Tema de glúcidos

1. 23/09/2022
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LOS GLÚCIDOS
CONCEPTO Y CLASIFICACIÓN
• Los glúcidos son biomoléculas
orgánicas formadas por C, H y O.
• Su fórmula empírica suele ser Cn(H2O)n.
• Son polialcoholes con un grupo
carbonilo (= polihidroxicarbonilos).
– Grupo alcohol o hidroxilo: –OH → R–OH
– Grupo carbonilo: C=O → R–CO–R’
• Aldehído (= carbonilo terminal)  R–C
• Cetona (= carbonilo no terminal)  C=O
H
O
R’
R
• Según el número de unidades moleculares que
poseen, LOS GLÚCIDOS se clasifican en:
– Monosacáridos: son las unidades más simples. Por
tanto, son el “ladrillo” estructural que conforma el
resto de glúcidos.
– Oligosacáridos: unión de unos pocos
monosacáridos.
• Disacáridos: formados por la unión de dos monosacáridos
• Trisacáridos…
– Polisacáridos: unión de muchos monosacáridos.
Ver la clasificación completa en: GoConqr (compleja
con explicaciones, más simple sin explicaciones)
MONOSACÁRIDOS
• Formados por una sola cadena de
polialcohol con un grupo aldehído o
cetona.
Aldehído Cetona
• Muy solubles en agua (polaridad del –OH).
• Dulces.
• No pueden descomponerse por hidrólisis.
• Son reductores: El grupo aldehído o cetona puede
reducir el Cu2+ (a Cu+), lo que se usa para su
reconocimiento (prueba Fehling).
• Pueden formar enlaces O-glucosídicos.
• Pueden formar enlaces hemiacetálicos internos.
• Su principal función es energética.
• También forman parte de la composición de moléculas
diferentes (ácidos nucleicos, ATP, heterósidos…).
Propiedades
físicas
Propiedades
químicas
Funciones

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ESTRUCTURA
• Cadenas más frecuentes: 3C (triosas),
5C (pentosas), 6C (hexosas)
• Aldosas: tienen en el primer carbono el
grupo aldehído
• Cetosas: tienen en el segundo carbono
el grupo cetona
• Se combinan los términos: aldohexosa,
cetopentosa,...
Nomenclatura de monosacáridos (resumen 1)
Aldo-
Ceto-
-tri-
-tetr(a)-
-pent(a)-
-hex(a)-
-hept(a)-
-oct(a)-
-non(a)-
-osa
Ya podemos diferenciar varios C6H12O6, como fructosa (cetohexosa) de glucosa
(aldohexosa).
PERO no podemos diferenciar glucosa (aldohexosa) de galactosa (aldohexosa).
Por ello los nombres tradicionales (no sistemáticos) se usan muy ampliamente.
•Presentan carbonos asimétricos: carbonos
unidos a cuatro grupos diferentes →
isomería espacial
Pero la nomenclatura no acaba aquí,
porque:
ESTEROISÓMEROS

