Los glúcidos son biomoléculas orgánicas, ya que es una biomolécula presente únicamente en nuestro organismo. Esta biomolécula está constituida por una o más cadenas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno en la proporción (CH2O). Posee un grupo carbonilo que puede estar en extremo de cadena formando aldosas o en el interior de cadena formando cetonas, también tiene grupos hidroxilos (-OH) y radicales hidrógeno (-H) unidos a átomos de carbono. Los glúcidos los podemos clasificar en: osas, donde entran los monosacáridos que son los glúcidos formados por una sola cadena, tienen de 3 a 7 átomos de carbonos, tiene unas propiedades físicas ( son blancos, sólidos, cristalinos, dulces e hidrosolubles) y unas propiedades químicas ( capacidad para oxidarse, que se comprueba en el laboratorio mediante el reactivo de Fehling, y su capacidad para aminarse). Pueden estar en estructura lineal (Fisher) o si están disueltas en agua, en una estructura cíclica ( proyección de Haworth), cuando tienen esta forma pueden unirse unas con otras mediante en enlace o-glucosídico y también pueden establecer uniones con un compuesto aminado llamadas n-glucosídico. También poseen una actividad óptica debido a la presencia de carbonos asimétricos que al incidir un rayo de luz polarizada por una disolución donde se encuentre la molécula, esta desviará la luz hacia la derecha por lo que serán dextrógiras o a la izquierda por lo que serán levógiras que esto no tendrá nada que ver con la forma D o L de los monosacáridos ya que estas formas vienen determinadas por la posición del radical hidroxilo en la estructura de Fisher, si está a la derecha tendrá forma D y si está a la izquierda tendrá forma L. Por otro lado tenemos otro gran grupo denominado osas compuesto de los oligosacáridos, los polisacáridos y los glúcidos asociados a otras moléculas. Los oligosacáridos son aquellos formados por 2 hasta 10 monosacáridos unidos que tienen las mismas propiedades físicas y químicas que los monosacáridos, dentro de este grupo destacamos los disacáridos que es la unión de dos monosacáridos, los disacáridos más importantes son: la maltosa, la celobiosa, la lactosa y la sacarosa. Los polisacáridos tienen otras propiedades físicas que los anteriores, son sólidos amorfos, completamente insolubles, no tienen sabor dulce y tampoco tienen poder reductor. Los podemos clasificar en dos subgrupos: los homopolisacáridos que están formados por un solo tipo de monosacárido donde podemos destacar el almidón, el glucógeno, la celulosa y la quitina; y los heteropolisacáridos formados por diferentes monosacáridos como las pectinas, la hemicelulosa y el agar-agar. Por último tenemos el último grupo, los glúcidos asociados a otors tipos de moléculas donde destacamos los glucolípidos, las glucoproteínas, los pectidoglucanos y los proteoglucanos.
Los glúcidos tienen ciertas funciones que son la energética (glucosa, almidón y glucógeno), estructural (celulosa y quitina), especificidad en la membrana plasmática ( glucoproteinas y glucolípidos), otras funciones específicas ( antibiótico, vitaminas, anticoagulante, inmunológica, enzimática y hormonal) y los principios activos de las plantas medicinales (cardiotónicos, cianogenéticos, glicirrina, antracénicos y tanósidos).
Aquí teneis un esquema del tema:
Imagen propia
Aquí os he dejado algunos de los monosacáridos más importantes y que tendremos que estudiar más información sobre ellas de donde se encuentran y por qué son importantes para nosotros.
Imagen propia
EN CLASE
Se plantearon distintas preguntas que se iban a ir respondiendo:
Apartado 1: La glusosa también se conocida como dextrosa debido a que siempre es dextrógira.
Apartado 2: La fructosa se conoce también como levulosa poruqe siempre es levógira.
Apartado 3:
Apartado 4: El enlace monocarbonílico es el que se establece entre el carbono carbonílico del primer monosacárido y y un carbono no carbonílico del segundo. El enlace dicarbonílico es aquel que se establece entre el carbono carbonílico del primer monosacárido y el carbono carbonílico del segundo.
Apartado 5: El enlace N-glucosídico se forma entre un -OH de un glúcido y un compuesto aminado. Mediante ete enlace se forman aminoazúcares.
