1 -1 sc 90 AA}]e g exec gr}b/ac{arcto 4{pp}repeat}b/pA 32 d/rO{4 lW m}b/Ac{0 0 px dp m py dp m a sqrt 0 360 arc cm sm gs sg fill grst}b/OrA{py px at ro px dp m py dp m a sqrt dp rev{neg}if sc}b/Ov{OrA 1 0.4 sc 0 0 1 0 360 arc cm sm gs sg fill gr st}b/Asc{OrA 1 27 dv dp sc}b/LB{9 -6 mv 21 -10 27 -8 27 0 cv 27 8 21 10 9 6 cv -3 2 -3 -2 9 -6 cv cp}b/DLB{0 0 mv -4.8 4.8 l-8 8 -9.6 12 -9.6 16.8 cv -9.6 21.6 -8 24.6 -4.8 25.8 cv -1.6 27 1.6 27 4.8 25.8 cv 8 24.6 9.6 21.6 9.6 16.8 cv 9.6 12 8 8 4.8 4.8 cv cp}b/ZLB{LB}b/Ar{dp 39 lt{Ar1}{gs 5 1 r o o xl 3 -1 r e s 3 1 r s e o 0 lt o 0 lt ne/rev xdp 0 lt{1 -1 sc neg}if/py x dp 0 lt{-1 1 sc neg}if/px x np[{py 16 div dup 2 S lt{pp 2 S}if/lp x lp 0 p mv 0 0 p l 0 py p l lp py p l px lp s 0 p mv px 0 p l px py p l px lp s py p l cm sm st}{py 16 div dup 2 S lt{pp 2 S}if/lp x lp 0 p mv 0 0 0 py lp ac0 py 2 dv lp neg o lp ac 0 py 2 dv 0 py lp ac 0 py lp py lp ac px lp s 0 p mv px 0 px py lp ac px py 2 dv px lp a o lp ac px py 2 dv px py lp ac px py px lp s py lp ac cm sm st}{py dp 2 dv py 180 pA s 180 pA a arc st np px py s py 2 dvpy pA dp neg arcn st}{0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm st}{px lW 2 dv a lW -2 dv p mv rO dp rlineto px lW 2 dv a rO a py lW 2 dv a rO a p l rO lW -2 dv a py lW 2 dv a rO a p l lW -2 dv py lW 2 dv a p l 0 py p l px py p l px 0 p l cp fill0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm st}{0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp cm sm st}{rO py p mv rO rO xl 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac rO neg dp xl px py 0 py rO accp fill 0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp st}{1.0 Ac}{0.5 Ac}{1.0 Ov}{0.5 Ov}{Asc LB gs 1 sg fill gr cm sm st}{Asc LB gs 0.5 sg fill gr cm sm st}{Asc LB gs 0.5 sg fill gr gs cm sm st grnp -1 -1 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm st}{Asc LB gs 0.5 sg fill gr gs cm sm st gr np -0.4 -0.4 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm st}{Asc LB gs 1 sg fill gr gs cm sm st gr np -0.4 -0.4 dp sc LB gs 0.5 sg fill gr cm sm st}{Asc DLB -1 -1 sc DLB gs 1 sg fill grgs cm sm st gr np 90 ro DLB -1 -1 sc DLB gs 0.5 sg fill gr cm sm st}{Asc gs -1 -1 sc ZLB gs 1 sg fill gr cm sm st gr gs 0.3 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 0.5 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 1 sg fill gr cm sm st}{Asc gs -1 -1 sc ZLB gs 0.5 sgfill gr cm sm st gr gs 0.3 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 1 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 0.5 sg fill gr cm sm st}{0 0 p mv px py p l cm sm st}{gs bW 0 ne{bW}{5 lW m}ie sl 0 0 p mv px py p l cm sm st gr}{gs dL 0 0 p mv px py p l cm sm st gr}{OrA 1 16 dv dp sc0 1 p mv 0 0 1 0 1 ac 8 0 8 -1 1 ac 8 0 16 0 1 ac 16 0 16 1 1 ac cm sm st}]e 39 s g exec gr}ie}b/Cr{0 360 np arc st}b/DS{np p mv p l st}b/DD{gs dL DS gr}b/DB{gs 12 OB bW 0 ne{bW}{2 bd m}ie sl np 0 0 p mv 0 p l st gr}b/ap{e 3 ix ae 2 ix a}b/PT{8 OB 1 sc 0 bd p 0 0 p 3 -1 r s 3 1 r e s e 0 0 p mv 1 0 p l 0 0 p ap mv 