Carbohidratos Alberto Vivoni 9 de noviembre de 2015
Carbohidratos
Alberto Vivoni9 de noviembre de 2015
Información general
Fórmula molecular: CnH2nOn ; Cn (H2O) n
En las plantas: nCO2+ nH2O + hν → CnH2nOn+ nO2
En los animales:Gluconeogénesis
Fuente de energía (glucosa):C6H12O6 + nO2 → nCO2 + nH2O H=-2,880kJ/mol
Tipos de carbohidratos o azúcares
• Monosacáridos• Disacáridos• Oligosacáridos• Polisacáridos• Otros: Glucoproteínas
Clasificación de monosacáridos
Aldosas, cetosas, pentosas, hexosasEjemplos:
Pentose Hexose
Configuración
Arbol familiar
Proyección Fischer y Haworth
OHH
HHO
OHH
OHH
CH2OH
OH
D-glucosa D-glucopiranosa
Formación de hemiacetales
Anómeros de glucosa
D-glucosa
-D-glucopiranosa
-D-glucopiranosa
Carbono anomérico*
OH
OH
H
OHH
OH
CH2OH
HOH
*
Proyección Haworthy conformación silla
O
H
HO
H
HO
H
OH
OHHH
OH
Mutarotación de D-glucosa
α-D-glucopiranosa β-D-glucopiranosa
Anillos de cinco carbonos
D-ribosa -D-ribofuranosa
Furanosas de sies carbonos
D-glucosa
OH
H
H
H OH
HO H
O
H
HOHO
-D-glucofuranosa
Fructosa
D-fructosa -D-fructofuranosa
Formación de proyección Haworth
OHH
HHO
OHH
OHH
CH2OH
OH
D-glucosa D-glucopiranosa
Identificación de proyección Haworth
Operaciones a proyección Haworth
Enlace glicosídico
Salicina: Enlace o-glicosídico
Agente anti-inflamatorio
Enlace n-glicosídico
Nucleósido adenosina
Azúcares reductoras
Positivo para sacáridos sin enlaces glicosídicos.
DisacáridosDos monosacáridos unidos por un enlace glicosídico.Los más comunes son: •Celobiosa: glucosa-glucosa β(1-4)
•Maltosa: glucosa-glucosa α(1-4)
•Lactosa: galactosa-glucosa β(1-4)
•Sacarosa: glucosa-fructosa α1-β2
Lactosa: galactosa-glucosa β(1-4)
Lactosa en conformación silla
Maltosa: glucosa-glucosa α(1-4)
Maltosa en conformación silla
¿Porqué maltosa es un azúcar reductor?
Celobiosa: ¿es o no azúcar reductora?
Sacarosa: glucosa-fructosa α1-β2 ¿es o no azúcar reductora?
Rafinosa
Se encuentra en legumbres y vegetales como habichuelas, col, coles de bruselas, etc.
Conteste las preguntas relacionadas a Rafinosa:
•¿Cómo clasifica este sacárido?
•Identifique los monosacáridos involucrados.
•Identifique los enlaces glicosídicos que unen las unidades. Utilice símbolos como 1-4)
•¿Es un azúcar reductoro no-reductor?
•Los humanos no tienen enzimas para hidrolizar enlaces (1→6). Sacáridos con este tipo de enlace son fermentados por bacterias que producen gas en el intestino. ¿Qué efecto tiene este hecho sobre nuestro sistema digestivo?
Lactulosa
Azucar sintética para tratar constipación
Preguntas relacionadas a lactulosa:
•Clasifique el sacárido
•Determine los monosacáridos que lo componen
•Determine si reduce Benedict o no
•Identifique el enlace glicosídico
•Redibuje la parte de piranosa en conformación silla
Oligosacáridos
Contienen de 3 a 10 unidades de monosacáridos
Estaquiosa
Polisacáridos comunes
• Almidón: amilosa y amilopectina
• Celulosa
• Glucógeno
Almidón
• Es la forma principal de almacenar carbohidratos en plantas (gránulos)
• Compuesta sólo de D-glucosa– Amilosa–cerca del 80%– Amilopectina-cerca del 20%
Amilosa
•Polímero lineal de α-D-glucosas•Conección entre una unidad y otra via enlace
glicosídico α(1-4)
Amilopectina
•Forma ramificada de amilosa•Conección de las ramas es via α(1-6)
Otra visión de amilopectina
Celulosa•Polisacárido más abundante•Polímero lineal de β-D-glucosas unidas por enlace
glicosídico β(1-4).•Es componente estructural de plantas
Celulosa
Glucógeno•Forma principal de almacenamiento de glucosa en animales•Estructura similar a amilopectina pero con más ramificación y
pedazos mas cortos.
Glucógeno: hasta 30,000 unidades
Glucoproteínas
Oligosacárido unido por enlace glicosidico-N a asparagina
Glucoproteínas (cont.)
• Se encuentran en la sangre y la membrana celular
• Participan en reconocimiento de:Sustancias: Ej. AntígenosCélulas: Ej. Diferentes tipos de celulas de la
sangre, celulas vecinas.
Termodinámica de carbohidratos
• El cambio en entalpía de un sistema, H, es igual al cambio en la energía interna del sistema, U, más el trabajo que realiza el sistema, PV, el cual es igual a nRT. Si para la oxidación de glucosa, U = -2,808 kJ/mol, calcule H para la reacción.
• ¿Cuál es el cambio en la energía libre de la reacción si S = 182.4 J/Kmol a 310 K?
• ¿Si se requiere un G de -30.5 kJ/mol para formar un ATP de ADP y Pi, cuántos ATP se formarían de la oxidación de glucosa?
Termodinámica de carbohidratos
• Un monosacárido tiene una energía libre de formación, fG, de – 2808 kJ/mol. Calcule G de la oxidación de este monosacárido con los siguientes datos:
Compuesto -fG (kJ/mol)
O2 0
CO2 -394
H2O -156
Equilibrio• Para la reacción
glucosa-1-fosfato + H2O ↔ glucosa + Pi
G = -20.9 kJ/mol. Calcule la constante de equilibrio de esa reacción usando la ecuación
G = -RTlnK• En el equilibrio de la reacción
glucosa-6-fostafo ↔ fructosa-6-fosfato hay el doble de glucosa-6-fosfato que de fructosa-6-fosfato. Calcule G para esta reacción.