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Bioquimica I Biología
TEMA 4 GLUCIDOS
1. ITRODUCCIO. (CH2O)n Son solubles en agua y se clasifican según como mono, di, oligo y polisacáridos. Los
glúcidos pueden sufrir reacciones de esterificación, aminación, reducción y oxidación.
Combustibles, pero también otras funciones: estructural, lubricante, unión,
señalización...
2. MOOSACARIDOS: Todos reductores, solidos, cristalinos, dulces y solubles en agua Aldo –CHO grupo aldehído: Polihidroxialdehidos. 2.1. SERIES, FISCHER Ceto –C=O grupo carbonilo. Polihidroxicetonas.
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2.2. ISOMERIA. Por la presencia de carbonos quirales : cuatros sustituyentes diferentes.
- Numero De Estereoisómeros = 2n.^ Se diferencian en la configuración alrededor del carbono quiral más alejado del grupo carbonilo. L/D. la mayoría son D - Tipos: o Enantiómeros: cuando son imágenes especulares no superponibles el uno del otro D/L-treosa. o Diastereoisómeros: son los estereoisomeros no enantiomeros. o Epímeros : no son imágenes especulares el uno del otro y solo se diferencian en la configuración de un carbono. D-treosa/ D-eritrosa. - Reactividad y Proyección de Haworth: anómeros. Los monosacáridos de 5 o 6 C se suelen encontrar en forma cíclica en disolución acuosa. Se producen por la reacción entre el aldehído o cetona y un grupo alcohol. Se produce un hemiacetal o un hemicetal respectivamente. Si el anillo tiene 5C= estructura furanósica, de 6C= piranósica. Estas estructuras también presentan formas isoméricas denominadas anómeros. Difieren en la configuración del átomo de C carbonilo (hemiacetálico). Los anómeros se denominan α o β , que se encuentran en equilibrio en la solución por el fenómeno de la mutorrotación. Para pasar de una forma α a una β y viceversa se pasa por la estructura lineal. La forma a mantiene el –OH en la posición que tenía en la proyección de Fischer (abajo).
Una mezcla racémica es una mezcla equimolar de enantiomeros por lo que la solución no presenta actividad óptica. También nos encontramos con las conformaciones de bote o silla (enlaces axilares o ecuatoriales, respectivamente) La silla es más estable porque los sustituyentes de los enlaces axilares están más apiñados.
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3. DISACARIDOS
Se forman por la reacción entre un hemiacetal y un alcohol de dos monosacáridos. Se produce un enlace O-glucosídico, que puede ser mono o dicarbonílico, según estén implicados un o los dos carbonos anoméricos.
Los azúcares reductores son aquellos azúcares que poseen su grupo carbonilo (grupo funcional) intacto, y que a través del mismo pueden reaccionar con otras moléculas. Los azúcares reductores provocan la alteración de las proteínas mediante la reacción de glucosilación no enzimática también denominada reacción de Maillard o glicación. La sacarosa es un disacárido que no posee carbonos anoméricos libres por lo que carece de poder reductor y la reacción con el licor de Fehling es negativa.
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CLASIFICACION
Se diferencian por los azucares implicados, el enlace O-glucosídico (1-1, 1-2…), y la configuración del carbono anomérico (α o β). Se clasifican según la configuración: Conexiones α: Trehalosa Sacarosa Maltosa
Conexiones β: Lactosa Celobiosa Gentobiosa
4. HOMOPOLISACARIDOS (HOLOSIDO)
Constituidos por un único tipo de monosacárido. La mayoría son glucanos. Tienen funciones estructurales (enlace β) y de almacén (enlace α):
o Almidón : dos polímeros de glucosas α(1-4):
- amilosa, Helicoidal La alfa-amilosa es lineal, (3000) glucosas unidas por enlace alfa(1->4) - Y amilopectina: constituye el 70% del almidón. La amilopectina es ramificada y consta de cadenas lineales de 30 glucosas alfa (1->4) enlazadas entre sí por enlaces alfa (1->6). Contienen un único extremo reductor.
o Glucógeno : molécula helicoidal y parecida a la amilopectina del almidón, pero más ramificada. Almacén energético en los animales
o Celulosa : cadena extendida de glucosas con enlace β (1-4). Tiene una estructura lineal con múltiples puentes de H entre los grupos –OH de las cadenas de glucosa originando fibras compactas que forman la pared celular de vegetales. Los animales no pueden usar la celulosa como fuente de energía, carecen de la enzima celulasa que rompe los enlaces β (1,4)-glucosídicos. Sí existe en los microorganismos del intestino de los herbívoros.
o Quitina : n-acetilglucosamina β (1-4). (unión de miles de NAcGlcs). Forma los exosqueletos de artrópodos y la pared celular de los hongos. Es el 2º polímero natural más abundante. Es muy insoluble en agua debido a los enlaces de H que tiene. Se sintetiza en el organismo a partir de glucosa por la enzima quitina sintetasa. Se hidroliza por un sistema de 2 hidrolasas (quitinasa y quitobiasa que están ampliamente distribuidas y las sintetizan las bacterias, hongos y glándulas digestivas de animales cuya dieta incluye quitina
5. HETEROPOLISACARIDOS (HOLOSIDO).
GLUCOSAMIOGLUCAOS
Están formados por un amino-azúcar (nacetilgalactosa/glucosamina) + Gal ó Ac. Urónico. Forman parte de la matriz extracelular. Son poco flexibles y de gran volumen. Carga negativa=Alta solubilidad, comportamiento como gel.
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6.3.GLUCOPROTEINAS
Muchas proteínas de membrana son glicoproteínas. Tienen menor proporción de glúcidos que los proteoglucanos, aunque son más complejos ya que los azucares se pueden unir:
- en varios sitios (1—2, 1—3, 1—6…)
- pueden ser moléculas simples diferentes o por moléculas ramificadas.
- azucares que tengan modificaciones.
- distinta configuración (α oβ).
- Establecer enlaces O-glucosídicos (-OH de Ser o Thr) o N- glucosídicos (-NH de Asn). Esta complejidad les confiere gran variabilidad y gran número de funciones, generalmente señalización. Muchas proteínas de membrana son glicoproteínas con diferentes funciones:
- Proporcionan:
- Correcto plegamiento moléculas y estabilización de las proteinas de membrana.
- Protección frente a degradación. Ac siálico
- Determinan destino de la proteína (=targeting). Errores en el destino de las proteínas (errores en la glicosilación) dan lugar a patologías, las Mucolipidosis.
- Determinantes antigénicos: grupos sanguíneos. Hemos conseguido hacer xenotransplantes gracias a la eliminación de la galactosil transferasa en cerdos que produce los determinantes antigénicos de este y que provocan el rechazo en humanos
- Reconocimiento celular. -- Lectinas. Proteinas de reconocimiento cel: las bacterias, las que activan el complemento (respuesta inmunitaria) -- Selectinas: procesos inflamatorios.
Las glucoproteínas pueden ser paso para algunos virus: El Virus de la gripe es capaz de unirse al ac siálico y mediante la sialidasa penetra en la célula. Tamiflu como inhibidor de sialidasa (agente antiviral). Y pueden ser indicadores de cáncer: se cambia el patrón de glicosilación y así se generan nuevos antígenos