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• Esteroisómeros: compuestos que
teniendo la misma fórmula empírica se
diferencian entre sí por la distinta
localización de sus átomos, además son
ópticamente activos.
– Enantiomorfos: Al hacer la imagen
especular, el C–OH más lejano al C=O queda
a la dcha. o la izq.  D ó L (respectivamente).
– Epímeros: Resto de C–OH van cambiando de
lado  Nombre nuevo.
• Actividad óptica: los compuestos
ópticamente activos son capaces de
desviar el plano de polarización de la luz
polarizada.
“D” procede de “dextro”, a la derecha.
“L” procede de “levo”, a la izquierda.
Epímeros de la glucosa: en C-4 = galactosa;
en C-2 = maltosa
• El número de esteroisómeros depende
del número de carbono asimétricos de
tal manera que: nº esteroisómeros = 2n
• Todos los esteroisómeros de un
monosacárido cuyo –OH del carbono
asimétrico más alejado del grupo
aldehído o cetona queda a la derecha,
se dice que son de la serie D y los que
estén a la izquierda son de la serie L.
• Volviendo a la actividad óptica: los compuestos
quirales son ópticamente activos, es decir, son capaces
de desviar el plano de polarización de la luz polarizada.
• Enantiómeros o enantiomorfos: es un tipo de
esteroisómeros. Difieren entre sí por su estructura espacial
y porque desvían el plano de polarización de la luz
polarizada a la derecha [dextrógiros (d ó +)] o a la
izquierda [levógiros (l ó -)].
¡Ser + o - no tiene nada que ver con D ni L!
Además, no es necesario decir si un monosacárido es + o -
para identificarlo.
ALGUNOS EJEMPLOS:
D-(+)-glucosa o D-d-glucosa (es tan predominanteen la naturaleza, que en
industria alimentaria este enantiómero tiene nombre propio: dextrosa)
D-(+)-gliceraldehído.
(Por supuesto, sus formas L son (-).)
D-(-)-fructosa o D-l-fructosa (el azúcar –natural– con mayor poder
edulcorante).
• Los monosacáridos más frecuentes de
la naturaleza son de la serie D.
• El hecho de que los monosacáridos
sean levógiros o dextrógiros (lo que
sólo se puede determinar en el
laboratorio) es independiente de que
pertenezcan a la serie D o L (lo que se
puede determinar escribiendo sobre el
papel).
DIHIDROXIACETONA
Si no hay carbono quiral, no puede
haber forma D ni L, ni d ni l
(tampoco muestra actividad
óptica)

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Formas abiertas o lineales
Principales monosacáridos de la serie D (= los que tenéis que
estudiar), en proyecciones desarrolladas(≠ semidesarrollada).
Aldosas
Cetosas
D-desoxirribosa
Las proyecciones de Fischer son más rápidas de escribir  más útiles y rápidas de
estudiar
3 C 5 C 6 C
dihidroxiacetona
Formas cíclicas
• Los aldehídos y cetonas en solución acuosa
dando lugar a hemiacetales y hemicetales
respectivamente (puente con O intramolecular).
• Las cadenas lineales de monosacáridos forman
ángulos, de tal manera que enfrenta el alcohol
que está a una distancia adecuada (a 4 ó 3 C de
distancia) con el aldehído o cetona dando lugar a
una estructura cíclica de 6 o 5 vértices.
• Las estructuras cíclicas se denominan proyecciones
de Haworth. Son más próximas a la realidad.
FORMA LINEAL Y CÍCLICA DE LA GLUCOSA
Atención: con el enlace hemiacetálico aparece un nuevo grupo –OH, y por ello también
aparece un nuevo C asimétrico (en C1), que se denomina C anomérico.
Aparecen de esta manera dos nuevos esteroisómeros: anómeros
• α: el nuevo OH del C anomérico queda en trans (abajo).
• β: el nuevo OH del C anomérico queda en cis (arriba).

5. 23/09/2022
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fructosa
fructosa
FORMA LINEAL Y CÍCLICA DE LA FRUCTOSA
Ciclación de cetohexosas y aldopentosas: generan heterociclos de 5 átomos. Aparecen de esta manera dos nuevos esteroisómeros
(anómeros), que se nombran siguiendo los
siguientes pasos:
1. En función de cómo quede el nuevo –OH del C anomérico con
respecto al grupo –CH2OH terminal, se dice:
i. α: Si quedan en trans (abajo).
ii. β: Si quedan en cis (arriba).
2. Se mira qué enantiomorfo es, o dicho de otra manera, cómo
queda el grupo –OH:
i. D.
ii. L.
3. Se dice el nombre del monosacárido del que estemos hablando
(el epímero).
4. Dependiendo del número de átomos del heterociclo, se
pospone la terminación:
i. Furanósido: para los pentágonos.
ii. Piranósido: para los hexágonos.
• En disolución acuosa las formas  y 
están interconvirtiéndose
continuamente
• El paso de un
anómero a otro
supone un cambio
en los valores de
rotación del plano
de la luz polarizada:
mutarrotación
Conformaciones de silla y de
bote
• Las proyecciones de Haworth tampoco
son realistas, dado que son planas.
• Las más realistas son tridimensionales,
y son:
– En silla.
– En bote.

