Semana 25 Química...CARBOHIDRATOS: Este término se utiliza para nombrar a la gran clase de...
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Semana 25
Química
BIOMOLÉCULAS:
Las biomoléculas son las moléculas constituyentes de los seres vivos. Los seis
elementos químicos o bioelementos más abundantes en los organismos son el
carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre, los cuales
constituyen a las biomoléculas.
Se dividen en cuatro grupos principales: PROTEINAS, CARBOHIFRATOS, LIPIDOS
Y ACIDOS NUCLEICOS.
CARBOHIDRATOS:
Este término se utiliza para nombrar a la gran clase de compuestos que son
aldehídos o cetonas polihidroxilados, o sustancias que produzcan estos
compuestos por medio de la hidrolisis. Son una fuente importante de energía
para las plantas y animales. Los carbohidratos también llamados hidratos de
carbono son los azúcares, almidones y fibras que se encuentran en una gran
variedad de alimentos como frutas, granos, verduras y productos lácteos. Se
llaman hidratos de carbono, ya que a nivel químico contienen carbono,
hidrógeno y oxígeno.
MONOSACARIDOS:
También llamados azucares simples, estos tienen una cadena ramificada de 3
a 6 carbonos y no pueden fragmentarse en moléculas más pequeñas por
hidrolisis. Estos a su vez pueden clasificarse según el número de carbonos que
poseen en: triosas (3 carbonos), tetrosas (4 carbonos), pentosas (5 carbonos)
y hexosas (6 carbonos); también pueden clasificarse por la función que
desempeñan en aldosas y cetosas.
PENTANOSAS
RIBOSA: es una pentanosa importante en los seres vivos porque es
componente del ARN.
DESOXIRRIBOSA: es una pentanosa que forma parte del ADN.
HEXOSAS
GLUCOSA: es el azúcar más importante. También conocido como dextrosa.
En la sangre la glucosa se presenta en concentraciones de 70-90mg/ dl
MANOSA: forma parte de algunos polisacáridos y su función principal es
producir energía.
GALACTOSA: es un componente importante de los glucolipidos.
FRUCTOSA: también llamada Levulosa y azúcar en las frutas.
FORMA ESTRUCTURAL
LINEALES O DE FISCHER
En las proyecciones, el carbono con más alto grado de oxidación está en la
parte superior y el resto de la cadena se dibuja hacia abajo proyectando a la
izquierda y derecha los grupos unidos a los carbonos.
HEMIACETALICAS: aldopentosa, aldohexosa
HEMICETALICAS: cetohexosa.
CICLICAS O HAWORTH
• Representación bidimensional de anillo de 5 y 6 miembros de la forma cíclica de un monosacárido.
• Los grupos OH que aparecen a la derecha en una proyección de Fischer se dibujan hacia abajo
• Los grupos OH que están a la izquierda se dibujan hacia arriba
ACTIVIDAD OPTICA
Es la capacidad de una sustancia para hacer girar el plano de la luz
polarizada. Por lo contrario, si una sustancia no desvía la luz polarizada en un
plano, no posee actividad óptica.
Si la luz gira hacia la derecha la sustancia es DEXTROGIRA (+)
Si la luz gira hacia la izquierda la sustancia es LEVÓGIRA (-)
-CONFIGURACION D- Y L-
Estos prefijos únicamente sirven para indicar la configuración absoluta de la
molécula. Un azúcar D es aquel que posee la misma configuración en el
penúltimo átomo de carbono al igual que el D-gliceraldehído.
Un azúcar L- es aquel que posee la misma configuración en el penúltimo
átomo de carbono al igual que el L-gliceraldehído.
La mayoría de carbohidratos se presentan en la naturaleza con configuración
D pero algunos como la L-fucosa, presentan configuración L
-L-FUCOSA
Este monosacárido es un desoxiazúcar, le falta un oxígeno en la posición 6 Su
fórmula molecular : C6H12O5 . Es uno de los sacáridos anclados en la
membrana externa del eritrocito, que participan en la diferenciación de
grupos sanguíneos. También se halla en la membrana externa de células de
mamíferos, plantas, insectos.
ISOMEROS
Son compuestos distintos con la misma fórmula molecular, Se clasifican en
isómeros estructurales y estereoisómeros. Los isómeros estructurales difieren
en la forma de unión de sus átomos y se clasifican en isómeros de cadena,
posición y función.
Estereoisómeros
son isómeros que solo difieren en cómo se orientan sus átomos en el espacio.
Sin embargo, sus átomos están enlazados.
Los isómeros cis y trans son un tipo de estequiometria. El estudio de la
estructura y química de los Estereoisómeros se conoce como estereoquímica.
Los isómeros cis-trans también se les conoce como Isómeros geométricos, ya
que difieren en la geometría de los grupos de un enlace doble.
Los isómeros cis siempre es el que tienen los grupos iguales del mismo lado
del enlace doble.
El isómero trans tiene los grupos por iguales en lados opuestos del enlace
doble
ISOMERÍA ÓPTICA O ENANTIOMERÍA: cuando un compuesto contiene al menos
un Carbono Asimétrico o Quiral, pueden formarse dos moléculas distintas
DIASTEREÓMEROS: cuando un compuesto posee más de un átomo de Carbono
Asimétrico o Quiral, se pueden encontrar Formas Enantioméricas
Polarimetro
Es un instrumento mediante el cual podemos determinar el valor de la
desviación de la luz polarizada por un estereoisómero ópticamente activo
(enantiómero) (ver isomería y estereoisomería).
