La base de la química orgánica es la cadena hidrocarbonada o los hidrocarburos:

…CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3

La idoneidad del carbono como base del esqueleto de las biomoléculas se debe a

que permite construir cadenas largas y anillos cíclicos.

• Su reducido tamaño y los cuatro electrones que posee en su capa más

externa permiten establecer cuatro enlaces covalentes (fuertes y estables)

formando una estructura tetraédrica.

• Los enlaces C – C son resistentes y energéticos pero suficientemente

débiles como para romperse mediante reacciones bioquímicas.

• La presencia de CO2 en la Tierra ofrece la materia prima necesaria para

crear las distintas biomoléculas. Además es soluble en agua y circula entre

atmósfera, hidrosfera y litosfera.

• El carbono puede unirse por medio de enlaces simples, dobles o triples

originando estructuras complejas:

o Largas cadenas

o Anillos

o Estructuras ramificadas

¿Por qué no el silicio? El silicio es más abundante en la corteza terrestre y

se sitúa justo por debajo del carbono en la tabla periódica (también posee

4 electrones en su capa externa). A diferencia del carbono, forma enlaces

más largos que se rompen con mayor facilidad, por tanto, las grandes

moléculas de silicio son más inestables que las de carbono. Además, el

silicio no puede formar dobles o triples enlaces y al combinarse con

oxígeno forma cuarzo, químicamente inerte e insoluble en agua.

LOS GLÚCIDOS

Concepto.

Los glúcidos son principio inmediatos orgánicos formados

básicamente por carbono (C),hidrógeno (H) y oxígeno (O). Los átomos

de carbono están unidos a grupos alcohólicos (-OH), llamados también

radicales hidroxilo y a radicales hidrógeno (-H).

En todos los glúcidos siempre hay un grupo carbonilo, es decir,

un carbono unido a un oxígeno mediante un doble enlace (C=O). El

grupo carbonilo puede ser un grupo aldehído(-CHO), o un grupo cetónico

(-CO-). Así pues, los glúcidos pueden definirse como polihidroxialdehídos

o polihidroxicetonas

GLÚCIDOS

CLASIFICACIÓN DE GLÚCIDOS

MONOSACÁRIDOS DISACÁRIDOS POLISACÁRIDOS

P.FÍSICAS Moléculas pequeñas

Sabor dulce

Solubles en agua

Cristalinos

Moléculas grandes

No tienen sabor dulce

Insolubles o poco en agua

No Cristalinos

SÍNTESIS Azúcares

simples

2 monosacáridos

unidos por enlace

glucosídico

Muchos monosacáridos

unidos por enlace

glucosídico

FÓRMULA

GENERAL (CH2O)n

n=3-9

C12H22O11

(Dos hexosas)

Cx(H2O)y

P.QUÍMICAS Todos

reductores

Algunos reductores

Algunos no reductores No reductores

MONOSACÁRIDOS

• (C H2 O)n

• Esqueleto carbonado con grupos alcohol o hidroxilo en todos los carbonos,

excepto en uno que es el grupo funcional que puede ser un grupo aldehido

(aldosas) o cetónico (cetosas).

aldotreosa

aldotetrosa

aldopentosa

aldohexosa

*

*

*

* * *

cetotreosa

cetotetrosa

cetopentosa

cetohexosa

*

*

PROPIEDADES

ISOMERIA ÓPTICA; La presencia de carbonos asimétricos da a estas moléculas,

disueltas en agua, la propiedad de la actividad óptica: Cuando una disolución de

monosacáridos es travesada por la luz polarizada al tener carbonos asimétricos desvían

el plano de vibración de ésta.

• Si la desvía hacia la derecha se le denomina dextrógiro (+)

• Si lo desvía hacia la izquierda se le denomina levógiro (-)

ISOMERIA: es una propiedad de ciertos compuestos químicos que con

igual fórmula química, es decir, iguales proporciones relativas de los átomos

que conforman su molécula, presentan estructuras moleculares distintas.

23

2. ISOMERIA ESTRUCTURAL: aquellos compuestos con la misma fórmula empírica pero diferente grupo funcional.

C6H12 O6

GLUCOSA FRUCTOSA

3. ESTEREOISOMERIA. Característica de aquellas moléculas con carbonos asimétricos

• EPÍMEROS

• ENANTIOMORFOS (O ENANTIÓMEROS)

• ANÓMEROS (en ciclación)

DIASTEROISÓMEROS:

misma composición pero

no son superponibles.

