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bullCarbohidratos estructura y clasificacioacuten Monosacaacuteridos
Mg Helda C
Del Castillo C
bull httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Lunes 03 de mayo 2010bull Carbohidratos Clasificacioacuten
Monosacaacutertidos Clasificacioacuten Configuracioacuten D y L
bull Estereoisomeriacutea Estructuras de Fischer Estructuras ciacuteclicas de monosacaacuteridos Haworth y conformacional
bull Propiedades quiacutemicas de los monosacaacuteridos
Son los compuestos orgaacutenicos maacutes abundantes de la biosfera y a su vez los maacutes diversos Normalmente se los encuentra en las partes estructurales de los vegetales y tambieacuten en los tejidos animales como glucosa o glucoacutegeno
Los carbohidratos ASPECTOS GENERALES
iquestPara queacute sirven
Estos sirven como fuente de energiacutea para todas las actividades celulares vitales
- ProporcionanAlimento
Casa
Vestido
- Muchas aplicaciones en
la industria Quiacutemica
Poliacutemeros
Sintesis
bullCarbohidratos Hidratos de carbono GluacutecidosbullGliacutecidos Azuacutecares sacaacuteridos
Se denominan Hidratos de carbono por responder muchos de ellos a la formula empiacuterica
C (H2O)n
Es un nombre incorrecto desde el punto de vista quiacutemico ya que esta foacutermula soacutelo describe a una iacutenfima parte de estas
moleacuteculas
Sinoacutenimos
Se nombran antildeadiendo la terminacioacuten -osa al nuacutemero de carbonos Asiacute para 3C triosas 4Ctetrosas 5Cpentosas
6Chexosas etc
Quiacutemicamente iquestQue es un Quiacutemicamente iquestQue es un carbohidratocarbohidrato
oSe definen comoo Derivados aldehiacutedicos o cetoacutenicos de alcoholes polivalentes
oTambieacuten como polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas (compuestos polihidroxicarboniacutelicos)
oTambieacuten como aldehiacutedos o cetonas polihidroxilados o sus derivados por oxidacioacuten reduccioacuten y sustituciones diversas sus oligoacutemeros y poliacutemeros por unioacuten de los anteriores
mediante enlaces glicosiacutedicos
iquestDoacutende se producen
Se producen en la fotosiacutentesis Las plantas verdes contienen clorofila que
capta de la luz solar la energiacutea necesaria para realizar el proceso
Introduccioacuten
1- Energeacuteticabull Combustible de uso raacutepido e inmediatobull La combustioacuten de 1g de HC produce unas 4 Kcal bull La degradacioacuten de los HC puede tener lugar en condiciones
anaerobias (fermentacioacuten) o aerobias (respiracioacuten)2-Estructuralbull Las matrices extracelulares de los tejidos animales de
sosteacuten (conjuntivo oacuteseo cartilaginoso) estaacuten constituiacutedas por polisacaacuteridos nitrogenados (los llamados glicosaminoglicanos o mucopolisacaacuteridos)
bull Las paredes celulares de plantas hongos y bacterias estaacuten constituiacutedas por HC o derivados de los mismos
bull La celulosa que forma parte de la pared celular de las ceacutelulas vegetales es la moleacutecula orgaacutenica maacutes abundante de la Biosfera
Funciones
bull 3- Informativabull Los HC pueden unirse a liacutepidos o a proteiacutenas de la superficie
de la ceacutelula y representan una sentildeal de reconocimiento en superficie Tanto las glicoproteiacutenas como los glicoliacutepidos de la superficie externa celular sirven como sentildeales de reconocimiento para hormonas anticuerpos bacterias virus u otras ceacutelulas Los HC son tambieacuten los responsables antigeacutenicos de los grupos sanguiacuteneos
Funciones
bull 4- Detoxificacioacutenbull En muchos casos los organismos deben encargarse de eliminar
compuestos toacutexicos que son muy poco solubles en agua y que tienden a acumularse en tejidos con un alto contenido lipiacutedico como el cerebro o el tejido adiposo Estos compuestos pueden ser de diversa procedencia
bull compuestos que se producen en ciertas rutas metaboacutelicas que hay que eliminar o neutralizar de la forma maacutes raacutepida posible (bilirrubina hormonas esteroideas etc)
bull compuestos producidos por otros organismos (los llamados metabolitos secundarios toxinas vegetales antibioacuteticos etc)
bull compuestos de procedencia externa (xenobioacuteticos faacutermacos drogas insecticidas pesticidas aditivos alimentarios etc)
bull Una forma de deshacerse de estos compuestos es conjugarlos con un derivado de la glucosa el aacutecido glucuroacutenico (azuacutecar aacutecido) para hacerlos maacutes solubles en agua y asiacute eliminarlos faacutecilmente por la orina o por otras viacuteas
Funciones
Se pueden clasificar seguacuten diferentes criterios De acuerdo a
la presencia o noacute de ENLACES GLICOSIacuteDICOS
sin enlaces glicosiacutedicos
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
Monosacaacuteridos simples Los monosacaacuteridos simples son aldehiacutedos o
cetonas polihidroxilados
Los monosacaacuteridos con funcioacuten aldehiacutedo se llaman aldosas
Los monosacaacuteridos con funcioacuten cetona se llaman
cetosas
Monosacaacuteridos simples
- 3 Triosas
- 7 Heptosas
- 6 Hexosas
- 5 pentosas
- 4 tetrosas
- 8 Octosas
-9 Nonosas
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
bull Con la excepcioacuten de la dihidroxiacetona en todos los monosacaacuteridos simples hay uno o varios carbonos asimeacutetricos
bull En el caso maacutes sencillo el del gliceraldehiacutedo hay un centro de asimetriacutea lo que origina dos configuraciones posibles ndash los isoacutemeros D y L
ISOacuteMEROS D y L
Cetosas
Tres carbonos Cetotriosa
Dihidroxiacetona
No presenta carbono asimeacutetrico
CH2 OH
C O
CH2 OH
Tres carbonos Aldotriosas
currentpoint 192837465
ChemDraw Laser Prep CopyRight 1986 1987 Cambridge Scientific Computing Incuserdictchemdict 145 dict put chemdict beginversion 23 defbbind defbind defLload defbddef Laadd Lalaload Latatan Lcpclosepath Lcvcurveto Lcwcurrentlinewidth Lcptcurrentpoint Ldvdiv Ldpdup Leexch Lgget LgigetintervalLgrgrestore Lgsgsave Lieifelse Lixindex Lllineto Lmtmatrix Lmvmoveto Lmmul Lnneg Lnpnewpath Lpppop Lrroll Lrorotate Lscscale Lsgsetgray Lslsetlinewidth Lsmsetmatrix Lststroke Lspstrokepath LssubLtrtransform Lxltranslate LSsf mbdA[3 S]bdLdA dp 0 3 lW m put 0 setdashdcR 12 dwF 15 daF 10 daR 025 daA 45 dnH 6 do1 ixbrot3 -1 rbxe dbcm mt currentmatrix dptr round e round e itransformbHags np 3 1 rxl dp sc -6 12 p mv 06 12 p l -6 22 p mv 06 22 p l cm sm st grbOBbS x 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrt dp bS dv dp lW 2 m ltpp lW 2 mifbd xbDAnp 0 0 mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 aA a arc cp fillbOAnp0 cw -2 dv mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 arc 0 cw -2 dv rlineto cp fillbSAaF m lW maL x aL 1 aR s m np 0 p mv rad 0 p l gs cm sm st grbCAaF lW maL x aL 1 aR s m 2 dv rad dp m o dp m s dp 0 lepppp ppsqrt at 2 m np rad 0 rad 180 6 -1 r s 180 6 -1 r s arc gs cm sm st gr cpt e at roiebAAnp rad 0 rad 180 180 6 -1 r a arc gs cm sm st grbRAlW mw x np rad w p mv w w p l rad w n p mv w w n p l w 2 m dp p mv 0 0 pl w 2 m dp n p l stbHAlW mw x np 0 0 p mv w 2 m dp p l w 2 m w p l rad w p l rad w n p l w 2 m w n p l w 2 m dp n p l cp stbAr1gs 5 1 r 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrtrad x[225 SA DA15 SA DA1SA DAcw 5 m sl 3375 SA DAcw 5 m sl 225 SA DAcw 5 m sl 15 SA DA270 CA DA180 CA DA120 CA DA90 CA DA3 RA3 HA1 -1 sc 270 CA DA1 -1 sc 180 CA DA1 -1 sc 120 CA DA1 -1 sc 90 CA DA6RA6 HAdL 225 SA DAdL 15 SA DAdL 1 SA DA225 SA OA15 SA OA1 SA OA1 -1 sc 225 SA OA1 -1 sc 15 SA OA1 -1 sc 1 SA OA270 CA OA180 CA OA120 CA OA90 CA OA1 -1 sc 270 CA OA1-1 sc 180 CA OA1 -1 sc 120 CA OA1 -1 sc 90 CA OA1 -1 sc 270 AA1 -1 sc 180 AA1 -1 sc 120 AA1 -1 sc 90 AA]e g exec grbacarcto 4pprepeatbpA 32 drO4 lW mbAc0 0 px dp m py dp m a sqrt 0 360 arc cm sm gs sg fill grstbOrApy px at ro px dp m py dp m a sqrt dp revnegif scbOvOrA 1 04 sc 0 0 1 0 360 arc cm sm gs sg fill gr stbAscOrA 1 27 dv dp scbLB9 -6 mv 21 -10 27 -8 27 0 cv 27 8 21 10 9 6 cv -3 2 -3 -2 9 -6 cv cpbDLB0 0 mv -48 48 l-8 8 -96 12 -96 168 cv -96 216 -8 246 -48 258 cv -16 27 16 27 48 258 cv 8 246 96 216 96 168 cv 96 12 8 8 48 48 cv cpbZLBLBbArdp 39 ltAr1gs 5 1 r o o xl 3 -1 r e s 3 1 r s e o 0 lt o 0 lt nerev xdp 0 lt1 -1 sc negifpy x dp 0 lt-1 1 sc negifpx x np[py 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 p l 0 py p l lp py p l px lp s 0 p mv px 0 p l px py p l px lp s py p l cm sm stpy 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 0 py lp ac0 py 2 dv lp neg o lp ac 0 py 2 dv 0 py lp ac 0 py lp py lp ac px lp s 0 p mv px 0 px py lp ac px py 2 dv px lp a o lp ac px py 2 dv px py lp ac px py px lp s py lp ac cm sm stpy dp 2 dv py 180 pA s 180 pA a arc st np px py s py 2 dvpy pA dp neg arcn st0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm stpx lW 2 dv a lW -2 dv p mv rO dp rlineto px lW 2 dv a rO a py lW 2 dv a rO a p l rO lW -2 dv a py lW 2 dv a rO a p l lW -2 dv py lW 2 dv a p l 0 py p l px py p l px 0 p l cp fill0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm st0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp cm sm strO py p mv rO rO xl 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac rO neg dp xl px py 0 py rO accp fill 0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp st10 Ac05 Ac10 Ov05 OvAsc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st grnp -1 -1 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 1 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 dp sc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc DLB -1 -1 sc DLB gs 1 sg fill grgs cm sm st gr np 90 ro DLB -1 -1 sc DLB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 1 sg fill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 05 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 05 sgfill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 1 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 05 sg fill gr cm sm st0 0 p mv px py p l cm sm stgs bW 0 nebW5 lW mie sl 0 0 p mv px py p l cm sm st grgs dL 0 0 p mv px py p l cm sm st grOrA 1 16 dv dp sc0 1 p mv 0 0 1 0 1 ac 8 0 8 -1 1 ac 8 0 16 0 1 ac 16 0 16 1 1 ac cm sm st]e 39 s g exec griebCr0 360 np arc stbDSnp p mv p l stbDDgs dL DS grbDBgs 12 OB bW 0 nebW2 bd mie sl np 0 0 p mv 0 p l st grbape 3 ix ae 2 ix abPT8 OB 1 sc 0 bd p 0 0 p 3 -1 r s 3 1 r e s e 0 0 p mv 1 0 p l 0 0 p ap mv 1 0 p ap l e n e n 0 0 p ap mv 1 0 p ap l pp ppbDTgs np PT cm sm st grbBd[pp[DSDDgs 12 OB np bW 0 nebW 2 dvbd xif dp nH dv dp 3 -1 ro 2 dv sdp bd p mv bd n p lfor st grgs 12 OB 1 sc np bW 0 nebW 2 dvbd xif 1 1 nH 1 snH dv dp bd m wF m o o p mv n p lfor cm sm st grppDBgs 12 OB np 0 lW 2 dv o o n p mv p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m o o p l n p lcp fill grppgs 12 OBbL x bW 0 nebW 2 dvbd xif np 0 0 p mv bL bd 4 m dv round 2 o o lteif pp cvinSq x bL nSq 2 m dv dp sc nSq135 667 865 667 1 0 rcurveto 135 -667 865 -667 1 0 rcurvetorepeat cm sm st gr]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp5 -1 r execal pp 8 ix 1 eqDDDSie 5 -1 r 2 eqDBDSie pp2 4 gi al pp DT]o 0 g g execbCSp mv p l cw lW cW 2 m a sl sp slbcB12 OB 0 0 p mv 0 p l cm sm cw bW 0 nebWbd 2 mie cW 2 m a sl sp slbCW12 OB 1 sc cW lW 2 dva 0 o p mv 0 e n p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m cW a 1 o n p l 1 e p l cp cm smbCBnp[[CSCScBCWppcBCWppcB]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp 5 -1 r execal pp p mv p l CS pp pp2 4 gi al pp PT cm sm cw cW 2 m sl sp sl]o0 g 1 s g exec clipbCtbs rot g bs rot g gs o CB CB 1 setgray clippath fill 0 setgray Bd grbwD 18 dict dWIwx dx newy dy s wx dx s dvm1 x wy m1 wx m sb1 xif lx ex nely ey s lx ex s dvm2 x ly m2 lx m sb2 x wx dx neb2 b1 s m1 m2 s dvwxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebWWgs wD begin bs e g 2 4 gi al pp o o xl 4 -1 r 3 -1 r swx x swy x bs e g 2 4 gi al pp 4 -1 r 3 -1 r slx x sly x 0 bW 2 dv wF m o o wy wx at mt ro trdy xdx x ly lx at mt ro tr ney x nex x np wxwy p mv WI p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x lx ly p l WI p l cp fill end grbInpx dx nepy dy s px dx s dvm1 x py m1 px m sb1 xif lx 0 nely lx dvm2 x ly ey s m2 lx ex s m sb2 x px dx neb2 b1 s m1 m2 s dvpxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebBWwD begin bs e gwb x bs e gbb x wb 4 gcX x wb 5 gcY x bb 4 g cX eq bb 5 g cY eq andbb 2 g bb 3 gbb 4 g bb 5 gie cY sly x cX slx xwx wb 2 g cX s dwy wb 3 g cY s d 0 bW 2 dv ly lx at mt ro trey xex x0 bW 2 dv wF m wy wx at mt ro trdy xdx x 0 lW 2 dv wy wx at mt ro tr wy apy x wx apx x gs cX cY xl np px py p mv In p l lx ex s ly ey s p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x wx 2 m px spx x wy 2 m py spy x lx ex s ly ey s p lIn p l px py p l cp fill gr endbDbbsdp type[]type eqdp 0 g 2 eqgs dp 1 g 1 eqdLif 6 4 gi al pp DS grdp 0 g 3 eq2 4 gi al pp DTppieieppieforallbIcounttomark dp 1 gt2 1 rot-1 rforppiebDStoiX x dpiY x ocXx dpcY x np p mv counttomarkbs e g 2 4 gi al pp o cX ne o cY ne or4 1 r 4 1 rif pp pp ocX x dpcY x o iX eq o iY eq andpp pp cpp lierepeat pp stbSPgssf xlW xbW xcW x count 7 ge 5 ix 192837465 eq and 5 -1 r pp cpt 7 -1 r s e 7 -1 r s e5 -1 r dv neg e 5 -1 r dv neg e cpt xl sc neg e neg e xlxl pp ppifelse 1 1 S dv dp sc cm currentmatrix pp lW sl 40 setmiterlimit npb end
198 110 124 83 40 80 40 20 chemdict begin SP bs[[1 1 3252 2005 3252 2374][1 1 5670 2005 5670 2374][1 1 3252 2707 3252 3076][1 1 5670 2746 5670 3115][1 1 3395 2538 3764 2538][1 1 3096 2538 2727 2538][1 1 5852 2564 6221 2564][1 1 5514 2564 5145 2564][1 2 4422 1693 4422 3585]]d gs dL [8 I 4422 3585 DSt gr [0 I 3252 2374 DSt [1 I 5670 2374 DSt [2 I 3252 3076 DSt [3 I 5670 3115 DSt [4 I 3764 2538 DSt [5 I 2727 2538 DSt [6 I 6221 2564 DSt [7 I 5145 2564 DSt Db gr end
L (-)D (+)
CH2OH
OH HHO CC
CHOCHO
CH2OH
H
Gliceraldeacutehido
Presenta un carbono asimeacutetrico
ISOacuteMEROS D y L
Son configuraciones relativas uacutetiles para distinguir enantioacutemerosbullToma como base al gliceraldehiacutedobullSi el ndashOH del C quiral estaacute a la derecha seraacute el enantioacutemero Dbull si el ndashOH del C quiral se encuentra a la izquierda seraacute el enantioacutemero L
bullD L no especifica si es dextro o levorrotatorio
Sistema D _ L
bullLos azuacutecares que predominan en el organismo humano son de la serie D
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
OC 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
QUIacuteMICAMENTE SON POLIHIDROXICETONASPOLIHIDROXIALDEHIacuteDOS
SEGUacuteN EL GRUPO FUNCIONAL
CETOSAS (cetona)ALDOSAS (aldehiacutedo)
LAS ALDOSAS TIENEN CARAacuteCTER
REDUCTOR
SE NOMBRANALDO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA CETO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA
EJEMPLO CETOTRIOSAALDOTRIOSA
Monosacaacuteridos en resumen
ESTRUCTURA DE MONOSACARIDOS
Los azuacutecares se pueden representar Los azuacutecares se pueden representar mediante mediante
1-Estructuras lineales FOacuteRMULAS ESTRUCTURALES EN PERSPECTIVA
Estructura abierta
Modelo de Mackenne
Modelo de FISCHER
2-Estructuras ciacuteclicas
Proyeccioacuten de HAWORTH
Conformaciones (ESTRUCTURAS SILLA y BOTE )
ESTRUCTURAS LINEALES
Foacutermulas en perspectiva
D-gliceraldehiacutedo(aldosa)
Los aacutetomos unidos a un C asimeacutetrico Se emplean liacuteneas punteadas y cuntildeas Representar de este modo moleacuteculas con muchos aacutetomos de C resulta complicadoEmil Fischerdesarrolloacute una manera simboacutelica de representar carbonos quirales
Wade LGJr Quiacutemica Orgaacutenica 2a Ed
ESTRUCTURAS LINEALES Modelo de Mackenne
bull Mackenne sentildeala bull al grupo CHO con un ciacuterculo bull los grupos OH con una pequentildea liacutenea horizontal bull el grupo CH2OH no se coloca (aunque algunos autores lo representan con un triaacutengulo)bullLa liacutenea vertical sentildeala la cadena carbonada de la moleacutecula ubicando el ciacuterculo en el C 1
Si hay una cetosa entonces el grupo CO es el que se representa por el ciacuterculo y todo lo demaacutes esigual al caso anterior
ALDOSA
CETOSA
ESTRUCTURAS de Mackenne
TETROSAS
PENTOSAS
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
bull httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Lunes 03 de mayo 2010bull Carbohidratos Clasificacioacuten
Monosacaacutertidos Clasificacioacuten Configuracioacuten D y L
bull Estereoisomeriacutea Estructuras de Fischer Estructuras ciacuteclicas de monosacaacuteridos Haworth y conformacional
bull Propiedades quiacutemicas de los monosacaacuteridos
Son los compuestos orgaacutenicos maacutes abundantes de la biosfera y a su vez los maacutes diversos Normalmente se los encuentra en las partes estructurales de los vegetales y tambieacuten en los tejidos animales como glucosa o glucoacutegeno
Los carbohidratos ASPECTOS GENERALES
iquestPara queacute sirven
Estos sirven como fuente de energiacutea para todas las actividades celulares vitales
- ProporcionanAlimento
Casa
Vestido
- Muchas aplicaciones en
la industria Quiacutemica
Poliacutemeros
Sintesis
bullCarbohidratos Hidratos de carbono GluacutecidosbullGliacutecidos Azuacutecares sacaacuteridos
Se denominan Hidratos de carbono por responder muchos de ellos a la formula empiacuterica
C (H2O)n
Es un nombre incorrecto desde el punto de vista quiacutemico ya que esta foacutermula soacutelo describe a una iacutenfima parte de estas
moleacuteculas
Sinoacutenimos
Se nombran antildeadiendo la terminacioacuten -osa al nuacutemero de carbonos Asiacute para 3C triosas 4Ctetrosas 5Cpentosas
6Chexosas etc
Quiacutemicamente iquestQue es un Quiacutemicamente iquestQue es un carbohidratocarbohidrato
oSe definen comoo Derivados aldehiacutedicos o cetoacutenicos de alcoholes polivalentes
oTambieacuten como polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas (compuestos polihidroxicarboniacutelicos)
oTambieacuten como aldehiacutedos o cetonas polihidroxilados o sus derivados por oxidacioacuten reduccioacuten y sustituciones diversas sus oligoacutemeros y poliacutemeros por unioacuten de los anteriores
mediante enlaces glicosiacutedicos
iquestDoacutende se producen
Se producen en la fotosiacutentesis Las plantas verdes contienen clorofila que
capta de la luz solar la energiacutea necesaria para realizar el proceso
Introduccioacuten
1- Energeacuteticabull Combustible de uso raacutepido e inmediatobull La combustioacuten de 1g de HC produce unas 4 Kcal bull La degradacioacuten de los HC puede tener lugar en condiciones
anaerobias (fermentacioacuten) o aerobias (respiracioacuten)2-Estructuralbull Las matrices extracelulares de los tejidos animales de
sosteacuten (conjuntivo oacuteseo cartilaginoso) estaacuten constituiacutedas por polisacaacuteridos nitrogenados (los llamados glicosaminoglicanos o mucopolisacaacuteridos)
bull Las paredes celulares de plantas hongos y bacterias estaacuten constituiacutedas por HC o derivados de los mismos
bull La celulosa que forma parte de la pared celular de las ceacutelulas vegetales es la moleacutecula orgaacutenica maacutes abundante de la Biosfera
Funciones
bull 3- Informativabull Los HC pueden unirse a liacutepidos o a proteiacutenas de la superficie
de la ceacutelula y representan una sentildeal de reconocimiento en superficie Tanto las glicoproteiacutenas como los glicoliacutepidos de la superficie externa celular sirven como sentildeales de reconocimiento para hormonas anticuerpos bacterias virus u otras ceacutelulas Los HC son tambieacuten los responsables antigeacutenicos de los grupos sanguiacuteneos
Funciones
bull 4- Detoxificacioacutenbull En muchos casos los organismos deben encargarse de eliminar
compuestos toacutexicos que son muy poco solubles en agua y que tienden a acumularse en tejidos con un alto contenido lipiacutedico como el cerebro o el tejido adiposo Estos compuestos pueden ser de diversa procedencia
bull compuestos que se producen en ciertas rutas metaboacutelicas que hay que eliminar o neutralizar de la forma maacutes raacutepida posible (bilirrubina hormonas esteroideas etc)
bull compuestos producidos por otros organismos (los llamados metabolitos secundarios toxinas vegetales antibioacuteticos etc)
bull compuestos de procedencia externa (xenobioacuteticos faacutermacos drogas insecticidas pesticidas aditivos alimentarios etc)
bull Una forma de deshacerse de estos compuestos es conjugarlos con un derivado de la glucosa el aacutecido glucuroacutenico (azuacutecar aacutecido) para hacerlos maacutes solubles en agua y asiacute eliminarlos faacutecilmente por la orina o por otras viacuteas
Funciones
Se pueden clasificar seguacuten diferentes criterios De acuerdo a
la presencia o noacute de ENLACES GLICOSIacuteDICOS
sin enlaces glicosiacutedicos
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
Monosacaacuteridos simples Los monosacaacuteridos simples son aldehiacutedos o
cetonas polihidroxilados
Los monosacaacuteridos con funcioacuten aldehiacutedo se llaman aldosas
Los monosacaacuteridos con funcioacuten cetona se llaman
cetosas
Monosacaacuteridos simples
- 3 Triosas
- 7 Heptosas
- 6 Hexosas
- 5 pentosas
- 4 tetrosas
- 8 Octosas
-9 Nonosas
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
bull Con la excepcioacuten de la dihidroxiacetona en todos los monosacaacuteridos simples hay uno o varios carbonos asimeacutetricos
bull En el caso maacutes sencillo el del gliceraldehiacutedo hay un centro de asimetriacutea lo que origina dos configuraciones posibles ndash los isoacutemeros D y L
ISOacuteMEROS D y L
Cetosas
Tres carbonos Cetotriosa
Dihidroxiacetona
No presenta carbono asimeacutetrico
CH2 OH
C O
CH2 OH
Tres carbonos Aldotriosas
currentpoint 192837465
ChemDraw Laser Prep CopyRight 1986 1987 Cambridge Scientific Computing Incuserdictchemdict 145 dict put chemdict beginversion 23 defbbind defbind defLload defbddef Laadd Lalaload Latatan Lcpclosepath Lcvcurveto Lcwcurrentlinewidth Lcptcurrentpoint Ldvdiv Ldpdup Leexch Lgget LgigetintervalLgrgrestore Lgsgsave Lieifelse Lixindex Lllineto Lmtmatrix Lmvmoveto Lmmul Lnneg Lnpnewpath Lpppop Lrroll Lrorotate Lscscale Lsgsetgray Lslsetlinewidth Lsmsetmatrix Lststroke Lspstrokepath LssubLtrtransform Lxltranslate LSsf mbdA[3 S]bdLdA dp 0 3 lW m put 0 setdashdcR 12 dwF 15 daF 10 daR 025 daA 45 dnH 6 do1 ixbrot3 -1 rbxe dbcm mt currentmatrix dptr round e round e itransformbHags np 3 1 rxl dp sc -6 12 p mv 06 12 p l -6 22 p mv 06 22 p l cm sm st grbOBbS x 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrt dp bS dv dp lW 2 m ltpp lW 2 mifbd xbDAnp 0 0 mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 aA a arc cp fillbOAnp0 cw -2 dv mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 arc 0 cw -2 dv rlineto cp fillbSAaF m lW maL x aL 1 aR s m np 0 p mv rad 0 p l gs cm sm st grbCAaF lW maL x aL 1 aR s m 2 dv rad dp m o dp m s dp 0 lepppp ppsqrt at 2 m np rad 0 rad 180 6 -1 r s 180 6 -1 r s arc gs cm sm st gr cpt e at roiebAAnp rad 0 rad 180 180 6 -1 r a arc gs cm sm st grbRAlW mw x np rad w p mv w w p l rad w n p mv w w n p l w 2 m dp p mv 0 0 pl w 2 m dp n p l stbHAlW mw x np 0 0 p mv w 2 m dp p l w 2 m w p l rad w p l rad w n p l w 2 m w n p l w 2 m dp n p l cp stbAr1gs 5 1 r 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrtrad x[225 SA DA15 SA DA1SA DAcw 5 m sl 3375 SA DAcw 5 m sl 225 SA DAcw 5 m sl 15 SA DA270 CA DA180 CA DA120 CA DA90 CA DA3 RA3 HA1 -1 sc 270 CA DA1 -1 sc 180 CA DA1 -1 sc 120 CA DA1 -1 sc 90 CA DA6RA6 HAdL 225 SA DAdL 15 SA DAdL 1 SA DA225 SA OA15 SA OA1 SA OA1 -1 sc 225 SA OA1 -1 sc 15 SA OA1 -1 sc 1 SA OA270 CA OA180 CA OA120 CA OA90 CA OA1 -1 sc 270 CA OA1-1 sc 180 CA OA1 -1 sc 120 CA OA1 -1 sc 90 CA OA1 -1 sc 270 AA1 -1 sc 180 AA1 -1 sc 120 AA1 -1 sc 90 AA]e g exec grbacarcto 4pprepeatbpA 32 drO4 lW mbAc0 0 px dp m py dp m a sqrt 0 360 arc cm sm gs sg fill grstbOrApy px at ro px dp m py dp m a sqrt dp revnegif scbOvOrA 1 04 sc 0 0 1 0 360 arc cm sm gs sg fill gr stbAscOrA 1 27 dv dp scbLB9 -6 mv 21 -10 27 -8 27 0 cv 27 8 21 10 9 6 cv -3 2 -3 -2 9 -6 cv cpbDLB0 0 mv -48 48 l-8 8 -96 12 -96 168 cv -96 216 -8 246 -48 258 cv -16 27 16 27 48 258 cv 8 246 96 216 96 168 cv 96 12 8 8 48 48 cv cpbZLBLBbArdp 39 ltAr1gs 5 1 r o o xl 3 -1 r e s 3 1 r s e o 0 lt o 0 lt nerev xdp 0 lt1 -1 sc negifpy x dp 0 lt-1 1 sc negifpx x np[py 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 p l 0 py p l lp py p l px lp s 0 p mv px 0 p l px py p l px lp s py p l cm sm stpy 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 0 py lp ac0 py 2 dv lp neg o lp ac 0 py 2 dv 0 py lp ac 0 py lp py lp ac px lp s 0 p mv px 0 px py lp ac px py 2 dv px lp a o lp ac px py 2 dv px py lp ac px py px lp s py lp ac cm sm stpy dp 2 dv py 180 pA s 180 pA a arc st np px py s py 2 dvpy pA dp neg arcn st0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm stpx lW 2 dv a lW -2 dv p mv rO dp rlineto px lW 2 dv a rO a py lW 2 dv a rO a p l rO lW -2 dv a py lW 2 dv a rO a p l lW -2 dv py lW 2 dv a p l 0 py p l px py p l px 0 p l cp fill0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm st0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp cm sm strO py p mv rO rO xl 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac rO neg dp xl px py 0 py rO accp fill 0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp st10 Ac05 Ac10 Ov05 OvAsc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st grnp -1 -1 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 1 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 dp sc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc DLB -1 -1 sc DLB gs 1 sg fill grgs cm sm st gr np 90 ro DLB -1 -1 sc DLB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 1 sg fill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 05 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 05 sgfill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 1 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 05 sg fill gr cm sm st0 0 p mv px py p l cm sm stgs bW 0 nebW5 lW mie sl 0 0 p mv px py p l cm sm st grgs dL 0 0 p mv px py p l cm sm st grOrA 1 16 dv dp sc0 1 p mv 0 0 1 0 1 ac 8 0 8 -1 1 ac 8 0 16 0 1 ac 16 0 16 1 1 ac cm sm st]e 39 s g exec griebCr0 360 np arc stbDSnp p mv p l stbDDgs dL DS grbDBgs 12 OB bW 0 nebW2 bd mie sl np 0 0 p mv 0 p l st grbape 3 ix ae 2 ix abPT8 OB 1 sc 0 bd p 0 0 p 3 -1 r s 3 1 r e s e 0 0 p mv 1 0 p l 0 0 p ap mv 1 0 p ap l e n e n 0 0 p ap mv 1 0 p ap l pp ppbDTgs np PT cm sm st grbBd[pp[DSDDgs 12 OB np bW 0 nebW 2 dvbd xif dp nH dv dp 3 -1 ro 2 dv sdp bd p mv bd n p lfor st grgs 12 OB 1 sc np bW 0 nebW 2 dvbd xif 1 1 nH 1 snH dv dp bd m wF m o o p mv n p lfor cm sm st grppDBgs 12 OB np 0 lW 2 dv o o n p mv p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m o o p l n p lcp fill grppgs 12 OBbL x bW 0 nebW 2 dvbd xif np 0 0 p mv bL bd 4 m dv round 2 o o lteif pp cvinSq x bL nSq 2 m dv dp sc nSq135 667 865 667 1 0 rcurveto 135 -667 865 -667 1 0 rcurvetorepeat cm sm st gr]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp5 -1 r execal pp 8 ix 1 eqDDDSie 5 -1 r 2 eqDBDSie pp2 4 gi al pp DT]o 0 g g execbCSp mv p l cw lW cW 2 m a sl sp slbcB12 OB 0 0 p mv 0 p l cm sm cw bW 0 nebWbd 2 mie cW 2 m a sl sp slbCW12 OB 1 sc cW lW 2 dva 0 o p mv 0 e n p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m cW a 1 o n p l 1 e p l cp cm smbCBnp[[CSCScBCWppcBCWppcB]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp 5 -1 r execal pp p mv p l CS pp pp2 4 gi al pp PT cm sm cw cW 2 m sl sp sl]o0 g 1 s g exec clipbCtbs rot g bs rot g gs o CB CB 1 setgray clippath fill 0 setgray Bd grbwD 18 dict dWIwx dx newy dy s wx dx s dvm1 x wy m1 wx m sb1 xif lx ex nely ey s lx ex s dvm2 x ly m2 lx m sb2 x wx dx neb2 b1 s m1 m2 s dvwxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebWWgs wD begin bs e g 2 4 gi al pp o o xl 4 -1 r 3 -1 r swx x swy x bs e g 2 4 gi al pp 4 -1 r 3 -1 r slx x sly x 0 bW 2 dv wF m o o wy wx at mt ro trdy xdx x ly lx at mt ro tr ney x nex x np wxwy p mv WI p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x lx ly p l WI p l cp fill end grbInpx dx nepy dy s px dx s dvm1 x py m1 px m sb1 xif lx 0 nely lx dvm2 x ly ey s m2 lx ex s m sb2 x px dx neb2 b1 s m1 m2 s dvpxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebBWwD begin bs e gwb x bs e gbb x wb 4 gcX x wb 5 gcY x bb 4 g cX eq bb 5 g cY eq andbb 2 g bb 3 gbb 4 g bb 5 gie cY sly x cX slx xwx wb 2 g cX s dwy wb 3 g cY s d 0 bW 2 dv ly lx at mt ro trey xex x0 bW 2 dv wF m wy wx at mt ro trdy xdx x 0 lW 2 dv wy wx at mt ro tr wy apy x wx apx x gs cX cY xl np px py p mv In p l lx ex s ly ey s p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x wx 2 m px spx x wy 2 m py spy x lx ex s ly ey s p lIn p l px py p l cp fill gr endbDbbsdp type[]type eqdp 0 g 2 eqgs dp 1 g 1 eqdLif 6 4 gi al pp DS grdp 0 g 3 eq2 4 gi al pp DTppieieppieforallbIcounttomark dp 1 gt2 1 rot-1 rforppiebDStoiX x dpiY x ocXx dpcY x np p mv counttomarkbs e g 2 4 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198 110 124 83 40 80 40 20 chemdict begin SP bs[[1 1 3252 2005 3252 2374][1 1 5670 2005 5670 2374][1 1 3252 2707 3252 3076][1 1 5670 2746 5670 3115][1 1 3395 2538 3764 2538][1 1 3096 2538 2727 2538][1 1 5852 2564 6221 2564][1 1 5514 2564 5145 2564][1 2 4422 1693 4422 3585]]d gs dL [8 I 4422 3585 DSt gr [0 I 3252 2374 DSt [1 I 5670 2374 DSt [2 I 3252 3076 DSt [3 I 5670 3115 DSt [4 I 3764 2538 DSt [5 I 2727 2538 DSt [6 I 6221 2564 DSt [7 I 5145 2564 DSt Db gr end