1 0 p ap l e n e n 0 0 p ap mv 1 0 p ap l pp pp}b/DT{gs np PT cm sm st gr}b/Bd{[{pp}{[{DS}{DD}{gs 12 OB np bW 0 ne{bW 2 dv/bd x}if dp nH dv dp 3 -1 ro 2 dv s{dp bd p mv bd n p l}for st gr}{gs 12 OB 1 sc np bW 0 ne{bW 2 dv/bd x}if 1 1 nH 1 s{nH dv dp bd m wF m o o p mv n p l}for cm sm st gr}{pp}{DB}{gs 12 OB np 0 lW 2 dv o o n p mv p l bW 0 ne{bW 2 dv}{bd}ie wF m o o p l n p lcp fill gr}{pp}{gs 12 OB/bL x bW 0 ne{bW 2 dv/bd x}if np 0 0 p mv bL bd 4 m dv round 2 o o lt{e}if pp cvi/nSq x bL nSq 2 m dv dp sc nSq{.135 .667 .865 .667 1 0 rcurveto .135 -.667 .865 -.667 1 0 rcurveto}repeat cm sm st gr}]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp5 -1 r exec}{al pp 8 ix 1 eq{DD}{DS}ie 5 -1 r 2 eq{DB}{DS}ie pp}{2 4 gi al pp DT}]o 0 g g exec}b/CS{p mv p l cw lW cW 2 m a sl sp sl}b/cB{12 OB 0 0 p mv 0 p l cm sm cw bW 0 ne{bW}{bd 2 m}ie cW 2 m a sl sp sl}b/CW{12 OB 1 sc cW lW 2 dva 0 o p mv 0 e n p l bW 0 ne{bW 2 dv}{bd}ie wF m cW a 1 o n p l 1 e p l cp cm sm}b/CB{np[{[{CS}{CS}{cB}{CW}{pp}{cB}{CW}{pp}{cB}]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp 5 -1 r exec}{al pp p mv p l CS pp pp}{2 4 gi al pp PT cm sm cw cW 2 m sl sp sl}]o0 g 1 s g exec clip}b/Ct{bs rot g bs rot g gs o CB CB 1 setgray clippath fill 0 setgray Bd gr}b/wD 18 dict d/WI{wx dx ne{wy dy s wx dx s dv/m1 x wy m1 wx m s/b1 x}if lx ex ne{ly ey s lx ex s dv/m2 x ly m2 lx m s/b2 x wx dx ne{b2 b1 s m1 m2 s dv}{wx}iedp m2 m b2 a}{ex n dp m1 m b1 a}ie}b/WW{gs wD begin bs e g 2 4 gi al pp o o xl 4 -1 r 3 -1 r s/wx x s/wy x bs e g 2 4 gi al pp 4 -1 r 3 -1 r s/lx x s/ly x 0 bW 2 dv wF m o o wy wx at mt ro tr/dy x/dx x ly lx at mt ro tr n/ey x n/ex x np wxwy p mv WI p l ex n/ex x ey n/ey x dx n/dx x dy n/dy x lx ly p l WI p l cp fill end gr}b/In{px dx ne{py dy s px dx s dv/m1 x py m1 px m s/b1 x}if lx 0 ne{ly lx dv/m2 x ly ey s m2 lx ex s m s/b2 x px dx ne{b2 b1 s m1 m2 s dv}{px}iedp m2 m b2 a}{ex n dp m1 m b1 a}ie}b/BW{wD begin bs e g/wb x bs e g/bb x wb 4 g/cX x wb 5 g/cY x bb 4 g cX eq bb 5 g cY eq and{bb 2 g bb 3 g}{bb 4 g bb 5 g}ie cY s/ly x cX s/lx x/wx wb 2 g cX s d/wy wb 3 g cY s d 0 bW 2 dv ly lx at mt ro tr/ey x/ex x0 bW 2 dv wF m wy wx at mt ro tr/dy x/dx x 0 lW 2 dv wy wx at mt ro tr wy a/py x wx a/px x gs cX cY xl np px py p mv In p l lx ex s ly ey s p l ex n/ex x ey n/ey x dx n/dx x dy n/dy x wx 2 m px s/px x wy 2 m py s/py x lx ex s ly ey s p lIn p l px py p l cp fill gr end}b/Db{bs{dp type[]type eq{dp 0 g 2 eq{gs dp 1 g 1 eq{dL}if 6 4 gi al pp DS gr}{dp 0 g 3 eq{2 4 gi al pp DT}{pp}ie}ie}{pp}ie}forall}b/I{counttomark dp 1 gt{2 1 rot{-1 r}for}{pp}ie}b/DSt{o/iX x dp/iY x o/cXx dp/cY x np p mv counttomark{bs e g 2 4 gi al pp o cX ne o cY ne or{4 1 r 4 1 r}if pp pp o/cX x dp/cY x o iX eq o iY eq and{pp pp cp}{p l}ie}repeat pp st}b/SP{gs/sf x/lW x/bW x/cW x count 7 ge 5 ix 192837465 eq and{ 5 -1 r pp cpt 7 -1 r s e 7 -1 r s e5 -1 r dv neg e 5 -1 r dv neg e cpt xl sc neg e neg e xl}{xl pp pp}ifelse 1 1 S dv dp sc cm currentmatrix pp lW sl 4.0 setmiterlimit np}b end

