¡Descarga Els Glúcids: Funcions I Tipus y más Apuntes en PDF de Biología solo en Docsity!
Unitat 3 – Els glúcids
1· DEFINICIÓ:
→ Els glúcids són biomolècules orgàniques formades principalment per: C, H i O. De vegades poden estar formades també per: N, S i P. → Els glúcids són coneguts, així mateix, com a: hidrats de carboni , sucres o sacàrids. → La seva fórmula general és: (CH 2 O)n
2· COMPOSICIÓ QUÍMICA DELS GLÚCIDS:
→ Són àtoms de carboni que es troben units a grups alcohòlics (-OH). → A més a més, en els glúcids sempre hi ha un grup carbonil, és a dir, un carboni unit a un oxigen per doble enllaç (C=O). El grup carbonil pot ser: · Aldehid: H-C=O (Polihidroxialdehid). · Cetona: - C=O (Polihidroxicetona).
3· FUNCIONS DELS GLÚCIDS:
→ Les funcions dels glúcids són les següents: · Funció energètica i/o de reserva: Constitueixen el material energètic d’ús immediat per als éssers vius, sent la glucosa la més utilitzada com a font d’energia per a dur a terme els processos vitals. Alguns glúcids com el midó (en organismes vegetals) i el glicogen (en organismes animals), permeten acumular moltes molècules de glucosa en forma de reserva energètica. · Funció estructural: Molts glúcids estructuren les molècules per als éssers vius, com: la cel·lulosa, (que forma part de la paret cel·lular de les plantes) o la quitina (que intervé en la formació del exoesquelet d’alguns artròpodes). · Altres: Molts glúcids formen part també de biomolècules de gran rellevància com: la ribosa, ATP, glicoproteïnes, etc.
4· CLASSIFICACIÓ DELS GLUCIDS:
→ Els glúcids es classifiquen segons el seu nombre de carbonis: 1· OSES: MONOSACÀRIDS: · Definició: Són els glúcids més senzills. · Propietats físiques: Són sòlids i de color blanc, són solubles en aigua, no es poden hidrolitzar en altres glúcids més senzills i tenen gust dolç. · Propietats químiques: Tenen caràcter reductor (poden cedir e-^ i/o captar
p+^ en les reaccions metabòliques de reducció-oxidació (redox)). Redueixen el licor de Fehling.
- Són molècules formades per una cadena de 3 a 8 àtoms de carboni. - Provenen d’un polialcohol al qual li substituïm un grup alcohol per un grup aldehid o cetona. - Poden associar-se amb grups amino ( - NH 2 ). **· Tipus de monosacàrids:
- Trioses:** 3 carbonis. - Tetroses: 4 carbonis. - Pentoses: 5 carbonis. - Hexoses: 6 carbonis. · Nomenclatura: - Segons si tenen el grup aldehid o cetona, en parlem de: ALDOSES: grup aldehid al extrem de la cadena. CETOSES: grup cetona al mig de la cadena. - Segons els carbonis asimètrics: Com que el carboni sols pot formar 4 enllaços, diem que un carboni és asimètric quan en els seus quatre radicals hi ha conté grups atòmics o moleculars diferents. Les aldoses tenen n - 2 carbonis asimètrics i les cetoses tenen n - 3 carbonis asimètrics. n = nombre total de Carbonis en la cadena. La presciència dels Carbonis asimètrics, fa que les biomolècules adoptin diferents propietats especials. - Com els anomenem? Anomenarem un monosacàrid afegint un dels dos prefixos (aldo- o ceto-) + (nombre de carbonis) + la terminació - osa.
Exemples: Aldopentosa (monosacàrid de 5 carbonis amb el grup aldehid).
Cetohexosa (monosacàrid de 6 carbonis amb el grup cetosa).