L (-)D (+)
CH2OH
OH HHO CC
CHOCHO
CH2OH
H
Gliceraldeacutehido
Presenta un carbono asimeacutetrico
ISOacuteMEROS D y L
Son configuraciones relativas uacutetiles para distinguir enantioacutemerosbullToma como base al gliceraldehiacutedobullSi el ndashOH del C quiral estaacute a la derecha seraacute el enantioacutemero Dbull si el ndashOH del C quiral se encuentra a la izquierda seraacute el enantioacutemero L
bullD L no especifica si es dextro o levorrotatorio
Sistema D _ L
bullLos azuacutecares que predominan en el organismo humano son de la serie D
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
OC 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
QUIacuteMICAMENTE SON POLIHIDROXICETONASPOLIHIDROXIALDEHIacuteDOS
SEGUacuteN EL GRUPO FUNCIONAL
CETOSAS (cetona)ALDOSAS (aldehiacutedo)
LAS ALDOSAS TIENEN CARAacuteCTER
REDUCTOR
SE NOMBRANALDO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA CETO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA
EJEMPLO CETOTRIOSAALDOTRIOSA
Monosacaacuteridos en resumen
ESTRUCTURA DE MONOSACARIDOS
Los azuacutecares se pueden representar Los azuacutecares se pueden representar mediante mediante
1-Estructuras lineales FOacuteRMULAS ESTRUCTURALES EN PERSPECTIVA
Estructura abierta
Modelo de Mackenne
Modelo de FISCHER
2-Estructuras ciacuteclicas
Proyeccioacuten de HAWORTH
Conformaciones (ESTRUCTURAS SILLA y BOTE )
ESTRUCTURAS LINEALES
Foacutermulas en perspectiva
D-gliceraldehiacutedo(aldosa)
Los aacutetomos unidos a un C asimeacutetrico Se emplean liacuteneas punteadas y cuntildeas Representar de este modo moleacuteculas con muchos aacutetomos de C resulta complicadoEmil Fischerdesarrolloacute una manera simboacutelica de representar carbonos quirales
Wade LGJr Quiacutemica Orgaacutenica 2a Ed
ESTRUCTURAS LINEALES Modelo de Mackenne
bull Mackenne sentildeala bull al grupo CHO con un ciacuterculo bull los grupos OH con una pequentildea liacutenea horizontal bull el grupo CH2OH no se coloca (aunque algunos autores lo representan con un triaacutengulo)bullLa liacutenea vertical sentildeala la cadena carbonada de la moleacutecula ubicando el ciacuterculo en el C 1
Si hay una cetosa entonces el grupo CO es el que se representa por el ciacuterculo y todo lo demaacutes esigual al caso anterior
ALDOSA
CETOSA
ESTRUCTURAS de Mackenne
TETROSAS
PENTOSAS
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Lunes 03 de mayo 2010bull Carbohidratos Clasificacioacuten
Monosacaacutertidos Clasificacioacuten Configuracioacuten D y L
bull Estereoisomeriacutea Estructuras de Fischer Estructuras ciacuteclicas de monosacaacuteridos Haworth y conformacional
bull Propiedades quiacutemicas de los monosacaacuteridos
Son los compuestos orgaacutenicos maacutes abundantes de la biosfera y a su vez los maacutes diversos Normalmente se los encuentra en las partes estructurales de los vegetales y tambieacuten en los tejidos animales como glucosa o glucoacutegeno
Los carbohidratos ASPECTOS GENERALES
iquestPara queacute sirven
Estos sirven como fuente de energiacutea para todas las actividades celulares vitales
- ProporcionanAlimento
Casa
Vestido
- Muchas aplicaciones en
la industria Quiacutemica
Poliacutemeros
Sintesis
bullCarbohidratos Hidratos de carbono GluacutecidosbullGliacutecidos Azuacutecares sacaacuteridos
Se denominan Hidratos de carbono por responder muchos de ellos a la formula empiacuterica
C (H2O)n
Es un nombre incorrecto desde el punto de vista quiacutemico ya que esta foacutermula soacutelo describe a una iacutenfima parte de estas
moleacuteculas
Sinoacutenimos
Se nombran antildeadiendo la terminacioacuten -osa al nuacutemero de carbonos Asiacute para 3C triosas 4Ctetrosas 5Cpentosas
6Chexosas etc
Quiacutemicamente iquestQue es un Quiacutemicamente iquestQue es un carbohidratocarbohidrato
oSe definen comoo Derivados aldehiacutedicos o cetoacutenicos de alcoholes polivalentes
oTambieacuten como polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas (compuestos polihidroxicarboniacutelicos)
oTambieacuten como aldehiacutedos o cetonas polihidroxilados o sus derivados por oxidacioacuten reduccioacuten y sustituciones diversas sus oligoacutemeros y poliacutemeros por unioacuten de los anteriores
mediante enlaces glicosiacutedicos
iquestDoacutende se producen
Se producen en la fotosiacutentesis Las plantas verdes contienen clorofila que
capta de la luz solar la energiacutea necesaria para realizar el proceso
Introduccioacuten
1- Energeacuteticabull Combustible de uso raacutepido e inmediatobull La combustioacuten de 1g de HC produce unas 4 Kcal bull La degradacioacuten de los HC puede tener lugar en condiciones
anaerobias (fermentacioacuten) o aerobias (respiracioacuten)2-Estructuralbull Las matrices extracelulares de los tejidos animales de
sosteacuten (conjuntivo oacuteseo cartilaginoso) estaacuten constituiacutedas por polisacaacuteridos nitrogenados (los llamados glicosaminoglicanos o mucopolisacaacuteridos)
bull Las paredes celulares de plantas hongos y bacterias estaacuten constituiacutedas por HC o derivados de los mismos
bull La celulosa que forma parte de la pared celular de las ceacutelulas vegetales es la moleacutecula orgaacutenica maacutes abundante de la Biosfera
Funciones
bull 3- Informativabull Los HC pueden unirse a liacutepidos o a proteiacutenas de la superficie
de la ceacutelula y representan una sentildeal de reconocimiento en superficie Tanto las glicoproteiacutenas como los glicoliacutepidos de la superficie externa celular sirven como sentildeales de reconocimiento para hormonas anticuerpos bacterias virus u otras ceacutelulas Los HC son tambieacuten los responsables antigeacutenicos de los grupos sanguiacuteneos
Funciones
bull 4- Detoxificacioacutenbull En muchos casos los organismos deben encargarse de eliminar
compuestos toacutexicos que son muy poco solubles en agua y que tienden a acumularse en tejidos con un alto contenido lipiacutedico como el cerebro o el tejido adiposo Estos compuestos pueden ser de diversa procedencia
bull compuestos que se producen en ciertas rutas metaboacutelicas que hay que eliminar o neutralizar de la forma maacutes raacutepida posible (bilirrubina hormonas esteroideas etc)
bull compuestos producidos por otros organismos (los llamados metabolitos secundarios toxinas vegetales antibioacuteticos etc)
bull compuestos de procedencia externa (xenobioacuteticos faacutermacos drogas insecticidas pesticidas aditivos alimentarios etc)
bull Una forma de deshacerse de estos compuestos es conjugarlos con un derivado de la glucosa el aacutecido glucuroacutenico (azuacutecar aacutecido) para hacerlos maacutes solubles en agua y asiacute eliminarlos faacutecilmente por la orina o por otras viacuteas
Funciones
Se pueden clasificar seguacuten diferentes criterios De acuerdo a
la presencia o noacute de ENLACES GLICOSIacuteDICOS
sin enlaces glicosiacutedicos
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
Monosacaacuteridos simples Los monosacaacuteridos simples son aldehiacutedos o
cetonas polihidroxilados
Los monosacaacuteridos con funcioacuten aldehiacutedo se llaman aldosas
Los monosacaacuteridos con funcioacuten cetona se llaman
cetosas
Monosacaacuteridos simples
- 3 Triosas
- 7 Heptosas
- 6 Hexosas
- 5 pentosas
- 4 tetrosas
- 8 Octosas
-9 Nonosas
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
bull Con la excepcioacuten de la dihidroxiacetona en todos los monosacaacuteridos simples hay uno o varios carbonos asimeacutetricos
bull En el caso maacutes sencillo el del gliceraldehiacutedo hay un centro de asimetriacutea lo que origina dos configuraciones posibles ndash los isoacutemeros D y L
ISOacuteMEROS D y L
Cetosas
Tres carbonos Cetotriosa
Dihidroxiacetona
No presenta carbono asimeacutetrico
CH2 OH
C O
CH2 OH
Tres carbonos Aldotriosas
currentpoint 192837465
ChemDraw Laser Prep CopyRight 1986 1987 Cambridge Scientific Computing Incuserdictchemdict 145 dict put chemdict beginversion 23 defbbind defbind defLload defbddef Laadd Lalaload Latatan Lcpclosepath Lcvcurveto Lcwcurrentlinewidth Lcptcurrentpoint Ldvdiv Ldpdup Leexch Lgget LgigetintervalLgrgrestore Lgsgsave Lieifelse Lixindex Lllineto Lmtmatrix Lmvmoveto Lmmul Lnneg Lnpnewpath Lpppop Lrroll Lrorotate Lscscale Lsgsetgray Lslsetlinewidth Lsmsetmatrix Lststroke Lspstrokepath LssubLtrtransform Lxltranslate LSsf mbdA[3 S]bdLdA dp 0 3 lW m put 0 setdashdcR 12 dwF 15 daF 10 daR 025 daA 45 dnH 6 do1 ixbrot3 -1 rbxe dbcm mt currentmatrix dptr round e round e itransformbHags np 3 1 rxl dp sc -6 12 p mv 06 12 p l -6 22 p mv 06 22 p l cm sm st grbOBbS x 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrt dp bS dv dp lW 2 m ltpp lW 2 mifbd xbDAnp 0 0 mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 aA a arc cp fillbOAnp0 cw -2 dv mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 arc 0 cw -2 dv rlineto cp fillbSAaF m lW maL x aL 1 aR s m np 0 p mv rad 0 p l gs cm sm st grbCAaF lW maL x aL 1 aR s m 2 dv rad dp m o dp m s dp 0 lepppp ppsqrt at 2 m np rad 0 rad 180 6 -1 r s 180 6 -1 r s arc gs cm sm st gr cpt e at roiebAAnp rad 0 rad 180 180 6 -1 r a arc gs cm sm st grbRAlW mw x np rad w p mv w w p l rad w n p mv w w n p l w 2 m dp p mv 0 0 pl w 2 m dp n p l stbHAlW mw x np 0 0 p mv w 2 m dp p l w 2 m w p l rad w p l rad w n p l w 2 m w n p l w 2 m dp n p l cp stbAr1gs 5 1 r 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrtrad x[225 SA DA15 SA DA1SA DAcw 5 m sl 3375 SA DAcw 5 m sl 225 SA DAcw 5 m sl 15 SA DA270 CA DA180 CA DA120 CA DA90 CA DA3 RA3 HA1 -1 sc 270 CA DA1 -1 sc 180 CA DA1 -1 sc 120 CA DA1 -1 sc 90 CA DA6RA6 HAdL 225 SA DAdL 15 SA DAdL 1 SA DA225 SA OA15 SA OA1 SA OA1 -1 sc 225 SA OA1 -1 sc 15 SA OA1 -1 sc 1 SA OA270 CA OA180 CA OA120 CA OA90 CA OA1 -1 sc 270 CA OA1-1 sc 180 CA OA1 -1 sc 120 CA OA1 -1 sc 90 CA OA1 -1 sc 270 AA1 -1 sc 180 AA1 -1 sc 120 AA1 -1 sc 90 AA]e g exec grbacarcto 4pprepeatbpA 32 drO4 lW mbAc0 0 px dp m py dp m a sqrt 0 360 arc cm sm gs sg fill grstbOrApy px at ro px dp m py dp m a sqrt dp revnegif scbOvOrA 1 04 sc 0 0 1 0 360 arc cm sm gs sg fill gr stbAscOrA 1 27 dv dp scbLB9 -6 mv 21 -10 27 -8 27 0 cv 27 8 21 10 9 6 cv -3 2 -3 -2 9 -6 cv cpbDLB0 0 mv -48 48 l-8 8 -96 12 -96 168 cv -96 216 -8 246 -48 258 cv -16 27 16 27 48 258 cv 8 246 96 216 96 168 cv 96 12 8 8 48 48 cv cpbZLBLBbArdp 39 ltAr1gs 5 1 r o o xl 3 -1 r e s 3 1 r s e o 0 lt o 0 lt nerev xdp 0 lt1 -1 sc negifpy x dp 0 lt-1 1 sc negifpx x np[py 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 p l 0 py p l lp py p l px lp s 0 p mv px 0 p l px py p l px lp s py p l cm sm stpy 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 0 py lp ac0 py 2 dv lp neg o lp ac 0 py 2 dv 0 py lp ac 0 py lp py lp ac px lp s 0 p mv px 0 px py lp ac px py 2 dv px lp a o lp ac px py 2 dv px py lp ac px py px lp s py lp ac cm sm stpy dp 2 dv py 180 pA s 180 pA a arc st np px py s py 2 dvpy pA dp neg arcn st0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm stpx lW 2 dv a lW -2 dv p mv rO dp rlineto px lW 2 dv a rO a py lW 2 dv a rO a p l rO lW -2 dv a py lW 2 dv a rO a p l lW -2 dv py lW 2 dv a p l 0 py p l px py p l px 0 p l cp fill0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm st0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp cm sm strO py p mv rO rO xl 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac rO neg dp xl px py 0 py rO accp fill 0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp st10 Ac05 Ac10 Ov05 OvAsc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st grnp -1 -1 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 1 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 dp sc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc DLB -1 -1 sc DLB gs 1 sg fill grgs cm sm st gr np 90 ro DLB -1 -1 sc DLB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 1 sg fill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 05 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 05 sgfill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 1 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 05 sg fill gr cm sm st0 0 p mv px py p l cm sm stgs bW 0 nebW5 lW mie sl 0 0 p mv px py p l cm sm st grgs dL 0 0 p mv px py p l cm sm st grOrA 1 16 dv dp sc0 1 p mv 0 0 1 0 1 ac 8 0 8 -1 1 ac 8 0 16 0 1 ac 16 0 16 1 1 ac cm sm st]e 39 s g exec griebCr0 360 np arc stbDSnp p mv p l stbDDgs dL DS grbDBgs 12 OB bW 0 nebW2 bd mie sl np 0 0 p mv 0 p l st grbape 3 ix ae 2 ix abPT8 OB 1 sc 0 bd p 0 0 p 3 -1 r s 3 1 r e s e 0 0 p mv 1 0 p l 0 0 p ap mv 1 0 p ap l e n e n 0 0 p ap mv 1 0 p ap l pp ppbDTgs np PT cm sm st grbBd[pp[DSDDgs 12 OB np bW 0 nebW 2 dvbd xif dp nH dv dp 3 -1 ro 2 dv sdp bd p mv bd n p lfor st grgs 12 OB 1 sc np bW 0 nebW 2 dvbd xif 1 1 nH 1 snH dv dp bd m wF m o o p mv n p lfor cm sm st grppDBgs 12 OB np 0 lW 2 dv o o n p mv p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m o o p l n p lcp fill grppgs 12 OBbL x bW 0 nebW 2 dvbd xif np 0 0 p mv bL bd 4 m dv round 2 o o lteif pp cvinSq x bL nSq 2 m dv dp sc nSq135 667 865 667 1 0 rcurveto 135 -667 865 -667 1 0 rcurvetorepeat cm sm st gr]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp5 -1 r execal pp 8 ix 1 eqDDDSie 5 -1 r 2 eqDBDSie pp2 4 gi al pp DT]o 0 g g execbCSp mv p l cw lW cW 2 m a sl sp slbcB12 OB 0 0 p mv 0 p l cm sm cw bW 0 nebWbd 2 mie cW 2 m a sl sp slbCW12 OB 1 sc cW lW 2 dva 0 o p mv 0 e n p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m cW a 1 o n p l 1 e p l cp cm smbCBnp[[CSCScBCWppcBCWppcB]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp 5 -1 r execal pp p mv p l CS pp pp2 4 gi al pp PT cm sm cw cW 2 m sl sp sl]o0 g 1 s g exec clipbCtbs rot g bs rot g gs o CB CB 1 setgray clippath fill 0 setgray Bd grbwD 18 dict dWIwx dx newy dy s wx dx s dvm1 x wy m1 wx m sb1 xif lx ex nely ey s lx ex s dvm2 x ly m2 lx m sb2 x wx dx neb2 b1 s m1 m2 s dvwxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebWWgs wD begin bs e g 2 4 gi al pp o o xl 4 -1 r 3 -1 r swx x swy x bs e g 2 4 gi al pp 4 -1 r 3 -1 r slx x sly x 0 bW 2 dv wF m o o wy wx at mt ro trdy xdx x ly lx at mt ro tr ney x nex x np wxwy p mv WI p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x lx ly p l WI p l cp fill end grbInpx dx nepy dy s px dx s dvm1 x py m1 px m sb1 xif lx 0 nely lx dvm2 x ly ey s m2 lx ex s m sb2 x px dx neb2 b1 s m1 m2 s dvpxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebBWwD begin bs e gwb x bs e gbb x wb 4 gcX x wb 5 gcY x bb 4 g cX eq bb 5 g cY eq andbb 2 g bb 3 gbb 4 g bb 5 gie cY sly x cX slx xwx wb 2 g cX s dwy wb 3 g cY s d 0 bW 2 dv ly lx at mt ro trey xex x0 bW 2 dv wF m wy wx at mt ro trdy xdx x 0 lW 2 dv wy wx at mt ro tr wy apy x wx apx x gs cX cY xl np px py p mv In p l lx ex s ly ey s p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x wx 2 m px spx x wy 2 m py spy x lx ex s ly ey s p lIn p l px py p l cp fill gr endbDbbsdp type[]type eqdp 0 g 2 eqgs dp 1 g 1 eqdLif 6 4 gi al pp DS grdp 0 g 3 eq2 4 gi al pp DTppieieppieforallbIcounttomark dp 1 gt2 1 rot-1 rforppiebDStoiX x dpiY x ocXx dpcY x np p mv counttomarkbs e g 2 4 gi al pp o cX ne o cY ne or4 1 r 4 1 rif pp pp ocX x dpcY x o iX eq o iY eq andpp pp cpp lierepeat pp stbSPgssf xlW xbW xcW x count 7 ge 5 ix 192837465 eq and 5 -1 r pp cpt 7 -1 r s e 7 -1 r s e5 -1 r dv neg e 5 -1 r dv neg e cpt xl sc neg e neg e xlxl pp ppifelse 1 1 S dv dp sc cm currentmatrix pp lW sl 40 setmiterlimit npb end
198 110 124 83 40 80 40 20 chemdict begin SP bs[[1 1 3252 2005 3252 2374][1 1 5670 2005 5670 2374][1 1 3252 2707 3252 3076][1 1 5670 2746 5670 3115][1 1 3395 2538 3764 2538][1 1 3096 2538 2727 2538][1 1 5852 2564 6221 2564][1 1 5514 2564 5145 2564][1 2 4422 1693 4422 3585]]d gs dL [8 I 4422 3585 DSt gr [0 I 3252 2374 DSt [1 I 5670 2374 DSt [2 I 3252 3076 DSt [3 I 5670 3115 DSt [4 I 3764 2538 DSt [5 I 2727 2538 DSt [6 I 6221 2564 DSt [7 I 5145 2564 DSt Db gr end
L (-)D (+)
CH2OH
OH HHO CC
CHOCHO
CH2OH
H
Gliceraldeacutehido
Presenta un carbono asimeacutetrico
ISOacuteMEROS D y L
Son configuraciones relativas uacutetiles para distinguir enantioacutemerosbullToma como base al gliceraldehiacutedobullSi el ndashOH del C quiral estaacute a la derecha seraacute el enantioacutemero Dbull si el ndashOH del C quiral se encuentra a la izquierda seraacute el enantioacutemero L
bullD L no especifica si es dextro o levorrotatorio
Sistema D _ L
bullLos azuacutecares que predominan en el organismo humano son de la serie D
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
OC 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
QUIacuteMICAMENTE SON POLIHIDROXICETONASPOLIHIDROXIALDEHIacuteDOS
SEGUacuteN EL GRUPO FUNCIONAL
CETOSAS (cetona)ALDOSAS (aldehiacutedo)
LAS ALDOSAS TIENEN CARAacuteCTER
REDUCTOR
SE NOMBRANALDO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA CETO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA
EJEMPLO CETOTRIOSAALDOTRIOSA
Monosacaacuteridos en resumen
ESTRUCTURA DE MONOSACARIDOS
Los azuacutecares se pueden representar Los azuacutecares se pueden representar mediante mediante
1-Estructuras lineales FOacuteRMULAS ESTRUCTURALES EN PERSPECTIVA
Estructura abierta
Modelo de Mackenne
Modelo de FISCHER
2-Estructuras ciacuteclicas
Proyeccioacuten de HAWORTH
Conformaciones (ESTRUCTURAS SILLA y BOTE )
ESTRUCTURAS LINEALES
Foacutermulas en perspectiva
D-gliceraldehiacutedo(aldosa)
Los aacutetomos unidos a un C asimeacutetrico Se emplean liacuteneas punteadas y cuntildeas Representar de este modo moleacuteculas con muchos aacutetomos de C resulta complicadoEmil Fischerdesarrolloacute una manera simboacutelica de representar carbonos quirales
Wade LGJr Quiacutemica Orgaacutenica 2a Ed
ESTRUCTURAS LINEALES Modelo de Mackenne
bull Mackenne sentildeala bull al grupo CHO con un ciacuterculo bull los grupos OH con una pequentildea liacutenea horizontal bull el grupo CH2OH no se coloca (aunque algunos autores lo representan con un triaacutengulo)bullLa liacutenea vertical sentildeala la cadena carbonada de la moleacutecula ubicando el ciacuterculo en el C 1
Si hay una cetosa entonces el grupo CO es el que se representa por el ciacuterculo y todo lo demaacutes esigual al caso anterior
ALDOSA
CETOSA
ESTRUCTURAS de Mackenne
TETROSAS
PENTOSAS
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Son los compuestos orgaacutenicos maacutes abundantes de la biosfera y a su vez los maacutes diversos Normalmente se los encuentra en las partes estructurales de los vegetales y tambieacuten en los tejidos animales como glucosa o glucoacutegeno
Los carbohidratos ASPECTOS GENERALES
iquestPara queacute sirven
Estos sirven como fuente de energiacutea para todas las actividades celulares vitales
- ProporcionanAlimento
Casa
Vestido
- Muchas aplicaciones en
la industria Quiacutemica
Poliacutemeros
Sintesis
bullCarbohidratos Hidratos de carbono GluacutecidosbullGliacutecidos Azuacutecares sacaacuteridos
Se denominan Hidratos de carbono por responder muchos de ellos a la formula empiacuterica
C (H2O)n
Es un nombre incorrecto desde el punto de vista quiacutemico ya que esta foacutermula soacutelo describe a una iacutenfima parte de estas
moleacuteculas
Sinoacutenimos
Se nombran antildeadiendo la terminacioacuten -osa al nuacutemero de carbonos Asiacute para 3C triosas 4Ctetrosas 5Cpentosas
6Chexosas etc
Quiacutemicamente iquestQue es un Quiacutemicamente iquestQue es un carbohidratocarbohidrato
oSe definen comoo Derivados aldehiacutedicos o cetoacutenicos de alcoholes polivalentes
oTambieacuten como polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas (compuestos polihidroxicarboniacutelicos)
oTambieacuten como aldehiacutedos o cetonas polihidroxilados o sus derivados por oxidacioacuten reduccioacuten y sustituciones diversas sus oligoacutemeros y poliacutemeros por unioacuten de los anteriores
mediante enlaces glicosiacutedicos
iquestDoacutende se producen
Se producen en la fotosiacutentesis Las plantas verdes contienen clorofila que
capta de la luz solar la energiacutea necesaria para realizar el proceso
Introduccioacuten
1- Energeacuteticabull Combustible de uso raacutepido e inmediatobull La combustioacuten de 1g de HC produce unas 4 Kcal bull La degradacioacuten de los HC puede tener lugar en condiciones
anaerobias (fermentacioacuten) o aerobias (respiracioacuten)2-Estructuralbull Las matrices extracelulares de los tejidos animales de
sosteacuten (conjuntivo oacuteseo cartilaginoso) estaacuten constituiacutedas por polisacaacuteridos nitrogenados (los llamados glicosaminoglicanos o mucopolisacaacuteridos)
bull Las paredes celulares de plantas hongos y bacterias estaacuten constituiacutedas por HC o derivados de los mismos
bull La celulosa que forma parte de la pared celular de las ceacutelulas vegetales es la moleacutecula orgaacutenica maacutes abundante de la Biosfera
Funciones
bull 3- Informativabull Los HC pueden unirse a liacutepidos o a proteiacutenas de la superficie
de la ceacutelula y representan una sentildeal de reconocimiento en superficie Tanto las glicoproteiacutenas como los glicoliacutepidos de la superficie externa celular sirven como sentildeales de reconocimiento para hormonas anticuerpos bacterias virus u otras ceacutelulas Los HC son tambieacuten los responsables antigeacutenicos de los grupos sanguiacuteneos
Funciones
bull 4- Detoxificacioacutenbull En muchos casos los organismos deben encargarse de eliminar
compuestos toacutexicos que son muy poco solubles en agua y que tienden a acumularse en tejidos con un alto contenido lipiacutedico como el cerebro o el tejido adiposo Estos compuestos pueden ser de diversa procedencia
bull compuestos que se producen en ciertas rutas metaboacutelicas que hay que eliminar o neutralizar de la forma maacutes raacutepida posible (bilirrubina hormonas esteroideas etc)
bull compuestos producidos por otros organismos (los llamados metabolitos secundarios toxinas vegetales antibioacuteticos etc)
bull compuestos de procedencia externa (xenobioacuteticos faacutermacos drogas insecticidas pesticidas aditivos alimentarios etc)
bull Una forma de deshacerse de estos compuestos es conjugarlos con un derivado de la glucosa el aacutecido glucuroacutenico (azuacutecar aacutecido) para hacerlos maacutes solubles en agua y asiacute eliminarlos faacutecilmente por la orina o por otras viacuteas
Funciones
Se pueden clasificar seguacuten diferentes criterios De acuerdo a
la presencia o noacute de ENLACES GLICOSIacuteDICOS
sin enlaces glicosiacutedicos
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
Monosacaacuteridos simples Los monosacaacuteridos simples son aldehiacutedos o
cetonas polihidroxilados
Los monosacaacuteridos con funcioacuten aldehiacutedo se llaman aldosas
Los monosacaacuteridos con funcioacuten cetona se llaman
cetosas
Monosacaacuteridos simples
- 3 Triosas
- 7 Heptosas
- 6 Hexosas
- 5 pentosas
- 4 tetrosas
- 8 Octosas
-9 Nonosas
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
bull Con la excepcioacuten de la dihidroxiacetona en todos los monosacaacuteridos simples hay uno o varios carbonos asimeacutetricos
bull En el caso maacutes sencillo el del gliceraldehiacutedo hay un centro de asimetriacutea lo que origina dos configuraciones posibles ndash los isoacutemeros D y L
ISOacuteMEROS D y L
Cetosas
Tres carbonos Cetotriosa
Dihidroxiacetona
No presenta carbono asimeacutetrico
CH2 OH
C O
CH2 OH
Tres carbonos Aldotriosas
currentpoint 192837465