Apartado 6: Los disacáridos característicos son la maltosa, la celobiosa, la lactosa y la sacarosa
Apartado 7: Los disacáridos que no tienen poder reductor son los que poseen un enlace dicarbonílico, esto es porque no queda libre ningún carbono carbonílico y por lo tanto la reacción no se produce ya que esta reacción ocurre en un carbono carbonílico. Esto le ocurre a la sacarosa.
Apartado 8:
EVALUACIÓN GLÚCIDOS
1) La D-glucosa es una aldohexosa. Explica:
a) ¿Qué significa ese término? La D-glucosa aldohexosa es un monosacárido formado por seis átomos de carbono. Sabemos que los glúcidos tienen un grupo carbonilo el cual podemos encontrar en extremo de cadena formando aldosas o en el interior de cadena formando cetosas. En este caso el prefijo aldo- indica que es aldosa y por lo tanto su grupo carbonilo va en extremo de cadena. La D nos indica que su carbono asimétrico más alejado del grupo carbonilo en este caso el carbono 5 tiene el grupo hidroxilo (-OH) a la derecha, si este estuviera a la izquierda sería una L.
b) ¿Qué importancia biológica tiene la glucosa? La glucosa, también conocida como dextrosa por ser muy dextrógira (debido a que al atravesar una disolución de glucosa con un rayo de luz polarizada la desvía hacia la derecha o a la izquierda, en este caso es a la derecha por lo que sería destrógira, si lo desviara a la izquierda sería levógira), aporta la mayor parte de la energía que necesitan las células, por su capacidad de atravesar la membrana plasmática sin necesidad de ser transformada en moléculas más pequeñas. Algunas células como las neuronas y los glóbulos rojos dependen exclusivamente de la glucosa como fuente de energía . Es degradada parcial o totalmente en las mitocondrias para obtener energía. En la naturaleza se encuentra libre en los frutos maduros como la uva, el citoplasma celular y el medio interno de los animales. Polimerizada da lugar a polisacáridos con función de reserva energética como el almidón de los vegetales o el glucógeno de los animales, o con función estructural , como la celulosa de las plantas.
c) ¿Qué diferencia existe entre la D-glucosa y la L-glucosa, y entre la α y la β C D- glucopiranosa? La glucosa posee seis carbonos de los cuales cuatro de ellos son asimétricos, nos tenemos que fijar en el carbono 5, si el grupo hidroxilo(-OH) está a la derecha tendrá la forma D y si está a la izquierda tendrá la forma L. Diferenciamos la α y la β de una molécula cuando al ciclarla el grupo OH es igual o no al plano CH2OH, si es igual tendrá la forma cis o β y si no es igual tendrá la forma trans o α.
2) Dentro de un grupo de biomoléculas orgánicas se puede establecer la clasificación de:
monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos.
Homopolisacáridos y heteropolisacáridos
Función energética (reserva) y función estructural.
a) cita un ejemplo diferente para cada uno de los tipos diferenciados en la clasificación 1, 2 y 3 (total 7 moléculas).
Para la clasificación uno: Monosacáridos como la fructosa; Oligosacáridos como la sacarosa; Polisacáridos como el glucógeno.
Para la clasificación dos: Homopolisacáridos como el glucógeno y heteropolisacáridos como la pectina.
Para la clasificación tres: Función energética (reserva) como el almidón y de función estrctural como la celulosa
b) ¿En base a qué criterio se establece la clasificación número 2 ?
La clasificación numero dos está determinada dependiendo de las moléculas que lo componen, si estas moléculas son todas iguales, es decir, utilizan el mismo monosacárido estarán en el grupo de los homopolisacáridos y si el polímero está formado por monosacáridos diferentes estará en el grupo de los heteropolisacáridos.
3) En relación a los glúcidos:
a) Indica cuál de los siguientes compuestos son monosacáridos, disacáridos o polisacáridos: sacarosa, fructosa, almidón, lactosa, celulosa y glucógeno.
Monosacárido: Fructosa.
Disacáridos: Lactosa y sacarosa.
Polisacáridos: Almidón, celulosa y glucógeno.
b) Indica en qué tipo de organismos se encuentran los polisacáridos indicados en el
apartado anterior.
El almidón es el polisacárido propio de los vegetales que se acumula en forma de granulos en el interior de los plastos de la celula.
La celulosa es un polisacárido propio de los vegetales, que constituye el elemento más importante de la pared celular.