EPÍMEROS

Son dos monosacáridos que difieren únicamente en la posición de UN grupo

alcohol de un C asimétrico

ENANTIÓMEROS

Difieren en la posición de los grupos -OH de TODOS LOS C asimétricos. Imagen especular. Si el grupo –

OH del último carbono asimétrico queda hacia la derecha, decimos que es una forma D

Si el grupo _OH del último carbono asimétrico queda hacia la izquierda, decimos que es una forma L

D- glucosa L- glucosa

La mayoría de los

monosacáridos que

se encuentran en la

naturaleza son la

forma D

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/87/Chirality_with_hands.jpg

Ciclación

En disolución, los monosacáridos pequeños se encuentran en forma

lineal, mientras que las moléculas más grandes ( a partir de 5 C) ciclan su

estructura. La estructura lineal recibe el nombre de Proyección de

Fischer; la estructura ciclada de Proyección de Haworth. En la

representación de Haworth la cadena carbonada se cicla situada sobre un

plano. Los radicales de la cadena se encuentran por encima o por debajo

de ese plano.

ENLACE HEMIACETAL

NUEVO C ASIMETRICO;

C ANOMÉRICO

NUEVO –OH

ABAJO α

ARRIBA β

Anillos de 5 átomos = FURANOSAS

Anillos de 6 átomos= PIRANÓSIDO

Ciclación de los monosacáridos

En todas las aldosas

(pentosas o hexosas) el

hemiacetal se produce

entre el aldehído y el

alcohol del último átomo

de carbono asimétrico.

Hemiacetal: función que

se produce al reaccionar

un alcohol con un

aldehído.

Figura: grupos entre los

que se forma el

hemiacetal en la D

glucosa.

C

C

C

C

C

C

O

O

O

O

O

O

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

Para construir la fórmula cíclica …….

C

C

C

C

C

C

O

O

O

O

O

O

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

C

C

C

C

C

C

O

O

O O

O

H

H-O

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

Transformación de una fórmula lineal en una cíclica

C

C

C

C

C

C

O

O

O

O

O

H

H

H

H

O H

H

H

H

H

H

H

H

1) Transformación de una fórmula lineal en una cíclica

C

C

C

C

C

C

O

O

O

O

O

H

H

H

H

O H

H

H

H

H

H

H

H

2) Transformación de una fórmula lineal en una cíclica

C

C

C

C

C

C

O

O

O

O

O

H

H

H

H

O H

H

H

H

H

H

H

H

3) Transformación de una fórmula lineal en una cíclica

C

C

C

C

C

C

O

O

O

O

O

H

H

H

H

O H

H

H

H

H

H

H

H

4) Transformación de una fórmula lineal en una cíclica

C

C

C

C

C

C

O

O

O

O

O

H

H

H

H

O H

H

H

H

H

H

H

H

O

OH

H

OH

H

H

CH2OH

H

OH

C C

C

OH

H

C

C

Para proyectar la fórmula cíclica de una aldohexosa según la proyección de Haworth, esto es perpendicular

al plano de escritura, el carbono 1 o carbono anomérico se coloca a la derecha, los carbonos 2 y 3 hacia

delante, el carbono 4 a la izquierda y el carbono 5 y el oxígeno del anillo hacia detrás.

Los OH que en la fórmula lineal estaban a la derecha se ponen por debajo del plano y los que estaban a la

izquierda se ponen hacia arriba. En la formas D el -CH2OH se pone por encima y en las L por debajo.

El OH del carbono 1, OH hemiacetálico, 1 se pone hacia abajo en las formas alfa y hacia arriba en las beta.

C

C

C

C

C

C

O

O

O

O

H

H

H

H

O H

H

H

H

H

H

H

O

OH

H

OH

CH2OH

H

C C

C

OH

H

C

Para proyectar la fórmula cíclica de una cetohexosa según la proyección de Haworth, esto es perpendicular

al plano de escritura, el carbono 2, carbono anomérico, se coloca a la derecha, los carbonos 3 y 4 hacia

delante, el carbono 4 a la izquierda y el oxígeno del anillo hacia detrás.

Los OH que en la fórmula lineal estaban a la derecha se ponen por debajo del plano y los que estaban a la

izquierda se ponen hacia arriba. En la formas D el -CH2OH (carbono 6) se pone por encima y en las L por

debajo.

El OH hemicetálico se pone hacia abajo en las formas alfa y hacia arriba en las formas beta.

CH2OH

O H

La existencia de

sustituyentes voluminosos

(grupos OH y CH2OH) en el

anillo hace que resulten

favorecidas las

conformaciones silla que

presenten un máximo de

sustituyentes en disposición

ecuatorial.

El agente reductor es aquel elemento químico que suministra electrones

de su estructura química al medio, aumentando su estado de oxidación,

es decir; oxidándose.

El agente oxidante es el elemento químico que tiende a captar esos

electrones, quedando con un estado de oxidación inferior al que tenía,

es decir; reducido.

El ensayo con el licor de Fehling se funda en el poder reductor del grupo

carbonilo de un aldehído. Éste se oxida a ácido y reduce la sal de cobre (II)

en medio alcalino,óxido de cobre (I), que forma un precipitado de color rojo.

Un aspecto importante de esta reacción es que la forma aldehído puede

detectarse fácilmente aunque exista en muy pequeña cantidad. Si un

azúcar reduce el licor de Fehling a óxido de cobre (I) rojo, se dice que es

un azúcar reductor.