ChemDraw Laser Prep CopyRight 1986 1987 Cambridge Scientific Computing Incuserdictchemdict 145 dict put chemdict beginversion 23 defbbind defbind defLload defbddef Laadd Lalaload Latatan Lcpclosepath Lcvcurveto Lcwcurrentlinewidth Lcptcurrentpoint Ldvdiv Ldpdup Leexch Lgget LgigetintervalLgrgrestore Lgsgsave Lieifelse Lixindex Lllineto Lmtmatrix Lmvmoveto Lmmul Lnneg Lnpnewpath Lpppop Lrroll Lrorotate Lscscale Lsgsetgray Lslsetlinewidth Lsmsetmatrix Lststroke Lspstrokepath LssubLtrtransform Lxltranslate LSsf mbdA[3 S]bdLdA dp 0 3 lW m put 0 setdashdcR 12 dwF 15 daF 10 daR 025 daA 45 dnH 6 do1 ixbrot3 -1 rbxe dbcm mt currentmatrix dptr round e round e itransformbHags np 3 1 rxl dp sc -6 12 p mv 06 12 p l -6 22 p mv 06 22 p l cm sm st grbOBbS x 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrt dp bS dv dp lW 2 m ltpp lW 2 mifbd xbDAnp 0 0 mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 aA a arc cp fillbOAnp0 cw -2 dv mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 arc 0 cw -2 dv rlineto cp fillbSAaF m lW maL x aL 1 aR s m np 0 p mv rad 0 p l gs cm sm st grbCAaF lW maL x aL 1 aR s m 2 dv rad dp m o dp m s dp 0 lepppp ppsqrt at 2 m np rad 0 rad 180 6 -1 r s 180 6 -1 r s arc gs cm sm st gr cpt e at roiebAAnp rad 0 rad 180 180 6 -1 r a arc gs cm sm st grbRAlW mw x np rad w p mv w w p l rad w n p mv w w n p l w 2 m dp p mv 0 0 pl w 2 m dp n p l stbHAlW mw x np 0 0 p mv w 2 m dp p l w 2 m w p l rad w p l rad w n p l w 2 m w n p l w 2 m dp n p l cp stbAr1gs 5 1 r 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrtrad x[225 SA DA15 SA DA1SA DAcw 5 m sl 3375 SA DAcw 5 m sl 225 SA DAcw 5 m sl 15 SA DA270 CA DA180 CA DA120 CA DA90 CA DA3 RA3 HA1 -1 sc 270 CA DA1 -1 sc 180 CA DA1 -1 sc 120 CA DA1 -1 sc 90 CA DA6RA6 HAdL 225 SA DAdL 15 SA DAdL 1 SA DA225 SA OA15 SA OA1 SA OA1 -1 sc 225 SA OA1 -1 sc 15 SA OA1 -1 sc 1 SA OA270 CA OA180 CA OA120 CA OA90 CA OA1 -1 sc 270 CA OA1-1 sc 180 CA OA1 -1 sc 120 CA OA1 -1 sc 90 CA OA1 -1 sc 270 AA1 -1 sc 180 AA1 -1 sc 120 AA1 -1 sc 90 AA]e g exec grbacarcto 4pprepeatbpA 32 drO4 lW mbAc0 0 px dp m py dp m a sqrt 0 360 arc cm sm gs sg fill grstbOrApy px at ro px dp m py dp m a sqrt dp revnegif scbOvOrA 1 04 sc 0 0 1 0 360 arc cm sm gs sg fill gr stbAscOrA 1 27 dv dp scbLB9 -6 mv 21 -10 27 -8 27 0 cv 27 8 21 10 9 6 cv -3 2 -3 -2 9 -6 cv cpbDLB0 0 mv -48 48 l-8 8 -96 12 -96 168 cv -96 216 -8 246 -48 258 cv -16 27 16 27 48 258 cv 8 246 96 216 96 168 cv 96 12 8 8 48 48 cv cpbZLBLBbArdp 39 ltAr1gs 5 1 r o o xl 3 -1 r e s 3 1 r s e o 0 lt o 0 lt nerev xdp 0 lt1 -1 sc negifpy x dp 0 lt-1 1 sc negifpx x np[py 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 p l 0 py p l lp py p l px lp s 0 p mv px 0 p l px py p l px lp s py p l cm sm stpy 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 0 py lp ac0 py 2 dv lp neg o lp ac 0 py 2 dv 0 py lp ac 0 py lp py lp ac px lp s 0 p mv px 0 px py lp ac px py 2 dv px lp a o lp ac px py 2 dv px py lp ac px py px lp s py lp ac cm sm stpy dp 2 dv py 180 pA s 180 pA a arc st np px py s py 2 dvpy pA dp neg arcn st0 0 p mv 0 py 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gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 05 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 05 sgfill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 1 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 05 sg fill gr cm sm st0 0 p mv px py p l cm sm stgs bW 0 nebW5 lW mie sl 0 0 p mv px py p l cm sm st grgs dL 0 0 p mv px py p l cm sm st grOrA 1 16 dv dp sc0 1 p mv 0 0 1 0 1 ac 8 0 8 -1 1 ac 8 0 16 0 1 ac 16 0 16 1 1 ac cm sm st]e 39 s g exec griebCr0 360 np arc stbDSnp p mv p l stbDDgs dL DS grbDBgs 12 OB bW 0 nebW2 bd mie sl np 0 0 p mv 0 p l st grbape 3 ix ae 2 ix abPT8 OB 1 sc 0 bd p 0 0 p 3 -1 r s 3 1 r e s e 0 0 p mv 1 0 p l 0 0 p ap mv 1 0 p ap l e n e n 0 0 p ap mv 1 0 p ap l pp ppbDTgs np PT cm sm st grbBd[pp[DSDDgs 12 OB np bW 0 nebW 2 dvbd xif dp nH dv dp 3 -1 ro 2 dv sdp bd p mv bd n p lfor st grgs 12 OB 1 sc np bW 0 nebW 2 dvbd xif 1 1 nH 1 snH dv dp bd m wF m o o p mv n p lfor cm sm st grppDBgs 12 OB np 0 lW 2 dv o o n p mv p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m o o p l n p lcp fill grppgs 12 OBbL x bW 0 nebW 2 dvbd xif np 0 0 p mv bL bd 4 m dv round 2 o o lteif pp cvinSq x bL nSq 2 m dv dp sc nSq135 667 865 667 1 0 rcurveto 135 -667 865 -667 1 0 rcurvetorepeat cm sm st gr]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp5 -1 r execal pp 8 ix 1 eqDDDSie 5 -1 r 2 eqDBDSie pp2 4 gi al pp DT]o 0 g g execbCSp mv p l cw lW cW 2 m a sl sp slbcB12 OB 0 0 p mv 0 p l cm sm cw bW 0 nebWbd 2 mie cW 2 m a sl sp slbCW12 OB 1 sc cW lW 2 dva 0 o p mv 0 e n p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m cW a 1 o n p l 1 e p l cp cm smbCBnp[[CSCScBCWppcBCWppcB]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp 5 -1 r execal pp p mv p l CS pp pp2 4 gi al pp PT cm sm cw cW 2 m sl sp sl]o0 g 1 s g exec clipbCtbs rot g bs rot g gs o CB CB 1 setgray clippath fill 0 setgray Bd grbwD 18 dict dWIwx dx newy dy s wx dx s dvm1 x wy m1 wx m sb1 xif lx ex nely ey s lx ex s dvm2 x ly m2 lx m sb2 x wx dx neb2 b1 s m1 m2 s dvwxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebWWgs wD begin bs e g 2 4 gi al pp o o xl 4 -1 r 3 -1 r swx x swy x bs e g 2 4 gi al pp 4 -1 r 3 -1 r slx x sly x 0 bW 2 dv wF m o o wy wx at mt ro trdy xdx x ly lx at mt ro tr ney x nex x np wxwy p mv WI p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x lx ly p l WI p l cp fill end grbInpx dx nepy dy s px dx s dvm1 x py m1 px m sb1 xif lx 0 nely lx dvm2 x ly ey s m2 lx ex s m sb2 x px dx neb2 b1 s m1 m2 s dvpxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebBWwD begin bs e gwb x bs e gbb x wb 4 gcX x wb 5 gcY x bb 4 g cX eq bb 5 g cY eq andbb 2 g bb 3 gbb 4 g bb 5 gie cY sly x cX slx xwx wb 2 g cX s dwy wb 3 g cY s d 0 bW 2 dv ly lx at mt ro trey xex x0 bW 2 dv wF m wy wx at mt ro trdy xdx x 0 lW 2 dv wy wx at mt ro tr wy apy x wx apx x gs cX cY xl np px py p mv In p l lx ex s ly ey s p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x wx 2 m px spx x wy 2 m py spy x lx ex s ly ey s p lIn p l px py p l cp fill gr endbDbbsdp type[]type eqdp 0 g 2 eqgs dp 1 g 1 eqdLif 6 4 gi al pp DS grdp 0 g 3 eq2 4 gi al pp DTppieieppieforallbIcounttomark dp 1 gt2 1 rot-1 rforppiebDStoiX x dpiY x ocXx dpcY x np p mv counttomarkbs e g 2 4 gi al pp o cX ne o cY ne or4 1 r 4 1 rif pp pp ocX x dpcY x o iX eq o iY eq andpp pp cpp lierepeat pp stbSPgssf xlW xbW xcW x count 7 ge 5 ix 192837465 eq and 5 -1 r pp cpt 7 -1 r s e 7 -1 r s e5 -1 r dv neg e 5 -1 r dv neg e cpt xl sc neg e neg e xlxl pp ppifelse 1 1 S dv dp sc cm currentmatrix pp lW sl 40 setmiterlimit npb end
198 110 124 83 40 80 40 20 chemdict begin SP bs[[1 1 3252 2005 3252 2374][1 1 5670 2005 5670 2374][1 1 3252 2707 3252 3076][1 1 5670 2746 5670 3115][1 1 3395 2538 3764 2538][1 1 3096 2538 2727 2538][1 1 5852 2564 6221 2564][1 1 5514 2564 5145 2564][1 2 4422 1693 4422 3585]]d gs dL [8 I 4422 3585 DSt gr [0 I 3252 2374 DSt [1 I 5670 2374 DSt [2 I 3252 3076 DSt [3 I 5670 3115 DSt [4 I 3764 2538 DSt [5 I 2727 2538 DSt [6 I 6221 2564 DSt [7 I 5145 2564 DSt Db gr end
L (-)D (+)
CH2OH
OH HHO CC
CHOCHO
CH2OH
H
Gliceraldeacutehido
Presenta un carbono asimeacutetrico
ISOacuteMEROS D y L
Son configuraciones relativas uacutetiles para distinguir enantioacutemerosbullToma como base al gliceraldehiacutedobullSi el ndashOH del C quiral estaacute a la derecha seraacute el enantioacutemero Dbull si el ndashOH del C quiral se encuentra a la izquierda seraacute el enantioacutemero L
bullD L no especifica si es dextro o levorrotatorio
Sistema D _ L
bullLos azuacutecares que predominan en el organismo humano son de la serie D
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
OC 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
QUIacuteMICAMENTE SON POLIHIDROXICETONASPOLIHIDROXIALDEHIacuteDOS
SEGUacuteN EL GRUPO FUNCIONAL
CETOSAS (cetona)ALDOSAS (aldehiacutedo)
LAS ALDOSAS TIENEN CARAacuteCTER
REDUCTOR
SE NOMBRANALDO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA CETO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA
EJEMPLO CETOTRIOSAALDOTRIOSA
Monosacaacuteridos en resumen
ESTRUCTURA DE MONOSACARIDOS
Los azuacutecares se pueden representar Los azuacutecares se pueden representar mediante mediante
1-Estructuras lineales FOacuteRMULAS ESTRUCTURALES EN PERSPECTIVA
Estructura abierta
Modelo de Mackenne
Modelo de FISCHER
2-Estructuras ciacuteclicas
Proyeccioacuten de HAWORTH
Conformaciones (ESTRUCTURAS SILLA y BOTE )
ESTRUCTURAS LINEALES
Foacutermulas en perspectiva
D-gliceraldehiacutedo(aldosa)
Los aacutetomos unidos a un C asimeacutetrico Se emplean liacuteneas punteadas y cuntildeas Representar de este modo moleacuteculas con muchos aacutetomos de C resulta complicadoEmil Fischerdesarrolloacute una manera simboacutelica de representar carbonos quirales
Wade LGJr Quiacutemica Orgaacutenica 2a Ed
ESTRUCTURAS LINEALES Modelo de Mackenne
bull Mackenne sentildeala bull al grupo CHO con un ciacuterculo bull los grupos OH con una pequentildea liacutenea horizontal bull el grupo CH2OH no se coloca (aunque algunos autores lo representan con un triaacutengulo)bullLa liacutenea vertical sentildeala la cadena carbonada de la moleacutecula ubicando el ciacuterculo en el C 1
Si hay una cetosa entonces el grupo CO es el que se representa por el ciacuterculo y todo lo demaacutes esigual al caso anterior
ALDOSA
CETOSA
ESTRUCTURAS de Mackenne
TETROSAS
PENTOSAS
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
iquestPara queacute sirven
Estos sirven como fuente de energiacutea para todas las actividades celulares vitales
- ProporcionanAlimento
Casa
Vestido
- Muchas aplicaciones en
la industria Quiacutemica
Poliacutemeros
Sintesis
bullCarbohidratos Hidratos de carbono GluacutecidosbullGliacutecidos Azuacutecares sacaacuteridos
Se denominan Hidratos de carbono por responder muchos de ellos a la formula empiacuterica
C (H2O)n
Es un nombre incorrecto desde el punto de vista quiacutemico ya que esta foacutermula soacutelo describe a una iacutenfima parte de estas
moleacuteculas
Sinoacutenimos
Se nombran antildeadiendo la terminacioacuten -osa al nuacutemero de carbonos Asiacute para 3C triosas 4Ctetrosas 5Cpentosas
6Chexosas etc
Quiacutemicamente iquestQue es un Quiacutemicamente iquestQue es un carbohidratocarbohidrato
oSe definen comoo Derivados aldehiacutedicos o cetoacutenicos de alcoholes polivalentes
oTambieacuten como polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas (compuestos polihidroxicarboniacutelicos)
oTambieacuten como aldehiacutedos o cetonas polihidroxilados o sus derivados por oxidacioacuten reduccioacuten y sustituciones diversas sus oligoacutemeros y poliacutemeros por unioacuten de los anteriores
mediante enlaces glicosiacutedicos
iquestDoacutende se producen
Se producen en la fotosiacutentesis Las plantas verdes contienen clorofila que
capta de la luz solar la energiacutea necesaria para realizar el proceso
Introduccioacuten
1- Energeacuteticabull Combustible de uso raacutepido e inmediatobull La combustioacuten de 1g de HC produce unas 4 Kcal bull La degradacioacuten de los HC puede tener lugar en condiciones
anaerobias (fermentacioacuten) o aerobias (respiracioacuten)2-Estructuralbull Las matrices extracelulares de los tejidos animales de
sosteacuten (conjuntivo oacuteseo cartilaginoso) estaacuten constituiacutedas por polisacaacuteridos nitrogenados (los llamados glicosaminoglicanos o mucopolisacaacuteridos)
bull Las paredes celulares de plantas hongos y bacterias estaacuten constituiacutedas por HC o derivados de los mismos
bull La celulosa que forma parte de la pared celular de las ceacutelulas vegetales es la moleacutecula orgaacutenica maacutes abundante de la Biosfera
Funciones
bull 3- Informativabull Los HC pueden unirse a liacutepidos o a proteiacutenas de la superficie
de la ceacutelula y representan una sentildeal de reconocimiento en superficie Tanto las glicoproteiacutenas como los glicoliacutepidos de la superficie externa celular sirven como sentildeales de reconocimiento para hormonas anticuerpos bacterias virus u otras ceacutelulas Los HC son tambieacuten los responsables antigeacutenicos de los grupos sanguiacuteneos
Funciones
bull 4- Detoxificacioacutenbull En muchos casos los organismos deben encargarse de eliminar
compuestos toacutexicos que son muy poco solubles en agua y que tienden a acumularse en tejidos con un alto contenido lipiacutedico como el cerebro o el tejido adiposo Estos compuestos pueden ser de diversa procedencia
bull compuestos que se producen en ciertas rutas metaboacutelicas que hay que eliminar o neutralizar de la forma maacutes raacutepida posible (bilirrubina hormonas esteroideas etc)
bull compuestos producidos por otros organismos (los llamados metabolitos secundarios toxinas vegetales antibioacuteticos etc)
bull compuestos de procedencia externa (xenobioacuteticos faacutermacos drogas insecticidas pesticidas aditivos alimentarios etc)
bull Una forma de deshacerse de estos compuestos es conjugarlos con un derivado de la glucosa el aacutecido glucuroacutenico (azuacutecar aacutecido) para hacerlos maacutes solubles en agua y asiacute eliminarlos faacutecilmente por la orina o por otras viacuteas
Funciones
Se pueden clasificar seguacuten diferentes criterios De acuerdo a
la presencia o noacute de ENLACES GLICOSIacuteDICOS
sin enlaces glicosiacutedicos
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
Monosacaacuteridos simples Los monosacaacuteridos simples son aldehiacutedos o
cetonas polihidroxilados
Los monosacaacuteridos con funcioacuten aldehiacutedo se llaman aldosas
Los monosacaacuteridos con funcioacuten cetona se llaman
cetosas
Monosacaacuteridos simples
- 3 Triosas
- 7 Heptosas
- 6 Hexosas
- 5 pentosas
- 4 tetrosas
- 8 Octosas
-9 Nonosas
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
bull Con la excepcioacuten de la dihidroxiacetona en todos los monosacaacuteridos simples hay uno o varios carbonos asimeacutetricos
bull En el caso maacutes sencillo el del gliceraldehiacutedo hay un centro de asimetriacutea lo que origina dos configuraciones posibles ndash los isoacutemeros D y L
ISOacuteMEROS D y L
Cetosas
Tres carbonos Cetotriosa
Dihidroxiacetona
No presenta carbono asimeacutetrico
CH2 OH
C O
CH2 OH
Tres carbonos Aldotriosas
currentpoint 192837465
ChemDraw Laser Prep CopyRight 1986 1987 Cambridge Scientific Computing Incuserdictchemdict 145 dict put chemdict beginversion 23 defbbind defbind defLload defbddef Laadd Lalaload Latatan Lcpclosepath Lcvcurveto Lcwcurrentlinewidth Lcptcurrentpoint Ldvdiv Ldpdup Leexch Lgget LgigetintervalLgrgrestore Lgsgsave Lieifelse Lixindex Lllineto Lmtmatrix Lmvmoveto Lmmul Lnneg Lnpnewpath Lpppop Lrroll Lrorotate Lscscale Lsgsetgray Lslsetlinewidth Lsmsetmatrix Lststroke Lspstrokepath LssubLtrtransform Lxltranslate LSsf mbdA[3 S]bdLdA dp 0 3 lW m put 0 setdashdcR 12 dwF 15 daF 10 daR 025 daA 45 dnH 6 do1 ixbrot3 -1 rbxe dbcm mt currentmatrix dptr round e round e itransformbHags np 3 1 rxl dp sc -6 12 p mv 06 12 p l -6 22 p mv 06 22 p l cm sm st grbOBbS x 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrt dp bS dv dp lW 2 m ltpp lW 2 mifbd xbDAnp 0 0 mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 aA a arc cp fillbOAnp0 cw -2 dv mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 arc 0 cw -2 dv rlineto cp fillbSAaF m lW maL x aL 1 aR s m np 0 p mv rad 0 p l gs cm sm st grbCAaF lW maL x aL 1 aR s m 2 dv rad dp m o dp m s dp 0 lepppp ppsqrt at 2 m np rad 0 rad 180 6 -1 r s 180 6 -1 r s arc gs cm sm st gr cpt e at roiebAAnp rad 0 rad 180 180 6 -1 r a arc gs cm sm st grbRAlW mw x np rad w p mv w w p l rad w n p mv w w n p l w 2 m dp p mv 0 0 pl w 2 m dp n p l stbHAlW mw x np 0 0 p mv w 2 m dp p l w 2 m w p l rad w p l rad w n p l w 2 m w n p l w 2 m dp n p l cp stbAr1gs 5 1 r 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrtrad x[225 SA DA15 SA DA1SA DAcw 5 m sl 3375 SA DAcw 5 m sl 225 SA DAcw 5 m sl 15 SA DA270 CA DA180 CA DA120 CA DA90 CA DA3 RA3 HA1 -1 sc 270 CA DA1 -1 sc 180 CA DA1 -1 sc 120 CA DA1 -1 sc 90 CA DA6RA6 HAdL 225 SA DAdL 15 SA DAdL 1 SA DA225 SA OA15 SA OA1 SA OA1 -1 sc 225 SA OA1 -1 sc 15 SA OA1 -1 sc 1 SA OA270 CA OA180 CA OA120 CA OA90 CA OA1 -1 sc 270 CA OA1-1 sc 180 CA OA1 -1 sc 120 CA OA1 -1 sc 90 CA OA1 -1 sc 270 AA1 -1 sc 180 AA1 -1 sc 120 AA1 -1 sc 90 AA]e g exec grbacarcto 4pprepeatbpA 32 drO4 lW mbAc0 0 px dp m py dp m a sqrt 0 360 arc cm sm gs sg fill grstbOrApy px at ro px dp m py dp m a sqrt dp revnegif scbOvOrA 1 04 sc 0 0 1 0 360 arc cm sm gs sg fill gr stbAscOrA 1 27 dv dp scbLB9 -6 mv 21 -10 27 -8 27 0 cv 27 8 21 10 9 6 cv -3 2 -3 -2 9 -6 cv cpbDLB0 0 mv -48 48 l-8 8 -96 12 -96 168 cv -96 216 -8 246 -48 258 cv -16 27 16 27 48 258 cv 8 246 96 216 96 168 cv 96 12 8 8 48 48 cv cpbZLBLBbArdp 39 ltAr1gs 5 1 r o o xl 3 -1 r e s 3 1 r s e o 0 lt o 0 lt nerev xdp 0 lt1 -1 sc negifpy x dp 0 lt-1 1 sc negifpx x np[py 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 p l 0 py p l lp py p l px lp s 0 p mv px 0 p l px py p l px lp s py p l cm sm stpy 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 0 py lp ac0 py 2 dv lp neg o lp ac 0 py 2 dv 0 py lp ac 0 py lp py lp ac px lp s 0 p mv px 0 px py lp ac px py 2 dv px lp a o lp ac px py 2 dv px py lp ac px py px lp s py lp ac cm sm stpy dp 2 dv py 180 pA s 180 pA a arc st np px py s py 2 dvpy pA dp neg arcn st0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm stpx lW 2 dv a lW -2 dv p mv rO dp rlineto px lW 2 dv a rO a py lW 2 dv a rO a p l rO lW -2 dv a py lW 2 dv a rO a p l lW -2 dv py lW 2 dv a p l 0 py p l px py p l px 0 p l cp fill0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm st0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp cm sm strO py p mv rO rO xl 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac rO neg dp xl px py 0 py rO accp fill 0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp st10 Ac05 Ac10 Ov05 OvAsc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st grnp -1 -1 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 1 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 dp sc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc DLB -1 -1 sc DLB gs 1 sg fill grgs cm sm st gr np 90 ro DLB -1 -1 sc DLB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 1 sg fill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 05 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 05 sgfill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 1 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 05 sg fill gr cm sm st0 0 p mv px py p l cm sm stgs bW 0 nebW5 lW mie sl 0 0 p mv px py p l cm sm st grgs dL 0 0 p mv px py p l cm sm st grOrA 1 16 dv dp sc0 1 p mv 0 0 1 0 1 ac 8 0 8 -1 1 ac 8 0 16 0 1 ac 16 0 16 1 1 ac cm sm st]e 39 s g exec griebCr0 360 np arc stbDSnp p mv p l stbDDgs dL DS grbDBgs 12 OB bW 0 nebW2 bd mie sl np 0 0 p mv 0 p l st grbape 3 ix ae 2 ix abPT8 OB 1 sc 0 bd p 0 0 p 3 -1 r s 3 1 r e s e 0 0 p mv 1 0 p l 0 0 p ap mv 1 0 p ap l e n e n 0 0 p ap mv 1 0 p ap l pp ppbDTgs np PT cm sm st grbBd[pp[DSDDgs 12 OB np bW 0 nebW 2 dvbd xif dp nH dv dp 3 -1 ro 2 dv sdp bd p mv bd n p lfor st grgs 12 OB 1 sc np bW 0 nebW 2 dvbd xif 1 1 nH 1 snH dv dp bd m wF m o o p mv n p lfor cm sm st grppDBgs 12 OB np 0 lW 2 dv o o n p mv p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m o o p l n p lcp fill grppgs 12 OBbL x bW 0 nebW 2 dvbd xif np 0 0 p mv bL bd 4 m dv round 2 o o lteif pp cvinSq x bL nSq 2 m dv dp sc nSq135 667 865 667 1 0 rcurveto 135 -667 865 -667 1 0 rcurvetorepeat cm sm st gr]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp5 -1 r execal pp 8 ix 1 eqDDDSie 5 -1 r 2 eqDBDSie pp2 4 gi al pp DT]o 0 g g execbCSp mv p l cw lW cW 2 m a sl sp slbcB12 OB 0 0 p mv 0 p l cm sm cw bW 0 nebWbd 2 mie cW 2 m a sl sp slbCW12 OB 1 sc cW lW 2 dva 0 o p mv 0 e n p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m cW a 1 o n p l 1 e p l cp cm smbCBnp[[CSCScBCWppcBCWppcB]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp 5 -1 r execal pp p mv p l CS pp pp2 4 gi al pp PT cm sm cw cW 2 m sl sp sl]o0 g 1 s g exec clipbCtbs rot g bs rot g gs o CB CB 1 setgray clippath fill 0 setgray Bd grbwD 18 dict dWIwx dx newy dy s wx dx s dvm1 x wy m1 wx m sb1 xif lx ex nely ey s lx ex s dvm2 x ly m2 lx m sb2 x wx dx neb2 b1 s m1 m2 s dvwxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebWWgs wD begin bs e g 2 4 gi al pp o o xl 4 -1 r 3 -1 r swx x swy x bs e g 2 4 gi al pp 4 -1 r 3 -1 r slx x sly x 0 bW 2 dv wF m o o wy wx at mt ro trdy xdx x ly lx at mt ro tr ney x nex x np wxwy p mv WI p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x lx ly p l WI p l cp fill end grbInpx dx nepy dy s px dx s dvm1 x py m1 px m sb1 xif lx 0 nely lx dvm2 x ly ey s m2 lx ex s m sb2 x px dx neb2 b1 s m1 m2 s dvpxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebBWwD begin bs e gwb x bs e gbb x wb 4 gcX x wb 5 gcY x bb 4 g cX eq bb 5 g cY eq andbb 2 g bb 3 gbb 4 g bb 5 gie cY sly x cX slx xwx wb 2 g cX s dwy wb 3 g cY s d 0 bW 2 dv ly lx at mt ro trey xex x0 bW 2 dv wF m wy wx at mt ro trdy xdx x 0 lW 2 dv wy wx at mt ro tr wy apy x wx apx x gs cX cY xl np px py p mv In p l lx ex s ly ey s p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x wx 2 m px spx x wy 2 m py spy x lx ex s ly ey s p lIn p l px py p l cp fill gr endbDbbsdp type[]type eqdp 0 g 2 eqgs dp 1 g 1 eqdLif 6 4 gi al pp DS grdp 0 g 3 eq2 4 gi al pp DTppieieppieforallbIcounttomark dp 1 gt2 1 rot-1 rforppiebDStoiX x dpiY x ocXx dpcY x np p mv counttomarkbs e g 2 4 gi al pp o cX ne o cY ne or4 1 r 4 1 rif pp pp ocX x dpcY x o iX eq o iY eq andpp pp cpp lierepeat pp stbSPgssf xlW xbW xcW x count 7 ge 5 ix 192837465 eq and 5 -1 r pp cpt 7 -1 r s e 7 -1 r s e5 -1 r dv neg e 5 -1 r dv neg e cpt xl sc neg e neg e xlxl pp ppifelse 1 1 S dv dp sc cm currentmatrix pp lW sl 40 setmiterlimit npb end
198 110 124 83 40 80 40 20 chemdict begin SP bs[[1 1 3252 2005 3252 2374][1 1 5670 2005 5670 2374][1 1 3252 2707 3252 3076][1 1 5670 2746 5670 3115][1 1 3395 2538 3764 2538][1 1 3096 2538 2727 2538][1 1 5852 2564 6221 2564][1 1 5514 2564 5145 2564][1 2 4422 1693 4422 3585]]d gs dL [8 I 4422 3585 DSt gr [0 I 3252 2374 DSt [1 I 5670 2374 DSt [2 I 3252 3076 DSt [3 I 5670 3115 DSt [4 I 3764 2538 DSt [5 I 2727 2538 DSt [6 I 6221 2564 DSt [7 I 5145 2564 DSt Db gr end
L (-)D (+)
CH2OH
OH HHO CC
CHOCHO
CH2OH
H
Gliceraldeacutehido
Presenta un carbono asimeacutetrico
ISOacuteMEROS D y L
Son configuraciones relativas uacutetiles para distinguir enantioacutemerosbullToma como base al gliceraldehiacutedobullSi el ndashOH del C quiral estaacute a la derecha seraacute el enantioacutemero Dbull si el ndashOH del C quiral se encuentra a la izquierda seraacute el enantioacutemero L
bullD L no especifica si es dextro o levorrotatorio
Sistema D _ L
bullLos azuacutecares que predominan en el organismo humano son de la serie D
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
OC 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
QUIacuteMICAMENTE SON POLIHIDROXICETONASPOLIHIDROXIALDEHIacuteDOS
SEGUacuteN EL GRUPO FUNCIONAL
CETOSAS (cetona)ALDOSAS (aldehiacutedo)
LAS ALDOSAS TIENEN CARAacuteCTER
REDUCTOR
SE NOMBRANALDO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA CETO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA
EJEMPLO CETOTRIOSAALDOTRIOSA
Monosacaacuteridos en resumen
ESTRUCTURA DE MONOSACARIDOS
Los azuacutecares se pueden representar Los azuacutecares se pueden representar mediante mediante
1-Estructuras lineales FOacuteRMULAS ESTRUCTURALES EN PERSPECTIVA
Estructura abierta
Modelo de Mackenne
Modelo de FISCHER
2-Estructuras ciacuteclicas
Proyeccioacuten de HAWORTH
Conformaciones (ESTRUCTURAS SILLA y BOTE )
ESTRUCTURAS LINEALES
Foacutermulas en perspectiva
D-gliceraldehiacutedo(aldosa)
Los aacutetomos unidos a un C asimeacutetrico Se emplean liacuteneas punteadas y cuntildeas Representar de este modo moleacuteculas con muchos aacutetomos de C resulta complicadoEmil Fischerdesarrolloacute una manera simboacutelica de representar carbonos quirales
Wade LGJr Quiacutemica Orgaacutenica 2a Ed
ESTRUCTURAS LINEALES Modelo de Mackenne
bull Mackenne sentildeala bull al grupo CHO con un ciacuterculo bull los grupos OH con una pequentildea liacutenea horizontal bull el grupo CH2OH no se coloca (aunque algunos autores lo representan con un triaacutengulo)bullLa liacutenea vertical sentildeala la cadena carbonada de la moleacutecula ubicando el ciacuterculo en el C 1
Si hay una cetosa entonces el grupo CO es el que se representa por el ciacuterculo y todo lo demaacutes esigual al caso anterior
ALDOSA
CETOSA
ESTRUCTURAS de Mackenne
TETROSAS
PENTOSAS
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
bullCarbohidratos Hidratos de carbono GluacutecidosbullGliacutecidos Azuacutecares sacaacuteridos
Se denominan Hidratos de carbono por responder muchos de ellos a la formula empiacuterica
C (H2O)n
Es un nombre incorrecto desde el punto de vista quiacutemico ya que esta foacutermula soacutelo describe a una iacutenfima parte de estas
moleacuteculas
Sinoacutenimos
Se nombran antildeadiendo la terminacioacuten -osa al nuacutemero de carbonos Asiacute para 3C triosas 4Ctetrosas 5Cpentosas
6Chexosas etc
Quiacutemicamente iquestQue es un Quiacutemicamente iquestQue es un carbohidratocarbohidrato
oSe definen comoo Derivados aldehiacutedicos o cetoacutenicos de alcoholes polivalentes
oTambieacuten como polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas (compuestos polihidroxicarboniacutelicos)
oTambieacuten como aldehiacutedos o cetonas polihidroxilados o sus derivados por oxidacioacuten reduccioacuten y sustituciones diversas sus oligoacutemeros y poliacutemeros por unioacuten de los anteriores
mediante enlaces glicosiacutedicos
iquestDoacutende se producen
Se producen en la fotosiacutentesis Las plantas verdes contienen clorofila que
capta de la luz solar la energiacutea necesaria para realizar el proceso
Introduccioacuten
1- Energeacuteticabull Combustible de uso raacutepido e inmediatobull La combustioacuten de 1g de HC produce unas 4 Kcal bull La degradacioacuten de los HC puede tener lugar en condiciones
anaerobias (fermentacioacuten) o aerobias (respiracioacuten)2-Estructuralbull Las matrices extracelulares de los tejidos animales de
sosteacuten (conjuntivo oacuteseo cartilaginoso) estaacuten constituiacutedas por polisacaacuteridos nitrogenados (los llamados glicosaminoglicanos o mucopolisacaacuteridos)
bull Las paredes celulares de plantas hongos y bacterias estaacuten constituiacutedas por HC o derivados de los mismos
bull La celulosa que forma parte de la pared celular de las ceacutelulas vegetales es la moleacutecula orgaacutenica maacutes abundante de la Biosfera
Funciones
bull 3- Informativabull Los HC pueden unirse a liacutepidos o a proteiacutenas de la superficie
de la ceacutelula y representan una sentildeal de reconocimiento en superficie Tanto las glicoproteiacutenas como los glicoliacutepidos de la superficie externa celular sirven como sentildeales de reconocimiento para hormonas anticuerpos bacterias virus u otras ceacutelulas Los HC son tambieacuten los responsables antigeacutenicos de los grupos sanguiacuteneos
Funciones
bull 4- Detoxificacioacutenbull En muchos casos los organismos deben encargarse de eliminar
compuestos toacutexicos que son muy poco solubles en agua y que tienden a acumularse en tejidos con un alto contenido lipiacutedico como el cerebro o el tejido adiposo Estos compuestos pueden ser de diversa procedencia
bull compuestos que se producen en ciertas rutas metaboacutelicas que hay que eliminar o neutralizar de la forma maacutes raacutepida posible (bilirrubina hormonas esteroideas etc)
bull compuestos producidos por otros organismos (los llamados metabolitos secundarios toxinas vegetales antibioacuteticos etc)
bull compuestos de procedencia externa (xenobioacuteticos faacutermacos drogas insecticidas pesticidas aditivos alimentarios etc)