6. 23/09/2022
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Monosacáridos de interés biológico
• Triosas
– D- gliceraldehído no se encuentra libre en
la naturaleza pero es un importante
intermediario en el metabolismo energético
de la célula
• Pentosas
– D-ribosa → forma parte del ATP, del
NADH y del ARN en sus nucleótidos
– D-desoxirribosa → forma parte de la
estructura del ADN
– D-ribulosa → interviene en la fijación del
CO2 en la fotosíntesis.
• Hexosas:
– D-glucosa → se encuentra libre en la
naturaleza en gran cantidad, sabor dulce,
forma parte de disacáridos y polisacáridos,
es el azúcar más extendido de la
naturaleza, es la fuente de energía más
utilizada por los organismos
– D-fructosa → da sabor dulce a la fruta.
Forma parte del disacárido sacarosa
– D-galactosa → es el azúcar de la leche,
forma parte del disacárido lactosa
• Según el número de unidades moleculares que
poseen, LOS GLÚCIDOS se clasifican en:
– Monosacáridos: son las unidades más simples. Por
tanto, son el “ladrillo” estructural que conforma el
resto de glúcidos.
– Oligosacáridos: unión de unos pocos
monosacáridos.
• Disacáridos: formados por la unión de dos monosacáridos
• Trisacáridos…
– Polisacáridos: unión de muchos monosacáridos.
Ver la clasificación completa en: GoConqr (compleja
con explicaciones, más simple sin explicaciones)
DISACÁRIDOS
• Constituidos por dos monosacáridos
unidos por el enlace O-glicosídico (u O-
glucosídico), se pierde una molécula de
H2O.
• Son dulces, solubles en agua, forman
cristales blancos.
• Pueden descomponerse por hidrólisis,
con la interacción de enzimas.
El enlace O-glucosídico consiste en
que:
1. El primer monosacárido siempre
enlaza mediante su grupo –OH
hemiacetálico.
2. El segundo participa con cualquier
grupo –OH.
= El nuevo –OH que aparece en el C
anomérico (en la glucosa es el primer C)
Cualquier alcohol o precisamente el
grupo –OH hemiacetálico (lo que tendrá
sus consecuencias…).

7. 23/09/2022
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• Son reductores cuando el C anomérico
de alguno de los monosacáridos no
interviene en el enlace O-glicosídico
• Nomenclatura:
α-D-glucopiranosil (1,2) β-D-fructofuranósido
– Primer monosacárido acabado en il
– (1,2) carbonos de cada monosacárido que
intervienen en el enlace
– Ósido: si los C anomérico intervienen en el
enlace / Osa: sólo interviene un C
anomérico
SACAROSA
• Azúcar corriente
• Se obtiene de la remolacha o de la caña de
azúcar
• Presente en algunas frutas y néctar
• α-D-glucopiranosil (1,2) β-D-
fructofuranósido
MALTOSA
• Azúcar de malta (cebada germinada)
• No se encuentra libre, aparece cuando
se hidroliza el almidón y el glucógeno
(polisacáridos)
• α-D-glucopiranosil (1,4) D-glucopiranosa
LACTOSA
• Azúcar de la leche de los mamíferos
• β-D-galactopiranosil (1,4) D-glucopiranosa
OLIGOSACÁRIDOS
• Formados por la unión de
monosacáridos (entre 3 y 15) mediante
el enlace O-glicosídico.
• Presentan gran diversidad por:
– Nº de monosacáridos
– Ramificaciones
– Forma de enlazarse
– Tipos de monosacáridos