198 110 124 83 40 80 40 20 chemdict begin SP /bs[[1 1 3252 2005 3252 2374][1 1 5670 2005 5670 2374][1 1 3252 2707 3252 3076][1 1 5670 2746 5670 3115][1 1 3395 2538 3764 2538][1 1 3096 2538 2727 2538][1 1 5852 2564 6221 2564][1 1 5514 2564 5145 2564][1 2 4422 1693 4422 3585]]d gs dL [8 I 4422 3585 DSt gr [0 I 3252 2374 DSt [1 I 5670 2374 DSt [2 I 3252 3076 DSt [3 I 5670 3115 DSt [4 I 3764 2538 DSt [5 I 2727 2538 DSt [6 I 6221 2564 DSt [7 I 5145 2564 DSt Db gr end

L (-)D (+)

CH2OH

OH HHO CC

CHOCHO

CH2OH

H

Gliceraldehid

AldosesAldoses

Aldotetroses



198 120 59 50 40 80 40 20 chemdict begin SP /bs[[1 1 1952 1345 1952 1714][1 1 4370 1345 4370 1714][1 1 1952 2047 1952 2416][1 1 4370 2086 4370 2455][1 1 2095 1878 2464 1878][1 1 1796 1878 1427 1878][1 1 4552 1904 4921 1904][1 1 4214 1904 3845 1904][1 1 1952 2736 1952 3105][1 1 4352 2756 4352 3125][1 1 4513 2606 4882 2606][1 1 4214 2606 3845 2606][1 1 2095 2580 2464 2580][1 1 1822 2606 1453 2606][1 2 3122 1033 3122 3425]]d gs dL [14 I 3122 3425 DSt gr [0 I 1952 1714 DSt [1 I 4370 1714 DSt [2 I 1952 2416 DSt [3 I 4370 2455 DSt [4 I 2464 1878 DSt [5 I 1427 1878 DSt [6 I 4921 1904 DSt [7 I 3845 1904 DSt [8 I 1952 3105 DSt [9 I 4352 3125 DSt [10 I 4882 2606 DSt [11 I 3845 2606 DSt [12 I 2464 2580 DSt [13 I 1453 2606 DSt Db gr end

H

CH2OH

CHO CHO

C C

C C

HO

H OH

HOH

HO H

CH2OH currentpoint 192837465


211 120 54 50 40 80 40 20 chemdict begin SP /bs[[1 1 1952 1345 1952 1714][1 1 4370 1345 4370 1714][1 1 1952 2047 1952 2416][1 1 4370 2086 4370 2455][1 1 2095 1878 2464 1878][1 1 1796 1878 1427 1878][1 1 4552 1904 4921 1904][1 1 4214 1904 3845 1904][1 1 1952 2736 1952 3105][1 1 4352 2756 4352 3125][1 1 4513 2606 4882 2606][1 1 4214 2606 3845 2606][1 1 2095 2580 2464 2580][1 1 1822 2606 1453 2606][1 2 3122 1033 3122 3425]]d gs dL [14 I 3122 3425 DSt gr [0 I 1952 1714 DSt [1 I 4370 1714 DSt [2 I 1952 2416 DSt [3 I 4370 2455 DSt [4 I 2464 1878 DSt [5 I 1427 1878 DSt [6 I 4921 1904 DSt [7 I 3845 1904 DSt [8 I 1952 3105 DSt [9 I 4352 3125 DSt [10 I 4882 2606 DSt [11 I 3845 2606 DSt [12 I 2464 2580 DSt [13 I 1453 2606 DSt Db gr end

CH2OH

CHO CHO

C C

C C

HHO

H OH

H OH

HO H

CH2OH

DIASTEROISOMERSEPÍMERS

D-eritrosa L-eritrosa D-treosa L-treosa

Enantiòmers Enantiòmers


AldosesAldoses

Aldopentoses

D-ribosa D-arabinosa D-xilosa D-lixosa



70 132 6 133 40 80 40 20 chemdict begin SP /bs[[1 1 779 2841 779 3147][1 1 746 4200 746 4505][1 1 881 4010 1186 4010][1 1 633 4010 328 4010][1 1 746 4770 746 5075][1 1 881 3349 1186 3349][1 1 633 3349 328 3349][1 1 762 3520 762 3825][1 1 864 4641 1169 4641][1 1 638 4662 333 4662]]d [0 I 779 3147 DSt [1 I 746 4505 DSt [2 I 1186 4010 DSt [3 I 328 4010 DSt [4 I 746 5075 DSt [5 I 1186 3349 DSt [6 I 328 3349 DSt [7 I 762 3825 DSt [8 I 1169 4641 DSt [9 I 333 4662 DSt Db gr end

H

CHO

C

CH OH

OH

CH2OH

H C OH




CH2OH

OH

OHH C

C

CHO

H

HHO C




CHO H

CHO

CH OH

CH 2OH

H C OH




CHO H

C H 2OH

OHH C

CHO

HHO C

D-eritrosa D-treosa


EPÍMERS EPÍMERS

Cetopentoses

D-ribulosa D-xilulosa

CH2OH

C O

C OHH

C OHH

CH2OH

CH2OH

C O

C HHO

C OHH

CH2OH

CetosesCetoses


epímers

AldosesAldoses

Aldohexoses

D-alosa D-altrosa D-glucosa D-manosacurrentpoint 192837465


70 165 6 100 40 80 40 20 chemdict begin SP /bs[[1 1 759 2181 759 2487][1 1 746 4200 746 4505][1 1 881 4010 1186 4010][1 1 633 4010 328 4010][1 1 742 2850 742 3155][1 1 746 4770 746 5075][1 1 881 3349 1186 3349][1 1 633 3349 328 3349][1 1 762 3520 762 3825][1 1 864 4641 1169 4641][1 1 638 4662 333 4662][1 1 881 2669 1186 2669][1 1 633 2669 328 2669]]d [0 I 759 2487 DSt [1 I 746 4505 DSt [2 I 1186 4010 DSt [3 I 328 4010 DSt [4 I 742 3155 DSt [5 I 746 5075 DSt [6 I 1186 3349 DSt [7 I 328 3349 DSt [8 I 762 3825 DSt [9 I 1169 4641 DSt [10 I 333 4662 DSt [11 I 1186 2669 DSt [12 I 328 2669 DSt Db gr end