bull Una forma de deshacerse de estos compuestos es conjugarlos con un derivado de la glucosa el aacutecido glucuroacutenico (azuacutecar aacutecido) para hacerlos maacutes solubles en agua y asiacute eliminarlos faacutecilmente por la orina o por otras viacuteas
Funciones
Se pueden clasificar seguacuten diferentes criterios De acuerdo a
la presencia o noacute de ENLACES GLICOSIacuteDICOS
sin enlaces glicosiacutedicos
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
Monosacaacuteridos simples Los monosacaacuteridos simples son aldehiacutedos o
cetonas polihidroxilados
Los monosacaacuteridos con funcioacuten aldehiacutedo se llaman aldosas
Los monosacaacuteridos con funcioacuten cetona se llaman
cetosas
Monosacaacuteridos simples
- 3 Triosas
- 7 Heptosas
- 6 Hexosas
- 5 pentosas
- 4 tetrosas
- 8 Octosas
-9 Nonosas
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
bull Con la excepcioacuten de la dihidroxiacetona en todos los monosacaacuteridos simples hay uno o varios carbonos asimeacutetricos
bull En el caso maacutes sencillo el del gliceraldehiacutedo hay un centro de asimetriacutea lo que origina dos configuraciones posibles ndash los isoacutemeros D y L
ISOacuteMEROS D y L
Cetosas
Tres carbonos Cetotriosa
Dihidroxiacetona
No presenta carbono asimeacutetrico
CH2 OH
C O
CH2 OH
Tres carbonos Aldotriosas
currentpoint 192837465
ChemDraw Laser Prep CopyRight 1986 1987 Cambridge Scientific Computing Incuserdictchemdict 145 dict put chemdict beginversion 23 defbbind defbind defLload defbddef Laadd Lalaload Latatan Lcpclosepath Lcvcurveto Lcwcurrentlinewidth Lcptcurrentpoint Ldvdiv Ldpdup Leexch Lgget LgigetintervalLgrgrestore Lgsgsave Lieifelse Lixindex Lllineto Lmtmatrix Lmvmoveto Lmmul Lnneg Lnpnewpath Lpppop Lrroll Lrorotate Lscscale Lsgsetgray Lslsetlinewidth Lsmsetmatrix Lststroke Lspstrokepath LssubLtrtransform Lxltranslate LSsf mbdA[3 S]bdLdA dp 0 3 lW m put 0 setdashdcR 12 dwF 15 daF 10 daR 025 daA 45 dnH 6 do1 ixbrot3 -1 rbxe dbcm mt currentmatrix dptr round e round e itransformbHags np 3 1 rxl dp sc -6 12 p mv 06 12 p l -6 22 p mv 06 22 p l cm sm st grbOBbS x 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrt dp bS dv dp lW 2 m ltpp lW 2 mifbd xbDAnp 0 0 mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 aA a arc cp fillbOAnp0 cw -2 dv mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 arc 0 cw -2 dv rlineto cp fillbSAaF m lW maL x aL 1 aR s m np 0 p mv rad 0 p l gs cm sm st grbCAaF lW maL x aL 1 aR s m 2 dv rad dp m o dp m s dp 0 lepppp ppsqrt at 2 m np rad 0 rad 180 6 -1 r s 180 6 -1 r s arc gs cm sm st gr cpt e at roiebAAnp rad 0 rad 180 180 6 -1 r a arc gs cm sm st grbRAlW mw x np rad w p mv w w p l rad w n p mv w w n p l w 2 m dp p mv 0 0 pl w 2 m dp n p l stbHAlW mw x np 0 0 p mv w 2 m dp p l w 2 m w p l rad w p l rad w n p l w 2 m w n p l w 2 m dp n p l cp stbAr1gs 5 1 r 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrtrad x[225 SA DA15 SA DA1SA DAcw 5 m sl 3375 SA DAcw 5 m sl 225 SA DAcw 5 m sl 15 SA DA270 CA DA180 CA DA120 CA DA90 CA DA3 RA3 HA1 -1 sc 270 CA DA1 -1 sc 180 CA DA1 -1 sc 120 CA DA1 -1 sc 90 CA DA6RA6 HAdL 225 SA DAdL 15 SA DAdL 1 SA DA225 SA OA15 SA OA1 SA OA1 -1 sc 225 SA OA1 -1 sc 15 SA OA1 -1 sc 1 SA OA270 CA OA180 CA OA120 CA OA90 CA OA1 -1 sc 270 CA OA1-1 sc 180 CA OA1 -1 sc 120 CA OA1 -1 sc 90 CA OA1 -1 sc 270 AA1 -1 sc 180 AA1 -1 sc 120 AA1 -1 sc 90 AA]e g exec grbacarcto 4pprepeatbpA 32 drO4 lW mbAc0 0 px dp m py dp m a sqrt 0 360 arc cm sm gs sg fill grstbOrApy px at ro px dp m py dp m a sqrt dp revnegif scbOvOrA 1 04 sc 0 0 1 0 360 arc cm sm gs sg fill gr stbAscOrA 1 27 dv dp scbLB9 -6 mv 21 -10 27 -8 27 0 cv 27 8 21 10 9 6 cv -3 2 -3 -2 9 -6 cv cpbDLB0 0 mv -48 48 l-8 8 -96 12 -96 168 cv -96 216 -8 246 -48 258 cv -16 27 16 27 48 258 cv 8 246 96 216 96 168 cv 96 12 8 8 48 48 cv cpbZLBLBbArdp 39 ltAr1gs 5 1 r o o xl 3 -1 r e s 3 1 r s e o 0 lt o 0 lt nerev xdp 0 lt1 -1 sc negifpy x dp 0 lt-1 1 sc negifpx x np[py 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 p l 0 py p l lp py p l px lp s 0 p mv px 0 p l px py p l px lp s py p l cm sm stpy 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 0 py lp ac0 py 2 dv lp neg o lp ac 0 py 2 dv 0 py lp ac 0 py lp py lp ac px lp s 0 p mv px 0 px py lp ac px py 2 dv px lp a o lp ac px py 2 dv px py lp ac px py px lp s py lp ac cm sm stpy dp 2 dv py 180 pA s 180 pA a arc st np px py s py 2 dvpy pA dp neg arcn st0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm stpx lW 2 dv a lW -2 dv p mv rO dp rlineto px lW 2 dv a rO a py lW 2 dv a rO a p l rO lW -2 dv a py lW 2 dv a rO a p l lW -2 dv py lW 2 dv a p l 0 py p l px py p l px 0 p l cp fill0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm st0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp cm sm strO py p mv rO rO xl 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac rO neg dp xl px py 0 py rO accp fill 0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp st10 Ac05 Ac10 Ov05 OvAsc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st grnp -1 -1 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 1 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 dp sc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc DLB -1 -1 sc DLB gs 1 sg fill grgs cm sm st gr np 90 ro DLB -1 -1 sc DLB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 1 sg fill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 05 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 05 sgfill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 1 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 05 sg fill gr cm sm st0 0 p mv px py p l cm sm stgs bW 0 nebW5 lW mie sl 0 0 p mv px py p l cm sm st grgs dL 0 0 p mv px py p l cm sm st grOrA 1 16 dv dp sc0 1 p mv 0 0 1 0 1 ac 8 0 8 -1 1 ac 8 0 16 0 1 ac 16 0 16 1 1 ac cm sm st]e 39 s g exec griebCr0 360 np arc stbDSnp p mv p l stbDDgs dL DS grbDBgs 12 OB bW 0 nebW2 bd mie sl np 0 0 p mv 0 p l st grbape 3 ix ae 2 ix abPT8 OB 1 sc 0 bd p 0 0 p 3 -1 r s 3 1 r e s e 0 0 p mv 1 0 p l 0 0 p ap mv 1 0 p ap l e n e n 0 0 p ap mv 1 0 p ap l pp ppbDTgs np PT cm sm st grbBd[pp[DSDDgs 12 OB np bW 0 nebW 2 dvbd xif dp nH dv dp 3 -1 ro 2 dv sdp bd p mv bd n p lfor st grgs 12 OB 1 sc np bW 0 nebW 2 dvbd xif 1 1 nH 1 snH dv dp bd m wF m o o p mv n p lfor cm sm st grppDBgs 12 OB np 0 lW 2 dv o o n p mv p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m o o p l n p lcp fill grppgs 12 OBbL x bW 0 nebW 2 dvbd xif np 0 0 p mv bL bd 4 m dv round 2 o o lteif pp cvinSq x bL nSq 2 m dv dp sc nSq135 667 865 667 1 0 rcurveto 135 -667 865 -667 1 0 rcurvetorepeat cm sm st gr]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp5 -1 r execal pp 8 ix 1 eqDDDSie 5 -1 r 2 eqDBDSie pp2 4 gi al pp DT]o 0 g g execbCSp mv p l cw lW cW 2 m a sl sp slbcB12 OB 0 0 p mv 0 p l cm sm cw bW 0 nebWbd 2 mie cW 2 m a sl sp slbCW12 OB 1 sc cW lW 2 dva 0 o p mv 0 e n p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m cW a 1 o n p l 1 e p l cp cm smbCBnp[[CSCScBCWppcBCWppcB]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp 5 -1 r execal pp p mv p l CS pp pp2 4 gi al pp PT cm sm cw cW 2 m sl sp sl]o0 g 1 s g exec clipbCtbs rot g bs rot g gs o CB CB 1 setgray clippath fill 0 setgray Bd grbwD 18 dict dWIwx dx newy dy s wx dx s dvm1 x wy m1 wx m sb1 xif lx ex nely ey s lx ex s dvm2 x ly m2 lx m sb2 x wx dx neb2 b1 s m1 m2 s dvwxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebWWgs wD begin bs e g 2 4 gi al pp o o xl 4 -1 r 3 -1 r swx x swy x bs e g 2 4 gi al pp 4 -1 r 3 -1 r slx x sly x 0 bW 2 dv wF m o o wy wx at mt ro trdy xdx x ly lx at mt ro tr ney x nex x np wxwy p mv WI p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x lx ly p l WI p l cp fill end grbInpx dx nepy dy s px dx s dvm1 x py m1 px m sb1 xif lx 0 nely lx dvm2 x ly ey s m2 lx ex s m sb2 x px dx neb2 b1 s m1 m2 s dvpxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebBWwD begin bs e gwb x bs e gbb x wb 4 gcX x wb 5 gcY x bb 4 g cX eq bb 5 g cY eq andbb 2 g bb 3 gbb 4 g bb 5 gie cY sly x cX slx xwx wb 2 g cX s dwy wb 3 g cY s d 0 bW 2 dv ly lx at mt ro trey xex x0 bW 2 dv wF m wy wx at mt ro trdy xdx x 0 lW 2 dv wy wx at mt ro tr wy apy x wx apx x gs cX cY xl np px py p mv In p l lx ex s ly ey s p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x wx 2 m px spx x wy 2 m py spy x lx ex s ly ey s p lIn p l px py p l cp fill gr endbDbbsdp type[]type eqdp 0 g 2 eqgs dp 1 g 1 eqdLif 6 4 gi al pp DS grdp 0 g 3 eq2 4 gi al pp DTppieieppieforallbIcounttomark dp 1 gt2 1 rot-1 rforppiebDStoiX x dpiY x ocXx dpcY x np p mv counttomarkbs e g 2 4 gi al pp o cX ne o cY ne or4 1 r 4 1 rif pp pp ocX x dpcY x o iX eq o iY eq andpp pp cpp lierepeat pp stbSPgssf xlW xbW xcW x count 7 ge 5 ix 192837465 eq and 5 -1 r pp cpt 7 -1 r s e 7 -1 r s e5 -1 r dv neg e 5 -1 r dv neg e cpt xl sc neg e neg e xlxl pp ppifelse 1 1 S dv dp sc cm currentmatrix pp lW sl 40 setmiterlimit npb end
198 110 124 83 40 80 40 20 chemdict begin SP bs[[1 1 3252 2005 3252 2374][1 1 5670 2005 5670 2374][1 1 3252 2707 3252 3076][1 1 5670 2746 5670 3115][1 1 3395 2538 3764 2538][1 1 3096 2538 2727 2538][1 1 5852 2564 6221 2564][1 1 5514 2564 5145 2564][1 2 4422 1693 4422 3585]]d gs dL [8 I 4422 3585 DSt gr [0 I 3252 2374 DSt [1 I 5670 2374 DSt [2 I 3252 3076 DSt [3 I 5670 3115 DSt [4 I 3764 2538 DSt [5 I 2727 2538 DSt [6 I 6221 2564 DSt [7 I 5145 2564 DSt Db gr end
L (-)D (+)
CH2OH
OH HHO CC
CHOCHO
CH2OH
H
Gliceraldeacutehido
Presenta un carbono asimeacutetrico
ISOacuteMEROS D y L
Son configuraciones relativas uacutetiles para distinguir enantioacutemerosbullToma como base al gliceraldehiacutedobullSi el ndashOH del C quiral estaacute a la derecha seraacute el enantioacutemero Dbull si el ndashOH del C quiral se encuentra a la izquierda seraacute el enantioacutemero L
bullD L no especifica si es dextro o levorrotatorio
Sistema D _ L
bullLos azuacutecares que predominan en el organismo humano son de la serie D
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
OC 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
QUIacuteMICAMENTE SON POLIHIDROXICETONASPOLIHIDROXIALDEHIacuteDOS
SEGUacuteN EL GRUPO FUNCIONAL
CETOSAS (cetona)ALDOSAS (aldehiacutedo)
LAS ALDOSAS TIENEN CARAacuteCTER
REDUCTOR
SE NOMBRANALDO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA CETO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA
EJEMPLO CETOTRIOSAALDOTRIOSA
Monosacaacuteridos en resumen
ESTRUCTURA DE MONOSACARIDOS
Los azuacutecares se pueden representar Los azuacutecares se pueden representar mediante mediante
1-Estructuras lineales FOacuteRMULAS ESTRUCTURALES EN PERSPECTIVA
Estructura abierta
Modelo de Mackenne
Modelo de FISCHER
2-Estructuras ciacuteclicas
Proyeccioacuten de HAWORTH
Conformaciones (ESTRUCTURAS SILLA y BOTE )
ESTRUCTURAS LINEALES
Foacutermulas en perspectiva
D-gliceraldehiacutedo(aldosa)
Los aacutetomos unidos a un C asimeacutetrico Se emplean liacuteneas punteadas y cuntildeas Representar de este modo moleacuteculas con muchos aacutetomos de C resulta complicadoEmil Fischerdesarrolloacute una manera simboacutelica de representar carbonos quirales
Wade LGJr Quiacutemica Orgaacutenica 2a Ed
ESTRUCTURAS LINEALES Modelo de Mackenne
bull Mackenne sentildeala bull al grupo CHO con un ciacuterculo bull los grupos OH con una pequentildea liacutenea horizontal bull el grupo CH2OH no se coloca (aunque algunos autores lo representan con un triaacutengulo)bullLa liacutenea vertical sentildeala la cadena carbonada de la moleacutecula ubicando el ciacuterculo en el C 1
Si hay una cetosa entonces el grupo CO es el que se representa por el ciacuterculo y todo lo demaacutes esigual al caso anterior
ALDOSA
CETOSA
ESTRUCTURAS de Mackenne
TETROSAS
PENTOSAS
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Quiacutemicamente iquestQue es un Quiacutemicamente iquestQue es un carbohidratocarbohidrato
oSe definen comoo Derivados aldehiacutedicos o cetoacutenicos de alcoholes polivalentes
oTambieacuten como polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas (compuestos polihidroxicarboniacutelicos)
oTambieacuten como aldehiacutedos o cetonas polihidroxilados o sus derivados por oxidacioacuten reduccioacuten y sustituciones diversas sus oligoacutemeros y poliacutemeros por unioacuten de los anteriores
mediante enlaces glicosiacutedicos
iquestDoacutende se producen
Se producen en la fotosiacutentesis Las plantas verdes contienen clorofila que
capta de la luz solar la energiacutea necesaria para realizar el proceso
Introduccioacuten
1- Energeacuteticabull Combustible de uso raacutepido e inmediatobull La combustioacuten de 1g de HC produce unas 4 Kcal bull La degradacioacuten de los HC puede tener lugar en condiciones
anaerobias (fermentacioacuten) o aerobias (respiracioacuten)2-Estructuralbull Las matrices extracelulares de los tejidos animales de
sosteacuten (conjuntivo oacuteseo cartilaginoso) estaacuten constituiacutedas por polisacaacuteridos nitrogenados (los llamados glicosaminoglicanos o mucopolisacaacuteridos)
bull Las paredes celulares de plantas hongos y bacterias estaacuten constituiacutedas por HC o derivados de los mismos
bull La celulosa que forma parte de la pared celular de las ceacutelulas vegetales es la moleacutecula orgaacutenica maacutes abundante de la Biosfera
Funciones
bull 3- Informativabull Los HC pueden unirse a liacutepidos o a proteiacutenas de la superficie
de la ceacutelula y representan una sentildeal de reconocimiento en superficie Tanto las glicoproteiacutenas como los glicoliacutepidos de la superficie externa celular sirven como sentildeales de reconocimiento para hormonas anticuerpos bacterias virus u otras ceacutelulas Los HC son tambieacuten los responsables antigeacutenicos de los grupos sanguiacuteneos
Funciones
bull 4- Detoxificacioacutenbull En muchos casos los organismos deben encargarse de eliminar
compuestos toacutexicos que son muy poco solubles en agua y que tienden a acumularse en tejidos con un alto contenido lipiacutedico como el cerebro o el tejido adiposo Estos compuestos pueden ser de diversa procedencia
bull compuestos que se producen en ciertas rutas metaboacutelicas que hay que eliminar o neutralizar de la forma maacutes raacutepida posible (bilirrubina hormonas esteroideas etc)
bull compuestos producidos por otros organismos (los llamados metabolitos secundarios toxinas vegetales antibioacuteticos etc)
bull compuestos de procedencia externa (xenobioacuteticos faacutermacos drogas insecticidas pesticidas aditivos alimentarios etc)
bull Una forma de deshacerse de estos compuestos es conjugarlos con un derivado de la glucosa el aacutecido glucuroacutenico (azuacutecar aacutecido) para hacerlos maacutes solubles en agua y asiacute eliminarlos faacutecilmente por la orina o por otras viacuteas
Funciones
Se pueden clasificar seguacuten diferentes criterios De acuerdo a
la presencia o noacute de ENLACES GLICOSIacuteDICOS
sin enlaces glicosiacutedicos
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
Monosacaacuteridos simples Los monosacaacuteridos simples son aldehiacutedos o
cetonas polihidroxilados
Los monosacaacuteridos con funcioacuten aldehiacutedo se llaman aldosas
Los monosacaacuteridos con funcioacuten cetona se llaman
cetosas
Monosacaacuteridos simples
- 3 Triosas
- 7 Heptosas
- 6 Hexosas
- 5 pentosas
- 4 tetrosas
- 8 Octosas
-9 Nonosas
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
bull Con la excepcioacuten de la dihidroxiacetona en todos los monosacaacuteridos simples hay uno o varios carbonos asimeacutetricos
bull En el caso maacutes sencillo el del gliceraldehiacutedo hay un centro de asimetriacutea lo que origina dos configuraciones posibles ndash los isoacutemeros D y L
ISOacuteMEROS D y L
Cetosas
Tres carbonos Cetotriosa
Dihidroxiacetona
No presenta carbono asimeacutetrico
CH2 OH
C O
CH2 OH
Tres carbonos Aldotriosas
currentpoint 192837465
ChemDraw Laser Prep CopyRight 1986 1987 Cambridge Scientific Computing Incuserdictchemdict 145 dict put chemdict beginversion 23 defbbind defbind defLload defbddef Laadd Lalaload Latatan Lcpclosepath Lcvcurveto Lcwcurrentlinewidth Lcptcurrentpoint Ldvdiv Ldpdup Leexch Lgget LgigetintervalLgrgrestore Lgsgsave Lieifelse Lixindex Lllineto Lmtmatrix Lmvmoveto Lmmul Lnneg Lnpnewpath Lpppop Lrroll Lrorotate Lscscale Lsgsetgray Lslsetlinewidth Lsmsetmatrix Lststroke Lspstrokepath LssubLtrtransform Lxltranslate LSsf mbdA[3 S]bdLdA dp 0 3 lW m put 0 setdashdcR 12 dwF 15 daF 10 daR 025 daA 45 dnH 6 do1 ixbrot3 -1 rbxe dbcm mt currentmatrix dptr round e round e itransformbHags np 3 1 rxl dp sc -6 12 p mv 06 12 p l -6 22 p mv 06 22 p l cm sm st grbOBbS x 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrt dp bS dv dp lW 2 m ltpp lW 2 mifbd xbDAnp 0 0 mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 aA a arc cp fillbOAnp0 cw -2 dv mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 arc 0 cw -2 dv rlineto cp fillbSAaF m lW maL x aL 1 aR s m np 0 p mv rad 0 p l gs cm sm st grbCAaF lW maL x aL 1 aR s m 2 dv rad dp m o dp m s dp 0 lepppp ppsqrt at 2 m np rad 0 rad 180 6 -1 r s 180 6 -1 r s arc gs cm sm st gr cpt e at roiebAAnp rad 0 rad 180 180 6 -1 r a arc gs cm sm st grbRAlW mw x np rad w p mv w w p l rad w n p mv w w n p l w 2 m dp p mv 0 0 pl w 2 m dp n p l stbHAlW mw x np 0 0 p mv w 2 m dp p l w 2 m w p l rad w p l rad w n p l w 2 m w n p l w 2 m dp n p l cp stbAr1gs 5 1 r 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrtrad x[225 SA DA15 SA DA1SA DAcw 5 m sl 3375 SA DAcw 5 m sl 225 SA DAcw 5 m sl 15 SA DA270 CA DA180 CA DA120 CA DA90 CA DA3 RA3 HA1 -1 sc 270 CA DA1 -1 sc 180 CA DA1 -1 sc 120 CA DA1 -1 sc 90 CA DA6RA6 HAdL 225 SA DAdL 15 SA DAdL 1 SA DA225 SA OA15 SA OA1 SA OA1 -1 sc 225 SA OA1 -1 sc 15 SA OA1 -1 sc 1 SA OA270 CA OA180 CA OA120 CA OA90 CA OA1 -1 sc 270 CA OA1-1 sc 180 CA OA1 -1 sc 120 CA OA1 -1 sc 90 CA OA1 -1 sc 270 AA1 -1 sc 180 AA1 -1 sc 120 AA1 -1 sc 90 AA]e g exec grbacarcto 4pprepeatbpA 32 drO4 lW mbAc0 0 px dp m py dp m a sqrt 0 360 arc cm sm gs sg fill grstbOrApy px at ro px dp m py dp m a sqrt dp revnegif scbOvOrA 1 04 sc 0 0 1 0 360 arc cm sm gs sg fill gr stbAscOrA 1 27 dv dp scbLB9 -6 mv 21 -10 27 -8 27 0 cv 27 8 21 10 9 6 cv -3 2 -3 -2 9 -6 cv cpbDLB0 0 mv -48 48 l-8 8 -96 12 -96 168 cv -96 216 -8 246 -48 258 cv -16 27 16 27 48 258 cv 8 246 96 216 96 168 cv 96 12 8 8 48 48 cv cpbZLBLBbArdp 39 ltAr1gs 5 1 r o o xl 3 -1 r e s 3 1 r s e o 0 lt o 0 lt nerev xdp 0 lt1 -1 sc negifpy x dp 0 lt-1 1 sc negifpx x np[py 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 p l 0 py p l lp py p l px lp s 0 p mv px 0 p l px py p l px lp s py p l cm sm stpy 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 0 py lp ac0 py 2 dv lp neg o lp ac 0 py 2 dv 0 py lp ac 0 py lp py lp ac px lp s 0 p mv px 0 px py lp ac px py 2 dv px lp a o lp ac px py 2 dv px py lp ac px py px lp s py lp ac cm sm stpy dp 2 dv py 180 pA s 180 pA a arc st np px py s py 2 dvpy pA dp neg arcn st0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm stpx lW 2 dv a lW -2 dv p mv rO dp rlineto px lW 2 dv a rO a py lW 2 dv a rO a p l rO lW -2 dv a py lW 2 dv a rO a p l lW -2 dv py lW 2 dv a p l 0 py p l px py p l px 0 p l cp fill0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm st0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp cm sm strO py p mv rO rO xl 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac rO neg dp xl px py 0 py rO accp fill 0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp st10 Ac05 Ac10 Ov05 OvAsc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st grnp -1 -1 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 1 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 dp sc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc DLB -1 -1 sc DLB gs 1 sg fill grgs cm sm st gr np 90 ro DLB -1 -1 sc DLB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 1 sg fill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 05 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 05 sgfill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 1 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 05 sg fill gr cm sm st0 0 p mv px py p l cm sm stgs bW 0 nebW5 lW mie sl 0 0 p mv px py p l cm sm st grgs dL 0 0 p mv px py p l cm sm st grOrA 1 16 dv dp sc0 1 p mv 0 0 1 0 1 ac 8 0 8 -1 1 ac 8 0 16 0 1 ac 16 0 16 1 1 ac cm sm st]e 39 s g exec griebCr0 360 np arc stbDSnp p mv p l stbDDgs dL DS grbDBgs 12 OB bW 0 nebW2 bd mie sl np 0 0 p mv 0 p l st grbape 3 ix ae 2 ix abPT8 OB 1 sc 0 bd p 0 0 p 3 -1 r s 3 1 r e s e 0 0 p mv 1 0 p l 0 0 p ap mv 1 0 p ap l e n e n 0 0 p ap mv 1 0 p ap l pp ppbDTgs np PT cm sm st grbBd[pp[DSDDgs 12 OB np bW 0 nebW 2 dvbd xif dp nH dv dp 3 -1 ro 2 dv sdp bd p mv bd n p lfor st grgs 12 OB 1 sc np bW 0 nebW 2 dvbd xif 1 1 nH 1 snH dv dp bd m wF m o o p mv n p lfor cm sm st grppDBgs 12 OB np 0 lW 2 dv o o n p mv p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m o o p l n p lcp fill grppgs 12 OBbL x bW 0 nebW 2 dvbd xif np 0 0 p mv bL bd 4 m dv round 2 o o lteif pp cvinSq x bL nSq 2 m dv dp sc nSq135 667 865 667 1 0 rcurveto 135 -667 865 -667 1 0 rcurvetorepeat cm sm st gr]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp5 -1 r execal pp 8 ix 1 eqDDDSie 5 -1 r 2 eqDBDSie pp2 4 gi al pp DT]o 0 g g execbCSp mv p l cw lW cW 2 m a sl sp slbcB12 OB 0 0 p mv 0 p l cm sm cw bW 0 nebWbd 2 mie cW 2 m a sl sp slbCW12 OB 1 sc cW lW 2 dva 0 o p mv 0 e n p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m cW a 1 o n p l 1 e p l cp cm smbCBnp[[CSCScBCWppcBCWppcB]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp 5 -1 r execal pp p mv p l CS pp pp2 4 gi al pp PT cm sm cw cW 2 m sl sp sl]o0 g 1 s g exec clipbCtbs rot g bs rot g gs o CB CB 1 setgray clippath fill 0 setgray Bd grbwD 18 dict dWIwx dx newy dy s wx dx s dvm1 x wy m1 wx m sb1 xif lx ex nely ey s lx ex s dvm2 x ly m2 lx m sb2 x wx dx neb2 b1 s m1 m2 s dvwxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebWWgs wD begin bs e g 2 4 gi al pp o o xl 4 -1 r 3 -1 r swx x swy x bs e g 2 4 gi al pp 4 -1 r 3 -1 r slx x sly x 0 bW 2 dv wF m o o wy wx at mt ro trdy xdx x ly lx at mt ro tr ney x nex x np wxwy p mv WI p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x lx ly p l WI p l cp fill end grbInpx dx nepy dy s px dx s dvm1 x py m1 px m sb1 xif lx 0 nely lx dvm2 x ly ey s m2 lx ex s m sb2 x px dx neb2 b1 s m1 m2 s dvpxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebBWwD begin bs e gwb x bs e gbb x wb 4 gcX x wb 5 gcY x bb 4 g cX eq bb 5 g cY eq andbb 2 g bb 3 gbb 4 g bb 5 gie cY sly x cX slx xwx wb 2 g cX s dwy wb 3 g cY s d 0 bW 2 dv ly lx at mt ro trey xex x0 bW 2 dv wF m wy wx at mt ro trdy xdx x 0 lW 2 dv wy wx at mt ro tr wy apy x wx apx x gs cX cY xl np px py p mv In p l lx ex s ly ey s p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x wx 2 m px spx x wy 2 m py spy x lx ex s ly ey s p lIn p l px py p l cp fill gr endbDbbsdp type[]type eqdp 0 g 2 eqgs dp 1 g 1 eqdLif 6 4 gi al pp DS grdp 0 g 3 eq2 4 gi al pp DTppieieppieforallbIcounttomark dp 1 gt2 1 rot-1 rforppiebDStoiX x dpiY x ocXx dpcY x np p mv counttomarkbs e g 2 4 gi al pp o cX ne o cY ne or4 1 r 4 1 rif pp pp ocX x dpcY x o iX eq o iY eq andpp pp cpp lierepeat pp stbSPgssf xlW xbW xcW x count 7 ge 5 ix 192837465 eq and 5 -1 r pp cpt 7 -1 r s e 7 -1 r s e5 -1 r dv neg e 5 -1 r dv neg e cpt xl sc neg e neg e xlxl pp ppifelse 1 1 S dv dp sc cm currentmatrix pp lW sl 40 setmiterlimit npb end
198 110 124 83 40 80 40 20 chemdict begin SP bs[[1 1 3252 2005 3252 2374][1 1 5670 2005 5670 2374][1 1 3252 2707 3252 3076][1 1 5670 2746 5670 3115][1 1 3395 2538 3764 2538][1 1 3096 2538 2727 2538][1 1 5852 2564 6221 2564][1 1 5514 2564 5145 2564][1 2 4422 1693 4422 3585]]d gs dL [8 I 4422 3585 DSt gr [0 I 3252 2374 DSt [1 I 5670 2374 DSt [2 I 3252 3076 DSt [3 I 5670 3115 DSt [4 I 3764 2538 DSt [5 I 2727 2538 DSt [6 I 6221 2564 DSt [7 I 5145 2564 DSt Db gr end
L (-)D (+)
CH2OH
OH HHO CC
CHOCHO
CH2OH
H
Gliceraldeacutehido
Presenta un carbono asimeacutetrico
ISOacuteMEROS D y L
Son configuraciones relativas uacutetiles para distinguir enantioacutemerosbullToma como base al gliceraldehiacutedobullSi el ndashOH del C quiral estaacute a la derecha seraacute el enantioacutemero Dbull si el ndashOH del C quiral se encuentra a la izquierda seraacute el enantioacutemero L
bullD L no especifica si es dextro o levorrotatorio
Sistema D _ L
bullLos azuacutecares que predominan en el organismo humano son de la serie D
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
OC 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
QUIacuteMICAMENTE SON POLIHIDROXICETONASPOLIHIDROXIALDEHIacuteDOS
SEGUacuteN EL GRUPO FUNCIONAL
CETOSAS (cetona)ALDOSAS (aldehiacutedo)
LAS ALDOSAS TIENEN CARAacuteCTER
REDUCTOR
SE NOMBRANALDO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA CETO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA
EJEMPLO CETOTRIOSAALDOTRIOSA
Monosacaacuteridos en resumen
ESTRUCTURA DE MONOSACARIDOS
Los azuacutecares se pueden representar Los azuacutecares se pueden representar mediante mediante
1-Estructuras lineales FOacuteRMULAS ESTRUCTURALES EN PERSPECTIVA
Estructura abierta
Modelo de Mackenne
Modelo de FISCHER
2-Estructuras ciacuteclicas
Proyeccioacuten de HAWORTH
Conformaciones (ESTRUCTURAS SILLA y BOTE )
ESTRUCTURAS LINEALES
Foacutermulas en perspectiva
D-gliceraldehiacutedo(aldosa)
Los aacutetomos unidos a un C asimeacutetrico Se emplean liacuteneas punteadas y cuntildeas Representar de este modo moleacuteculas con muchos aacutetomos de C resulta complicadoEmil Fischerdesarrolloacute una manera simboacutelica de representar carbonos quirales
Wade LGJr Quiacutemica Orgaacutenica 2a Ed
ESTRUCTURAS LINEALES Modelo de Mackenne
bull Mackenne sentildeala bull al grupo CHO con un ciacuterculo bull los grupos OH con una pequentildea liacutenea horizontal bull el grupo CH2OH no se coloca (aunque algunos autores lo representan con un triaacutengulo)bullLa liacutenea vertical sentildeala la cadena carbonada de la moleacutecula ubicando el ciacuterculo en el C 1
Si hay una cetosa entonces el grupo CO es el que se representa por el ciacuterculo y todo lo demaacutes esigual al caso anterior
ALDOSA
CETOSA
ESTRUCTURAS de Mackenne
TETROSAS
PENTOSAS
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
iquestDoacutende se producen
Se producen en la fotosiacutentesis Las plantas verdes contienen clorofila que
capta de la luz solar la energiacutea necesaria para realizar el proceso
Introduccioacuten
1- Energeacuteticabull Combustible de uso raacutepido e inmediatobull La combustioacuten de 1g de HC produce unas 4 Kcal bull La degradacioacuten de los HC puede tener lugar en condiciones
anaerobias (fermentacioacuten) o aerobias (respiracioacuten)2-Estructuralbull Las matrices extracelulares de los tejidos animales de
sosteacuten (conjuntivo oacuteseo cartilaginoso) estaacuten constituiacutedas por polisacaacuteridos nitrogenados (los llamados glicosaminoglicanos o mucopolisacaacuteridos)
