A los carbohidratos se les puede adherir distintos grupos químicos (grupos prostéticos): Grupos amino (–NH

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Los carbohidratos son las moléculas fundamentales de

almacenamiento de energía en la mayoría de los seres

vivos; forman parte de diversas estructuras de las

células vivas. Son la fuente primaria de energía

química para los sistemas vivos.

Los carbohidratos más simples son los monosacáridos;

los cuales se combinan para formar disacáridos y

oligosacáridos (de 3 a 15 unidades) y los polisacáridos

con más de 15 unidades son el Almidón en los vegetales

y el Glucógeno en los animales.

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A los carbohidratos se les puede adherir distintos

grupos químicos (grupos prostéticos):

Grupos amino (–NH

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): Aminoazúcares Ej:

Glucosamina, manosamina y galactosamina.

Proteínas: Glucoproteínas. Ej: Globulinas alfa del

plasma y algunas hormonas de la hipófisis.

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Polarimetría y Rotación Específica

La luz de una lámpara de sodio pasa a través de un filtro

polarizador y luego pasa por la celda de muestra que

contiene una solución del compuesto que se está

analizando. Solo los compuestos quirales tienen una

actividad óptica y pueden girar el plano de la luz

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Representación de las proyecciones de

Fischer

La proyección de Fischer utiliza una cruz para

representar un átomo de carbono asimétrico. Las

líneas horizontales se proyectan hacia el observador

y las líneas verticales se alejan del observador.

Las proyecciones de Fisher tienen en cuenta la

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Estructuras de la glucosa y la fructosa

La glucosa y la fructosa son monosacáridos. La glucosa es una

aldosa (azúcar con un grupo aldehído) y la fructosa es una

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Clasificación de los monosacáridos

A los azúcares con un grupo aldehído se les

denomina aldosas y a los que tienen un grupo

cetona, cetosas. Un azúcar generalmente tienen entre

tres y siete átomos de carbono, denominándose

triosa (tres carbonos), tetrosa (cuatro carbonos),

pentosa (cinco carbonos), hexosa (seis carbonos) y

heptosa (siete carbonos).

La mayor parte de las cetosas tienen el grupo cetona

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Configuraciones D y L de los azúcares

El enantiómero (+) del gliceraldehído tiene su grupo OH a la derecha de la

proyección de Fischer. Por tanto, los azúcares de la serie D tienen los grupos

OH en el carbono asimétrico inferior en la derecha de la proyección de

Fischer; los azúcares de la serie L tienen el grupo OH del carbono

asimétrico inferior a la izquierda.

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Degradación de una aldosa.

Todos estos azúcares son naturales, excepto la treosa, lixoxa,

alosa y gulosa

.

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La familia D de las aldosas

En la proxima diapositva se pueden ver la familia D

de las aldosas. Todos estos azúcares son naturales,

excepto la treosa, lixoxa, alosa y gulosa.

El árbol familiar de las D aldosas se puede generar a

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Epímeros.

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Formación de un hemiacetal cíclico

Si el grupo aldehído y el grupo hidroxilo forman parte de la

misma molécula, se obtiene un hemiacetal cíclico

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Conformaciones de la glucosa

La glucosa se presenta, casi completamente, en la forma hemiacetálica cíclica.

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Fructosa.

La fructosa forma un hemiacetal cíclico de cinco miembros. Los anillos de

cinco miembros generalmente se representan mediante estructuras planas

de Haworth.

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Anómeros de la glucosa

En el anómero α, el grupo hidroxilo del carbono anomérico

(hemiacetal) está hacia abajo (axial) y en el anómero β

hacia

arriba (ecuatorial). El anómero β

de la glucosa tiene todos sus

sustituyentes en posiciones ecuatoriales.

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Anómeros de la fructosa.

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Mutarrotación.

Una solución acuosa de D-glucosa contiene una mezcla en equilibrio de α -D-glucopiranosa, β-D-glucopiranosa, y un intermedio de cadena abierta. La

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Epimerización de la glucosa catalizada por una base

En condiciones básicas, se pierde la estereoquímica del átomo de carbono que está al lado del grupo carbonilo.

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Reordenamiento enodiol catalizados por una base.

En condiciones básicas, el grupo carbonilo se puede isomerizar a otros

átomos de carbono. Las aldosas están en equilibrio con las cetosas vía

intermedios enodiol.

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El ensayo de Tollens.

En su forma de silla abierta, la aldosa tiene un grupo aldehído,

que reacciona con el reactivo de Tollens para dar lugar a un

ácido aldónico y la formación de un espejo de plata. A los

azúcares que reducen al reactivo de Tollens se les denomina

azúcares reductores.

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Azúcares no reductores

Los azúcares que se encuentran en la forma de acetales son estables frente al reactivo de Tollens y son azúcares no reductores. A estos azúcares en forma acetálica se les

denomina glicósidos.

Los azúcares no

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Aglicones.

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Formación de éteres.

Cuando se trata una aldosa o una cetosa con yoduro de metilo y óxido de plata se obtiene el azúcar, con todos sus hidroxilos (-OH) totalmente metilados.

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Formación de ésteres.

El anhídrido acético y la piridina transforman todos los grupos hidroxilo de un azúcar en acetatos. Generalmente se conserva la estereoquímica del carbono anomérico

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Formación de osazonas.

Dos moléculas de

fenilhidrazina condensan con cada molécula del azúcar para dar lugar a una osazona, en la que C1 y C2 se han transformado en fenilhidrazonas.

La mayoría de las

osazonas cristalizan con facilidad, con unos

puntos de fusión característicos. Los puntos de fusión de las osazonas son datos importantes para la identificación y

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Disacáridos.

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Enlace

β

-glucosídico.

En la celobiosa, el carbono anomérico de una unidad de

glucosa se une, a través de un enlace ecuatorial (β)

carbono-oxígeno, al C4 de otra unidad de glucosa.

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Enlace

β

-glucosídico.

Igual que la celobiosa, la maltosa contiene un enlace glicosídico 1,4' entre

dos unidades de glucosa. La diferencia en la maltosa es que la

estereoquímica del enlace glucosídico es

α

en lugar de

β

.

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Enlace de dos carbonos anoméricos: sacarosa

Algunos azúcares se unen mediante un enlace glicosídico directo entre sus átomos de carbono anoméricos: enlace 1,1'.

La sacarosa está formada por una unidad de glucosa y una de fructosa enlazadas por un átomo de oxígeno que une sus

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Celulosa.

la celulosa es un polímero β-1,4' de la D-glucosa, su nombre

sistemático es poli-(1,4'-O-β-D-glucopiranósido).

La celulosa es la sustancia orgánica más abundante. La

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Amilosa.

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