POLISACÀRIDS:
· Definició: Són la unió de molts monosacàrids, i per tant, formen un polisacàrid. · Propietats físiques: No són dolços, no són solubles en aigua, alguns formen dispersions col·loidals (substància formada per un estat líquid o gas + un estat dispers amb partícules sòlides diminutes). · Propietats químiques: No tenen caràcter reductor. S’uneixen per l’enllaç O-glucosídic. Tenen un pes molecular molt elevat. En podem trobar entre desenes a milers. · Tipus de polisacàrids: 1· Homopolisacàrids: Polímers d’un sol tipus de monosacàrid.
- Midó: Polisacàrid de reserva. · Polisacàrid de reserva en els vegetals. · Formats per la unió de centenars o milers de molècules de glucosa. · Els grànuls de midó son insolubles en aigua freda, però solubles en aigua calenta. · El midó és una fècula que es troba en: els cereals, llegums, tubercles, arrels de les plantes... · Les plantes l’emmagatzemen com a material de reserva, en canvi, en els humans no el tenim. I es per això que l’hem d’ingerir en la nostre dieta. · El midó està constituït per un 20-40% d’amilosa en el seu interior i un 60-80% d’amilopectina per l’exterior. · L’ amilosa és un polímer lineal format per cadenes helicoidals (ondulades amb 6 molècules de glucosa per volta). I presenta α – D - glucoses amb enllaç glucosídic α (1 → 4). · L’ amilopectina és un polímer ramificant format per cadenes helicoidals. Tanmateix, està formada per α – D - glucoses amb enllaç glucosídic α (1 → 4). Cada 12 glucoses aproximadament hi ha una ramificació on s’estableix una unió del tipus (1 → 6). - Glucogen: Polisacàrid de reserva. · Polisacàrid de reserva en els animals. I es troba sobretot en el fetge i els músculs. · És un polímer format per cadenes helicoidals de α – D - glucopiranoses unides a enllaços glucosídics α (1 → 4). Presenta ramificacions per cada 8-10 glucoses amb enllaç α (1 → 6). · Es troba en totes les cèl·lules animals en forma de reserva energètica: - Músculs : Aquesta reserva s’utilitza exclusivament per al consum dels propis músculs en forma de glucosa. - Fetge : Quan l’organisme necessita glucosa l’obté per hidròlisi del glucogen acumulat en el fetge on intervenen hormones d’adrenalina i glucagons. · La seva hidròlisi parcial origina maltosa i glucosa. Tanmateix, la hidròlisi i síntesi del glucogen en els animals, és relacionada amb el nivell de glucosa de la sang (glucèmia). L’excés de glucosa a la sang forma hiperglucèmia. - Dextrans: Polisacàrid de reserva. · Polisacàrid de reserva en els llevats i certs bacteris. · És un polímer format per α – D - glucopiranoses units a enllaços glucosídics α (1 → 6 ).
- Cel·lulosa: Polisacàrid estructural. · És un polisacàrid esquelètic i estructural en vegetals. A més a més, en els animals, contribueix en el bon funcionament digestiu. · És un polímer format per β – D - glucopiranoses amb enllaços glucosídics β (1 → 4). Tanmateix, aquestes estructures constitueixen les parets cel·lulars de les cèl·lules cel·lulars. · La majoria dels animals no podem obtenir la seva energia malgrat la seva abundància en el medi degut a que en els aparells digestius no hi ha suficients cel·lulases (enzims) per a hidrolitzar-la. Per tant, en aquests casos, la cel·lulosa travessa el tub digestiu i és eliminada sense cap mena de transformació. No obstant, alguns insectes, cucs de terra i mol·luscs poden hidrolitzar-la degut a que en el seu estómac hi viuen bacteris que segreguen cel·lulases. · A la paret cel·lular de les cèl·lules vegetals, les fibres de cel·lulosa estan envoltades per una matriu formada per altres polisacàrids, com la hemicel·lulosa i la pectina. - Quitina: Polisacàrid estructural. · És un polisacàrid que constitueix bona part de l’exoesquelet de molts artròpodes, com: aràcnids, insectes i crustacis. · És un polímer format per N-acetil – D - glucosamina units amb enllaços glucosídics β (1 → 4). 