bull Las paredes celulares de plantas hongos y bacterias estaacuten constituiacutedas por HC o derivados de los mismos
bull La celulosa que forma parte de la pared celular de las ceacutelulas vegetales es la moleacutecula orgaacutenica maacutes abundante de la Biosfera
Funciones
bull 3- Informativabull Los HC pueden unirse a liacutepidos o a proteiacutenas de la superficie
de la ceacutelula y representan una sentildeal de reconocimiento en superficie Tanto las glicoproteiacutenas como los glicoliacutepidos de la superficie externa celular sirven como sentildeales de reconocimiento para hormonas anticuerpos bacterias virus u otras ceacutelulas Los HC son tambieacuten los responsables antigeacutenicos de los grupos sanguiacuteneos
Funciones
bull 4- Detoxificacioacutenbull En muchos casos los organismos deben encargarse de eliminar
compuestos toacutexicos que son muy poco solubles en agua y que tienden a acumularse en tejidos con un alto contenido lipiacutedico como el cerebro o el tejido adiposo Estos compuestos pueden ser de diversa procedencia
bull compuestos que se producen en ciertas rutas metaboacutelicas que hay que eliminar o neutralizar de la forma maacutes raacutepida posible (bilirrubina hormonas esteroideas etc)
bull compuestos producidos por otros organismos (los llamados metabolitos secundarios toxinas vegetales antibioacuteticos etc)
bull compuestos de procedencia externa (xenobioacuteticos faacutermacos drogas insecticidas pesticidas aditivos alimentarios etc)
bull Una forma de deshacerse de estos compuestos es conjugarlos con un derivado de la glucosa el aacutecido glucuroacutenico (azuacutecar aacutecido) para hacerlos maacutes solubles en agua y asiacute eliminarlos faacutecilmente por la orina o por otras viacuteas
Funciones
Se pueden clasificar seguacuten diferentes criterios De acuerdo a
la presencia o noacute de ENLACES GLICOSIacuteDICOS
sin enlaces glicosiacutedicos
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
Monosacaacuteridos simples Los monosacaacuteridos simples son aldehiacutedos o
cetonas polihidroxilados
Los monosacaacuteridos con funcioacuten aldehiacutedo se llaman aldosas
Los monosacaacuteridos con funcioacuten cetona se llaman
cetosas
Monosacaacuteridos simples
- 3 Triosas
- 7 Heptosas
- 6 Hexosas
- 5 pentosas
- 4 tetrosas
- 8 Octosas
-9 Nonosas
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
bull Con la excepcioacuten de la dihidroxiacetona en todos los monosacaacuteridos simples hay uno o varios carbonos asimeacutetricos
bull En el caso maacutes sencillo el del gliceraldehiacutedo hay un centro de asimetriacutea lo que origina dos configuraciones posibles ndash los isoacutemeros D y L
ISOacuteMEROS D y L
Cetosas
Tres carbonos Cetotriosa
Dihidroxiacetona
No presenta carbono asimeacutetrico
CH2 OH
C O
CH2 OH
Tres carbonos Aldotriosas
currentpoint 192837465
ChemDraw Laser Prep CopyRight 1986 1987 Cambridge Scientific Computing Incuserdictchemdict 145 dict put chemdict beginversion 23 defbbind defbind defLload defbddef Laadd Lalaload Latatan Lcpclosepath Lcvcurveto Lcwcurrentlinewidth Lcptcurrentpoint Ldvdiv Ldpdup Leexch Lgget LgigetintervalLgrgrestore Lgsgsave Lieifelse Lixindex Lllineto Lmtmatrix Lmvmoveto Lmmul Lnneg Lnpnewpath Lpppop Lrroll Lrorotate Lscscale Lsgsetgray Lslsetlinewidth Lsmsetmatrix Lststroke Lspstrokepath LssubLtrtransform Lxltranslate LSsf mbdA[3 S]bdLdA dp 0 3 lW m put 0 setdashdcR 12 dwF 15 daF 10 daR 025 daA 45 dnH 6 do1 ixbrot3 -1 rbxe dbcm mt currentmatrix dptr round e round e itransformbHags np 3 1 rxl dp sc -6 12 p mv 06 12 p l -6 22 p mv 06 22 p l cm sm st grbOBbS x 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrt dp bS dv dp lW 2 m ltpp lW 2 mifbd xbDAnp 0 0 mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 aA a arc cp fillbOAnp0 cw -2 dv mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 arc 0 cw -2 dv rlineto cp fillbSAaF m lW maL x aL 1 aR s m np 0 p mv rad 0 p l gs cm sm st grbCAaF lW maL x aL 1 aR s m 2 dv rad dp m o dp m s dp 0 lepppp ppsqrt at 2 m np rad 0 rad 180 6 -1 r s 180 6 -1 r s arc gs cm sm st gr cpt e at roiebAAnp rad 0 rad 180 180 6 -1 r a arc gs cm sm st grbRAlW mw x np rad w p mv w w p l rad w n p mv w w n p l w 2 m dp p mv 0 0 pl w 2 m dp n p l stbHAlW mw x np 0 0 p mv w 2 m dp p l w 2 m w p l rad w p l rad w n p l w 2 m w n p l w 2 m dp n p l cp stbAr1gs 5 1 r 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrtrad x[225 SA DA15 SA DA1SA DAcw 5 m sl 3375 SA DAcw 5 m sl 225 SA DAcw 5 m sl 15 SA DA270 CA DA180 CA DA120 CA DA90 CA DA3 RA3 HA1 -1 sc 270 CA DA1 -1 sc 180 CA DA1 -1 sc 120 CA DA1 -1 sc 90 CA DA6RA6 HAdL 225 SA DAdL 15 SA DAdL 1 SA DA225 SA OA15 SA OA1 SA OA1 -1 sc 225 SA OA1 -1 sc 15 SA OA1 -1 sc 1 SA OA270 CA OA180 CA OA120 CA OA90 CA OA1 -1 sc 270 CA OA1-1 sc 180 CA OA1 -1 sc 120 CA OA1 -1 sc 90 CA OA1 -1 sc 270 AA1 -1 sc 180 AA1 -1 sc 120 AA1 -1 sc 90 AA]e g exec grbacarcto 4pprepeatbpA 32 drO4 lW mbAc0 0 px dp m py dp m a sqrt 0 360 arc cm sm gs sg fill grstbOrApy px at ro px dp m py dp m a sqrt dp revnegif scbOvOrA 1 04 sc 0 0 1 0 360 arc cm sm gs sg fill gr stbAscOrA 1 27 dv dp scbLB9 -6 mv 21 -10 27 -8 27 0 cv 27 8 21 10 9 6 cv -3 2 -3 -2 9 -6 cv cpbDLB0 0 mv -48 48 l-8 8 -96 12 -96 168 cv -96 216 -8 246 -48 258 cv -16 27 16 27 48 258 cv 8 246 96 216 96 168 cv 96 12 8 8 48 48 cv cpbZLBLBbArdp 39 ltAr1gs 5 1 r o o xl 3 -1 r e s 3 1 r s e o 0 lt o 0 lt nerev xdp 0 lt1 -1 sc negifpy x dp 0 lt-1 1 sc negifpx x np[py 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 p l 0 py p l lp py p l px lp s 0 p mv px 0 p l px py p l px lp s py p l cm sm stpy 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 0 py lp ac0 py 2 dv lp neg o lp ac 0 py 2 dv 0 py lp ac 0 py lp py lp ac px lp s 0 p mv px 0 px py lp ac px py 2 dv px lp a o lp ac px py 2 dv px py lp ac px py px lp s py lp ac cm sm stpy dp 2 dv py 180 pA s 180 pA a arc st np px py s py 2 dvpy pA dp neg arcn st0 0 p mv 0 py 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gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 05 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 05 sgfill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 1 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 05 sg fill gr cm sm st0 0 p mv px py p l cm sm stgs bW 0 nebW5 lW mie sl 0 0 p mv px py p l cm sm st grgs dL 0 0 p mv px py p l cm sm st grOrA 1 16 dv dp sc0 1 p mv 0 0 1 0 1 ac 8 0 8 -1 1 ac 8 0 16 0 1 ac 16 0 16 1 1 ac cm sm st]e 39 s g exec griebCr0 360 np arc stbDSnp p mv p l stbDDgs dL DS grbDBgs 12 OB bW 0 nebW2 bd mie sl np 0 0 p mv 0 p l st grbape 3 ix ae 2 ix abPT8 OB 1 sc 0 bd p 0 0 p 3 -1 r s 3 1 r e s e 0 0 p mv 1 0 p l 0 0 p ap mv 1 0 p ap l e n e n 0 0 p ap mv 1 0 p ap l pp ppbDTgs np PT cm sm st grbBd[pp[DSDDgs 12 OB np bW 0 nebW 2 dvbd xif dp nH dv dp 3 -1 ro 2 dv sdp bd p mv bd n p lfor st grgs 12 OB 1 sc np bW 0 nebW 2 dvbd xif 1 1 nH 1 snH dv dp bd m wF m o o p mv n p lfor cm sm st grppDBgs 12 OB np 0 lW 2 dv o o n p mv p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m o o p l n p lcp fill grppgs 12 OBbL x bW 0 nebW 2 dvbd xif np 0 0 p mv bL bd 4 m dv round 2 o o lteif pp cvinSq x bL nSq 2 m dv dp sc nSq135 667 865 667 1 0 rcurveto 135 -667 865 -667 1 0 rcurvetorepeat cm sm st gr]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp5 -1 r execal pp 8 ix 1 eqDDDSie 5 -1 r 2 eqDBDSie pp2 4 gi al pp DT]o 0 g g execbCSp mv p l cw lW cW 2 m a sl sp slbcB12 OB 0 0 p mv 0 p l cm sm cw bW 0 nebWbd 2 mie cW 2 m a sl sp slbCW12 OB 1 sc cW lW 2 dva 0 o p mv 0 e n p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m cW a 1 o n p l 1 e p l cp cm smbCBnp[[CSCScBCWppcBCWppcB]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp 5 -1 r execal pp p mv p l CS pp pp2 4 gi al pp PT cm sm cw cW 2 m sl sp sl]o0 g 1 s g exec clipbCtbs rot g bs rot g gs o CB CB 1 setgray clippath fill 0 setgray Bd grbwD 18 dict dWIwx dx newy dy s wx dx s dvm1 x wy m1 wx m sb1 xif lx ex nely ey s lx ex s dvm2 x ly m2 lx m sb2 x wx dx neb2 b1 s m1 m2 s dvwxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebWWgs wD begin bs e g 2 4 gi al pp o o xl 4 -1 r 3 -1 r swx x swy x bs e g 2 4 gi al pp 4 -1 r 3 -1 r slx x sly x 0 bW 2 dv wF m o o wy wx at mt ro trdy xdx x ly lx at mt ro tr ney x nex x np wxwy p mv WI p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x lx ly p l WI p l cp fill end grbInpx dx nepy dy s px dx s dvm1 x py m1 px m sb1 xif lx 0 nely lx dvm2 x ly ey s m2 lx ex s m sb2 x px dx neb2 b1 s m1 m2 s dvpxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebBWwD begin bs e gwb x bs e gbb x wb 4 gcX x wb 5 gcY x bb 4 g cX eq bb 5 g cY eq andbb 2 g bb 3 gbb 4 g bb 5 gie cY sly x cX slx xwx wb 2 g cX s dwy wb 3 g cY s d 0 bW 2 dv ly lx at mt ro trey xex x0 bW 2 dv wF m wy wx at mt ro trdy xdx x 0 lW 2 dv wy wx at mt ro tr wy apy x wx apx x gs cX cY xl np px py p mv In p l lx ex s ly ey s p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x wx 2 m px spx x wy 2 m py spy x lx ex s ly ey s p lIn p l px py p l cp fill gr endbDbbsdp type[]type eqdp 0 g 2 eqgs dp 1 g 1 eqdLif 6 4 gi al pp DS grdp 0 g 3 eq2 4 gi al pp DTppieieppieforallbIcounttomark dp 1 gt2 1 rot-1 rforppiebDStoiX x dpiY x ocXx dpcY x np p mv counttomarkbs e g 2 4 gi al pp o cX ne o cY ne or4 1 r 4 1 rif pp pp ocX x dpcY x o iX eq o iY eq andpp pp cpp lierepeat pp stbSPgssf xlW xbW xcW x count 7 ge 5 ix 192837465 eq and 5 -1 r pp cpt 7 -1 r s e 7 -1 r s e5 -1 r dv neg e 5 -1 r dv neg e cpt xl sc neg e neg e xlxl pp ppifelse 1 1 S dv dp sc cm currentmatrix pp lW sl 40 setmiterlimit npb end
198 110 124 83 40 80 40 20 chemdict begin SP bs[[1 1 3252 2005 3252 2374][1 1 5670 2005 5670 2374][1 1 3252 2707 3252 3076][1 1 5670 2746 5670 3115][1 1 3395 2538 3764 2538][1 1 3096 2538 2727 2538][1 1 5852 2564 6221 2564][1 1 5514 2564 5145 2564][1 2 4422 1693 4422 3585]]d gs dL [8 I 4422 3585 DSt gr [0 I 3252 2374 DSt [1 I 5670 2374 DSt [2 I 3252 3076 DSt [3 I 5670 3115 DSt [4 I 3764 2538 DSt [5 I 2727 2538 DSt [6 I 6221 2564 DSt [7 I 5145 2564 DSt Db gr end
L (-)D (+)
CH2OH
OH HHO CC
CHOCHO
CH2OH
H
Gliceraldeacutehido
Presenta un carbono asimeacutetrico
ISOacuteMEROS D y L
Son configuraciones relativas uacutetiles para distinguir enantioacutemerosbullToma como base al gliceraldehiacutedobullSi el ndashOH del C quiral estaacute a la derecha seraacute el enantioacutemero Dbull si el ndashOH del C quiral se encuentra a la izquierda seraacute el enantioacutemero L
bullD L no especifica si es dextro o levorrotatorio
Sistema D _ L
bullLos azuacutecares que predominan en el organismo humano son de la serie D
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
OC 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
QUIacuteMICAMENTE SON POLIHIDROXICETONASPOLIHIDROXIALDEHIacuteDOS
SEGUacuteN EL GRUPO FUNCIONAL
CETOSAS (cetona)ALDOSAS (aldehiacutedo)
LAS ALDOSAS TIENEN CARAacuteCTER
REDUCTOR
SE NOMBRANALDO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA CETO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA
EJEMPLO CETOTRIOSAALDOTRIOSA
Monosacaacuteridos en resumen
ESTRUCTURA DE MONOSACARIDOS
Los azuacutecares se pueden representar Los azuacutecares se pueden representar mediante mediante
1-Estructuras lineales FOacuteRMULAS ESTRUCTURALES EN PERSPECTIVA
Estructura abierta
Modelo de Mackenne
Modelo de FISCHER
2-Estructuras ciacuteclicas
Proyeccioacuten de HAWORTH
Conformaciones (ESTRUCTURAS SILLA y BOTE )
ESTRUCTURAS LINEALES
Foacutermulas en perspectiva
D-gliceraldehiacutedo(aldosa)
Los aacutetomos unidos a un C asimeacutetrico Se emplean liacuteneas punteadas y cuntildeas Representar de este modo moleacuteculas con muchos aacutetomos de C resulta complicadoEmil Fischerdesarrolloacute una manera simboacutelica de representar carbonos quirales
Wade LGJr Quiacutemica Orgaacutenica 2a Ed
ESTRUCTURAS LINEALES Modelo de Mackenne
bull Mackenne sentildeala bull al grupo CHO con un ciacuterculo bull los grupos OH con una pequentildea liacutenea horizontal bull el grupo CH2OH no se coloca (aunque algunos autores lo representan con un triaacutengulo)bullLa liacutenea vertical sentildeala la cadena carbonada de la moleacutecula ubicando el ciacuterculo en el C 1
Si hay una cetosa entonces el grupo CO es el que se representa por el ciacuterculo y todo lo demaacutes esigual al caso anterior
ALDOSA
CETOSA
ESTRUCTURAS de Mackenne
TETROSAS
PENTOSAS
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
1- Energeacuteticabull Combustible de uso raacutepido e inmediatobull La combustioacuten de 1g de HC produce unas 4 Kcal bull La degradacioacuten de los HC puede tener lugar en condiciones
anaerobias (fermentacioacuten) o aerobias (respiracioacuten)2-Estructuralbull Las matrices extracelulares de los tejidos animales de
sosteacuten (conjuntivo oacuteseo cartilaginoso) estaacuten constituiacutedas por polisacaacuteridos nitrogenados (los llamados glicosaminoglicanos o mucopolisacaacuteridos)
bull Las paredes celulares de plantas hongos y bacterias estaacuten constituiacutedas por HC o derivados de los mismos
bull La celulosa que forma parte de la pared celular de las ceacutelulas vegetales es la moleacutecula orgaacutenica maacutes abundante de la Biosfera
Funciones
bull 3- Informativabull Los HC pueden unirse a liacutepidos o a proteiacutenas de la superficie
de la ceacutelula y representan una sentildeal de reconocimiento en superficie Tanto las glicoproteiacutenas como los glicoliacutepidos de la superficie externa celular sirven como sentildeales de reconocimiento para hormonas anticuerpos bacterias virus u otras ceacutelulas Los HC son tambieacuten los responsables antigeacutenicos de los grupos sanguiacuteneos
Funciones
bull 4- Detoxificacioacutenbull En muchos casos los organismos deben encargarse de eliminar
compuestos toacutexicos que son muy poco solubles en agua y que tienden a acumularse en tejidos con un alto contenido lipiacutedico como el cerebro o el tejido adiposo Estos compuestos pueden ser de diversa procedencia
bull compuestos que se producen en ciertas rutas metaboacutelicas que hay que eliminar o neutralizar de la forma maacutes raacutepida posible (bilirrubina hormonas esteroideas etc)
bull compuestos producidos por otros organismos (los llamados metabolitos secundarios toxinas vegetales antibioacuteticos etc)
bull compuestos de procedencia externa (xenobioacuteticos faacutermacos drogas insecticidas pesticidas aditivos alimentarios etc)
bull Una forma de deshacerse de estos compuestos es conjugarlos con un derivado de la glucosa el aacutecido glucuroacutenico (azuacutecar aacutecido) para hacerlos maacutes solubles en agua y asiacute eliminarlos faacutecilmente por la orina o por otras viacuteas
Funciones
Se pueden clasificar seguacuten diferentes criterios De acuerdo a
la presencia o noacute de ENLACES GLICOSIacuteDICOS
sin enlaces glicosiacutedicos
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
Monosacaacuteridos simples Los monosacaacuteridos simples son aldehiacutedos o
cetonas polihidroxilados
Los monosacaacuteridos con funcioacuten aldehiacutedo se llaman aldosas
Los monosacaacuteridos con funcioacuten cetona se llaman
cetosas
Monosacaacuteridos simples
- 3 Triosas
- 7 Heptosas
- 6 Hexosas
- 5 pentosas
- 4 tetrosas
- 8 Octosas
-9 Nonosas
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
bull Con la excepcioacuten de la dihidroxiacetona en todos los monosacaacuteridos simples hay uno o varios carbonos asimeacutetricos
bull En el caso maacutes sencillo el del gliceraldehiacutedo hay un centro de asimetriacutea lo que origina dos configuraciones posibles ndash los isoacutemeros D y L
ISOacuteMEROS D y L
Cetosas
Tres carbonos Cetotriosa
Dihidroxiacetona
No presenta carbono asimeacutetrico
CH2 OH
C O
CH2 OH
Tres carbonos Aldotriosas
currentpoint 192837465
ChemDraw Laser Prep CopyRight 1986 1987 Cambridge Scientific Computing Incuserdictchemdict 145 dict put chemdict beginversion 23 defbbind defbind defLload defbddef Laadd Lalaload Latatan Lcpclosepath Lcvcurveto Lcwcurrentlinewidth Lcptcurrentpoint Ldvdiv Ldpdup Leexch Lgget LgigetintervalLgrgrestore Lgsgsave Lieifelse Lixindex Lllineto Lmtmatrix Lmvmoveto Lmmul Lnneg Lnpnewpath Lpppop Lrroll Lrorotate Lscscale Lsgsetgray Lslsetlinewidth Lsmsetmatrix Lststroke Lspstrokepath LssubLtrtransform Lxltranslate LSsf mbdA[3 S]bdLdA dp 0 3 lW m put 0 setdashdcR 12 dwF 15 daF 10 daR 025 daA 45 dnH 6 do1 ixbrot3 -1 rbxe dbcm mt currentmatrix dptr round e round e itransformbHags np 3 1 rxl dp sc -6 12 p mv 06 12 p l -6 22 p mv 06 22 p l cm sm st grbOBbS x 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrt dp bS dv dp lW 2 m ltpp lW 2 mifbd xbDAnp 0 0 mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 aA a arc cp fillbOAnp0 cw -2 dv mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 arc 0 cw -2 dv rlineto cp fillbSAaF m lW maL x aL 1 aR s m np 0 p mv rad 0 p l gs cm sm st grbCAaF lW maL x aL 1 aR s m 2 dv rad dp m o dp m s dp 0 lepppp ppsqrt at 2 m np rad 0 rad 180 6 -1 r s 180 6 -1 r s arc gs cm sm st gr cpt e at roiebAAnp rad 0 rad 180 180 6 -1 r a arc gs cm sm st grbRAlW mw x np rad w p mv w w p l rad w n p mv w w n p l w 2 m dp p mv 0 0 pl w 2 m dp n p l stbHAlW mw x np 0 0 p mv w 2 m dp p l w 2 m w p l rad w p l rad w n p l w 2 m w n p l w 2 m dp n p l cp stbAr1gs 5 1 r 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrtrad x[225 SA DA15 SA DA1SA DAcw 5 m sl 3375 SA DAcw 5 m sl 225 SA DAcw 5 m sl 15 SA DA270 CA DA180 CA DA120 CA DA90 CA DA3 RA3 HA1 -1 sc 270 CA DA1 -1 sc 180 CA DA1 -1 sc 120 CA DA1 -1 sc 90 CA DA6RA6 HAdL 225 SA DAdL 15 SA DAdL 1 SA DA225 SA OA15 SA OA1 SA OA1 -1 sc 225 SA OA1 -1 sc 15 SA OA1 -1 sc 1 SA OA270 CA OA180 CA OA120 CA OA90 CA OA1 -1 sc 270 CA OA1-1 sc 180 CA OA1 -1 sc 120 CA OA1 -1 sc 90 CA OA1 -1 sc 270 AA1 -1 sc 180 AA1 -1 sc 120 AA1 -1 sc 90 AA]e g exec grbacarcto 4pprepeatbpA 32 drO4 lW mbAc0 0 px dp m py dp m a sqrt 0 360 arc cm sm gs sg fill grstbOrApy px at ro px dp m py dp m a sqrt dp revnegif scbOvOrA 1 04 sc 0 0 1 0 360 arc cm sm gs sg fill gr stbAscOrA 1 27 dv dp scbLB9 -6 mv 21 -10 27 -8 27 0 cv 27 8 21 10 9 6 cv -3 2 -3 -2 9 -6 cv cpbDLB0 0 mv -48 48 l-8 8 -96 12 -96 168 cv -96 216 -8 246 -48 258 cv -16 27 16 27 48 258 cv 8 246 96 216 96 168 cv 96 12 8 8 48 48 cv cpbZLBLBbArdp 39 ltAr1gs 5 1 r o o xl 3 -1 r e s 3 1 r s e o 0 lt o 0 lt nerev xdp 0 lt1 -1 sc negifpy x dp 0 lt-1 1 sc negifpx x np[py 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 p l 0 py p l lp py p l px lp s 0 p mv px 0 p l px py p l px lp s py p l cm sm stpy 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 0 py lp ac0 py 2 dv lp neg o lp ac 0 py 2 dv 0 py lp ac 0 py lp py lp ac px lp s 0 p mv px 0 px py lp ac px py 2 dv px lp a o lp ac px py 2 dv px py lp ac px py px lp s py lp ac cm sm stpy dp 2 dv py 180 pA s 180 pA a arc st np px py s py 2 dvpy pA dp neg arcn st0 0 p mv 0 py 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gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 05 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 05 sgfill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 1 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 05 sg fill gr cm sm st0 0 p mv px py p l cm sm stgs bW 0 nebW5 lW mie sl 0 0 p mv px py p l cm sm st grgs dL 0 0 p mv px py p l cm sm st grOrA 1 16 dv dp sc0 1 p mv 0 0 1 0 1 ac 8 0 8 -1 1 ac 8 0 16 0 1 ac 16 0 16 1 1 ac cm sm st]e 39 s g exec griebCr0 360 np arc stbDSnp p mv p l stbDDgs dL DS grbDBgs 12 OB bW 0 nebW2 bd mie sl np 0 0 p mv 0 p l st grbape 3 ix ae 2 ix abPT8 OB 1 sc 0 bd p 0 0 p 3 -1 r s 3 1 r e s e 0 0 p mv 1 0 p l 0 0 p ap mv 1 0 p ap l e n e n 0 0 p ap mv 1 0 p ap l pp ppbDTgs np PT cm sm st grbBd[pp[DSDDgs 12 OB np bW 0 nebW 2 dvbd xif dp nH dv dp 3 -1 ro 2 dv sdp bd p mv bd n p lfor st grgs 12 OB 1 sc np bW 0 nebW 2 dvbd xif 1 1 nH 1 snH dv dp bd m wF m o o p mv n p lfor cm sm st grppDBgs 12 OB np 0 lW 2 dv o o n p mv p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m o o p l n p lcp fill grppgs 12 OBbL x bW 0 nebW 2 dvbd xif np 0 0 p mv bL bd 4 m dv round 2 o o lteif pp cvinSq x bL nSq 2 m dv dp sc nSq135 667 865 667 1 0 rcurveto 135 -667 865 -667 1 0 rcurvetorepeat cm sm st gr]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp5 -1 r execal pp 8 ix 1 eqDDDSie 5 -1 r 2 eqDBDSie pp2 4 gi al pp DT]o 0 g g execbCSp mv p l cw lW cW 2 m a sl sp slbcB12 OB 0 0 p mv 0 p l cm sm cw bW 0 nebWbd 2 mie cW 2 m a sl sp slbCW12 OB 1 sc cW lW 2 dva 0 o p mv 0 e n p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m cW a 1 o n p l 1 e p l cp cm smbCBnp[[CSCScBCWppcBCWppcB]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp 5 -1 r execal pp p mv p l CS pp pp2 4 gi al pp PT cm sm cw cW 2 m sl sp sl]o0 g 1 s g exec clipbCtbs rot g bs rot g gs o CB CB 1 setgray clippath fill 0 setgray Bd grbwD 18 dict dWIwx dx newy dy s wx dx s dvm1 x wy m1 wx m sb1 xif lx ex nely ey s lx ex s dvm2 x ly m2 lx m sb2 x wx dx neb2 b1 s m1 m2 s dvwxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebWWgs wD begin bs e g 2 4 gi al pp o o xl 4 -1 r 3 -1 r swx x swy x bs e g 2 4 gi al pp 4 -1 r 3 -1 r slx x sly x 0 bW 2 dv wF m o o wy wx at mt ro trdy xdx x ly lx at mt ro tr ney x nex x np wxwy p mv WI p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x lx ly p l WI p l cp fill end grbInpx dx nepy dy s px dx s dvm1 x py m1 px m sb1 xif lx 0 nely lx dvm2 x ly ey s m2 lx ex s m sb2 x px dx neb2 b1 s m1 m2 s dvpxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebBWwD begin bs e gwb x bs e gbb x wb 4 gcX x wb 5 gcY x bb 4 g cX eq bb 5 g cY eq andbb 2 g bb 3 gbb 4 g bb 5 gie cY sly x cX slx xwx wb 2 g cX s dwy wb 3 g cY s d 0 bW 2 dv ly lx at mt ro trey xex x0 bW 2 dv wF m wy wx at mt ro trdy xdx x 0 lW 2 dv wy wx at mt ro tr wy apy x wx apx x gs cX cY xl np px py p mv In p l lx ex s ly ey s p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x wx 2 m px spx x wy 2 m py spy x lx ex s ly ey s p lIn p l px py p l cp fill gr endbDbbsdp type[]type eqdp 0 g 2 eqgs dp 1 g 1 eqdLif 6 4 gi al pp DS grdp 0 g 3 eq2 4 gi al pp DTppieieppieforallbIcounttomark dp 1 gt2 1 rot-1 rforppiebDStoiX x dpiY x ocXx dpcY x np p mv counttomarkbs e g 2 4 gi al pp o cX ne o cY ne or4 1 r 4 1 rif pp pp ocX x dpcY x o iX eq o iY eq andpp pp cpp lierepeat pp stbSPgssf xlW xbW xcW x count 7 ge 5 ix 192837465 eq and 5 -1 r pp cpt 7 -1 r s e 7 -1 r s e5 -1 r dv neg e 5 -1 r dv neg e cpt xl sc neg e neg e xlxl pp ppifelse 1 1 S dv dp sc cm currentmatrix pp lW sl 40 setmiterlimit npb end
198 110 124 83 40 80 40 20 chemdict begin SP bs[[1 1 3252 2005 3252 2374][1 1 5670 2005 5670 2374][1 1 3252 2707 3252 3076][1 1 5670 2746 5670 3115][1 1 3395 2538 3764 2538][1 1 3096 2538 2727 2538][1 1 5852 2564 6221 2564][1 1 5514 2564 5145 2564][1 2 4422 1693 4422 3585]]d gs dL [8 I 4422 3585 DSt gr [0 I 3252 2374 DSt [1 I 5670 2374 DSt [2 I 3252 3076 DSt [3 I 5670 3115 DSt [4 I 3764 2538 DSt [5 I 2727 2538 DSt [6 I 6221 2564 DSt [7 I 5145 2564 DSt Db gr end
L (-)D (+)
CH2OH
OH HHO CC
CHOCHO
CH2OH
H
Gliceraldeacutehido
Presenta un carbono asimeacutetrico
ISOacuteMEROS D y L
Son configuraciones relativas uacutetiles para distinguir enantioacutemerosbullToma como base al gliceraldehiacutedobullSi el ndashOH del C quiral estaacute a la derecha seraacute el enantioacutemero Dbull si el ndashOH del C quiral se encuentra a la izquierda seraacute el enantioacutemero L
bullD L no especifica si es dextro o levorrotatorio
Sistema D _ L
bullLos azuacutecares que predominan en el organismo humano son de la serie D
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
OC 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
QUIacuteMICAMENTE SON POLIHIDROXICETONASPOLIHIDROXIALDEHIacuteDOS
SEGUacuteN EL GRUPO FUNCIONAL
CETOSAS (cetona)ALDOSAS (aldehiacutedo)
LAS ALDOSAS TIENEN CARAacuteCTER
REDUCTOR
SE NOMBRANALDO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA CETO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA
EJEMPLO CETOTRIOSAALDOTRIOSA
Monosacaacuteridos en resumen
ESTRUCTURA DE MONOSACARIDOS
Los azuacutecares se pueden representar Los azuacutecares se pueden representar mediante mediante
1-Estructuras lineales FOacuteRMULAS ESTRUCTURALES EN PERSPECTIVA
Estructura abierta
Modelo de Mackenne
Modelo de FISCHER
2-Estructuras ciacuteclicas
Proyeccioacuten de HAWORTH
Conformaciones (ESTRUCTURAS SILLA y BOTE )
ESTRUCTURAS LINEALES
Foacutermulas en perspectiva
D-gliceraldehiacutedo(aldosa)
Los aacutetomos unidos a un C asimeacutetrico Se emplean liacuteneas punteadas y cuntildeas Representar de este modo moleacuteculas con muchos aacutetomos de C resulta complicadoEmil Fischerdesarrolloacute una manera simboacutelica de representar carbonos quirales
Wade LGJr Quiacutemica Orgaacutenica 2a Ed
ESTRUCTURAS LINEALES Modelo de Mackenne
bull Mackenne sentildeala bull al grupo CHO con un ciacuterculo bull los grupos OH con una pequentildea liacutenea horizontal bull el grupo CH2OH no se coloca (aunque algunos autores lo representan con un triaacutengulo)bullLa liacutenea vertical sentildeala la cadena carbonada de la moleacutecula ubicando el ciacuterculo en el C 1
Si hay una cetosa entonces el grupo CO es el que se representa por el ciacuterculo y todo lo demaacutes esigual al caso anterior
ALDOSA
CETOSA
ESTRUCTURAS de Mackenne
TETROSAS
PENTOSAS
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
bull 3- Informativabull Los HC pueden unirse a liacutepidos o a proteiacutenas de la superficie
de la ceacutelula y representan una sentildeal de reconocimiento en superficie Tanto las glicoproteiacutenas como los glicoliacutepidos de la superficie externa celular sirven como sentildeales de reconocimiento para hormonas anticuerpos bacterias virus u otras ceacutelulas Los HC son tambieacuten los responsables antigeacutenicos de los grupos sanguiacuteneos
Funciones
bull 4- Detoxificacioacutenbull En muchos casos los organismos deben encargarse de eliminar
compuestos toacutexicos que son muy poco solubles en agua y que tienden a acumularse en tejidos con un alto contenido lipiacutedico como el cerebro o el tejido adiposo Estos compuestos pueden ser de diversa procedencia
bull compuestos que se producen en ciertas rutas metaboacutelicas que hay que eliminar o neutralizar de la forma maacutes raacutepida posible (bilirrubina hormonas esteroideas etc)
bull compuestos producidos por otros organismos (los llamados metabolitos secundarios toxinas vegetales antibioacuteticos etc)
bull compuestos de procedencia externa (xenobioacuteticos faacutermacos drogas insecticidas pesticidas aditivos alimentarios etc)
bull Una forma de deshacerse de estos compuestos es conjugarlos con un derivado de la glucosa el aacutecido glucuroacutenico (azuacutecar aacutecido) para hacerlos maacutes solubles en agua y asiacute eliminarlos faacutecilmente por la orina o por otras viacuteas
Funciones
Se pueden clasificar seguacuten diferentes criterios De acuerdo a
