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•Carbohidratos. Clasificación.

•Monosacártidos. Clasificación.

•Configuración D y L. Estereoisomería.

Mg. Carlos Marco Santa Cruz Carpio

FACULTAD DE MEDICINA - FILIAL NORTE

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Los carbohidratos:

•Biomoléculas más abundantes en la tierra

•100 billones de toneladas métricas de CO2 y H2O se convierten en celulosa y otros productos en fotosíntesis

•En ciertos países, Azúcar y almidón son fundamentales en la dieta

•Su oxidación constituye la ruta principal de obtención de energía en quimiotrofos.

•Polímeros insolubles constituyen estructuras de protección en paredes celulares de bacterias, plantas tejidos conjuntivos envolturas celulares.

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•Otros actúan como lubricantes en articulaciones

•Complejos con proteínas y lípidos, señales de localización intracelular

•Hidratos de carbono ? ….. Algunos contienen N , P ó S

•Aunque muchos tejidos y órganos animales pueden usar indistintamente los carbohidratos y los lípidos como fuente de energía, otros, principalmente los eritrocitos y el tejido nervioso (cerebro), no pueden degradar los lípidos y debe de proveérseles continuamente de glucosa.

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Qué son los glúcidos

Poli-hidroxi-aldehidos

ó Poli-hidroxi-cetonas

O sustancias que al hidrolizar, dan estos compuestos.

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Clases:

Monosacaridos: simples, una unidad de Polihidroxialdehidos ó Polihidroxicetonas

Oligosacaridos: cadenas cortas de monosacaridos, (10 X) disacaridos, sacarosa

Polisacáridos, cadenas de cientos o miles de monosacáridos, celulosa, glucógeno

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Monosacaridos: Sólidos, incoloros, cristalinos, solubles en agua, sabor dulce.

Dependiendo de la ubicación del grupo carbonilo: Aldosas y Cetosas, los más simples:

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Dependiendo del número de carbonos: tetrosas, pentosas, hexosas, heptosas.

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Asi mismo hay cetosas de 3 4 5 y 6 carbonos

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Otras tienenNombres propios

ul

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Estereoisomeros:Estereoquímica: estudia el arreglo espacial de las moléculas.

Los estereoisómeros tienen:

El mismo orden y tipo de enlacesDiferentes arreglos espacialesDiferentes propiedades

Muchas moléculas biológicas importantes tal como los azucares, existen como estereoisómeros,

nuestro organismo puede notar la diferencia.

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Todos los monosacáridos excepto dihidroxiacetona tienen uno ó mas carbonos asimétricos (quirales).

Tienen formas isoméricas ópticamente activas

Centro quiral

El simple Gliceraldehído2 isómeros ópticos ó

enantiómeros

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Las representaciónes de Fischer son representaciones codificadas del diagrama de cuñas.

Son muy útiles para ilustrar estructuras que contienen más de un centro quiral.

Todas las uniones en las estructuras son lineas simples pero se sigue una codificación

Las lineas horizontales son uniones que se proyectan hacia afuera del plano del papel y las lineas verticales son uniones que se proyectan hacia atrás del plano del papel

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Cuando hay más de un centro quiral, estos están conectados por líneas verticales y estas líneas verticales se consideran que están sobre el plano

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Ejm. dos enantiómeros del ácido 2-bromopropanoico usando las proyecciones de Fischer en el centro quiral (C-2)

Comparando los dos diagramas con sus estructuras tridimensionales se puede notar como las proyecciones de Fischer representan los dos enantiómeros y se puede ver que uno es la imagen especular del otro

Se puede notar que el intercambio de uno de los grupos en el centro quiral produce la imagen especular o enantiómero.

CH3 – C –COOH

Br

H

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Las proyecciones de Fischer son de mejor utilidad cuando hay más de un centro quiral en la molécula.

Ejm. los cuatro estereoisómeros del 3-bromobutan-2-ol :

Diastereoisomerismo.Podemos observar que hay estereoisómeros que no son enantiómeros (los enantiómeros son la imagen en el espejo de uno a otro por lo que solo puede haber dos).

Obviamente los cuatro estereoisómeros del 3-bromo-2-butanol (3-bromobutan-2-ol ) no pueden ser enantiómeros.

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Las proyecciones 1 y 2 son un par de enantiómeros, el par 3,4 es tambien enantiómero.

La relación que existe entre 1 y 3 , 1,4, 2,3 , 2,4 se determina diastereoisómeros .

Los estereoisómeros que no son enantiómeros se le llaman diastereoisómeros

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Para representar en el plano la estructura 3D

Por convención isómeros D y L,

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Cuando el grupo OH del átomo de carbono en referencia se halla a la derecha en la formula de proyección el azúcar es un isómero D, si esta a la izquierda es L .

En los organismos vivos la mayoría de las hexosas son isómeros D

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Originalmente D y L representaban el giro de la luz polarizada Destrógira y levógira esto se cumple en el gliceraldehido pero no en todos los azucares, la rotación se debe a una complicada función de la estructura electónica alrededor del centro quiral. La nomenclatura D y L tampoco es absoluta, la desisgnación siempre es con respecto a algún compuesto de referencia.

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8 de 16 aldohexosas corresponden a D y 8 a L

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Una molécula con n centros quirales puede tener 2n

estereoisómeros

Los estereoisómeros de los monosacaridos considerando las cadenas lineales de átomos de C pueden dividirse en dos grupos que difieren en la configuración del centro quiral más distante del grupo carbonilo.

Aquellos cuya configuración es similar al D-gliceraldehído se denominan isómeros D y aquellos cuya configuración es similar al L gliceraldehído son los isómeros L.

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Cuando dos azucares difieren en la configuración de un átomo de carbono se dice que son Epímeros

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Derivados de las hexosas en los organismos:

Un grupo OH es reemplazado por otro sustituyente, o uno de los C se oxida a COOH

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Esteres de fosfato

ATP como donador de fosfatos. Compuestos ativados

Acidicos

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Metabolismo síntesis y degradación.

Estables a pH celular (-)

Evitan la salida del azúcarAtrapándolos dentro de la célula al fosforilarlos. La mayoría de células no tiene transportadores de membrana para el azucar fosforilado.

Activación. UDPG, Nu, dNu

En la pared Bacterianaláctico

acetil

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N-acetylgalactosamine is a constituent of glycosaminoglycans and O-linked glycoproteins.

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Acido N-Acetyl-neuraminico en glicoproteínas y glicolipidos

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Remoción de OH en C-6 de Galactosa ó Manosa.

Componentes de glucoproteínas

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Componentes de Glucoproteínas y Glucolípidos

Ester intramolecular del ácido

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Alditoles, Grupo carbonil reducido. El eritrol, contiene C quirales, pero realmente no lo es por que tiene un plano de simetría entre C2 y C3 , no es opticamente activo El sorbitol acumulado en cristalino del ojo de diabeticos se produce cataratas.

D- Glucitol

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Los monosacáridos son agentes reductores (Fe+3 Cu+2)

Azucares reductores = reducen al Fe+3 Cu+2

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Base de la reacción de Fehling

Util para determinar azucares reductores determinación de glucosa análisis

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Gracias por la atención prestada

Mg. Carlos M. Santa Cruz Carpio

santacruz@yahoo.es