OHCH

H

CHO

C

CH OH

OH

CH2OH

H C OH




CHO H

OHCH

CH2OH

OH

OHH C

C

CHO

H




OHCH

CH2OH

OH

OHH C

C

CHO

H

HHO C




CHO H

CHO H

H

CHO

C

CH OH

OH

CH2OH

D-ribosa D-arabinosa


EPÍMERS EPÍMERS

AldosesAldoses

Aldohexoses

D-gulosa D-idosa D-galactosa D-talosacurrentpoint 192837465



OHCH

CH 2OH

OHH C

CHO

HHO C

H C OH




CHO H

CHO H

CHO

CH OH

CH 2OH

H C OH




CHO H

CHO

CH OH

CH 2OH

HHO C

H C OH




CHO H

CHO H

C H 2OH

OHH C

CHO

HHO C

D-xilosa D-lixosa


EPÍMERS EPÍMERS

Cetopentoses

D-psicosa D-fructosa D-Sorbosa D-tagatosa

CH2OH

C O

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OH

CH2OH

C O

C OHH

C OHH

C OHH

CH2OH

CH2OH

C O

C OHH

C HHO

C OHH

CH2OH

CH2OH

C O

C HHO

C HHO

C OHH

CH2OH

epímer epímer

CetosesCetoses



Ciclació de las hexoses y Ciclació de las hexoses y aldopentosesaldopentoses

- La representació de les molècules de monosacàrids que hem utilizat fins ara són les projeccions de Fischer (fòrmules obertes o lineals).

- En dissolució les molècules dels monosacàrids de 6C o hexoseshexoses i les aldopentosesaldopentoses (5C) es troben formant anells de 5 ó 6 costats.

- El tancament de la molècula es forma mitjançant la formació d’un pont d’oxígen intramolecular anomenat enllaç hemiacetàlicenllaç hemiacetàlic.

- La reacció intramolecular ocorre entre el carboni carbonílic (C1) i carboni carbonílic (C1) i el penúltim carboniel penúltim carboni (C4 o C5 depenent del monosacàrid).

- Aquesta ciclació converteix al carboni carbonílic en assimètric (carboni anomèric) y dóna lloc a la formació d’un nou tipus d’isòmers espacials anomenats anòmersanòmers.



Ciclació de las hexoses i Ciclació de las hexoses i aldopentosesaldopentoses

C

C OHH

C HHO

C OHH

C OH

CH2OH

O

H

H

C

C OHH

C HHO

C OHH

C OH

CH2OH

O

H

H

C

C OHH

C HHO

C OHH

C OH

CH2OH

OH

H

Ciclació d’una molècula de Ciclació d’una molècula de glucosa (pàg 42)glucosa (pàg 42)

Formació de l’enllaç Formació de l’enllaç hemiacetàlichemiacetàlic


1

2

3

4

5

6



Representació de la molècula en forma Representació de la molècula en forma cíclicacíclica

Estructura en projecció de Estructura en projecció de FischerFischer

O

CH2OH

H OH

HH

OH

OH

H

H

OH

Estructura en proyección de Estructura en proyección de HaworthHaworth

Estructura cíclicaEstructura cíclica


Els sustituents a l’esquerra en Fischerestan cap a dalt en Hawort

CHO

C OHH

C HHO

C OHH

CHOCH2

H

H

O



Per a representar la forma ciclada d'una molècula de monosacàrid s'utilitza la projecció de Haworthprojecció de Haworth. És un anell que es veu en perspectiva.

C5

C4

C3 C 2

C 1

OH

OH

H

OH

H

OHH

OH

CH2OH6

H

C5

C4

C3 C 2

C 1

OH

OH H

OH

H

OHH

OH

CH2OH6

H

Traç gros cap al lector. En roig el carboni Traç gros cap al lector. En roig el carboni anomèric.anomèric.

-D-Glucopiranosa-D-Glucopiranosa -D-Glucopiranosa-D-Glucopiranosa



Ciclación de una molécula según la proyección de Ciclación de una molécula según la proyección de HaworthHaworth

Per a ciclar una molècula d'una hexosa o una aldopentosa podem partir de la projecció lineal de Fischer (ja vista) o de la representació tridimensional de Hawoth

1 2

3

4

5




-Les formes anomèriques y dels monosacàrids es distingueixen )er:

* En la forma En la forma l'OH del carboni anomèric i el C6 estan en plànols oposats (trans)

-* En la forma * En la forma l'OH del carboni anomèric i el C6 estan en el mateix pla. (cis)

- Els anells de 6 costats es denominen anells de piranosa, d'ací el nom dels sucres que es ciclen d'aquesta forma.

- Els anells de 5 costats es denominen anells de furanosa, d'ací el nom dels sucres que es ciclen d'aquesta forma.