la presencia o noacute de ENLACES GLICOSIacuteDICOS
sin enlaces glicosiacutedicos
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
Monosacaacuteridos simples Los monosacaacuteridos simples son aldehiacutedos o
cetonas polihidroxilados
Los monosacaacuteridos con funcioacuten aldehiacutedo se llaman aldosas
Los monosacaacuteridos con funcioacuten cetona se llaman
cetosas
Monosacaacuteridos simples
- 3 Triosas
- 7 Heptosas
- 6 Hexosas
- 5 pentosas
- 4 tetrosas
- 8 Octosas
-9 Nonosas
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
bull Con la excepcioacuten de la dihidroxiacetona en todos los monosacaacuteridos simples hay uno o varios carbonos asimeacutetricos
bull En el caso maacutes sencillo el del gliceraldehiacutedo hay un centro de asimetriacutea lo que origina dos configuraciones posibles ndash los isoacutemeros D y L
ISOacuteMEROS D y L
Cetosas
Tres carbonos Cetotriosa
Dihidroxiacetona
No presenta carbono asimeacutetrico
CH2 OH
C O
CH2 OH
Tres carbonos Aldotriosas
currentpoint 192837465
ChemDraw Laser Prep CopyRight 1986 1987 Cambridge Scientific Computing Incuserdictchemdict 145 dict put chemdict beginversion 23 defbbind defbind defLload defbddef Laadd Lalaload Latatan Lcpclosepath Lcvcurveto Lcwcurrentlinewidth Lcptcurrentpoint Ldvdiv Ldpdup Leexch Lgget LgigetintervalLgrgrestore Lgsgsave Lieifelse Lixindex Lllineto Lmtmatrix Lmvmoveto Lmmul Lnneg Lnpnewpath Lpppop Lrroll Lrorotate Lscscale Lsgsetgray Lslsetlinewidth Lsmsetmatrix Lststroke Lspstrokepath LssubLtrtransform Lxltranslate LSsf mbdA[3 S]bdLdA dp 0 3 lW m put 0 setdashdcR 12 dwF 15 daF 10 daR 025 daA 45 dnH 6 do1 ixbrot3 -1 rbxe dbcm mt currentmatrix dptr round e round e itransformbHags np 3 1 rxl dp sc -6 12 p mv 06 12 p l -6 22 p mv 06 22 p l cm sm st grbOBbS x 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrt dp bS dv dp lW 2 m ltpp lW 2 mifbd xbDAnp 0 0 mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 aA a arc cp fillbOAnp0 cw -2 dv mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 arc 0 cw -2 dv rlineto cp fillbSAaF m lW maL x aL 1 aR s m np 0 p mv rad 0 p l gs cm sm st grbCAaF lW maL x aL 1 aR s m 2 dv rad dp m o dp m s dp 0 lepppp ppsqrt at 2 m np rad 0 rad 180 6 -1 r s 180 6 -1 r s arc gs cm sm st gr cpt e at roiebAAnp rad 0 rad 180 180 6 -1 r a arc gs cm sm st grbRAlW mw x np rad w p mv w w p l rad w n p mv w w n p l w 2 m dp p mv 0 0 pl w 2 m dp n p l stbHAlW mw x np 0 0 p mv w 2 m dp p l w 2 m w p l rad w p l rad w n p l w 2 m w n p l w 2 m dp n p l cp stbAr1gs 5 1 r 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrtrad x[225 SA DA15 SA DA1SA DAcw 5 m sl 3375 SA DAcw 5 m sl 225 SA DAcw 5 m sl 15 SA DA270 CA DA180 CA DA120 CA DA90 CA DA3 RA3 HA1 -1 sc 270 CA DA1 -1 sc 180 CA DA1 -1 sc 120 CA DA1 -1 sc 90 CA DA6RA6 HAdL 225 SA DAdL 15 SA DAdL 1 SA DA225 SA OA15 SA OA1 SA OA1 -1 sc 225 SA OA1 -1 sc 15 SA OA1 -1 sc 1 SA OA270 CA OA180 CA OA120 CA OA90 CA OA1 -1 sc 270 CA OA1-1 sc 180 CA OA1 -1 sc 120 CA OA1 -1 sc 90 CA OA1 -1 sc 270 AA1 -1 sc 180 AA1 -1 sc 120 AA1 -1 sc 90 AA]e g exec grbacarcto 4pprepeatbpA 32 drO4 lW mbAc0 0 px dp m py dp m a sqrt 0 360 arc cm sm gs sg fill grstbOrApy px at ro px dp m py dp m a sqrt dp revnegif scbOvOrA 1 04 sc 0 0 1 0 360 arc cm sm gs sg fill gr stbAscOrA 1 27 dv dp scbLB9 -6 mv 21 -10 27 -8 27 0 cv 27 8 21 10 9 6 cv -3 2 -3 -2 9 -6 cv cpbDLB0 0 mv -48 48 l-8 8 -96 12 -96 168 cv -96 216 -8 246 -48 258 cv -16 27 16 27 48 258 cv 8 246 96 216 96 168 cv 96 12 8 8 48 48 cv cpbZLBLBbArdp 39 ltAr1gs 5 1 r o o xl 3 -1 r e s 3 1 r s e o 0 lt o 0 lt nerev xdp 0 lt1 -1 sc negifpy x dp 0 lt-1 1 sc negifpx x np[py 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 p l 0 py p l lp py p l px lp s 0 p mv px 0 p l px py p l px lp s py p l cm sm stpy 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 0 py lp ac0 py 2 dv lp neg o lp ac 0 py 2 dv 0 py lp ac 0 py lp py lp ac px lp s 0 p mv px 0 px py lp ac px py 2 dv px lp a o lp ac px py 2 dv px py lp ac px py px lp s py lp ac cm sm stpy dp 2 dv py 180 pA s 180 pA a arc st np px py s py 2 dvpy pA dp neg arcn st0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm stpx lW 2 dv a lW -2 dv p mv rO dp rlineto px lW 2 dv a rO a py lW 2 dv a rO a p l rO lW -2 dv a py lW 2 dv a rO a p l lW -2 dv py lW 2 dv a p l 0 py p l px py p l px 0 p l cp fill0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm st0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp cm sm strO py p mv rO rO xl 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac rO neg dp xl px py 0 py rO accp fill 0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp st10 Ac05 Ac10 Ov05 OvAsc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st grnp -1 -1 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 1 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 dp sc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc DLB -1 -1 sc DLB gs 1 sg fill grgs cm sm st gr np 90 ro DLB -1 -1 sc DLB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 1 sg fill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 05 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 05 sgfill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 1 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 05 sg fill gr cm sm st0 0 p mv px py p l cm sm stgs bW 0 nebW5 lW mie sl 0 0 p mv px py p l cm sm st grgs dL 0 0 p mv px py p l cm sm st grOrA 1 16 dv dp sc0 1 p mv 0 0 1 0 1 ac 8 0 8 -1 1 ac 8 0 16 0 1 ac 16 0 16 1 1 ac cm sm st]e 39 s g exec griebCr0 360 np arc stbDSnp p mv p l stbDDgs dL DS grbDBgs 12 OB bW 0 nebW2 bd mie sl np 0 0 p mv 0 p l st grbape 3 ix ae 2 ix abPT8 OB 1 sc 0 bd p 0 0 p 3 -1 r s 3 1 r e s e 0 0 p mv 1 0 p l 0 0 p ap mv 1 0 p ap l e n e n 0 0 p ap mv 1 0 p ap l pp ppbDTgs np PT cm sm st grbBd[pp[DSDDgs 12 OB np bW 0 nebW 2 dvbd xif dp nH dv dp 3 -1 ro 2 dv sdp bd p mv bd n p lfor st grgs 12 OB 1 sc np bW 0 nebW 2 dvbd xif 1 1 nH 1 snH dv dp bd m wF m o o p mv n p lfor cm sm st grppDBgs 12 OB np 0 lW 2 dv o o n p mv p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m o o p l n p lcp fill grppgs 12 OBbL x bW 0 nebW 2 dvbd xif np 0 0 p mv bL bd 4 m dv round 2 o o lteif pp cvinSq x bL nSq 2 m dv dp sc nSq135 667 865 667 1 0 rcurveto 135 -667 865 -667 1 0 rcurvetorepeat cm sm st gr]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp5 -1 r execal pp 8 ix 1 eqDDDSie 5 -1 r 2 eqDBDSie pp2 4 gi al pp DT]o 0 g g execbCSp mv p l cw lW cW 2 m a sl sp slbcB12 OB 0 0 p mv 0 p l cm sm cw bW 0 nebWbd 2 mie cW 2 m a sl sp slbCW12 OB 1 sc cW lW 2 dva 0 o p mv 0 e n p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m cW a 1 o n p l 1 e p l cp cm smbCBnp[[CSCScBCWppcBCWppcB]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp 5 -1 r execal pp p mv p l CS pp pp2 4 gi al pp PT cm sm cw cW 2 m sl sp sl]o0 g 1 s g exec clipbCtbs rot g bs rot g gs o CB CB 1 setgray clippath fill 0 setgray Bd grbwD 18 dict dWIwx dx newy dy s wx dx s dvm1 x wy m1 wx m sb1 xif lx ex nely ey s lx ex s dvm2 x ly m2 lx m sb2 x wx dx neb2 b1 s m1 m2 s dvwxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebWWgs wD begin bs e g 2 4 gi al pp o o xl 4 -1 r 3 -1 r swx x swy x bs e g 2 4 gi al pp 4 -1 r 3 -1 r slx x sly x 0 bW 2 dv wF m o o wy wx at mt ro trdy xdx x ly lx at mt ro tr ney x nex x np wxwy p mv WI p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x lx ly p l WI p l cp fill end grbInpx dx nepy dy s px dx s dvm1 x py m1 px m sb1 xif lx 0 nely lx dvm2 x ly ey s m2 lx ex s m sb2 x px dx neb2 b1 s m1 m2 s dvpxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebBWwD begin bs e gwb x bs e gbb x wb 4 gcX x wb 5 gcY x bb 4 g cX eq bb 5 g cY eq andbb 2 g bb 3 gbb 4 g bb 5 gie cY sly x cX slx xwx wb 2 g cX s dwy wb 3 g cY s d 0 bW 2 dv ly lx at mt ro trey xex x0 bW 2 dv wF m wy wx at mt ro trdy xdx x 0 lW 2 dv wy wx at mt ro tr wy apy x wx apx x gs cX cY xl np px py p mv In p l lx ex s ly ey s p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x wx 2 m px spx x wy 2 m py spy x lx ex s ly ey s p lIn p l px py p l cp fill gr endbDbbsdp type[]type eqdp 0 g 2 eqgs dp 1 g 1 eqdLif 6 4 gi al pp DS grdp 0 g 3 eq2 4 gi al pp DTppieieppieforallbIcounttomark dp 1 gt2 1 rot-1 rforppiebDStoiX x dpiY x ocXx dpcY x np p mv counttomarkbs e g 2 4 gi al pp o cX ne o cY ne or4 1 r 4 1 rif pp pp ocX x dpcY x o iX eq o iY eq andpp pp cpp lierepeat pp stbSPgssf xlW xbW xcW x count 7 ge 5 ix 192837465 eq and 5 -1 r pp cpt 7 -1 r s e 7 -1 r s e5 -1 r dv neg e 5 -1 r dv neg e cpt xl sc neg e neg e xlxl pp ppifelse 1 1 S dv dp sc cm currentmatrix pp lW sl 40 setmiterlimit npb end
198 110 124 83 40 80 40 20 chemdict begin SP bs[[1 1 3252 2005 3252 2374][1 1 5670 2005 5670 2374][1 1 3252 2707 3252 3076][1 1 5670 2746 5670 3115][1 1 3395 2538 3764 2538][1 1 3096 2538 2727 2538][1 1 5852 2564 6221 2564][1 1 5514 2564 5145 2564][1 2 4422 1693 4422 3585]]d gs dL [8 I 4422 3585 DSt gr [0 I 3252 2374 DSt [1 I 5670 2374 DSt [2 I 3252 3076 DSt [3 I 5670 3115 DSt [4 I 3764 2538 DSt [5 I 2727 2538 DSt [6 I 6221 2564 DSt [7 I 5145 2564 DSt Db gr end
L (-)D (+)
CH2OH
OH HHO CC
CHOCHO
CH2OH
H
Gliceraldeacutehido
Presenta un carbono asimeacutetrico
ISOacuteMEROS D y L
Son configuraciones relativas uacutetiles para distinguir enantioacutemerosbullToma como base al gliceraldehiacutedobullSi el ndashOH del C quiral estaacute a la derecha seraacute el enantioacutemero Dbull si el ndashOH del C quiral se encuentra a la izquierda seraacute el enantioacutemero L
bullD L no especifica si es dextro o levorrotatorio
Sistema D _ L
bullLos azuacutecares que predominan en el organismo humano son de la serie D
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
OC 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
QUIacuteMICAMENTE SON POLIHIDROXICETONASPOLIHIDROXIALDEHIacuteDOS
SEGUacuteN EL GRUPO FUNCIONAL
CETOSAS (cetona)ALDOSAS (aldehiacutedo)
LAS ALDOSAS TIENEN CARAacuteCTER
REDUCTOR
SE NOMBRANALDO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA CETO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA
EJEMPLO CETOTRIOSAALDOTRIOSA
Monosacaacuteridos en resumen
ESTRUCTURA DE MONOSACARIDOS
Los azuacutecares se pueden representar Los azuacutecares se pueden representar mediante mediante
1-Estructuras lineales FOacuteRMULAS ESTRUCTURALES EN PERSPECTIVA
Estructura abierta
Modelo de Mackenne
Modelo de FISCHER
2-Estructuras ciacuteclicas
Proyeccioacuten de HAWORTH
Conformaciones (ESTRUCTURAS SILLA y BOTE )
ESTRUCTURAS LINEALES
Foacutermulas en perspectiva
D-gliceraldehiacutedo(aldosa)
Los aacutetomos unidos a un C asimeacutetrico Se emplean liacuteneas punteadas y cuntildeas Representar de este modo moleacuteculas con muchos aacutetomos de C resulta complicadoEmil Fischerdesarrolloacute una manera simboacutelica de representar carbonos quirales
Wade LGJr Quiacutemica Orgaacutenica 2a Ed
ESTRUCTURAS LINEALES Modelo de Mackenne
bull Mackenne sentildeala bull al grupo CHO con un ciacuterculo bull los grupos OH con una pequentildea liacutenea horizontal bull el grupo CH2OH no se coloca (aunque algunos autores lo representan con un triaacutengulo)bullLa liacutenea vertical sentildeala la cadena carbonada de la moleacutecula ubicando el ciacuterculo en el C 1
Si hay una cetosa entonces el grupo CO es el que se representa por el ciacuterculo y todo lo demaacutes esigual al caso anterior
ALDOSA
CETOSA
ESTRUCTURAS de Mackenne
TETROSAS
PENTOSAS
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
bull 4- Detoxificacioacutenbull En muchos casos los organismos deben encargarse de eliminar
compuestos toacutexicos que son muy poco solubles en agua y que tienden a acumularse en tejidos con un alto contenido lipiacutedico como el cerebro o el tejido adiposo Estos compuestos pueden ser de diversa procedencia
bull compuestos que se producen en ciertas rutas metaboacutelicas que hay que eliminar o neutralizar de la forma maacutes raacutepida posible (bilirrubina hormonas esteroideas etc)
bull compuestos producidos por otros organismos (los llamados metabolitos secundarios toxinas vegetales antibioacuteticos etc)
bull compuestos de procedencia externa (xenobioacuteticos faacutermacos drogas insecticidas pesticidas aditivos alimentarios etc)
bull Una forma de deshacerse de estos compuestos es conjugarlos con un derivado de la glucosa el aacutecido glucuroacutenico (azuacutecar aacutecido) para hacerlos maacutes solubles en agua y asiacute eliminarlos faacutecilmente por la orina o por otras viacuteas
Funciones
Se pueden clasificar seguacuten diferentes criterios De acuerdo a
la presencia o noacute de ENLACES GLICOSIacuteDICOS
sin enlaces glicosiacutedicos
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
Monosacaacuteridos simples Los monosacaacuteridos simples son aldehiacutedos o
cetonas polihidroxilados
Los monosacaacuteridos con funcioacuten aldehiacutedo se llaman aldosas
Los monosacaacuteridos con funcioacuten cetona se llaman
cetosas
Monosacaacuteridos simples
- 3 Triosas
- 7 Heptosas
- 6 Hexosas
- 5 pentosas
- 4 tetrosas
- 8 Octosas
-9 Nonosas
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
bull Con la excepcioacuten de la dihidroxiacetona en todos los monosacaacuteridos simples hay uno o varios carbonos asimeacutetricos
bull En el caso maacutes sencillo el del gliceraldehiacutedo hay un centro de asimetriacutea lo que origina dos configuraciones posibles ndash los isoacutemeros D y L
ISOacuteMEROS D y L
Cetosas
Tres carbonos Cetotriosa
Dihidroxiacetona
No presenta carbono asimeacutetrico
CH2 OH
C O
CH2 OH
Tres carbonos Aldotriosas
currentpoint 192837465
ChemDraw Laser Prep CopyRight 1986 1987 Cambridge Scientific Computing Incuserdictchemdict 145 dict put chemdict beginversion 23 defbbind defbind defLload defbddef Laadd Lalaload Latatan Lcpclosepath Lcvcurveto Lcwcurrentlinewidth Lcptcurrentpoint Ldvdiv Ldpdup Leexch Lgget LgigetintervalLgrgrestore Lgsgsave Lieifelse Lixindex Lllineto Lmtmatrix Lmvmoveto Lmmul Lnneg Lnpnewpath Lpppop Lrroll Lrorotate Lscscale Lsgsetgray Lslsetlinewidth Lsmsetmatrix Lststroke Lspstrokepath LssubLtrtransform Lxltranslate LSsf mbdA[3 S]bdLdA dp 0 3 lW m put 0 setdashdcR 12 dwF 15 daF 10 daR 025 daA 45 dnH 6 do1 ixbrot3 -1 rbxe dbcm mt currentmatrix dptr round e round e itransformbHags np 3 1 rxl dp sc -6 12 p mv 06 12 p l -6 22 p mv 06 22 p l cm sm st grbOBbS x 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrt dp bS dv dp lW 2 m ltpp lW 2 mifbd xbDAnp 0 0 mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 aA a arc cp fillbOAnp0 cw -2 dv mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 arc 0 cw -2 dv rlineto cp fillbSAaF m lW maL x aL 1 aR s m np 0 p mv rad 0 p l gs cm sm st grbCAaF lW maL x aL 1 aR s m 2 dv rad dp m o dp m s dp 0 lepppp ppsqrt at 2 m np rad 0 rad 180 6 -1 r s 180 6 -1 r s arc gs cm sm st gr cpt e at roiebAAnp rad 0 rad 180 180 6 -1 r a arc gs cm sm st grbRAlW mw x np rad w p mv w w p l rad w n p mv w w n p l w 2 m dp p mv 0 0 pl w 2 m dp n p l stbHAlW mw x np 0 0 p mv w 2 m dp p l w 2 m w p l rad w p l rad w n p l w 2 m w n p l w 2 m dp n p l cp stbAr1gs 5 1 r 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrtrad x[225 SA DA15 SA DA1SA DAcw 5 m sl 3375 SA DAcw 5 m sl 225 SA DAcw 5 m sl 15 SA DA270 CA DA180 CA DA120 CA DA90 CA DA3 RA3 HA1 -1 sc 270 CA DA1 -1 sc 180 CA DA1 -1 sc 120 CA DA1 -1 sc 90 CA DA6RA6 HAdL 225 SA DAdL 15 SA DAdL 1 SA DA225 SA OA15 SA OA1 SA OA1 -1 sc 225 SA OA1 -1 sc 15 SA OA1 -1 sc 1 SA OA270 CA OA180 CA OA120 CA OA90 CA OA1 -1 sc 270 CA OA1-1 sc 180 CA OA1 -1 sc 120 CA OA1 -1 sc 90 CA OA1 -1 sc 270 AA1 -1 sc 180 AA1 -1 sc 120 AA1 -1 sc 90 AA]e g exec grbacarcto 4pprepeatbpA 32 drO4 lW mbAc0 0 px dp m py dp m a sqrt 0 360 arc cm sm gs sg fill grstbOrApy px at ro px dp m py dp m a sqrt dp revnegif scbOvOrA 1 04 sc 0 0 1 0 360 arc cm sm gs sg fill gr stbAscOrA 1 27 dv dp scbLB9 -6 mv 21 -10 27 -8 27 0 cv 27 8 21 10 9 6 cv -3 2 -3 -2 9 -6 cv cpbDLB0 0 mv -48 48 l-8 8 -96 12 -96 168 cv -96 216 -8 246 -48 258 cv -16 27 16 27 48 258 cv 8 246 96 216 96 168 cv 96 12 8 8 48 48 cv cpbZLBLBbArdp 39 ltAr1gs 5 1 r o o xl 3 -1 r e s 3 1 r s e o 0 lt o 0 lt nerev xdp 0 lt1 -1 sc negifpy x dp 0 lt-1 1 sc negifpx x np[py 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 p l 0 py p l lp py p l px lp s 0 p mv px 0 p l px py p l px lp s py p l cm sm stpy 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 0 py lp ac0 py 2 dv lp neg o lp ac 0 py 2 dv 0 py lp ac 0 py lp py lp ac px lp s 0 p mv px 0 px py lp ac px py 2 dv px lp a o lp ac px py 2 dv px py lp ac px py px lp s py lp ac cm sm stpy dp 2 dv py 180 pA s 180 pA a arc st np px py s py 2 dvpy pA dp neg arcn st0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm stpx lW 2 dv a lW -2 dv p mv rO dp rlineto px lW 2 dv a rO a py lW 2 dv a rO a p l rO lW -2 dv a py lW 2 dv a rO a p l lW -2 dv py lW 2 dv a p l 0 py p l px py p l px 0 p l cp fill0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm st0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp cm sm strO py p mv rO rO xl 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac rO neg dp xl px py 0 py rO accp fill 0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp st10 Ac05 Ac10 Ov05 OvAsc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st grnp -1 -1 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 1 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 dp sc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc DLB -1 -1 sc DLB gs 1 sg fill grgs cm sm st gr np 90 ro DLB -1 -1 sc DLB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 1 sg fill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 05 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 05 sgfill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 1 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 05 sg fill gr cm sm st0 0 p mv px py p l cm sm stgs bW 0 nebW5 lW mie sl 0 0 p mv px py p l cm sm st grgs dL 0 0 p mv px py p l cm sm st grOrA 1 16 dv dp sc0 1 p mv 0 0 1 0 1 ac 8 0 8 -1 1 ac 8 0 16 0 1 ac 16 0 16 1 1 ac cm sm st]e 39 s g exec griebCr0 360 np arc stbDSnp p mv p l stbDDgs dL DS grbDBgs 12 OB bW 0 nebW2 bd mie sl np 0 0 p mv 0 p l st grbape 3 ix ae 2 ix abPT8 OB 1 sc 0 bd p 0 0 p 3 -1 r s 3 1 r e s e 0 0 p mv 1 0 p l 0 0 p ap mv 1 0 p ap l e n e n 0 0 p ap mv 1 0 p ap l pp ppbDTgs np PT cm sm st grbBd[pp[DSDDgs 12 OB np bW 0 nebW 2 dvbd xif dp nH dv dp 3 -1 ro 2 dv sdp bd p mv bd n p lfor st grgs 12 OB 1 sc np bW 0 nebW 2 dvbd xif 1 1 nH 1 snH dv dp bd m wF m o o p mv n p lfor cm sm st grppDBgs 12 OB np 0 lW 2 dv o o n p mv p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m o o p l n p lcp fill grppgs 12 OBbL x bW 0 nebW 2 dvbd xif np 0 0 p mv bL bd 4 m dv round 2 o o lteif pp cvinSq x bL nSq 2 m dv dp sc nSq135 667 865 667 1 0 rcurveto 135 -667 865 -667 1 0 rcurvetorepeat cm sm st gr]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp5 -1 r execal pp 8 ix 1 eqDDDSie 5 -1 r 2 eqDBDSie pp2 4 gi al pp DT]o 0 g g execbCSp mv p l cw lW cW 2 m a sl sp slbcB12 OB 0 0 p mv 0 p l cm sm cw bW 0 nebWbd 2 mie cW 2 m a sl sp slbCW12 OB 1 sc cW lW 2 dva 0 o p mv 0 e n p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m cW a 1 o n p l 1 e p l cp cm smbCBnp[[CSCScBCWppcBCWppcB]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp 5 -1 r execal pp p mv p l CS pp pp2 4 gi al pp PT cm sm cw cW 2 m sl sp sl]o0 g 1 s g exec clipbCtbs rot g bs rot g gs o CB CB 1 setgray clippath fill 0 setgray Bd grbwD 18 dict dWIwx dx newy dy s wx dx s dvm1 x wy m1 wx m sb1 xif lx ex nely ey s lx ex s dvm2 x ly m2 lx m sb2 x wx dx neb2 b1 s m1 m2 s dvwxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebWWgs wD begin bs e g 2 4 gi al pp o o xl 4 -1 r 3 -1 r swx x swy x bs e g 2 4 gi al pp 4 -1 r 3 -1 r slx x sly x 0 bW 2 dv wF m o o wy wx at mt ro trdy xdx x ly lx at mt ro tr ney x nex x np wxwy p mv WI p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x lx ly p l WI p l cp fill end grbInpx dx nepy dy s px dx s dvm1 x py m1 px m sb1 xif lx 0 nely lx dvm2 x ly ey s m2 lx ex s m sb2 x px dx neb2 b1 s m1 m2 s dvpxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebBWwD begin bs e gwb x bs e gbb x wb 4 gcX x wb 5 gcY x bb 4 g cX eq bb 5 g cY eq andbb 2 g bb 3 gbb 4 g bb 5 gie cY sly x cX slx xwx wb 2 g cX s dwy wb 3 g cY s d 0 bW 2 dv ly lx at mt ro trey xex x0 bW 2 dv wF m wy wx at mt ro trdy xdx x 0 lW 2 dv wy wx at mt ro tr wy apy x wx apx x gs cX cY xl np px py p mv In p l lx ex s ly ey s p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x wx 2 m px spx x wy 2 m py spy x lx ex s ly ey s p lIn p l px py p l cp fill gr endbDbbsdp type[]type eqdp 0 g 2 eqgs dp 1 g 1 eqdLif 6 4 gi al pp DS grdp 0 g 3 eq2 4 gi al pp DTppieieppieforallbIcounttomark dp 1 gt2 1 rot-1 rforppiebDStoiX x dpiY x ocXx dpcY x np p mv counttomarkbs e g 2 4 gi al pp o cX ne o cY ne or4 1 r 4 1 rif pp pp ocX x dpcY x o iX eq o iY eq andpp pp cpp lierepeat pp stbSPgssf xlW xbW xcW x count 7 ge 5 ix 192837465 eq and 5 -1 r pp cpt 7 -1 r s e 7 -1 r s e5 -1 r dv neg e 5 -1 r dv neg e cpt xl sc neg e neg e xlxl pp ppifelse 1 1 S dv dp sc cm currentmatrix pp lW sl 40 setmiterlimit npb end
198 110 124 83 40 80 40 20 chemdict begin SP bs[[1 1 3252 2005 3252 2374][1 1 5670 2005 5670 2374][1 1 3252 2707 3252 3076][1 1 5670 2746 5670 3115][1 1 3395 2538 3764 2538][1 1 3096 2538 2727 2538][1 1 5852 2564 6221 2564][1 1 5514 2564 5145 2564][1 2 4422 1693 4422 3585]]d gs dL [8 I 4422 3585 DSt gr [0 I 3252 2374 DSt [1 I 5670 2374 DSt [2 I 3252 3076 DSt [3 I 5670 3115 DSt [4 I 3764 2538 DSt [5 I 2727 2538 DSt [6 I 6221 2564 DSt [7 I 5145 2564 DSt Db gr end
L (-)D (+)
CH2OH
OH HHO CC
CHOCHO
CH2OH
H
Gliceraldeacutehido
Presenta un carbono asimeacutetrico
ISOacuteMEROS D y L
Son configuraciones relativas uacutetiles para distinguir enantioacutemerosbullToma como base al gliceraldehiacutedobullSi el ndashOH del C quiral estaacute a la derecha seraacute el enantioacutemero Dbull si el ndashOH del C quiral se encuentra a la izquierda seraacute el enantioacutemero L
bullD L no especifica si es dextro o levorrotatorio
Sistema D _ L
bullLos azuacutecares que predominan en el organismo humano son de la serie D
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
OC 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
QUIacuteMICAMENTE SON POLIHIDROXICETONASPOLIHIDROXIALDEHIacuteDOS
SEGUacuteN EL GRUPO FUNCIONAL
CETOSAS (cetona)ALDOSAS (aldehiacutedo)
LAS ALDOSAS TIENEN CARAacuteCTER
REDUCTOR
SE NOMBRANALDO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA CETO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA
EJEMPLO CETOTRIOSAALDOTRIOSA
Monosacaacuteridos en resumen
ESTRUCTURA DE MONOSACARIDOS
Los azuacutecares se pueden representar Los azuacutecares se pueden representar mediante mediante
1-Estructuras lineales FOacuteRMULAS ESTRUCTURALES EN PERSPECTIVA
Estructura abierta
Modelo de Mackenne
Modelo de FISCHER
2-Estructuras ciacuteclicas
Proyeccioacuten de HAWORTH
Conformaciones (ESTRUCTURAS SILLA y BOTE )
ESTRUCTURAS LINEALES
Foacutermulas en perspectiva
D-gliceraldehiacutedo(aldosa)
Los aacutetomos unidos a un C asimeacutetrico Se emplean liacuteneas punteadas y cuntildeas Representar de este modo moleacuteculas con muchos aacutetomos de C resulta complicadoEmil Fischerdesarrolloacute una manera simboacutelica de representar carbonos quirales
Wade LGJr Quiacutemica Orgaacutenica 2a Ed
ESTRUCTURAS LINEALES Modelo de Mackenne
bull Mackenne sentildeala bull al grupo CHO con un ciacuterculo bull los grupos OH con una pequentildea liacutenea horizontal bull el grupo CH2OH no se coloca (aunque algunos autores lo representan con un triaacutengulo)bullLa liacutenea vertical sentildeala la cadena carbonada de la moleacutecula ubicando el ciacuterculo en el C 1
Si hay una cetosa entonces el grupo CO es el que se representa por el ciacuterculo y todo lo demaacutes esigual al caso anterior
ALDOSA
CETOSA
ESTRUCTURAS de Mackenne
TETROSAS
PENTOSAS
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Se pueden clasificar seguacuten diferentes criterios De acuerdo a
la presencia o noacute de ENLACES GLICOSIacuteDICOS
sin enlaces glicosiacutedicos
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
Monosacaacuteridos simples Los monosacaacuteridos simples son aldehiacutedos o
cetonas polihidroxilados
Los monosacaacuteridos con funcioacuten aldehiacutedo se llaman aldosas
Los monosacaacuteridos con funcioacuten cetona se llaman
cetosas
Monosacaacuteridos simples
- 3 Triosas
- 7 Heptosas
- 6 Hexosas
- 5 pentosas
- 4 tetrosas
- 8 Octosas
-9 Nonosas
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
bull Con la excepcioacuten de la dihidroxiacetona en todos los monosacaacuteridos simples hay uno o varios carbonos asimeacutetricos
bull En el caso maacutes sencillo el del gliceraldehiacutedo hay un centro de asimetriacutea lo que origina dos configuraciones posibles ndash los isoacutemeros D y L
ISOacuteMEROS D y L
Cetosas
Tres carbonos Cetotriosa
Dihidroxiacetona
No presenta carbono asimeacutetrico
CH2 OH
C O
CH2 OH
Tres carbonos Aldotriosas
currentpoint 192837465