Luz Polarizada
La luz se puede describir como una onda vibra perpendicularmente a su
dirección de propagación. La vibración puede ocurrir en un número infinito de
planos en ángulos rectos respecto a la dirección en que avanza la luz, se
considera que la velocidad de la luz en el vacío es de 3·10⁸ m/s
De la luz que vibra en todos los planos posibles se dice que es No Polarizada
Enantiomeros
Son isómeros ópticos que son imágenes especulares que no pueden ser
superpuestos, los enantiometros tiene propiedades físicas y químicas
idénticas, hacen girar el plano de la luz polarizada en un plano el mismo
número de grados pero en direcciones opuestas
Enantiomeros en los sistemas biológicos: la mayoría de los compuestos que
son activos en los sistemas biológicos consta de un solo enantiometro rara vez
son activos ambos enantiometros de las moléculas biológicas por ejemplo hay
formas D y L para todos los aminoácidos excepto para la glicina
Diastereoisomeros
Son una clase de estereoisomeros que no son superponibles, pero tampoco son
imagen especular el uno del otro, no son enantiomeros entre si
En estos ejemplos podemos observar que Los diastereoisomeros no son
imágenes especulares uno del otro en la cual difieren en sus propiedades
físicas y químicas. Por ello pueden separarse mediante procedimientos
de destilación, cristalización o cromatografía
Epimero
Son isómeros ópticos que solo difieren en la configuración absoluta de uno de
los atomos de carbono asimétricos en la moléculas, al cambiar la
configuración en el carbono epimerico, un epimero se convierte en el otro
La hexosa más común, la d-glucosa, también conocida como dextrosa y azúcar
sanguínea, se encuentra en frutas, verduras, jarabe de maíz y miel. La d-
glucosa es un bloque constructor de los disacáridos sacarosa, lactosa y
maltosa, y de polisacáridos como amilosa, celulosa y glucógeno. En el cuerpo,
la glucosa normalmente se presenta en concentración de 70-90 mg/dL de
sangre. La glucosa en exceso se convierte en glucógeno y se almacena en el
hígado y los músculos.
La galactosa, es una aldohexosa que se obtiene a partir del disacárido
lactosa, que se encuentra en la leche y los productos lácteos. La galactosa es
importante en las membranas celulares del cerebro y el sistema nervioso. La
única diferencia en las proyecciones de Fischer de la d-glucosa y la d-
galactosa es el ordenamiento del grupo OH en el carbono 4.
La acumulación de galactosa en la sangre y los tejidos puede ocasionar
cataratas, retraso mental, retraso del crecimiento y enfermedad hepática
ANÓMEROS
Reacción de Molish
La reacción de Molish es una reacción que presenta la propiedad de teñir cualquier carbohidrato
presente en una disolución, el nombre de esta reacción se deriva en honor del botánico austriaco Hans
Molish.
La reacción entre el ácido sulfúrico y el α-Naftol forma un anillo de color verde claramente visible,
cuando no hay Glúcidos. Cuando la concentración de glúcidos es alta, se forma un precipitado rojo que
al disolverse, colorea la solución. La reacción de Molish es considerada como una prueba general para
identificación de Glúcidos y un resultado negativo excluye la presencia de estos. La presencia de
Glúcidos se pone de manifiesto por la formación de un anillo de color púrpura-violeta en la interface.
Propiedades que ayudan a llevar a cabo la
reacción de Molish
Carbohidrato + H2SO4 + α-NAFTOL Derivado furfural (color marrón o violeta)
Imágenes de resultados de reacción de
Molish, prueba realizada en laboratorio
En esta prueba todos los
azucares son positivos a
la reacción de Molish
debido a que dieron
como resultado un
precipitado marrón
Reacción de Benedict
La prueba de Benedict es otra de las reacciones de oxidación, que ayuda al reconocimiento de azúcares
reductores, es decir, aquellos compuestos que presentan su OH anomérico libre, como por ejemplo la
glucosa, lactosa o maltosa, en la reacción de Benedict, se puede reducir el Cu2+ que presenta un color azul,
en un medio alcalino, el ion cúprico (otorgado por el sulfato cúprico) es capaz de reducirse por efecto del
grupo aldehído del azúcar (CHO) a su forma de Cu+. Este nuevo ion se observa como un precipitado rojo
ladrillo correspondiente al óxido cuproso (Cu2O), que precipita de la solución alcalina con un color rojo-
naranja, a este precipitado se lo considera como la evidencia de que existe un azúcar reductor.
Por ejemplo en la muestra de sacarosa, el compuesto que actúa como oxidante es el Cu+2 y por ende no se
forma un precipitado, por lo que se deduce en base a la evidencia de una coloración azul, lo cual significa
que se trata de un azúcar no reductor. Mediante la reacción de Benedict se pueden identificar azúcares
reductores y no reductores.
Propiedades que ayudan a llevar a cabo la reacción de
Benedict
Carbohidrato + Cu+2 (color azul) carbohidrato oxidado + Cu2O (color rojo ladrillo)
Imágenes de resultados de la reacción de
Benedict en prueba de laboratorio