C5

C4

C3 C 2

C 1

OH

OH

H

OH

H

OHH

OH

CH2OH6

H

C5

C4

C3 C 2

C 1

OH

OH H

OH

H

OHH

OH

CH2OH6

H

http://www.internostrum.com/insbil/index.php?lang=es-va&palabra=anom%C3%A9rico

http://www.internostrum.com/insbil/index.php?lang=es-va&palabra=anom%C3%A9rico


Ciclació de les hexoses i Ciclació de les hexoses i aldopentosesaldopentoses

Ciclació d’una molècula de Ciclació d’una molècula de fructosafructosa

CH2OH

C

C HHO

C OHH

C OH

CH2OH

O

H

CH2OH

C

C HHO

C OHH

C OH

CH2OH

O

H

CH2OH

C

C HHO

C OHH

C OH

CH2OH

O

H

CH2OH

C

C HHO

C OHH

C OH

CH2OH

H

Formació de l’enllaç Formació de l’enllaç hemiacetàlichemiacetàlic


o

D-fructosa -D-fructofuranosa-D-fructofuranosa

C

HOCH2O

C HHO

C OHH

C OHH

CH2OHCH2OH

CH2OH

H C

H OHC

HO HC

HO C

O

CH2OH

OH

H C

H OHC

HO HC

HOCH2 C

O

Estructura cíclicaEstructura cíclica



Ciclació de les hexoses i Ciclació de les hexoses i aldopentosesaldopentosesCiclació d’una molècula de Ciclació d’una molècula de fructosafructosa

C4 CH2OH

1

OH

OH

CH2OH6

OH H

H C 2C5

C3

OHO

C4

CH2OH1

OHOH

CH2OH6

OH H

H C 2C5

C3

OHO

C4

HOH2C1

OH OH

CH2OH6

OHH

HC2 C5

C 3

OHO

C4

CH2OH1

OH

OH

CH2OH6

OHH

HC2 C5

C3

OHO

-D fructofuranosa

-D fructofuranosa

¿Per què son ¿Per què son o o les molècules les molècules representades representades ací?ací?

-D fructofuranosa

-D fructofuranosa



Formes cícliques i formes Formes cícliques i formes extesesexteses

- L'existència de les formes cícliques es demostra pel canvi gradual en la capacitat de desviar un feix de llum polaritzada, fenomen anomenat mutarrotació.

- Aquest efecte és degut a la ciclació en dissolució i la transformació del carboni carbonílic en un carboni asimètric. No ho és en la forma lineal o de Fischer.

- En el cas de la glucosa en dissolució sol haver un 5 % de molècules lineals o obertes i un 95 % de formes cícliques.

- També en el cas de la glucosa la forma sol ser majoritària



Fòrmules de Fòrmules de conformacióconformació

Les fórmules en perspectiva de Haworth són una simplificació de la forma real de les molècules de monosacàrids cíclics en dissolució (presència d’enllaços covalents senzills fa que no puga ser plana)

Les conformacions en cadira (+ estable) o barca s'aproximen més a la realitat.



3. 3. OligosacàridsOligosacàrids

- Formats per la unió de 2 a 10 molècules de monosacàrids.

- Els més importants des del punt de vista biològic són els disacàrids.

- Els monosacàrids s'uneixen mitjançant un pont d'oxigen anomenat enllaç

O-glucosídic:

a) La formació d'aquest enllaç implica la pèrdua d'una molècula d'aigua.

b) En la formació d'aquest enllaç participen l'OH del carboni carbonílic del primer monosacàrid i un OH del segon monosacàrid, que pot ser:

* El del carboni carbonílic.

* El d'altre carboni distint.

GeneralitatsGeneralitats



Formació de l’enllaç O-GlucosídicFormació de l’enllaç O-Glucosídic

Carboni carbonílicCarboni carbonílic Carboni NO Carboni NO carboníliccarbonílic

Tema 2: Hidrats de CarboniTema 2: Hidrats de Carboni3. 3. OligosacàridsOligosacàrids


-El El primer monosacàridprimer monosacàrid, que participa en l'enllaç amb el seu , que participa en l'enllaç amb el seu carboni carbonílic, es denomina afegint-li al seu nom el carboni carbonílic, es denomina afegint-li al seu nom el sufix –sufix –ÒSILÒSIL. .

-El El segon segon monosacàrid que participa en l'enllaç amb altre carbonimonosacàrid que participa en l'enllaç amb altre carboni distint al carbonílicdistint al carbonílic (enllaç monocarbonílic) s’anomena afegint-li al (enllaç monocarbonílic) s’anomena afegint-li al seu nom el sufixseu nom el sufix

-ÓSSA-ÓSSA. .

- Si el - Si el segon segon participa participa amb el carboni carbonílicamb el carboni carbonílic (enllaç (enllaç dicarbonílic) s’anomena afegint-li al seu nom el sufix dicarbonílic) s’anomena afegint-li al seu nom el sufix –ÒSID.–ÒSID.

DenominaciDenominacióó




Els nombres fan referència als carbonis implicats en l'enllaç. La fletxa indica quin és el primer i quin el segon monosacàrid.