ChemDraw Laser Prep CopyRight 1986 1987 Cambridge Scientific Computing Incuserdictchemdict 145 dict put chemdict beginversion 23 defbbind defbind defLload defbddef Laadd Lalaload Latatan Lcpclosepath Lcvcurveto Lcwcurrentlinewidth Lcptcurrentpoint Ldvdiv Ldpdup Leexch Lgget LgigetintervalLgrgrestore Lgsgsave Lieifelse Lixindex Lllineto Lmtmatrix Lmvmoveto Lmmul Lnneg Lnpnewpath Lpppop Lrroll Lrorotate Lscscale Lsgsetgray Lslsetlinewidth Lsmsetmatrix Lststroke Lspstrokepath LssubLtrtransform Lxltranslate LSsf mbdA[3 S]bdLdA dp 0 3 lW m put 0 setdashdcR 12 dwF 15 daF 10 daR 025 daA 45 dnH 6 do1 ixbrot3 -1 rbxe dbcm mt currentmatrix dptr round e round e itransformbHags np 3 1 rxl dp sc -6 12 p mv 06 12 p l -6 22 p mv 06 22 p l cm sm st grbOBbS x 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrt dp bS dv dp lW 2 m ltpp lW 2 mifbd xbDAnp 0 0 mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 aA a arc cp fillbOAnp0 cw -2 dv mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 arc 0 cw -2 dv rlineto cp fillbSAaF m lW maL x aL 1 aR s m np 0 p mv rad 0 p l gs cm sm st grbCAaF lW maL x aL 1 aR s m 2 dv rad dp m o dp m s dp 0 lepppp ppsqrt at 2 m np rad 0 rad 180 6 -1 r s 180 6 -1 r s arc gs cm sm st gr cpt e at roiebAAnp rad 0 rad 180 180 6 -1 r a arc gs cm sm st grbRAlW mw x np rad w p mv w w p l rad w n p mv w w n p l w 2 m dp p mv 0 0 pl w 2 m dp n p l stbHAlW mw x np 0 0 p mv w 2 m dp p l w 2 m w p l rad w p l rad w n p l w 2 m w n p l w 2 m dp n p l cp stbAr1gs 5 1 r 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrtrad x[225 SA DA15 SA DA1SA DAcw 5 m sl 3375 SA DAcw 5 m sl 225 SA DAcw 5 m sl 15 SA DA270 CA DA180 CA DA120 CA DA90 CA DA3 RA3 HA1 -1 sc 270 CA DA1 -1 sc 180 CA DA1 -1 sc 120 CA DA1 -1 sc 90 CA DA6RA6 HAdL 225 SA DAdL 15 SA DAdL 1 SA DA225 SA OA15 SA OA1 SA OA1 -1 sc 225 SA OA1 -1 sc 15 SA OA1 -1 sc 1 SA OA270 CA OA180 CA OA120 CA OA90 CA OA1 -1 sc 270 CA OA1-1 sc 180 CA OA1 -1 sc 120 CA OA1 -1 sc 90 CA OA1 -1 sc 270 AA1 -1 sc 180 AA1 -1 sc 120 AA1 -1 sc 90 AA]e g exec grbacarcto 4pprepeatbpA 32 drO4 lW mbAc0 0 px dp m py dp m a sqrt 0 360 arc cm sm gs sg fill grstbOrApy px at ro px dp m py dp m a sqrt dp revnegif scbOvOrA 1 04 sc 0 0 1 0 360 arc cm sm gs sg fill gr stbAscOrA 1 27 dv dp scbLB9 -6 mv 21 -10 27 -8 27 0 cv 27 8 21 10 9 6 cv -3 2 -3 -2 9 -6 cv cpbDLB0 0 mv -48 48 l-8 8 -96 12 -96 168 cv -96 216 -8 246 -48 258 cv -16 27 16 27 48 258 cv 8 246 96 216 96 168 cv 96 12 8 8 48 48 cv cpbZLBLBbArdp 39 ltAr1gs 5 1 r o o xl 3 -1 r e s 3 1 r s e o 0 lt o 0 lt nerev xdp 0 lt1 -1 sc negifpy x dp 0 lt-1 1 sc negifpx x np[py 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 p l 0 py p l lp py p l px lp s 0 p mv px 0 p l px py p l px lp s py p l cm sm stpy 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 0 py lp ac0 py 2 dv lp neg o lp ac 0 py 2 dv 0 py lp ac 0 py lp py lp ac px lp s 0 p mv px 0 px py lp ac px py 2 dv px lp a o lp ac px py 2 dv px py lp ac px py px lp s py lp ac cm sm stpy dp 2 dv py 180 pA s 180 pA a arc st np px py s py 2 dvpy pA dp neg arcn st0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm stpx lW 2 dv a lW -2 dv p mv rO dp rlineto px lW 2 dv a rO a py lW 2 dv a rO a p l rO lW -2 dv a py lW 2 dv a rO a p l lW -2 dv py lW 2 dv a p l 0 py p l px py p l px 0 p l cp fill0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm st0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp cm sm strO py p mv rO rO xl 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac rO neg dp xl px py 0 py rO accp fill 0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp st10 Ac05 Ac10 Ov05 OvAsc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st grnp -1 -1 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 1 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 dp sc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc DLB -1 -1 sc DLB gs 1 sg fill grgs cm sm st gr np 90 ro DLB -1 -1 sc DLB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 1 sg fill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 05 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 05 sgfill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 1 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 05 sg fill gr cm sm st0 0 p mv px py p l cm sm stgs bW 0 nebW5 lW mie sl 0 0 p mv px py p l cm sm st grgs dL 0 0 p mv px py p l cm sm st grOrA 1 16 dv dp sc0 1 p mv 0 0 1 0 1 ac 8 0 8 -1 1 ac 8 0 16 0 1 ac 16 0 16 1 1 ac cm sm st]e 39 s g exec griebCr0 360 np arc stbDSnp p mv p l stbDDgs dL DS grbDBgs 12 OB bW 0 nebW2 bd mie sl np 0 0 p mv 0 p l st grbape 3 ix ae 2 ix abPT8 OB 1 sc 0 bd p 0 0 p 3 -1 r s 3 1 r e s e 0 0 p mv 1 0 p l 0 0 p ap mv 1 0 p ap l e n e n 0 0 p ap mv 1 0 p ap l pp ppbDTgs np PT cm sm st grbBd[pp[DSDDgs 12 OB np bW 0 nebW 2 dvbd xif dp nH dv dp 3 -1 ro 2 dv sdp bd p mv bd n p lfor st grgs 12 OB 1 sc np bW 0 nebW 2 dvbd xif 1 1 nH 1 snH dv dp bd m wF m o o p mv n p lfor cm sm st grppDBgs 12 OB np 0 lW 2 dv o o n p mv p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m o o p l n p lcp fill grppgs 12 OBbL x bW 0 nebW 2 dvbd xif np 0 0 p mv bL bd 4 m dv round 2 o o lteif pp cvinSq x bL nSq 2 m dv dp sc nSq135 667 865 667 1 0 rcurveto 135 -667 865 -667 1 0 rcurvetorepeat cm sm st gr]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp5 -1 r execal pp 8 ix 1 eqDDDSie 5 -1 r 2 eqDBDSie pp2 4 gi al pp DT]o 0 g g execbCSp mv p l cw lW cW 2 m a sl sp slbcB12 OB 0 0 p mv 0 p l cm sm cw bW 0 nebWbd 2 mie cW 2 m a sl sp slbCW12 OB 1 sc cW lW 2 dva 0 o p mv 0 e n p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m cW a 1 o n p l 1 e p l cp cm smbCBnp[[CSCScBCWppcBCWppcB]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp 5 -1 r execal pp p mv p l CS pp pp2 4 gi al pp PT cm sm cw cW 2 m sl sp sl]o0 g 1 s g exec clipbCtbs rot g bs rot g gs o CB CB 1 setgray clippath fill 0 setgray Bd grbwD 18 dict dWIwx dx newy dy s wx dx s dvm1 x wy m1 wx m sb1 xif lx ex nely ey s lx ex s dvm2 x ly m2 lx m sb2 x wx dx neb2 b1 s m1 m2 s dvwxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebWWgs wD begin bs e g 2 4 gi al pp o o xl 4 -1 r 3 -1 r swx x swy x bs e g 2 4 gi al pp 4 -1 r 3 -1 r slx x sly x 0 bW 2 dv wF m o o wy wx at mt ro trdy xdx x ly lx at mt ro tr ney x nex x np wxwy p mv WI p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x lx ly p l WI p l cp fill end grbInpx dx nepy dy s px dx s dvm1 x py m1 px m sb1 xif lx 0 nely lx dvm2 x ly ey s m2 lx ex s m sb2 x px dx neb2 b1 s m1 m2 s dvpxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebBWwD begin bs e gwb x bs e gbb x wb 4 gcX x wb 5 gcY x bb 4 g cX eq bb 5 g cY eq andbb 2 g bb 3 gbb 4 g bb 5 gie cY sly x cX slx xwx wb 2 g cX s dwy wb 3 g cY s d 0 bW 2 dv ly lx at mt ro trey xex x0 bW 2 dv wF m wy wx at mt ro trdy xdx x 0 lW 2 dv wy wx at mt ro tr wy apy x wx apx x gs cX cY xl np px py p mv In p l lx ex s ly ey s p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x wx 2 m px spx x wy 2 m py spy x lx ex s ly ey s p lIn p l px py p l cp fill gr endbDbbsdp type[]type eqdp 0 g 2 eqgs dp 1 g 1 eqdLif 6 4 gi al pp DS grdp 0 g 3 eq2 4 gi al pp DTppieieppieforallbIcounttomark dp 1 gt2 1 rot-1 rforppiebDStoiX x dpiY x ocXx dpcY x np p mv counttomarkbs e g 2 4 gi al pp o cX ne o cY ne or4 1 r 4 1 rif pp pp ocX x dpcY x o iX eq o iY eq andpp pp cpp lierepeat pp stbSPgssf xlW xbW xcW x count 7 ge 5 ix 192837465 eq and 5 -1 r pp cpt 7 -1 r s e 7 -1 r s e5 -1 r dv neg e 5 -1 r dv neg e cpt xl sc neg e neg e xlxl pp ppifelse 1 1 S dv dp sc cm currentmatrix pp lW sl 40 setmiterlimit npb end
198 110 124 83 40 80 40 20 chemdict begin SP bs[[1 1 3252 2005 3252 2374][1 1 5670 2005 5670 2374][1 1 3252 2707 3252 3076][1 1 5670 2746 5670 3115][1 1 3395 2538 3764 2538][1 1 3096 2538 2727 2538][1 1 5852 2564 6221 2564][1 1 5514 2564 5145 2564][1 2 4422 1693 4422 3585]]d gs dL [8 I 4422 3585 DSt gr [0 I 3252 2374 DSt [1 I 5670 2374 DSt [2 I 3252 3076 DSt [3 I 5670 3115 DSt [4 I 3764 2538 DSt [5 I 2727 2538 DSt [6 I 6221 2564 DSt [7 I 5145 2564 DSt Db gr end
L (-)D (+)
CH2OH
OH HHO CC
CHOCHO
CH2OH
H
Gliceraldeacutehido
Presenta un carbono asimeacutetrico
ISOacuteMEROS D y L
Son configuraciones relativas uacutetiles para distinguir enantioacutemerosbullToma como base al gliceraldehiacutedobullSi el ndashOH del C quiral estaacute a la derecha seraacute el enantioacutemero Dbull si el ndashOH del C quiral se encuentra a la izquierda seraacute el enantioacutemero L
bullD L no especifica si es dextro o levorrotatorio
Sistema D _ L
bullLos azuacutecares que predominan en el organismo humano son de la serie D
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
OC 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
QUIacuteMICAMENTE SON POLIHIDROXICETONASPOLIHIDROXIALDEHIacuteDOS
SEGUacuteN EL GRUPO FUNCIONAL
CETOSAS (cetona)ALDOSAS (aldehiacutedo)
LAS ALDOSAS TIENEN CARAacuteCTER
REDUCTOR
SE NOMBRANALDO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA CETO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA
EJEMPLO CETOTRIOSAALDOTRIOSA
Monosacaacuteridos en resumen
ESTRUCTURA DE MONOSACARIDOS
Los azuacutecares se pueden representar Los azuacutecares se pueden representar mediante mediante
1-Estructuras lineales FOacuteRMULAS ESTRUCTURALES EN PERSPECTIVA
Estructura abierta
Modelo de Mackenne
Modelo de FISCHER
2-Estructuras ciacuteclicas
Proyeccioacuten de HAWORTH
Conformaciones (ESTRUCTURAS SILLA y BOTE )
ESTRUCTURAS LINEALES
Foacutermulas en perspectiva
D-gliceraldehiacutedo(aldosa)
Los aacutetomos unidos a un C asimeacutetrico Se emplean liacuteneas punteadas y cuntildeas Representar de este modo moleacuteculas con muchos aacutetomos de C resulta complicadoEmil Fischerdesarrolloacute una manera simboacutelica de representar carbonos quirales
Wade LGJr Quiacutemica Orgaacutenica 2a Ed
ESTRUCTURAS LINEALES Modelo de Mackenne
bull Mackenne sentildeala bull al grupo CHO con un ciacuterculo bull los grupos OH con una pequentildea liacutenea horizontal bull el grupo CH2OH no se coloca (aunque algunos autores lo representan con un triaacutengulo)bullLa liacutenea vertical sentildeala la cadena carbonada de la moleacutecula ubicando el ciacuterculo en el C 1
Si hay una cetosa entonces el grupo CO es el que se representa por el ciacuterculo y todo lo demaacutes esigual al caso anterior
ALDOSA
CETOSA
ESTRUCTURAS de Mackenne
TETROSAS
PENTOSAS
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
Monosacaacuteridos simples Los monosacaacuteridos simples son aldehiacutedos o
cetonas polihidroxilados
Los monosacaacuteridos con funcioacuten aldehiacutedo se llaman aldosas
Los monosacaacuteridos con funcioacuten cetona se llaman
cetosas
Monosacaacuteridos simples
- 3 Triosas
- 7 Heptosas
- 6 Hexosas
- 5 pentosas
- 4 tetrosas
- 8 Octosas
-9 Nonosas
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
bull Con la excepcioacuten de la dihidroxiacetona en todos los monosacaacuteridos simples hay uno o varios carbonos asimeacutetricos
bull En el caso maacutes sencillo el del gliceraldehiacutedo hay un centro de asimetriacutea lo que origina dos configuraciones posibles ndash los isoacutemeros D y L
ISOacuteMEROS D y L
Cetosas
Tres carbonos Cetotriosa
Dihidroxiacetona
No presenta carbono asimeacutetrico
CH2 OH
C O
CH2 OH
Tres carbonos Aldotriosas
currentpoint 192837465
ChemDraw Laser Prep CopyRight 1986 1987 Cambridge Scientific Computing Incuserdictchemdict 145 dict put chemdict beginversion 23 defbbind defbind defLload defbddef Laadd Lalaload Latatan Lcpclosepath Lcvcurveto Lcwcurrentlinewidth Lcptcurrentpoint Ldvdiv Ldpdup Leexch Lgget LgigetintervalLgrgrestore Lgsgsave Lieifelse Lixindex Lllineto Lmtmatrix Lmvmoveto Lmmul Lnneg Lnpnewpath Lpppop Lrroll Lrorotate Lscscale Lsgsetgray Lslsetlinewidth Lsmsetmatrix Lststroke Lspstrokepath LssubLtrtransform Lxltranslate LSsf mbdA[3 S]bdLdA dp 0 3 lW m put 0 setdashdcR 12 dwF 15 daF 10 daR 025 daA 45 dnH 6 do1 ixbrot3 -1 rbxe dbcm mt currentmatrix dptr round e round e itransformbHags np 3 1 rxl dp sc -6 12 p mv 06 12 p l -6 22 p mv 06 22 p l cm sm st grbOBbS x 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrt dp bS dv dp lW 2 m ltpp lW 2 mifbd xbDAnp 0 0 mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 aA a arc cp fillbOAnp0 cw -2 dv mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 arc 0 cw -2 dv rlineto cp fillbSAaF m lW maL x aL 1 aR s m np 0 p mv rad 0 p l gs cm sm st grbCAaF lW maL x aL 1 aR s m 2 dv rad dp m o dp m s dp 0 lepppp ppsqrt at 2 m np rad 0 rad 180 6 -1 r s 180 6 -1 r s arc gs cm sm st gr cpt e at roiebAAnp rad 0 rad 180 180 6 -1 r a arc gs cm sm st grbRAlW mw x np rad w p mv w w p l rad w n p mv w w n p l w 2 m dp p mv 0 0 pl w 2 m dp n p l stbHAlW mw x np 0 0 p mv w 2 m dp p l w 2 m w p l rad w p l rad w n p l w 2 m w n p l w 2 m dp n p l cp stbAr1gs 5 1 r 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrtrad x[225 SA DA15 SA DA1SA DAcw 5 m sl 3375 SA DAcw 5 m sl 225 SA DAcw 5 m sl 15 SA DA270 CA DA180 CA DA120 CA DA90 CA DA3 RA3 HA1 -1 sc 270 CA DA1 -1 sc 180 CA DA1 -1 sc 120 CA DA1 -1 sc 90 CA DA6RA6 HAdL 225 SA DAdL 15 SA DAdL 1 SA DA225 SA OA15 SA OA1 SA OA1 -1 sc 225 SA OA1 -1 sc 15 SA OA1 -1 sc 1 SA OA270 CA OA180 CA OA120 CA OA90 CA OA1 -1 sc 270 CA OA1-1 sc 180 CA OA1 -1 sc 120 CA OA1 -1 sc 90 CA OA1 -1 sc 270 AA1 -1 sc 180 AA1 -1 sc 120 AA1 -1 sc 90 AA]e g exec grbacarcto 4pprepeatbpA 32 drO4 lW mbAc0 0 px dp m py dp m a sqrt 0 360 arc cm sm gs sg fill grstbOrApy px at ro px dp m py dp m a sqrt dp revnegif scbOvOrA 1 04 sc 0 0 1 0 360 arc cm sm gs sg fill gr stbAscOrA 1 27 dv dp scbLB9 -6 mv 21 -10 27 -8 27 0 cv 27 8 21 10 9 6 cv -3 2 -3 -2 9 -6 cv cpbDLB0 0 mv -48 48 l-8 8 -96 12 -96 168 cv -96 216 -8 246 -48 258 cv -16 27 16 27 48 258 cv 8 246 96 216 96 168 cv 96 12 8 8 48 48 cv cpbZLBLBbArdp 39 ltAr1gs 5 1 r o o xl 3 -1 r e s 3 1 r s e o 0 lt o 0 lt nerev xdp 0 lt1 -1 sc negifpy x dp 0 lt-1 1 sc negifpx x np[py 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 p l 0 py p l lp py p l px lp s 0 p mv px 0 p l px py p l px lp s py p l cm sm stpy 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 0 py lp ac0 py 2 dv lp neg o lp ac 0 py 2 dv 0 py lp ac 0 py lp py lp ac px lp s 0 p mv px 0 px py lp ac px py 2 dv px lp a o lp ac px py 2 dv px py lp ac px py px lp s py lp ac cm sm stpy dp 2 dv py 180 pA s 180 pA a arc st np px py s py 2 dvpy pA dp neg arcn st0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm stpx lW 2 dv a lW -2 dv p mv rO dp rlineto px lW 2 dv a rO a py lW 2 dv a rO a p l rO lW -2 dv a py lW 2 dv a rO a p l lW -2 dv py lW 2 dv a p l 0 py p l px py p l px 0 p l cp fill0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm st0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp cm sm strO py p mv rO rO xl 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac rO neg dp xl px py 0 py rO accp fill 0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp st10 Ac05 Ac10 Ov05 OvAsc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st grnp -1 -1 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 1 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 dp sc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc DLB -1 -1 sc DLB gs 1 sg fill grgs cm sm st gr np 90 ro DLB -1 -1 sc DLB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 1 sg fill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 05 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 05 sgfill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 1 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 05 sg fill gr cm sm st0 0 p mv px py p l cm sm stgs bW 0 nebW5 lW mie sl 0 0 p mv px py p l cm sm st grgs dL 0 0 p mv px py p l cm sm st grOrA 1 16 dv dp sc0 1 p mv 0 0 1 0 1 ac 8 0 8 -1 1 ac 8 0 16 0 1 ac 16 0 16 1 1 ac cm sm st]e 39 s g exec griebCr0 360 np arc stbDSnp p mv p l stbDDgs dL DS grbDBgs 12 OB bW 0 nebW2 bd mie sl np 0 0 p mv 0 p l st grbape 3 ix ae 2 ix abPT8 OB 1 sc 0 bd p 0 0 p 3 -1 r s 3 1 r e s e 0 0 p mv 1 0 p l 0 0 p ap mv 1 0 p ap l e n e n 0 0 p ap mv 1 0 p ap l pp ppbDTgs np PT cm sm st grbBd[pp[DSDDgs 12 OB np bW 0 nebW 2 dvbd xif dp nH dv dp 3 -1 ro 2 dv sdp bd p mv bd n p lfor st grgs 12 OB 1 sc np bW 0 nebW 2 dvbd xif 1 1 nH 1 snH dv dp bd m wF m o o p mv n p lfor cm sm st grppDBgs 12 OB np 0 lW 2 dv o o n p mv p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m o o p l n p lcp fill grppgs 12 OBbL x bW 0 nebW 2 dvbd xif np 0 0 p mv bL bd 4 m dv round 2 o o lteif pp cvinSq x bL nSq 2 m dv dp sc nSq135 667 865 667 1 0 rcurveto 135 -667 865 -667 1 0 rcurvetorepeat cm sm st gr]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp5 -1 r execal pp 8 ix 1 eqDDDSie 5 -1 r 2 eqDBDSie pp2 4 gi al pp DT]o 0 g g execbCSp mv p l cw lW cW 2 m a sl sp slbcB12 OB 0 0 p mv 0 p l cm sm cw bW 0 nebWbd 2 mie cW 2 m a sl sp slbCW12 OB 1 sc cW lW 2 dva 0 o p mv 0 e n p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m cW a 1 o n p l 1 e p l cp cm smbCBnp[[CSCScBCWppcBCWppcB]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp 5 -1 r execal pp p mv p l CS pp pp2 4 gi al pp PT cm sm cw cW 2 m sl sp sl]o0 g 1 s g exec clipbCtbs rot g bs rot g gs o CB CB 1 setgray clippath fill 0 setgray Bd grbwD 18 dict dWIwx dx newy dy s wx dx s dvm1 x wy m1 wx m sb1 xif lx ex nely ey s lx ex s dvm2 x ly m2 lx m sb2 x wx dx neb2 b1 s m1 m2 s dvwxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebWWgs wD begin bs e g 2 4 gi al pp o o xl 4 -1 r 3 -1 r swx x swy x bs e g 2 4 gi al pp 4 -1 r 3 -1 r slx x sly x 0 bW 2 dv wF m o o wy wx at mt ro trdy xdx x ly lx at mt ro tr ney x nex x np wxwy p mv WI p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x lx ly p l WI p l cp fill end grbInpx dx nepy dy s px dx s dvm1 x py m1 px m sb1 xif lx 0 nely lx dvm2 x ly ey s m2 lx ex s m sb2 x px dx neb2 b1 s m1 m2 s dvpxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebBWwD begin bs e gwb x bs e gbb x wb 4 gcX x wb 5 gcY x bb 4 g cX eq bb 5 g cY eq andbb 2 g bb 3 gbb 4 g bb 5 gie cY sly x cX slx xwx wb 2 g cX s dwy wb 3 g cY s d 0 bW 2 dv ly lx at mt ro trey xex x0 bW 2 dv wF m wy wx at mt ro trdy xdx x 0 lW 2 dv wy wx at mt ro tr wy apy x wx apx x gs cX cY xl np px py p mv In p l lx ex s ly ey s p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x wx 2 m px spx x wy 2 m py spy x lx ex s ly ey s p lIn p l px py p l cp fill gr endbDbbsdp type[]type eqdp 0 g 2 eqgs dp 1 g 1 eqdLif 6 4 gi al pp DS grdp 0 g 3 eq2 4 gi al pp DTppieieppieforallbIcounttomark dp 1 gt2 1 rot-1 rforppiebDStoiX x dpiY x ocXx dpcY x np p mv counttomarkbs e g 2 4 gi al pp o cX ne o cY ne or4 1 r 4 1 rif pp pp ocX x dpcY x o iX eq o iY eq andpp pp cpp lierepeat pp stbSPgssf xlW xbW xcW x count 7 ge 5 ix 192837465 eq and 5 -1 r pp cpt 7 -1 r s e 7 -1 r s e5 -1 r dv neg e 5 -1 r dv neg e cpt xl sc neg e neg e xlxl pp ppifelse 1 1 S dv dp sc cm currentmatrix pp lW sl 40 setmiterlimit npb end
198 110 124 83 40 80 40 20 chemdict begin SP bs[[1 1 3252 2005 3252 2374][1 1 5670 2005 5670 2374][1 1 3252 2707 3252 3076][1 1 5670 2746 5670 3115][1 1 3395 2538 3764 2538][1 1 3096 2538 2727 2538][1 1 5852 2564 6221 2564][1 1 5514 2564 5145 2564][1 2 4422 1693 4422 3585]]d gs dL [8 I 4422 3585 DSt gr [0 I 3252 2374 DSt [1 I 5670 2374 DSt [2 I 3252 3076 DSt [3 I 5670 3115 DSt [4 I 3764 2538 DSt [5 I 2727 2538 DSt [6 I 6221 2564 DSt [7 I 5145 2564 DSt Db gr end
L (-)D (+)
CH2OH
OH HHO CC
CHOCHO
CH2OH
H
Gliceraldeacutehido
Presenta un carbono asimeacutetrico
ISOacuteMEROS D y L
Son configuraciones relativas uacutetiles para distinguir enantioacutemerosbullToma como base al gliceraldehiacutedobullSi el ndashOH del C quiral estaacute a la derecha seraacute el enantioacutemero Dbull si el ndashOH del C quiral se encuentra a la izquierda seraacute el enantioacutemero L
bullD L no especifica si es dextro o levorrotatorio
Sistema D _ L
bullLos azuacutecares que predominan en el organismo humano son de la serie D
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
OC 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
QUIacuteMICAMENTE SON POLIHIDROXICETONASPOLIHIDROXIALDEHIacuteDOS
SEGUacuteN EL GRUPO FUNCIONAL
CETOSAS (cetona)ALDOSAS (aldehiacutedo)
LAS ALDOSAS TIENEN CARAacuteCTER
REDUCTOR
SE NOMBRANALDO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA CETO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA
EJEMPLO CETOTRIOSAALDOTRIOSA
Monosacaacuteridos en resumen
ESTRUCTURA DE MONOSACARIDOS
Los azuacutecares se pueden representar Los azuacutecares se pueden representar mediante mediante
1-Estructuras lineales FOacuteRMULAS ESTRUCTURALES EN PERSPECTIVA
Estructura abierta
Modelo de Mackenne
Modelo de FISCHER
2-Estructuras ciacuteclicas
Proyeccioacuten de HAWORTH
Conformaciones (ESTRUCTURAS SILLA y BOTE )
ESTRUCTURAS LINEALES
Foacutermulas en perspectiva
D-gliceraldehiacutedo(aldosa)
Los aacutetomos unidos a un C asimeacutetrico Se emplean liacuteneas punteadas y cuntildeas Representar de este modo moleacuteculas con muchos aacutetomos de C resulta complicadoEmil Fischerdesarrolloacute una manera simboacutelica de representar carbonos quirales
Wade LGJr Quiacutemica Orgaacutenica 2a Ed
ESTRUCTURAS LINEALES Modelo de Mackenne
bull Mackenne sentildeala bull al grupo CHO con un ciacuterculo bull los grupos OH con una pequentildea liacutenea horizontal bull el grupo CH2OH no se coloca (aunque algunos autores lo representan con un triaacutengulo)bullLa liacutenea vertical sentildeala la cadena carbonada de la moleacutecula ubicando el ciacuterculo en el C 1
Si hay una cetosa entonces el grupo CO es el que se representa por el ciacuterculo y todo lo demaacutes esigual al caso anterior
ALDOSA
CETOSA
ESTRUCTURAS de Mackenne
TETROSAS
PENTOSAS
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Monosacaacuteridos simples
- 3 Triosas
- 7 Heptosas
- 6 Hexosas
- 5 pentosas
- 4 tetrosas
- 8 Octosas
-9 Nonosas
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
Seguacuten la longitud de la cadena carbonada se distingue tanto enALDOSAS como en CETOSAS
bull Con la excepcioacuten de la dihidroxiacetona en todos los monosacaacuteridos simples hay uno o varios carbonos asimeacutetricos
bull En el caso maacutes sencillo el del gliceraldehiacutedo hay un centro de asimetriacutea lo que origina dos configuraciones posibles ndash los isoacutemeros D y L
ISOacuteMEROS D y L
Cetosas
Tres carbonos Cetotriosa
Dihidroxiacetona
No presenta carbono asimeacutetrico
CH2 OH
C O
CH2 OH
Tres carbonos Aldotriosas
currentpoint 192837465
ChemDraw Laser Prep CopyRight 1986 1987 Cambridge Scientific Computing Incuserdictchemdict 145 dict put chemdict beginversion 23 defbbind defbind defLload defbddef Laadd Lalaload Latatan Lcpclosepath Lcvcurveto Lcwcurrentlinewidth Lcptcurrentpoint Ldvdiv Ldpdup Leexch Lgget LgigetintervalLgrgrestore Lgsgsave Lieifelse Lixindex Lllineto Lmtmatrix Lmvmoveto Lmmul Lnneg Lnpnewpath Lpppop Lrroll Lrorotate Lscscale Lsgsetgray Lslsetlinewidth Lsmsetmatrix Lststroke Lspstrokepath LssubLtrtransform Lxltranslate LSsf mbdA[3 S]bdLdA dp 0 3 lW m put 0 setdashdcR 12 dwF 15 daF 10 daR 025 daA 45 dnH 6 do1 ixbrot3 -1 rbxe dbcm mt currentmatrix dptr round e round e itransformbHags np 3 1 rxl dp sc -6 12 p mv 06 12 p l -6 22 p mv 06 22 p l cm sm st grbOBbS x 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrt dp bS dv dp lW 2 m ltpp lW 2 mifbd xbDAnp 0 0 mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 aA a arc cp fillbOAnp0 cw -2 dv mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 arc 0 cw -2 dv rlineto cp fillbSAaF m lW maL x aL 1 aR s m np 0 p mv rad 0 p l gs cm sm st grbCAaF lW maL x aL 1 aR s m 2 dv rad dp m o dp m s dp 0 lepppp ppsqrt at 2 m np rad 0 rad 180 6 -1 r s 180 6 -1 r s arc gs cm sm st gr cpt e at roiebAAnp rad 0 rad 180 180 6 -1 r a arc gs cm sm st grbRAlW mw x np rad w p mv w w p l rad w n p mv w w n p l w 2 m dp p mv 0 0 pl w 2 m dp n p l stbHAlW mw x np 0 0 p mv w 2 m dp p l w 2 m w p l rad w p l rad w n p l w 2 m w n p l w 2 m dp n p l cp stbAr1gs 5 1 r 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrtrad x[225 SA DA15 SA DA1SA DAcw 5 m sl 3375 SA DAcw 5 m sl 225 SA DAcw 5 m sl 15 SA DA270 CA DA180 CA DA120 CA DA90 CA DA3 RA3 HA1 -1 sc 270 CA DA1 -1 sc 180 CA DA1 -1 sc 120 CA DA1 -1 sc 90 CA DA6RA6 HAdL 225 SA DAdL 15 SA DAdL 1 SA DA225 SA OA15 SA OA1 SA OA1 -1 sc 225 SA OA1 -1 sc 15 SA OA1 -1 sc 1 SA OA270 CA OA180 CA OA120 CA OA90 CA OA1 -1 sc 270 CA OA1-1 sc 180 CA OA1 -1 sc 120 CA OA1 -1 sc 90 CA OA1 -1 sc 270 AA1 -1 sc 180 AA1 -1 sc 120 AA1 -1 sc 90 AA]e g exec grbacarcto 4pprepeatbpA 32 drO4 lW mbAc0 0 px dp m py dp m a sqrt 0 360 arc cm sm gs sg fill grstbOrApy px at ro px dp m py dp m a sqrt dp revnegif scbOvOrA 1 04 sc 0 0 1 0 360 arc cm sm gs sg fill gr stbAscOrA 1 27 dv dp scbLB9 -6 mv 21 -10 27 -8 27 0 cv 27 8 21 10 9 6 cv -3 2 -3 -2 9 -6 cv cpbDLB0 0 mv -48 48 l-8 8 -96 12 -96 168 cv -96 216 -8 246 -48 258 cv -16 27 16 27 48 258 cv 8 246 96 216 96 168 cv 96 12 8 8 48 48 cv cpbZLBLBbArdp 39 ltAr1gs 5 1 r o o xl 3 -1 r e s 3 1 r s e o 0 lt o 0 lt nerev xdp 0 lt1 -1 sc negifpy x dp 0 lt-1 1 sc negifpx x np[py 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 p l 0 py p l lp py p l px lp s 0 p mv px 0 p l px py p l px lp s py p l cm sm stpy 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 0 py lp ac0 py 2 dv lp neg o lp ac 0 py 2 dv 0 py lp ac 0 py lp py lp ac px lp s 0 p mv px 0 px py lp ac px py 2 dv px lp a o lp ac px py 2 dv px py lp ac px py px lp s py lp ac cm sm stpy dp 2 dv py 180 pA s 180 pA a arc st np px py s py 2 dvpy pA dp neg arcn st0 0 p mv 0 py 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gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 05 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 05 sgfill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 1 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 05 sg fill gr cm sm st0 0 p mv px py p l cm sm stgs bW 0 nebW5 lW mie sl 0 0 p mv px py p l cm sm st grgs dL 0 0 p mv px py p l cm sm st grOrA 1 16 dv dp sc0 1 p mv 0 0 1 0 1 ac 8 0 8 -1 1 ac 8 0 16 0 1 ac 16 0 16 1 1 ac cm sm st]e 39 s g exec griebCr0 360 np arc stbDSnp p mv p l stbDDgs dL DS grbDBgs 12 OB bW 0 nebW2 bd mie sl np 0 0 p mv 0 p l st grbape 3 ix ae 2 ix abPT8 OB 1 sc 0 bd p 0 0 p 3 -1 r s 3 1 r e s e 0 0 p mv 1 0 p l 0 0 p ap mv 1 0 p ap l e n e n 0 0 p ap mv 1 0 p ap l pp ppbDTgs np PT cm sm st grbBd[pp[DSDDgs 12 OB np bW 0 nebW 2 dvbd xif dp nH dv dp 3 -1 ro 2 dv sdp bd p mv bd n p lfor st grgs 12 OB 1 sc np bW 0 nebW 2 dvbd xif 1 1 nH 1 snH dv dp bd m wF m o o p mv n p lfor cm sm st grppDBgs 12 OB np 0 lW 2 dv o o n p mv p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m o o p l n p lcp fill grppgs 12 OBbL x bW 0 nebW 2 dvbd xif np 0 0 p mv bL bd 4 m dv round 2 o o lteif pp cvinSq x bL nSq 2 m dv dp sc nSq135 667 865 667 1 0 rcurveto 135 -667 865 -667 1 0 rcurvetorepeat cm sm st gr]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp5 -1 r execal pp 8 ix 1 eqDDDSie 5 -1 r 2 eqDBDSie pp2 4 gi al pp DT]o 0 g g execbCSp mv p l cw lW cW 2 m a sl sp slbcB12 OB 0 0 p mv 0 p l cm sm cw bW 0 nebWbd 2 mie cW 2 m a sl sp slbCW12 OB 1 sc cW lW 2 dva 0 o p mv 0 e n p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m cW a 1 o n p l 1 e p l cp cm smbCBnp[[CSCScBCWppcBCWppcB]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp 5 -1 r execal pp p mv p l CS pp pp2 4 gi al pp PT cm sm cw cW 2 m sl sp sl]o0 g 1 s g exec clipbCtbs rot g bs rot g gs o CB CB 1 setgray clippath fill 0 setgray Bd grbwD 18 dict dWIwx dx newy dy s wx dx s dvm1 x wy m1 wx m sb1 xif lx ex nely ey s lx ex s dvm2 x ly m2 lx m sb2 x wx dx neb2 b1 s m1 m2 s dvwxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebWWgs wD begin bs e g 2 4 gi al pp o o xl 4 -1 r 3 -1 r swx x swy x bs e g 2 4 gi al pp 4 -1 r 3 -1 r slx x sly x 0 bW 2 dv wF m o o wy wx at mt ro trdy xdx x ly lx at mt ro tr ney x nex x np wxwy p mv WI p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x lx ly p l WI p l cp fill end grbInpx dx nepy dy s px dx s dvm1 x py m1 px m sb1 xif lx 0 nely lx dvm2 x ly ey s m2 lx ex s m sb2 x px dx neb2 b1 s m1 m2 s dvpxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebBWwD begin bs e gwb x bs e gbb x wb 4 gcX x wb 5 gcY x bb 4 g cX eq bb 5 g cY eq andbb 2 g bb 3 gbb 4 g bb 5 gie cY sly x cX slx xwx wb 2 g cX s dwy wb 3 g cY s d 0 bW 2 dv ly lx at mt ro trey xex x0 bW 2 dv wF m wy wx at mt ro trdy xdx x 0 lW 2 dv wy wx at mt ro tr wy apy x wx apx x gs cX cY xl np px py p mv In p l lx ex s ly ey s p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x wx 2 m px spx x wy 2 m py spy x lx ex s ly ey s p lIn p l px py p l cp fill gr endbDbbsdp type[]type eqdp 0 g 2 eqgs dp 1 g 1 eqdLif 6 4 gi al pp DS grdp 0 g 3 eq2 4 gi al pp DTppieieppieforallbIcounttomark dp 1 gt2 1 rot-1 rforppiebDStoiX x dpiY x ocXx dpcY x np p mv counttomarkbs e g 2 4 gi al pp o cX ne o cY ne or4 1 r 4 1 rif pp pp ocX x dpcY x o iX eq o iY eq andpp pp cpp lierepeat pp stbSPgssf xlW xbW xcW x count 7 ge 5 ix 192837465 eq and 5 -1 r pp cpt 7 -1 r s e 7 -1 r s e5 -1 r dv neg e 5 -1 r dv neg e cpt xl sc neg e neg e xlxl pp ppifelse 1 1 S dv dp sc cm currentmatrix pp lW sl 40 setmiterlimit npb end
