Carbohidratos Flashcards
Son las biomoléculas más abundantes
Carbohidratos
Funciones de los carbohidratos
- Almacén de energía
- Estructural
- Metabolitos intermedios
- Almacén de info. genética
- Reconocimiento celular
- Combustible de uso inmediato
- Marcaje proteico intracelular
- Plegamiento proteico
- Aumenta la solubilidad de las proteínas
- Evita que proteína sea digerida por proteasas
- Función de detoxificación
Parte de la molécula de los carbohidratos que facilita la interacción con el agua
Grupos carbonilo (-OH)
Función estructural
- Celulosa
- Polisacáridos de las membranas celulares
- Pared bacteriana
- Exoesqueleto de insectos (Quitobiosa)
- Artrópodos
Función de detoxificación
Compuestos tóxicos se conjugan con ácido glucurónico que los hace más solubles y por lo tanto provoca que se eliminen por orina
Monosacáridos
- Más sencillo
- Cn(H2O)n
- No se hidrolizan a carbohidratos más simples
- Se clasifican según su número de carbonos y al posición de su grupo funcional (aldosas o cetosas)
Triosas
3 carbonos
- Aldosa: gliceraldehído
- Cetosa: dihidroxicetona
Tetrosas
4 carbonos
- Aldosa: eritrosa
- Cetosa: eritrulosa
Pentosa
5 carbonos
- Aldosa: ribosa
- Cetosa: ribulosa
Hexosa
6 carbonos
- Aldosa: glucosa
- Cetosa: fructosa
Heptosa
7 carbonos
- Cetosa: Sedoheptulosa
Gliceraldehído
- Grupo aldehído (aldotriosa)
- Alcohol primario
- Alcohol secundario
Dihidroxicetona
- Grupo cetona (cetotriosa)
- 2 alcoholes primarios
Tautómeros
Isómeros estructurales que varían en la posición de sus hidrógenos y de sus dobles enlaces.
Ej. gliceraldehído y dihidroxicetona
Intermediario gliceraldehído y dihidroxicetona
Enediol
- Reacción muy lenta
- Compuestos muy estables
Proyección de perspectiva
- Líneas discontinuas: hacia el interior del plano
- Líneas continuas: hacia el exterior del plano
Isomería
Existen diferentes formas en las que s pueden unir los mismo átomos para formar moléculas diferentes y con propiedades físicas y/o químicas distintas.
Carbono quiral
átomo de carbono que está enlazado con cuatro sustituyentes o elementos diferentes
Carbono anomérico
Carbono del grupo carbonilo
Isomería óptica
Los compuestos que presentan isomería óptica tienen la propiedad de hacer girar el plano de la luz polarizada hacia la derecha o hacia la izquierda.
Clasificación isómeros
A. Isómeros estructurales
B. Estereoisómeros
- Diasteroisómeros: isómeros geométricos
- Enantiómeros: isómeros ópticos
Isómeros estructurales
Compuesto con la misma fórmula molecular pero que difieren en su estructura molecular
Estereoisómeros
Compuestos con la misma fórmula molecular y sus átomos conectados de la misma forma, pero difieren en su orientación tridimensional
Diasteroisómeros
Isómeros geométricos
- No son superponibles ni son imágenes especulares
- Cis Y Trans
Enantiómeros
Isómeros ópticos
- Imágenes especulares y no superponibles entre sí
Epímeros
Estereoisómeros en los que los compuestos difieren en la conformación al rededor de un solo centro de quiralidad
Anómeros
Isómero de un monosacárido de más de 5 carbonos que se ha ciclado y ha formado un enlace hemiacetal o hemicetal.