OHHemiacetà

lic


Formació de l‘enllaç O-GlucosídicFormació de l‘enllaç O-Glucosídic


Enllaç dicarboníl

ic




S’obté per hidròlisi del midó




S’obté per hidròlisi del midó i del glucògen


Formació de l’enllaç O-Formació de l’enllaç O-GlucosídicGlucosídic

C5

C4

C3 C 2

C 1

OH

OH H

H

OHH

OH

CH2OH6

H

C5

C4

C3 C 2

C 1

OH

H

OH

H

OHH

OH

CH2OH6

HO


Procedeix de la hidròlisi de la cel·lulosa



¡A treballar una altra ¡A treballar una altra vegada!vegada!

Feu una taula amb la informació aportada en Feu una taula amb la informació aportada en el llibre sobre els disacàrids i amplia amb el llibre sobre els disacàrids i amplia amb

informació buscada d'altres fonts.informació buscada d'altres fonts.



4. Polisacàrids4. PolisacàridsGeneralitatsGeneralitats

-Són carbohidrats d'elevat pes molecular (macromolècules).

- Resulten de la polimerització de monosacàrids.

- L'enllaç entre monosacàrids és del tipus O-Glucosídic.

- Són extraordinàriament abundants en la naturalesa.

- És la forma principal dels carbohidrats de presentar-se en la naturalesa.




En els éssers viusEn els éssers vius:

-Compleixen funcions energètiques com a forma de magatzem de glucosa:Midó i glucògen.

- Compleixen funcions estructurals en els diferents organismes: Cel·lulosa, quitina, pectines, alginats, etc

En la indústriaEn la indústria:

- S'utilitzen en la indústria alimentària com espesants, per a donar consistència a alguns aliments i com gelificants.

- Formen part de la fibra alimentària d'origen vegetal.

- S'utilitzen en la fabricació de paper i cartró.

- Són la base de la fusta.

- S'empren per a multitud de fins.

Tema 2: Hidrats de CarboniTema 2: Hidrats de Carboni4. Polisacàrids4. Polisacàrids



-Per la seva gran grandària no són solubles en aigua.

- La seva enorme quantitat de grups OH li permet unir-se a infinitat de molècules d'aigua romanent en un estat d'hidratació molt elevat, formant, en alguns casos, dispersions col·loïdals (engrut de midó).

- No tenen caràcter reductor atès que la major part dels grups -OH dels carbonis carbonílics estan ocupats en els enllaços O-Glucosídics.

- No són dolços, no són sucres per tant.

- La unió dels monosacàrids pot fer-se mitjançant enllaços glucosídics o . L'enllaç és més feble i és propi de polisacàrids de reserva. L'enllaç és més resistent i és propi de polisacàrids estructurals.




Enllaç Enllaç Enllaç Enllaç

Un enllaç és Un enllaç és o o segons siga segons siga o o el primer el primer monosacàridmonosacàrid




Els polisacàrids difereixen uns d'uns altres en:

- El tipus de monosacàrid que els constituïxen.

* Un sol tipus de monosacàrid = Homopolisacàrid.

* Dos o més tipus de monosacàrids = Heteropolisacàrid.

- El nombre d'unitats de monosacàrid (de centenars a diverses desenes de miler).

- El grau de ramificació de la cadena polisacarídica.

- El tipus d'enllaç que uneix els monosacàrids.



HomopolisacáridHomopolisacáridos os

Són aquells que estan formats per un sol tipus de monosacàrid. Són aquells que estan formats per un sol tipus de monosacàrid.

Els Els més freqüentsmés freqüents són aquells en els quals el monosacàrid és una són aquells en els quals el monosacàrid és una hexosa (més concretament hexosa (més concretament glucosa o un derivat d'aquestaglucosa o un derivat d'aquesta). També ). També els hi ha formats per una pentosa com arabans, xilans, etc. els hi ha formats per una pentosa com arabans, xilans, etc.

Poden complir Poden complir funcions de:funcions de:

Reserva energètica Reserva energètica (enllaços (enllaços MidóMidó

Glucògen Glucògen

Dextrans Dextrans

EstructuralEstructural (enllaços (enllaços ))Cel·lulosaCel·lulosa

Quitina Quitina



Cel·lulosCel·lulosaa - Polímer de Polímer de -D-glucosa-D-glucosa unides mitjançant enllaços enllaços (1-4). (1-4).

- És una molècula lineal sense ramificacions.sense ramificacions.

- El seu enllaç O-glucosídic tipus la fa molt resistent a l'acció hidrolizant dels enzims digestius.

- Es digereix per l'acció de celul·lases d'origen microbià.

- Molt resistent i compleix funció estructural formant part de la paret cel·lular dels vegetals.

- Constitueïx el component fonamental de la fusta, el paper i fibres tèxtils d'origen vegetal.



Cel·luloCel·lulosa sa -Forma llargues cadenes l'estructura de les quals es manté, a més

de per l'enllaç (1- 4), per ponts d'hidrogen intracatenaris. ponts d'hidrogen intracatenaris.

- Poden unir-se una cadenes a unes altres mitjançant ponts d'hidrogen intercatenaris per a formar capes o feixos de fibres.



Cel·lulosa. La paret Cel·lulosa. La paret cel·lularcel·lular

L’entramat bàsic de capes de fibres de cel·lulosa disposades en capes de direcció alternant.



Cel.lulosa. La paret Cel.lulosa. La paret cel·lularcel·lular

- A més de cel·lulosa existeix també una matriumatriu formada per proteïnes i altres heteropolisacàrids com pectinespectines i hemicelul·loseshemicelul·loses.