2· Heteropolisacàrids: Polímers amb més d’un tipus de monosacàrid. - Insulina: Polisacàrid de reserva. · És un polisacàrid de reserva, trobat en la carxofa. És constituïda per D-fructosa amb enllaços glucosídics β (2 → 1). - Pectina: · És un polisacàrid que es troba a l’escorça dels cítrics i en molts fruits. Diluïda en aigua s’utilitza per a fer melmelades, salses, gelatines, etc. - Hemicel·lulosa: · Es troba a la paret cel·lular de molts vegetals. Per hidròlisi dona pentoses (xilosa i arabinosa) i hexoses (galactosa i mannosa). - Agar-agar: · És format per D i L galactosa, trobat en membranes de les algues vermelles (rodofícies). · És una substància mucilaginosa, utilitzada en microbiologia i dietètica. - Goma aràbiga: · És una goma vegetal que produeixen els troncs i branques de diversos vegetals arboris. Barrejada amb aigua forma dissolucions viscoses i adhesives on intervé en la cicatrització dels vegetals. · És formada per la D – galactosa. - Mucopolisacàrids: · Estan formats per polímers d’aminoglúcids (aminosanes). Són gelatinosos i viscosos. Es troben en líquids intercel·lulars de diversos teixits animals. Els mucopolisacàrids són: - L’àcid hialurònic: Forma part del teixit connectiu, de l’ull i dels líquids sinovials de les articulacions. - La condroïtina: Component dels teixits connectius, cartílags i ossos.
6· CICLACIÓ DE MONOSACÀRIDS:
→ Fins ara, tots els monosacàrids els hem vist en forma lineal, però a la realitat tendeixen a formar cercles per estar més estables. → Els monosacàrids que ciclen són les pentoses (5 carbonis) i hexoses (6 carbonis). → Com es ciclen, formen anells i els classifiquem en: 1· FURANOSES: Són les aldo pentoses i ceto hexoses. (Projecció de Howort). 2· PIRANOSES: Són les aldo hexoses. (Projecció de Howort). → El grup carboxil (aldehid o cetona) reacciona amb el grup hidroxil (-OH) de l’últim C asimètric (penúltim C de la cadena), donant lloc a un hemiacetal (aldehid + hidroxil) o hemicetal (cetona + hidroxil). Així, el carboni del grup carboxil, s’unirà a l’oxigen lliure del grup hidroxil de la reacció. → Es formarà un nou grup - OH al C que estava enllaçat al grup carboxil (aldehid o cetona) i, aquest C, passarà a ser asimètric (C anomèric o C 1 ). Un cop ciclat, si l’ - OH queda cap avall es tractarà d’una forma α i si està cap amunt el grup - OH, es tractarà d’una forma β.
→ Com es cicla un monosacàrid?
1· Enumerem els carbonis de la cadena lineal. El C 1 serà el que estigui unit al grup carboxil (aldehid o cetona). Segons el nombre de carbonis, si en té 5 o 6, el podrem ciclar corresponentment. 2· Abans de ciclar la cadena, haurem de fer la reacció hemiacetàlica (si es tracta d’un aldehid) o hemicetàlica (si es tracta d’una cetona). A continuació, ja podem ciclar la cadena. 3 · Per saber l’orientació dels grup - OH (a excepció del grup - OH que s’ha format al C anomèric o C 1 ), simplement fem “caure” la cadena cap a la dreta. Tal que així: 4 · Com a norma: l’últim C de la cadena, és a dir, CH 2 OH → C 5 o C 6 (segons el tipus de monosacàrid), el situarem cap amunt.
7· MOLÈCULES A SABER:
→ Segons el grup aldehid (H-C=O) : NO ES POT CICLAR. SÍ ES PODEN CICLAR. → Segons el grup cetona (C=O) : NO ES POT CICLAR. SÍ ES PODEN CICLAR.