- a o B
Cálculo del número de enantiómeros
Una molécula con n centros quirales tiene 2^n enantiómeros
aldohexosa: 4 centros quirales= 2^4= 16
Enantiómeros: clasificación L- D
Se toma en cuenta en carbono más alejado del carbono anomérico (carbono del grupo funcional)
- Configuración D: derecha +
- Configuración L: izquierda -
Enantiómeros: clasificación R o S
Se rota la molécula de forma que el grupo de menor prioridad quede más alejado. Si los grupos funcionales disminuyen de importancia en sentido de las manecillas es R y si disminuyen en sentido contrario a las manecillas es S
Proyección de Howard
Ciclación ocurre en presencia de 5 o más carbonos y se produce por la formación de un enlace intramolecular en el que el grupo carbonilo reacciona con el grupo hidroxilo (OH) del carbono asimético más alejado del grupo funcional
Enlace hemicetal
Grupo carbonilo forma parte de una cetona (cetosa)
Enlace hemiacetal
El grupo carbonilo forma parte de un aldehído (aldosa)
Pirano
Estructura cíclica de 6 miembros
furano
Estructura cíclico de 5 miembros (aunque la molécula cuente con 6 carbonos)
Estructura de bote y silla
Se utiliza para las hexosas
Derivados de los monosacáridos
- Ésteres de fosfatos
- Ácidos y lactonas
- Alditoles
- Aminoazúcares
- Glucósidos
- Desoxiderivados
Ésteres de fosfato
- Actúan como intermediarios en las rutas metabólicas
- Tienen un pKa para las dos fases de ionización del fosfato y por lo tanto se encuentran como monoaniones y dianiones
Ácidos y lactonas
Los monosacáridos pueden oxidarse y producir formas distintas. Esta capacidad permite que tengan poder reductor.
- Oxidación del C1: ácido- D- glucónico
- Oxidación del C6: ácido- D- glucurónico
Alditoles
La oxidación de su grupo carbonilo da como resultado un polihidroxilo. Alcoholes que derivan de monosacáridos
- Inositol: forma parte de los fosfoinositoles (lípidos de membrana) y su hidrólisis da lugar a señales químicas importantes en la regulación de la actividad celular
- Glicerol: derivado del gliceraldehído
Aminoazúcares
Sustitución de un grupo OH por un grupo amino NH2.
- Glucosamina
- Galactosamina
Glucósidos
Se obtienen por la eliminación de H2O entre el grupo hidróxido anomérico y el grupo hidróxido de otro monosacáridos. Esto da lugar a un enlace O glicosídico
Desoxiderivados
Sustitución de un OH por un H.
- 6- desoxi-L- manosa
- 2-D- desoxirribosa: se encuentra en el ADN
- 6-desoxi- galactosa: fucosa
Disacáridos: enlace
Enlace glicosídico
- O- glicosídico: a partir de un OH
- N- glicosídico: a partir de un NH2
- S- glicosídico: a partir de un SH (tiol)
Enlace monocarbonílico
Entre el OH del carbono anomérico y el OH de un carbono no anomérico del segundo monosacárido. Tiene poder reductor porque queda un grupo hidróxido en el carbono anomérico del segundo monosacárido
Enlace dicarboníclico
Enlace entre los grupos hidróxido de los dos carbonos anoméricos. No tiene poder reductor.
Glucósido
Glicona unida a una aglicona por enlace glicosídico. El enlace glicosídico puede ser roto por enzimas glicosidasas
- Glicona: monosacárido
- Aglicona: no monosacárido
Glicósido: holósido
La aglicona también es otro monosacárido
Glicósido: heterósido
La aglicona es un compuesto distinto
- Gluproteínas
- Glucolípidos
Monosacáridos de importancia
- Maltosa
- Sacarosa
- Lactosa
- Celobiosa
Maltosa
- Dos moléculas de a-D- glucosa
- Enlaces monocarbonílicos a(1-4)
- Carácter reductor
- Hidrólisis de almidón o glucógeno
Sacarosa
- a-D- glucosa y B-D- fructosa
- Enlace dicarbonílico (no reductor)
- Azúcar de uso común
Lactosa
- B-D- galactosa y B-D- glucosa
- Enlace monocarbonílico a (1-4)
- Poder reductor
- Leche de los mamíferos
Celobiosa
- 2 moléculas de B-D- glucosa
- Enlace monocarbonílico B (1-4)
- Poder reductor
- Hidrólisis de celulosa
Enzimas glicosidasas
Hidrólisis del enlace glicosídico
- Catabolismo de di-oligo y polisacáridos
Nomenclatura
- Tipo de carbono anomérico: a o B
- Forma anomérica
- Piranosa o furanosa
- Carbonos del enlace
Enlace monocarbonílico: OSIL y OSA
Enlace dicarbonílico: OSIL y ÓSIDO
Enlaces glicosídicos más frecuentes