A B QUE PASA EN A

QUE PASA EN B

REDUCTOR REDUCIDO OXIDA PIERDE E

REDUCE GANA E

OXIDANTE SE OXIDA REDUCE GANA E

OXIDA PIERDE E

http://glucidos.blogspot.com/

Clasificación de las relaciones entre moléculas ¿Tienen la misma fórmula

molecular?

ó

¿Son iguales sus pesos

moleculares

y sus composiciones elementales?

SI NO No son isómeros

Son la misma

molécula

¿Son superponibles?

SI NO

Son isómeros Son isómeros

estructurales

¿Difieren únicamente en el arreglo

de sus átomos en el espacio? NO

SI

Son estereoisómeros

Son estereoisómeros

configuracionales

Son estereoisómeros

conformacionales

SI

¿Son aislables a temperatura

ambiente o próxima a ella?

NO SI

¿Es uno de ellos superponible con

la imagen en el espejo del otro?

NO

Son enantiómeros

Son quirales ¿Son superponibles con sus

respectivas imágenes en el espejo? SI NO Son aquirales

Son diasteroisómeros

HETEROPOLISACARIDOS

GLUCOCONJUGADOS O HETEROSIDOS

U HOMOSACARIDOS

DISACÁRIDOS Unión de dos monosacáridos que puede realizarse de dos formas:

1. ENLACE MONOCARBONÍLICO: C1 anomérico de un monosacárido y

C no anomérico del otro. Conservan el carácter reductor.

MALTOSA α-D-glucopiranosil-(1-4)- α-D-glucopiranosa

2. ENLACE DICARBONÍLICO

El enlace se produce entre los dos carbonos anoméricos de los dos

monosacáridos. Se pierde el poder reductor.

SACAROSA α-D-glucopiranosil-(1-2)- β-D-fructofuranósido

Azúcar de mesa

POLISACÁRIDOS Unión de muchos monosacáridos

mediante O-glucosídico.

ALMIDÓN

Mezcla de

Amilosa; unidades de maltosa con enlaces α(1-4) estructura

helicoidal

Amilopectina : maltosas α(1-4) con ramificaciones α(1-6)

GLUCÓGENO

Es el polisacárido de reserva propio de los tejidos animales. Se encuentra

en casi todas las células, pero en los hepatocitos y en las células musculares su

concentración es muy elevada

CELULOSA

Es el principal componente de la pared celular de los vegetales. Se puede

considerar como la molécula orgánica más abundante en la Naturaleza. Es un

polímero lineal de varios miles de glucosas unidas por enlaces β(1-4). Tiene una

estructura lineal o fibrosa, en la cual se establecen múltiples puentes de

hidrógeno entre los grupos hidroxilo de distintas cadenas yuxtapuestas,

haciéndolas impenetrables al agua, y originando fibras compactas que

constituyen la pared celular de las células vegetales.

Los seres humanos no tenemos beta glucosidasa, por lo que no se puede

digerir.

HETEROPOLISACARIDOS

Al hidrolizarse dan lugar a 2 o más osas o a algún compuesto

derivados de estos.

-HEMICELULOSA: glucosa galactosa y fructosa (pared celular)

-PECTINAS: cadenas de ácido galacturónico. Pared celular.

-AGAR-AGAR: polímero de galactosa. Espesante. Cultivo.

-GLUCOSAMINOGLUCANOS: ácido glucurónico y N

acetilglucosamina. Origen animal. Tejido conectivo:

• ACIDO HIALURÓNICO: sustancia intercelular del tejido

conjuntivo, líquido sinovial y del humor vítreo.

• CONDROITINA. Huesos, cartílagos, córnea y tejido conjuntivo.

• HEPARINA. Anticoagulante

HETERÓSIDOS

Unión del grupo –OH de un monosacárido o un oligosacárido con

un grupo aglucón (no glucídico).

•GLUCOLÍPIDOS. Pared bacteriana gram –

•GLUCOPROTEIDOS:

• mucinas, vias respiratorias, digestivas y urogenitales vs bacterias

• glucoproteinas (leche, hormonas, membrana plasmática)

• peptidoglucanos (mureína)

1. Explicar principales funciones de los glúcidos y poner ejemplos

2. Diferencias entre isómeros, epímeros, enantiomorfos

3. Explicar características estructurales y funcionales de los

polisacáridos. Cite tres ejemplos de polisacáridos de glucosa

4. Cuales son las principales diferencias (estructurales y

funcionales) entre celulosa, almidón y glucógeno

Función

energética

Función

estructural

Función de

información

Otras

funciones

Constituyen el

material energético

de uso inmediato

para los seres

vivos.

Participación

esencial en la

formación de

moléculas de

importancia

estructural.

Celulosa, pectina y

hemicelulosa.

La parte glicidica

de las

glicoproteinas y de

los glucolipidos da

a la célula una

señal de identidad

Lubricantes

Cementales

Anticoagulantes

......