- En les cèl·lules jovescèl·lules joves les parets cel·lulars estan formades per cel·lulosacel·lulosa quasi exclusivament.

- En les cèl·lules madurescèl·lules madures es carreguen de:

* substàncies enduridores com diversos mineralsdiversos minerals.

* substàncies impermeabilitzants com la lignina, la cutina i la la lignina, la cutina i la suberinasuberina.



Cel·lulosa. La paret Cel·lulosa. La paret cel·lularcel·lular



QuitinQuitina a

- Es un polímer de la N-Acetil-N-Acetil--D-Glucosamina-D-Glucosamina amb enllaços (1- 4).

- Forma polímers linealspolímers lineals molt resistents i insolubles en aigua.

- Es troben en la paret cel·lular de fongsparet cel·lular de fongs i en l’exoesquelet exoesquelet d’artròpodesd’artròpodes.

CHO

CHNH

C HHO

C HHO

C OHH

CH2OH

C

O

CH3 C

C

C C

C

OH

OH

OH

H

H

HNH

OH

CH2OH

H

C CH3

O

N-Acetil-N-Acetil---D-D-GlucosaminGlucosaminaa



Midó Midó

- Polímer de la -D-Glucosa. És un magatzem de glucosa.

- S'emmagatzema en els amiloplasts de la cèl·lula en forma de grànuls no solubles.

- Evita la pressió osmòtica que suposaria emmagatzemar la glucosa com molècules independents.

- Polisacàrid de reserva en els vegetals.

- Abunda en tubercles, bulbs,rizomes, arrels, tiges i llavors i és la base de l'alimentació humana.

- Manca de sabor però pot adquirir el sabor de qualsevol altre aliment amb el qual es barrege. Constitueïx la fècula, que podem observar en la composició de molts aliments.



Midó Midó

-El midó és una barreja de dues fraccions anomenades:

Amilosa (30%)

Amilopectina (70%)

- L’amilosa és la part no ramificada formada per unitats de -D-glucosa unides mitjançant enllaços 1- 4). Cada 2 monosacàrids constitueixen 1 maltosa.

- L’amilopectina és la part ramificada formada per unitats de -D-glucosa unides mitjançant enllaços a(1- 4) i , a més, punts de ramificació cada 15-30 unitats . Els punts de ramificació s'estableixen mitjançant enllaços (1-6).



Midó Midó

Amilosa: Amilosa:

-Cada 6 molècules -Cada 6 molècules

1 volta d’hèlice 1 volta d’hèlice

-Reacciona amb -Reacciona amb LugolLugol


MaltosaMaltosa


Midó Midó AmilopectinAmilopectina:a:

- Reacciona - Reacciona amb iodeamb iode


• Enllaços (1 ➝ 4)

• Enllaços (1 ➝ 6)


Midó Midó

- S'hidrolitza mitjançant l'acció d'enzims específics, anomenats amilases.

- L'-amilasa trenca els enllaços 1- 4 i allibera maltosa i glucosa.

- La-amilasa trenca els enllaços 1- 6 dels punts de ramificació.

Aquests enzims alliberen unitats de maltosa i isomaltosa.

-Les maltases alliberen glucosa a partir dels disacàrids.



Glucògen Glucògen

- Polímer de -D-glucosa. Es un magatzem de glucosa.

-Estructura semblant a la amilopectina però amb una ramificació más semblant a la amilopectina però amb una ramificació más intensaintensa

(8-10 restes de glucosa).

¿Per a què més ramificació?¿Per a què més ramificació?

- Polisacàrid de reserva en els animalsreserva en els animals.

- S’emmagatzema en múscul esquelètic (70%), fetge (20%) i cor.múscul esquelètic (70%), fetge (20%) i cor.



Glucògen Glucògen



HeteropolisacàriHeteropolisacàridsds GomesGomes

- Polímer d’arabinosaarabinosa, galactosagalactosa i àcid glucurònicàcid glucurònic.

- Funció defensiva en las plantes en zonas danyades.

- Goma aràbiga té interés industrial.

MucílagsMucílags

- Semblants a las gomes.

- S’empren en l’elaboració de dietes hipocalòriques com a saciants.

GlucosaminoglucansGlucosaminoglucans o mucopolisacàridsmucopolisacàrids.

- Polímers de N-acetilglucosaminaN-acetilglucosamina o N-acetilgalactosaminaN-acetilgalactosamina y a. a. glucurònicglucurònic.

- Estan molt hidratades i formen un gel.

- En la matriu extracel·lular de teixits connectius.

Exemples: Condroïtín sulfatCondroïtín sulfat, Àcid hialurònic i heparina Àcid hialurònic i heparina.



HeteropolisacàridHeteropolisacàridss PectinesPectines

-Polímer de l‘àcid GalacturònicPolímer de l‘àcid Galacturònic amb intercalacions de amb intercalacions de ramnosa.ramnosa.

- Cadena lineal de l’àcid Galacturònic i ramificacions del ramnosa.

- En la paret cel·lular de les cèl·lules vegetals .

Hemicel·lulosesHemicel·luloses

-Constituït per glucosa, galactosa i fucosaglucosa, galactosa i fucosa entre uns altres.

- Cadena lineal d'un sol monosacàrid i ramificacions d'uns altres.