a (1-1)
a (1-2)
a (1-4)
a (1-6)
Polisacáridos
Moléculas de alto peso molecular formadas por la unión de monosacáridos mediante enlaces glucosídicos
- Homopolisacáridos
- Heteropolisacáridos
Homopolisacáridos
- Amilopectina
- Amilosa
- Celulosa
- Glucógeno
- Quitina
Polisacáridos del almacén de energía
Almidón - Amilosa - Amilopectina Glucógeno Dextranos
Almidón
- Almacén de energía en las plantas
- Compuesto de amilosa y amilopectina
- Puede ser degradado por las amilasas
Amilosa
- Homopolisacárido LINEAL
- 250-300 unidades de a- D- glucopiranosa
- Enlaces a (1-4)
Amilopectina
- Homopolisacárido RAMIFICADO
- 100 unidades de a-D- glucopiranosa
- Enlaces a(1-4) y a (1-6) en ramificaciones
- Se ramifica cada 25-30 unidades de glucopiranosa
Glucógeno
- Homopolisacárido ramificado
- a- D- glucopiranosa
- Glucano (derivado de glucosa)
- Enlaces a(1-4) y a (1-6)
- Más ramificado que amilopectina: cada 8-15 monómeros y su peso es más elevado
Dextranos
- Polisacárido de reserva en bacterias
- Cadenas de glucosa
- Enlaces a (1-6)
- Ramificaciones en a (1-4) y a (1-3)
Polisacáridos estructurales
- Celulosa
- Quitina
- Queratina
- Colágeno
Celulosa
- Homopolisacárido
- Pared celular
- Glucosas
- Lineal
- Enlace B (1-4): no puede ser degradado por animales
- Puentes d hidrógeno entre cadenas yuxtapuestas
Polisacáridos derivados
Formados por la condensación acetálica de los monosacáridos derivados
Derivado homopolisacárido: quitina
- Polisacárido estructural
- Lineal
- Exoesqueleto de artrópodos y paredes de hongos
- 120 unidades de acetilglucosamina
- B (1-4)
Derivados heteropolisacáridos
Glucosaminoglicanos y mucopolisacáridos
- Unidades repetidas de disacáridos
- N- acetilgalactosamina o N- acetilglucosamina
- Forman complejos de proteoglucanos
Condroitin sulfato A
- 40 a 60 residuos de ácido glucurónico y N- acetilgalactosamina- 4- sulfato
- Cartílago, huesos y válvulas del corazón
Condroitin sulfato B
- Ácido glucurónico y N- acetilgalactosamina- 6- fosfato
- Asociado al A
Dermatán sulfato
- Acido L- idurónico y N- acetilgalactosamina 6- sulfato
- Piel, vasos sanguíneos y válvulas del corazón
Queratán sulfato
- D- galactosa y N- acetilglucosamida- 6- fosfato
- Puede contener proporciones variables de otros monosacáridos
- Presente en tejidos avasculares: córnea y discos intervertebrales
Heparán sulfato
Ácido D- glucorónico o L- idurónico y N- acetilglucosamina
Heparina
- Parecida al heparán sulfato pero con mayor grado de sulfatación
- Propiedades anticoagulantes
Ácido hialurónico
- Ácido glucurónico y N- acetilglicosamina B(1-3)
- Glicosaminoglicano de mayor peso molecular
- Localización: humor vítreo, líquido sinovial y tejidos de origen mesodérmico
- No está sulfatado ni unido a proteínas
- Hidratado
- barrera contra la difusión
Complejos de proteoglucanos
Proteína central unida a glucosaminoglicanos
Agrecano
- Se asocian con el ácido hialurónico
- Cada molécula de agrecano tiene unidas moléculas de queratán sulfato y condroitín sulfato
Sindecano
- Unido a 3 cadenas de condroitín sulfato y 2 de heparán sulfato
Glucoproteínas
- Proteína unida a oligosacáridos o polisacáridos
- Enlace N- glicosídico u O- glicosídico
Son diferentes de los proteoglucanos porque estos están conformados por una proteína central y un glucosaminoglicano (formados por derivados de monosacárido)
Tipificación de los grupos sanguíneos
Enlace O- glicosídico
Glucolípidos
Oligosacáridos unidos a lípidos por enlaces O- glicosídicos
Peptidoglicanos
- N-acetilglucosamina y el Ácido N-acetilmurámico
- Cadenas unidas a tretapéptidos que están unidos entre sí por puentes de pentaglicina
- Enlaces β-1,4
- Pared celular bacteriana
Ácidos tetoicos
Polímeros de N- acetilglicosamina, un polialcohol (glicerol o ribitol) y fosfato unidos mediante enlaces fosfodiéster al ácido fosfórico.
Se encuentran en la pared celular de las bacterias Gram-positivas y sirve para unir capas de peptidoglicano
Lipopolisacáridos
El lipopolisacárido (LPS) o endotoxina es el mayor componente de la membrana externa de las bacterias Gram negativas