El glucógeno es el polisacárido propio de los animales. Se halla en gran cantidad en el interior de las celulas de hígado, lo que constituye la reserva energética general del organismo y también en las celulas de los músculos, donde se encuentra la reserva exclusiva de los músculos.
c) Indica cuál es la función principal de los polisacáridos indicados en el apartado a).
El almidón es el polisacárido de reserva propio de los vegetales.
La celulosa es un polisacárido con función estructural propio de los vegetales.
El glucógeno es el polisacárido con función de reserva energética propio de los animales.
d) Cita un monosacárido que conozcas y que no se encuentre en la relación incluida en el apartado a).
La quitina, componente esencial del exoesqueleto de los antrópodos.
4) Realiza todos los pasos de la ciclación de una D-galactosa hasta llegar a una α-D- galactopiranosa.
Imagen propia
5) Dibuja un epímero de la L-ribosa y su enantiómero.
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REPASO CON EXAMEN PAU
Ejercicio 1: Bloque I: Base molecular y fisico-química de la vida.
1) Explica qué son los bioelementos primarios, bioelementos secundarios y los oligoelementos, dando 4 ejemplos de cada uno de ellos.
Los bioelementos primarios son los bioelementos indispensables para la formación de las biomoléculas orgánicas: glúcidos, lípidos, proteinas y ácidos nucléicos, que están presentes en todos los seres vivos. Entre ellos destacan C,H,O y N.
Los bioelementos secundarios son son aquellos que pueden encontrarse en las biomoléculas orgánicas o bien en otras biomoléculas. Se pueden distinguir dos tipos: los indispensables, que son imprescindibles
2) Define qué es una solución tampón o amortiguadora. Indica por qué es importante para los seres vivos el mantenimiento de PH.
Una solución amortiguadora es aquella encargada de mantener el pH de nuestro cuerpo constante mediante la adición de ácidos o bases al medio, esto es necesario para el buen mantenimiento y funcionamiento de nuestro organismo. Este pH será neutro, ni muy ácido ni muy básico, sobre el valor siete. Diferenciamos dos tipos de soluciones tampón: el tampón fosfato y el tampón bicarbonato.
3) Explica brevemente:
a) ¿Qué diferencia estructural hay entre una aldosa y una cetosa.
La fórmula molecular es la misma, pero cambia el grupo funcional. Aldosas tienen un grupo carbonilo en extremo de cadena y la cetosa tiene el grupo carbonilo en el interior.
b) Relaciona los conceptos de carbono asimétrico y esteroisómeros.
Los carbonos asimétricos son aquellos que están unidos a cuatro enlaces saturados por radicales diferentes que suelen ser los del interior de la molécula. Las moléculas pueden tener esteroisómeros con otras moléculas de tipo enantiómeros que será su imagen especular ( espejo) y de tipo epímero que son los demás que cambian la posición de sus radicales.
Ejercicio 2: Bloque I: Base molecular y ficico- química de la vida.
1) La frase " el gliceraldehído es una aldotriosa y la dihidroxiacetona es una cetotriosa", ¿ Es verdadera o falsa?¿ Pueden tener diferentes esteroisómeros estas moléculas? Justifica ambas respuestas.
La frase es verdadera porque el gliceraldehído tiene el grupo carbonilo en un extremo y la dihidroxiacetona tiene el grupo carbonilo en el centro. El gliceraldehído puede tener esteroisómeros, tanto epímeros como enantiómeros. Sin embargo, la dihidrioxiacetona carece de carbono asimétrico y por esta razón no tiene esteroisómeros.
2) El suero fisiológico que se inyecta por vía intravenosa a los enfermos es isotónico respecto al medio intracelular de los glóbulos rojos. ¿Por qué es importante que sea así?¿Qué ocurriría si el medio en el que se encuentran los glóbulos rojos fuera hipertónico?¿Y si fuera hipotónico?
Es importante que el medio sea isotónico para que no varíe la cantidad de agua del interior de la célula. Si el medio fuese hipertónico la célula se comprimiría y podría llegar a ocurrir el fenómeno de crenación, en el que la célula queda destruida por deshidratación al eliminar el agua de su interior. Y si fuese hipotónico la célula se inflaría y podría llegar a ocurrir el fenómeno de hemólisis, en el cual, la célula estallaría debido a la presión del agua que entraría a su interior.