- En la paret cel·lular de les cèl·lules vegetals.

Agar- agarAgar- agar

- Polímer de la D i L galactosaD i L galactosa.

- S’extrau de les alges roges.

- S’empra com a espesant alimentari i per a medis de cultius microbians.



HeteropolisacàridHeteropolisacàrids s

HemiceluloHemicelulosasa



Heteròsids o Heteròsids o glucoconjugatsglucoconjugats

Formats per dues fraccions:

* Fracció glucídicaFracció glucídica (glucan).

* Fracció distinta a glúcidFracció distinta a glúcid (aglucó).

· Si l’aglucó és de tipus lipídic tenim els glucolípidsglucolípids.

· Si l’aglucó és de tipus proteic tenim les glucoproteïnesglucoproteïnes.



4. Lípidos de 4. Lípidos de membranamembrana

Glucolípids o Esfingoglucolípids:Glucolípids o Esfingoglucolípids:

Cerebròsids: Cerebròsids: Ceramida unida aCeramida unida a un monosacàrid (Glucosa ,Galactosa)

Gangliòsids: Gangliòsids: Ceramida unida aCeramida unida a una cadena de monosacàrids (oligoscàrids que pot presentar ramificacions)

CerebròsidCerebròsid

Monosacàrid

GangliòsiGangliòsidd



GlucoproteïnGlucoproteïneses

Moltes proteïnes, després de formades, adquireixen una fracció glucídica (cadenes d’oligosacàrids).

Ocupen funcions molt variables: Anticossos, hormones gonadotròpiques, enzims digestius, etc.

Altres tipus de glucoproteïnes es formen de manera distinta i es diferencien per les seues fraccions glucídica i proteïca:

* ProteoglucansProteoglucans o mucinesmucines

* PeptidoglucansPeptidoglucans o mureïnamureïna

* Glucoproteïnes de membranaGlucoproteïnes de membrana



ProteoglucansProteoglucans o mucinesmucines

- Resulten de la unió dels mucopolisacàridsunió dels mucopolisacàrids (àcid hialuronic, heparina i condoïtín sulfat) a una proteïna centrala una proteïna central.

- Ambdues fraccions són de gran tamany.

- Constitueixen el mucusmucus.

- Formen part de la matriu extracel·lular.

- Actuen com a anticongelants naturals.




PeptidoglucansPeptidoglucans

-La fracció glucídica és molt gran mentre la proteïca és molt menuda:

Fracció glucídicaFracció glucídica:

* Llargues cadenes lineals d’aminosucresLlargues cadenes lineals d’aminosucres:

N-acetilglucosamina (NAG)

N-acetilmuràmic (NAM)

Fracció proteicaFracció proteica:

* TetrapèptidsTetrapèptids units a NAM

* Els tetrapèptids de cadenes veïnes s’uneixen alhora per cadenes de 5 unitats de l’aminoàcid glicinacadenes de 5 unitats de l’aminoàcid glicina

- Formen part de la paret bacteriana





En las bacterias Gram – la En las bacterias Gram – la pared está formada por una pared está formada por una

sola capa de peptidoglucanos sola capa de peptidoglucanos junto con la membrana junto con la membrana

externaexterna




Glucoproteïnes de membranaGlucoproteïnes de membrana

-La fracció glucídica molt més menuda que la fracció proteïca.

- Juntament amb els glucolípids de membrana formen l’anomenat glucocàlix.

- No és una capa contínua sinó d'infinitat de seqüències oligosacarídiques ramificades unides a la cara externa de la membrana citoplasmàtica.

Tema 2: Hidrats de CarboniTema 2: Hidrats de Carboni4. Polisacàrids4. PolisacàridsGlucoproteïnGlucoproteïneses


Informació en clau glucídicaInformació en clau glucídica

-Es refereix a la gran quantitat d'informació emmagatzemada en les glucoproteïnes i glucolípids de membrana.

- Aquesta informació es troba en les curtes cadenes d’oligosacàrids.

- Es codifica variant:

* El tipus i ordre dels monosacàrids que forma la cadena.

* La longitud de la cadena.

* El tipus d'enllaç entre ells.

* La posició de les ramificacions.

- D'aquesta forma es codifiquen missatges (marques biològiques) en la superfície cel·lular amb múltiples funcions.

Tema 2: Hidrats de CarboniTema 2: Hidrats de Carboni4. Polisacàrids4. Polisacàrids GlucoproteïnGlucoproteïn

eses


Informació en clau glucídica: FuncionsInformació en clau glucídica: Funcions

-Indiquen els tipus d'antígens de la superfície cel·lulartipus d'antígens de la superfície cel·lular que caracteritzen cada tipus de cèl·lula.

- Determinen la durada de la vida de la cèl·lula indicant l'envelliment cel·lularl'envelliment cel·lular.

- Senyalitzen el lloc d'ancoratgelloc d'ancoratge de nombroses molècules. de nombroses molècules.

- Senyalitzen el lloc d'adhesió d'altres cèl·lules, bacteris i viruslloc d'adhesió d'altres cèl·lules, bacteris i virus


eses


Informació en clau glucídica: FuncionsInformació en clau glucídica: Funcions


eses


Ara toca Ara toca estudiar!!estudiar!!

Molta sort !!Molta sort !!

hidrats de carboni

Education