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• Propiedad más importante: capacidad
de almacenar información
– Reconocimiento de células
– Uniones específicas
• Se encuentran en la superficie externa
de las membranas celulares enlazados
proteínas (glicoproteínas) o a lípidos
(glicolípidos)
POLISACÁRIDOS
• Unión de muchos monosacáridos por
enlace O-glicosídico (>100-1.000)
• Cadenas de gran longitud y peso
molecular elevado: macromoléculas
• No son dulces, ni cristalizan, ni
solubles, ni poseen carácter reductor
• Pueden formar soluciones coloidales
(almidón)
• Funciones:
– De reserva energética (glucógeno y
almidón)
– Estructural (celulosa, quitina, pectina)
• Dos tipos:
– Homopolisacáridos: formado por un solo
tipo de monosacáridos: almidón,
glucógeno, celulosa y quitina.
– Heteropolisacáridos: formados por más de
un tipo de monosacáridos: pectina,
hemicelulosa, agar-agar, gomas y
mucopolisacáridos
ALMIDÓN
• Principal reserva alimenticia de las
plantas
• Mezcla de dos polisacáridos: amilosa y
amilopectina
Homopolisacáridos
AMILOSA
– Polímero de -D-glucosa unidas por
enlace 1→4
– Conformación arrollada helicoidalmente
AMILOPECTINA
– Contiene ramificaciones de enlace 1→6
más o menos cada 20-30 glucosas

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• Los seres vivos almacenan la glucosa
en polisacáridos para evitar la presión
osmótica
• Para hidrolizar el almidón se necesitan
dos enzimas:
– -amilasa: rompe enlace 1,4
– -dextrinasa: rompe enlaces 1,6
GLUCÓGENO
• Polisacárido de reserva de los animales
• Se almacena en células musculares y
hepáticas
• Unión de moléculas -D glucosa, con
ramificaciones cada más o menos 10-
15 moléculas (el doble que el almidón)
• Para la hidrólisis del glucógeno se
necesitan enzimas que rompan los
enlaces 1,4 y los enlaces 1,6
CELULOSA
• Polisacárido estructural: principal
componente de la pared celular
• Unión de unas 15.000 moléculas -D-
glucosa por enlace 1,4
• Gran resistencia: estructura de sostén
en plantas leñosas
• Las fibras se forman porque las
cadenas de celulosa establecen entre sí
puentes de H mediante estructuras
superpuestas en forma de planos.

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• Los puentes de H contribuyen a la
resistencia de las fibras.
• Las fibras son insolubles en agua a
pesar de ser hidrófilas
• Los animales carecen de enzimas que
hidrolizan la celulosa por eso viven en
simbiosis con bacterias y protozoos que
poseen celulasa
QUITINA
• Estructura similar a la celulosa: láminas
paralelas unidas por puentes de H
• Unión de N-acetil-D-glucosamina por
enlace 1,4
Está presente en el exoesqueleto de los artrópodos y en
la pared celular de muchos hongos
Pectina
• Forma la pared celular de todas las plantas
terrestres
• Derivado de la galactosa
• Alta capacidad gelificante: mermeladas
Hemicelulosa
• Forma parte de la pared celular
Agar-agar
• Presente en algas rojas
• Se usa como espesante
• Es un medio de cultivo para microorganismos
Heteropolisacáridos

11. 23/09/2022
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Gomas vegetales
• Exudados vegetales viscosos que
segregan los vegetales
• Cuado se secan se transforman en
masas cristalinas que se usan como
pegamento
Mucopolisacáridos
• Sustancia intercelular del tejido
conjuntivo
• Propiedades viscosidad y elasticidad
o Ácido hialurónico: forma una cubierta
pegajosa en ovocélulas y algunas
bacterias
o Condroitina: presente en el tejido
cartilaginoso
o Heparina: sustancia anticoagulante
FUNCIONES BIOLÓGICAS DE LOS GLÚCIDOS
• Energética: en general monosacáridos
como la glucosa y disacáridos como la
sacarosa, glucógeno, almidón.
• Estructural: celulosa, pectina,
hemicelulosa, quitina, ribosa,
desoxirribosa.
• Información, mensajera: oligosacáridos.
• Otras: lubrificantes, cementantes,
anticoagulantes.