198 110 124 83 40 80 40 20 chemdict begin SP bs[[1 1 3252 2005 3252 2374][1 1 5670 2005 5670 2374][1 1 3252 2707 3252 3076][1 1 5670 2746 5670 3115][1 1 3395 2538 3764 2538][1 1 3096 2538 2727 2538][1 1 5852 2564 6221 2564][1 1 5514 2564 5145 2564][1 2 4422 1693 4422 3585]]d gs dL [8 I 4422 3585 DSt gr [0 I 3252 2374 DSt [1 I 5670 2374 DSt [2 I 3252 3076 DSt [3 I 5670 3115 DSt [4 I 3764 2538 DSt [5 I 2727 2538 DSt [6 I 6221 2564 DSt [7 I 5145 2564 DSt Db gr end
L (-)D (+)
CH2OH
OH HHO CC
CHOCHO
CH2OH
H
Gliceraldeacutehido
Presenta un carbono asimeacutetrico
ISOacuteMEROS D y L
Son configuraciones relativas uacutetiles para distinguir enantioacutemerosbullToma como base al gliceraldehiacutedobullSi el ndashOH del C quiral estaacute a la derecha seraacute el enantioacutemero Dbull si el ndashOH del C quiral se encuentra a la izquierda seraacute el enantioacutemero L
bullD L no especifica si es dextro o levorrotatorio
Sistema D _ L
bullLos azuacutecares que predominan en el organismo humano son de la serie D
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
OC 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
QUIacuteMICAMENTE SON POLIHIDROXICETONASPOLIHIDROXIALDEHIacuteDOS
SEGUacuteN EL GRUPO FUNCIONAL
CETOSAS (cetona)ALDOSAS (aldehiacutedo)
LAS ALDOSAS TIENEN CARAacuteCTER
REDUCTOR
SE NOMBRANALDO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA CETO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA
EJEMPLO CETOTRIOSAALDOTRIOSA
Monosacaacuteridos en resumen
ESTRUCTURA DE MONOSACARIDOS
Los azuacutecares se pueden representar Los azuacutecares se pueden representar mediante mediante
1-Estructuras lineales FOacuteRMULAS ESTRUCTURALES EN PERSPECTIVA
Estructura abierta
Modelo de Mackenne
Modelo de FISCHER
2-Estructuras ciacuteclicas
Proyeccioacuten de HAWORTH
Conformaciones (ESTRUCTURAS SILLA y BOTE )
ESTRUCTURAS LINEALES
Foacutermulas en perspectiva
D-gliceraldehiacutedo(aldosa)
Los aacutetomos unidos a un C asimeacutetrico Se emplean liacuteneas punteadas y cuntildeas Representar de este modo moleacuteculas con muchos aacutetomos de C resulta complicadoEmil Fischerdesarrolloacute una manera simboacutelica de representar carbonos quirales
Wade LGJr Quiacutemica Orgaacutenica 2a Ed
ESTRUCTURAS LINEALES Modelo de Mackenne
bull Mackenne sentildeala bull al grupo CHO con un ciacuterculo bull los grupos OH con una pequentildea liacutenea horizontal bull el grupo CH2OH no se coloca (aunque algunos autores lo representan con un triaacutengulo)bullLa liacutenea vertical sentildeala la cadena carbonada de la moleacutecula ubicando el ciacuterculo en el C 1
Si hay una cetosa entonces el grupo CO es el que se representa por el ciacuterculo y todo lo demaacutes esigual al caso anterior
ALDOSA
CETOSA
ESTRUCTURAS de Mackenne
TETROSAS
PENTOSAS
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
bull Con la excepcioacuten de la dihidroxiacetona en todos los monosacaacuteridos simples hay uno o varios carbonos asimeacutetricos
bull En el caso maacutes sencillo el del gliceraldehiacutedo hay un centro de asimetriacutea lo que origina dos configuraciones posibles ndash los isoacutemeros D y L
ISOacuteMEROS D y L
Cetosas
Tres carbonos Cetotriosa
Dihidroxiacetona
No presenta carbono asimeacutetrico
CH2 OH
C O
CH2 OH
Tres carbonos Aldotriosas
currentpoint 192837465
ChemDraw Laser Prep CopyRight 1986 1987 Cambridge Scientific Computing Incuserdictchemdict 145 dict put chemdict beginversion 23 defbbind defbind defLload defbddef Laadd Lalaload Latatan Lcpclosepath Lcvcurveto Lcwcurrentlinewidth Lcptcurrentpoint Ldvdiv Ldpdup Leexch Lgget LgigetintervalLgrgrestore Lgsgsave Lieifelse Lixindex Lllineto Lmtmatrix Lmvmoveto Lmmul Lnneg Lnpnewpath Lpppop Lrroll Lrorotate Lscscale Lsgsetgray Lslsetlinewidth Lsmsetmatrix Lststroke Lspstrokepath LssubLtrtransform Lxltranslate LSsf mbdA[3 S]bdLdA dp 0 3 lW m put 0 setdashdcR 12 dwF 15 daF 10 daR 025 daA 45 dnH 6 do1 ixbrot3 -1 rbxe dbcm mt currentmatrix dptr round e round e itransformbHags np 3 1 rxl dp sc -6 12 p mv 06 12 p l -6 22 p mv 06 22 p l cm sm st grbOBbS x 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrt dp bS dv dp lW 2 m ltpp lW 2 mifbd xbDAnp 0 0 mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 aA a arc cp fillbOAnp0 cw -2 dv mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 arc 0 cw -2 dv rlineto cp fillbSAaF m lW maL x aL 1 aR s m np 0 p mv rad 0 p l gs cm sm st grbCAaF lW maL x aL 1 aR s m 2 dv rad dp m o dp m s dp 0 lepppp ppsqrt at 2 m np rad 0 rad 180 6 -1 r s 180 6 -1 r s arc gs cm sm st gr cpt e at roiebAAnp rad 0 rad 180 180 6 -1 r a arc gs cm sm st grbRAlW mw x np rad w p mv w w p l rad w n p mv w w n p l w 2 m dp p mv 0 0 pl w 2 m dp n p l stbHAlW mw x np 0 0 p mv w 2 m dp p l w 2 m w p l rad w p l rad w n p l w 2 m w n p l w 2 m dp n p l cp stbAr1gs 5 1 r 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrtrad x[225 SA DA15 SA DA1SA DAcw 5 m sl 3375 SA DAcw 5 m sl 225 SA DAcw 5 m sl 15 SA DA270 CA DA180 CA DA120 CA DA90 CA DA3 RA3 HA1 -1 sc 270 CA DA1 -1 sc 180 CA DA1 -1 sc 120 CA DA1 -1 sc 90 CA DA6RA6 HAdL 225 SA DAdL 15 SA DAdL 1 SA DA225 SA OA15 SA OA1 SA OA1 -1 sc 225 SA OA1 -1 sc 15 SA OA1 -1 sc 1 SA OA270 CA OA180 CA OA120 CA OA90 CA OA1 -1 sc 270 CA OA1-1 sc 180 CA OA1 -1 sc 120 CA OA1 -1 sc 90 CA OA1 -1 sc 270 AA1 -1 sc 180 AA1 -1 sc 120 AA1 -1 sc 90 AA]e g exec grbacarcto 4pprepeatbpA 32 drO4 lW mbAc0 0 px dp m py dp m a sqrt 0 360 arc cm sm gs sg fill grstbOrApy px at ro px dp m py dp m a sqrt dp revnegif scbOvOrA 1 04 sc 0 0 1 0 360 arc cm sm gs sg fill gr stbAscOrA 1 27 dv dp scbLB9 -6 mv 21 -10 27 -8 27 0 cv 27 8 21 10 9 6 cv -3 2 -3 -2 9 -6 cv cpbDLB0 0 mv -48 48 l-8 8 -96 12 -96 168 cv -96 216 -8 246 -48 258 cv -16 27 16 27 48 258 cv 8 246 96 216 96 168 cv 96 12 8 8 48 48 cv cpbZLBLBbArdp 39 ltAr1gs 5 1 r o o xl 3 -1 r e s 3 1 r s e o 0 lt o 0 lt nerev xdp 0 lt1 -1 sc negifpy x dp 0 lt-1 1 sc negifpx x np[py 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 p l 0 py p l lp py p l px lp s 0 p mv px 0 p l px py p l px lp s py p l cm sm stpy 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 0 py lp ac0 py 2 dv lp neg o lp ac 0 py 2 dv 0 py lp ac 0 py lp py lp ac px lp s 0 p mv px 0 px py lp ac px py 2 dv px lp a o lp ac px py 2 dv px py lp ac px py px lp s py lp ac cm sm stpy dp 2 dv py 180 pA s 180 pA a arc st np px py s py 2 dvpy pA dp neg arcn st0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm stpx lW 2 dv a lW -2 dv p mv rO dp rlineto px lW 2 dv a rO a py lW 2 dv a rO a p l rO lW -2 dv a py lW 2 dv a rO a p l lW -2 dv py lW 2 dv a p l 0 py p l px py p l px 0 p l cp fill0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm st0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp cm sm strO py p mv rO rO xl 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac rO neg dp xl px py 0 py rO accp fill 0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp st10 Ac05 Ac10 Ov05 OvAsc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st grnp -1 -1 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 1 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 dp sc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc DLB -1 -1 sc DLB gs 1 sg fill grgs cm sm st gr np 90 ro DLB -1 -1 sc DLB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 1 sg fill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 05 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 05 sgfill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 1 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 05 sg fill gr cm sm st0 0 p mv px py p l cm sm stgs bW 0 nebW5 lW mie sl 0 0 p mv px py p l cm sm st grgs dL 0 0 p mv px py p l cm sm st grOrA 1 16 dv dp sc0 1 p mv 0 0 1 0 1 ac 8 0 8 -1 1 ac 8 0 16 0 1 ac 16 0 16 1 1 ac cm sm st]e 39 s g exec griebCr0 360 np arc stbDSnp p mv p l stbDDgs dL DS grbDBgs 12 OB bW 0 nebW2 bd mie sl np 0 0 p mv 0 p l st grbape 3 ix ae 2 ix abPT8 OB 1 sc 0 bd p 0 0 p 3 -1 r s 3 1 r e s e 0 0 p mv 1 0 p l 0 0 p ap mv 1 0 p ap l e n e n 0 0 p ap mv 1 0 p ap l pp ppbDTgs np PT cm sm st grbBd[pp[DSDDgs 12 OB np bW 0 nebW 2 dvbd xif dp nH dv dp 3 -1 ro 2 dv sdp bd p mv bd n p lfor st grgs 12 OB 1 sc np bW 0 nebW 2 dvbd xif 1 1 nH 1 snH dv dp bd m wF m o o p mv n p lfor cm sm st grppDBgs 12 OB np 0 lW 2 dv o o n p mv p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m o o p l n p lcp fill grppgs 12 OBbL x bW 0 nebW 2 dvbd xif np 0 0 p mv bL bd 4 m dv round 2 o o lteif pp cvinSq x bL nSq 2 m dv dp sc nSq135 667 865 667 1 0 rcurveto 135 -667 865 -667 1 0 rcurvetorepeat cm sm st gr]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp5 -1 r execal pp 8 ix 1 eqDDDSie 5 -1 r 2 eqDBDSie pp2 4 gi al pp DT]o 0 g g execbCSp mv p l cw lW cW 2 m a sl sp slbcB12 OB 0 0 p mv 0 p l cm sm cw bW 0 nebWbd 2 mie cW 2 m a sl sp slbCW12 OB 1 sc cW lW 2 dva 0 o p mv 0 e n p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m cW a 1 o n p l 1 e p l cp cm smbCBnp[[CSCScBCWppcBCWppcB]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp 5 -1 r execal pp p mv p l CS pp pp2 4 gi al pp PT cm sm cw cW 2 m sl sp sl]o0 g 1 s g exec clipbCtbs rot g bs rot g gs o CB CB 1 setgray clippath fill 0 setgray Bd grbwD 18 dict dWIwx dx newy dy s wx dx s dvm1 x wy m1 wx m sb1 xif lx ex nely ey s lx ex s dvm2 x ly m2 lx m sb2 x wx dx neb2 b1 s m1 m2 s dvwxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebWWgs wD begin bs e g 2 4 gi al pp o o xl 4 -1 r 3 -1 r swx x swy x bs e g 2 4 gi al pp 4 -1 r 3 -1 r slx x sly x 0 bW 2 dv wF m o o wy wx at mt ro trdy xdx x ly lx at mt ro tr ney x nex x np wxwy p mv WI p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x lx ly p l WI p l cp fill end grbInpx dx nepy dy s px dx s dvm1 x py m1 px m sb1 xif lx 0 nely lx dvm2 x ly ey s m2 lx ex s m sb2 x px dx neb2 b1 s m1 m2 s dvpxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebBWwD begin bs e gwb x bs e gbb x wb 4 gcX x wb 5 gcY x bb 4 g cX eq bb 5 g cY eq andbb 2 g bb 3 gbb 4 g bb 5 gie cY sly x cX slx xwx wb 2 g cX s dwy wb 3 g cY s d 0 bW 2 dv ly lx at mt ro trey xex x0 bW 2 dv wF m wy wx at mt ro trdy xdx x 0 lW 2 dv wy wx at mt ro tr wy apy x wx apx x gs cX cY xl np px py p mv In p l lx ex s ly ey s p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x wx 2 m px spx x wy 2 m py spy x lx ex s ly ey s p lIn p l px py p l cp fill gr endbDbbsdp type[]type eqdp 0 g 2 eqgs dp 1 g 1 eqdLif 6 4 gi al pp DS grdp 0 g 3 eq2 4 gi al pp DTppieieppieforallbIcounttomark dp 1 gt2 1 rot-1 rforppiebDStoiX x dpiY x ocXx dpcY x np p mv counttomarkbs e g 2 4 gi al pp o cX ne o cY ne or4 1 r 4 1 rif pp pp ocX x dpcY x o iX eq o iY eq andpp pp cpp lierepeat pp stbSPgssf xlW xbW xcW x count 7 ge 5 ix 192837465 eq and 5 -1 r pp cpt 7 -1 r s e 7 -1 r s e5 -1 r dv neg e 5 -1 r dv neg e cpt xl sc neg e neg e xlxl pp ppifelse 1 1 S dv dp sc cm currentmatrix pp lW sl 40 setmiterlimit npb end
198 110 124 83 40 80 40 20 chemdict begin SP bs[[1 1 3252 2005 3252 2374][1 1 5670 2005 5670 2374][1 1 3252 2707 3252 3076][1 1 5670 2746 5670 3115][1 1 3395 2538 3764 2538][1 1 3096 2538 2727 2538][1 1 5852 2564 6221 2564][1 1 5514 2564 5145 2564][1 2 4422 1693 4422 3585]]d gs dL [8 I 4422 3585 DSt gr [0 I 3252 2374 DSt [1 I 5670 2374 DSt [2 I 3252 3076 DSt [3 I 5670 3115 DSt [4 I 3764 2538 DSt [5 I 2727 2538 DSt [6 I 6221 2564 DSt [7 I 5145 2564 DSt Db gr end
L (-)D (+)
CH2OH
OH HHO CC
CHOCHO
CH2OH
H
Gliceraldeacutehido
Presenta un carbono asimeacutetrico
ISOacuteMEROS D y L
Son configuraciones relativas uacutetiles para distinguir enantioacutemerosbullToma como base al gliceraldehiacutedobullSi el ndashOH del C quiral estaacute a la derecha seraacute el enantioacutemero Dbull si el ndashOH del C quiral se encuentra a la izquierda seraacute el enantioacutemero L
bullD L no especifica si es dextro o levorrotatorio
Sistema D _ L
bullLos azuacutecares que predominan en el organismo humano son de la serie D
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
OC 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
QUIacuteMICAMENTE SON POLIHIDROXICETONASPOLIHIDROXIALDEHIacuteDOS
SEGUacuteN EL GRUPO FUNCIONAL
CETOSAS (cetona)ALDOSAS (aldehiacutedo)
LAS ALDOSAS TIENEN CARAacuteCTER
REDUCTOR
SE NOMBRANALDO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA CETO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA
EJEMPLO CETOTRIOSAALDOTRIOSA
Monosacaacuteridos en resumen
ESTRUCTURA DE MONOSACARIDOS
Los azuacutecares se pueden representar Los azuacutecares se pueden representar mediante mediante
1-Estructuras lineales FOacuteRMULAS ESTRUCTURALES EN PERSPECTIVA
Estructura abierta
Modelo de Mackenne
Modelo de FISCHER
2-Estructuras ciacuteclicas
Proyeccioacuten de HAWORTH
Conformaciones (ESTRUCTURAS SILLA y BOTE )
ESTRUCTURAS LINEALES
Foacutermulas en perspectiva
D-gliceraldehiacutedo(aldosa)
Los aacutetomos unidos a un C asimeacutetrico Se emplean liacuteneas punteadas y cuntildeas Representar de este modo moleacuteculas con muchos aacutetomos de C resulta complicadoEmil Fischerdesarrolloacute una manera simboacutelica de representar carbonos quirales
Wade LGJr Quiacutemica Orgaacutenica 2a Ed
ESTRUCTURAS LINEALES Modelo de Mackenne
bull Mackenne sentildeala bull al grupo CHO con un ciacuterculo bull los grupos OH con una pequentildea liacutenea horizontal bull el grupo CH2OH no se coloca (aunque algunos autores lo representan con un triaacutengulo)bullLa liacutenea vertical sentildeala la cadena carbonada de la moleacutecula ubicando el ciacuterculo en el C 1
Si hay una cetosa entonces el grupo CO es el que se representa por el ciacuterculo y todo lo demaacutes esigual al caso anterior
ALDOSA
CETOSA
ESTRUCTURAS de Mackenne
TETROSAS
PENTOSAS
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Cetosas
Tres carbonos Cetotriosa
Dihidroxiacetona
No presenta carbono asimeacutetrico
CH2 OH
C O
CH2 OH
Tres carbonos Aldotriosas
currentpoint 192837465
ChemDraw Laser Prep CopyRight 1986 1987 Cambridge Scientific Computing Incuserdictchemdict 145 dict put chemdict beginversion 23 defbbind defbind defLload defbddef Laadd Lalaload Latatan Lcpclosepath Lcvcurveto Lcwcurrentlinewidth Lcptcurrentpoint Ldvdiv Ldpdup Leexch Lgget LgigetintervalLgrgrestore Lgsgsave Lieifelse Lixindex Lllineto Lmtmatrix Lmvmoveto Lmmul Lnneg Lnpnewpath Lpppop Lrroll Lrorotate Lscscale Lsgsetgray Lslsetlinewidth Lsmsetmatrix Lststroke Lspstrokepath LssubLtrtransform Lxltranslate LSsf mbdA[3 S]bdLdA dp 0 3 lW m put 0 setdashdcR 12 dwF 15 daF 10 daR 025 daA 45 dnH 6 do1 ixbrot3 -1 rbxe dbcm mt currentmatrix dptr round e round e itransformbHags np 3 1 rxl dp sc -6 12 p mv 06 12 p l -6 22 p mv 06 22 p l cm sm st grbOBbS x 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrt dp bS dv dp lW 2 m ltpp lW 2 mifbd xbDAnp 0 0 mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 aA a arc cp fillbOAnp0 cw -2 dv mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 arc 0 cw -2 dv rlineto cp fillbSAaF m lW maL x aL 1 aR s m np 0 p mv rad 0 p l gs cm sm st grbCAaF lW maL x aL 1 aR s m 2 dv rad dp m o dp m s dp 0 lepppp ppsqrt at 2 m np rad 0 rad 180 6 -1 r s 180 6 -1 r s arc gs cm sm st gr cpt e at roiebAAnp rad 0 rad 180 180 6 -1 r a arc gs cm sm st grbRAlW mw x np rad w p mv w w p l rad w n p mv w w n p l w 2 m dp p mv 0 0 pl w 2 m dp n p l stbHAlW mw x np 0 0 p mv w 2 m dp p l w 2 m w p l rad w p l rad w n p l w 2 m w n p l w 2 m dp n p l cp stbAr1gs 5 1 r 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrtrad x[225 SA DA15 SA DA1SA DAcw 5 m sl 3375 SA DAcw 5 m sl 225 SA DAcw 5 m sl 15 SA DA270 CA DA180 CA DA120 CA DA90 CA DA3 RA3 HA1 -1 sc 270 CA DA1 -1 sc 180 CA DA1 -1 sc 120 CA DA1 -1 sc 90 CA DA6RA6 HAdL 225 SA DAdL 15 SA DAdL 1 SA DA225 SA OA15 SA OA1 SA OA1 -1 sc 225 SA OA1 -1 sc 15 SA OA1 -1 sc 1 SA OA270 CA OA180 CA OA120 CA OA90 CA OA1 -1 sc 270 CA OA1-1 sc 180 CA OA1 -1 sc 120 CA OA1 -1 sc 90 CA OA1 -1 sc 270 AA1 -1 sc 180 AA1 -1 sc 120 AA1 -1 sc 90 AA]e g exec grbacarcto 4pprepeatbpA 32 drO4 lW mbAc0 0 px dp m py dp m a sqrt 0 360 arc cm sm gs sg fill grstbOrApy px at ro px dp m py dp m a sqrt dp revnegif scbOvOrA 1 04 sc 0 0 1 0 360 arc cm sm gs sg fill gr stbAscOrA 1 27 dv dp scbLB9 -6 mv 21 -10 27 -8 27 0 cv 27 8 21 10 9 6 cv -3 2 -3 -2 9 -6 cv cpbDLB0 0 mv -48 48 l-8 8 -96 12 -96 168 cv -96 216 -8 246 -48 258 cv -16 27 16 27 48 258 cv 8 246 96 216 96 168 cv 96 12 8 8 48 48 cv cpbZLBLBbArdp 39 ltAr1gs 5 1 r o o xl 3 -1 r e s 3 1 r s e o 0 lt o 0 lt nerev xdp 0 lt1 -1 sc negifpy x dp 0 lt-1 1 sc negifpx x np[py 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 p l 0 py p l lp py p l px lp s 0 p mv px 0 p l px py p l px lp s py p l cm sm stpy 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 0 py lp ac0 py 2 dv lp neg o lp ac 0 py 2 dv 0 py lp ac 0 py lp py lp ac px lp s 0 p mv px 0 px py lp ac px py 2 dv px lp a o lp ac px py 2 dv px py lp ac px py px lp s py lp ac cm sm stpy dp 2 dv py 180 pA s 180 pA a arc st np px py s py 2 dvpy pA dp neg arcn st0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm stpx lW 2 dv a lW -2 dv p mv rO dp rlineto px lW 2 dv a rO a py lW 2 dv a rO a p l rO lW -2 dv a py lW 2 dv a rO a p l lW -2 dv py lW 2 dv a p l 0 py p l px py p l px 0 p l cp fill0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm st0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp cm sm strO py p mv rO rO xl 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac rO neg dp xl px py 0 py rO accp fill 0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp st10 Ac05 Ac10 Ov05 OvAsc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st grnp -1 -1 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 1 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 dp sc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc DLB -1 -1 sc DLB gs 1 sg fill grgs cm sm st gr np 90 ro DLB -1 -1 sc DLB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 1 sg fill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 05 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 05 sgfill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 1 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 05 sg fill gr cm sm st0 0 p mv px py p l cm sm stgs bW 0 nebW5 lW mie sl 0 0 p mv px py p l cm sm st grgs dL 0 0 p mv px py p l cm sm st grOrA 1 16 dv dp sc0 1 p mv 0 0 1 0 1 ac 8 0 8 -1 1 ac 8 0 16 0 1 ac 16 0 16 1 1 ac cm sm st]e 39 s g exec griebCr0 360 np arc stbDSnp p mv p l stbDDgs dL DS grbDBgs 12 OB bW 0 nebW2 bd mie sl np 0 0 p mv 0 p l st grbape 3 ix ae 2 ix abPT8 OB 1 sc 0 bd p 0 0 p 3 -1 r s 3 1 r e s e 0 0 p mv 1 0 p l 0 0 p ap mv 1 0 p ap l e n e n 0 0 p ap mv 1 0 p ap l pp ppbDTgs np PT cm sm st grbBd[pp[DSDDgs 12 OB np bW 0 nebW 2 dvbd xif dp nH dv dp 3 -1 ro 2 dv sdp bd p mv bd n p lfor st grgs 12 OB 1 sc np bW 0 nebW 2 dvbd xif 1 1 nH 1 snH dv dp bd m wF m o o p mv n p lfor cm sm st grppDBgs 12 OB np 0 lW 2 dv o o n p mv p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m o o p l n p lcp fill grppgs 12 OBbL x bW 0 nebW 2 dvbd xif np 0 0 p mv bL bd 4 m dv round 2 o o lteif pp cvinSq x bL nSq 2 m dv dp sc nSq135 667 865 667 1 0 rcurveto 135 -667 865 -667 1 0 rcurvetorepeat cm sm st gr]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp5 -1 r execal pp 8 ix 1 eqDDDSie 5 -1 r 2 eqDBDSie pp2 4 gi al pp DT]o 0 g g execbCSp mv p l cw lW cW 2 m a sl sp slbcB12 OB 0 0 p mv 0 p l cm sm cw bW 0 nebWbd 2 mie cW 2 m a sl sp slbCW12 OB 1 sc cW lW 2 dva 0 o p mv 0 e n p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m cW a 1 o n p l 1 e p l cp cm smbCBnp[[CSCScBCWppcBCWppcB]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp 5 -1 r execal pp p mv p l CS pp pp2 4 gi al pp PT cm sm cw cW 2 m sl sp sl]o0 g 1 s g exec clipbCtbs rot g bs rot g gs o CB CB 1 setgray clippath fill 0 setgray Bd grbwD 18 dict dWIwx dx newy dy s wx dx s dvm1 x wy m1 wx m sb1 xif lx ex nely ey s lx ex s dvm2 x ly m2 lx m sb2 x wx dx neb2 b1 s m1 m2 s dvwxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebWWgs wD begin bs e g 2 4 gi al pp o o xl 4 -1 r 3 -1 r swx x swy x bs e g 2 4 gi al pp 4 -1 r 3 -1 r slx x sly x 0 bW 2 dv wF m o o wy wx at mt ro trdy xdx x ly lx at mt ro tr ney x nex x np wxwy p mv WI p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x lx ly p l WI p l cp fill end grbInpx dx nepy dy s px dx s dvm1 x py m1 px m sb1 xif lx 0 nely lx dvm2 x ly ey s m2 lx ex s m sb2 x px dx neb2 b1 s m1 m2 s dvpxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebBWwD begin bs e gwb x bs e gbb x wb 4 gcX x wb 5 gcY x bb 4 g cX eq bb 5 g cY eq andbb 2 g bb 3 gbb 4 g bb 5 gie cY sly x cX slx xwx wb 2 g cX s dwy wb 3 g cY s d 0 bW 2 dv ly lx at mt ro trey xex x0 bW 2 dv wF m wy wx at mt ro trdy xdx x 0 lW 2 dv wy wx at mt ro tr wy apy x wx apx x gs cX cY xl np px py p mv In p l lx ex s ly ey s p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x wx 2 m px spx x wy 2 m py spy x lx ex s ly ey s p lIn p l px py p l cp fill gr endbDbbsdp type[]type eqdp 0 g 2 eqgs dp 1 g 1 eqdLif 6 4 gi al pp DS grdp 0 g 3 eq2 4 gi al pp DTppieieppieforallbIcounttomark dp 1 gt2 1 rot-1 rforppiebDStoiX x dpiY x ocXx dpcY x np p mv counttomarkbs e g 2 4 gi al pp o cX ne o cY ne or4 1 r 4 1 rif pp pp ocX x dpcY x o iX eq o iY eq andpp pp cpp lierepeat pp stbSPgssf xlW xbW xcW x count 7 ge 5 ix 192837465 eq and 5 -1 r pp cpt 7 -1 r s e 7 -1 r s e5 -1 r dv neg e 5 -1 r dv neg e cpt xl sc neg e neg e xlxl pp ppifelse 1 1 S dv dp sc cm currentmatrix pp lW sl 40 setmiterlimit npb end
198 110 124 83 40 80 40 20 chemdict begin SP bs[[1 1 3252 2005 3252 2374][1 1 5670 2005 5670 2374][1 1 3252 2707 3252 3076][1 1 5670 2746 5670 3115][1 1 3395 2538 3764 2538][1 1 3096 2538 2727 2538][1 1 5852 2564 6221 2564][1 1 5514 2564 5145 2564][1 2 4422 1693 4422 3585]]d gs dL [8 I 4422 3585 DSt gr [0 I 3252 2374 DSt [1 I 5670 2374 DSt [2 I 3252 3076 DSt [3 I 5670 3115 DSt [4 I 3764 2538 DSt [5 I 2727 2538 DSt [6 I 6221 2564 DSt [7 I 5145 2564 DSt Db gr end
L (-)D (+)
CH2OH
OH HHO CC
CHOCHO
CH2OH
H
Gliceraldeacutehido
Presenta un carbono asimeacutetrico
ISOacuteMEROS D y L
Son configuraciones relativas uacutetiles para distinguir enantioacutemerosbullToma como base al gliceraldehiacutedobullSi el ndashOH del C quiral estaacute a la derecha seraacute el enantioacutemero Dbull si el ndashOH del C quiral se encuentra a la izquierda seraacute el enantioacutemero L
bullD L no especifica si es dextro o levorrotatorio
Sistema D _ L
bullLos azuacutecares que predominan en el organismo humano son de la serie D
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
OC 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
QUIacuteMICAMENTE SON POLIHIDROXICETONASPOLIHIDROXIALDEHIacuteDOS
SEGUacuteN EL GRUPO FUNCIONAL
CETOSAS (cetona)ALDOSAS (aldehiacutedo)
LAS ALDOSAS TIENEN CARAacuteCTER
REDUCTOR
SE NOMBRANALDO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA CETO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA
EJEMPLO CETOTRIOSAALDOTRIOSA
Monosacaacuteridos en resumen
ESTRUCTURA DE MONOSACARIDOS
Los azuacutecares se pueden representar Los azuacutecares se pueden representar mediante mediante
1-Estructuras lineales FOacuteRMULAS ESTRUCTURALES EN PERSPECTIVA
Estructura abierta
Modelo de Mackenne
Modelo de FISCHER
2-Estructuras ciacuteclicas
Proyeccioacuten de HAWORTH
Conformaciones (ESTRUCTURAS SILLA y BOTE )
ESTRUCTURAS LINEALES
Foacutermulas en perspectiva
D-gliceraldehiacutedo(aldosa)
Los aacutetomos unidos a un C asimeacutetrico Se emplean liacuteneas punteadas y cuntildeas Representar de este modo moleacuteculas con muchos aacutetomos de C resulta complicadoEmil Fischerdesarrolloacute una manera simboacutelica de representar carbonos quirales
Wade LGJr Quiacutemica Orgaacutenica 2a Ed
ESTRUCTURAS LINEALES Modelo de Mackenne
bull Mackenne sentildeala bull al grupo CHO con un ciacuterculo bull los grupos OH con una pequentildea liacutenea horizontal bull el grupo CH2OH no se coloca (aunque algunos autores lo representan con un triaacutengulo)bullLa liacutenea vertical sentildeala la cadena carbonada de la moleacutecula ubicando el ciacuterculo en el C 1
Si hay una cetosa entonces el grupo CO es el que se representa por el ciacuterculo y todo lo demaacutes esigual al caso anterior
ALDOSA
CETOSA
ESTRUCTURAS de Mackenne
TETROSAS
PENTOSAS
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Tres carbonos Aldotriosas
currentpoint 192837465
ChemDraw Laser Prep CopyRight 1986 1987 Cambridge Scientific Computing Incuserdictchemdict 145 dict put chemdict beginversion 23 defbbind defbind defLload defbddef Laadd Lalaload Latatan Lcpclosepath Lcvcurveto Lcwcurrentlinewidth Lcptcurrentpoint Ldvdiv Ldpdup Leexch Lgget LgigetintervalLgrgrestore Lgsgsave Lieifelse Lixindex Lllineto Lmtmatrix Lmvmoveto Lmmul Lnneg Lnpnewpath Lpppop Lrroll Lrorotate Lscscale Lsgsetgray Lslsetlinewidth Lsmsetmatrix Lststroke Lspstrokepath LssubLtrtransform Lxltranslate LSsf mbdA[3 S]bdLdA dp 0 3 lW m put 0 setdashdcR 12 dwF 15 daF 10 daR 025 daA 45 dnH 6 do1 ixbrot3 -1 rbxe dbcm mt currentmatrix dptr round e round e itransformbHags np 3 1 rxl dp sc -6 12 p mv 06 12 p l -6 22 p mv 06 22 p l cm sm st grbOBbS x 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrt dp bS dv dp lW 2 m ltpp lW 2 mifbd xbDAnp 0 0 mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 aA a arc cp fillbOAnp0 cw -2 dv mv aL 0 aR aL m 180 aA s 180 arc 0 cw -2 dv rlineto cp fillbSAaF m lW maL x aL 1 aR s m np 0 p mv rad 0 p l gs cm sm st grbCAaF lW maL x aL 1 aR s m 2 dv rad dp m o dp m s dp 0 lepppp ppsqrt at 2 m np rad 0 rad 180 6 -1 r s 180 6 -1 r s arc gs cm sm st gr cpt e at roiebAAnp rad 0 rad 180 180 6 -1 r a arc gs cm sm st grbRAlW mw x np rad w p mv w w p l rad w n p mv w w n p l w 2 m dp p mv 0 0 pl w 2 m dp n p l stbHAlW mw x np 0 0 p mv w 2 m dp p l w 2 m w p l rad w p l rad w n p l w 2 m w n p l w 2 m dp n p l cp stbAr1gs 5 1 r 3 ix 3 ix xl 3 -1 r s 3 1 r e s o o at ro dp m e dp m a sqrtrad x[225 SA DA15 SA DA1SA DAcw 5 m sl 3375 SA DAcw 5 m sl 225 SA DAcw 5 m sl 15 SA DA270 CA DA180 CA DA120 CA DA90 CA DA3 RA3 HA1 -1 sc 270 CA DA1 -1 sc 180 CA DA1 -1 sc 120 CA DA1 -1 sc 90 CA DA6RA6 HAdL 225 SA DAdL 15 SA DAdL 1 SA DA225 SA OA15 SA OA1 SA OA1 -1 sc 225 SA OA1 -1 sc 15 SA OA1 -1 sc 1 SA OA270 CA OA180 CA OA120 CA OA90 CA OA1 -1 sc 270 CA OA1-1 sc 180 CA OA1 -1 sc 120 CA OA1 -1 sc 90 CA OA1 -1 sc 270 AA1 -1 sc 180 AA1 -1 sc 120 AA1 -1 sc 90 AA]e g exec grbacarcto 4pprepeatbpA 32 drO4 lW mbAc0 0 px dp m py dp m a sqrt 0 360 arc cm sm gs sg fill grstbOrApy px at ro px dp m py dp m a sqrt dp revnegif scbOvOrA 1 04 sc 0 0 1 0 360 arc cm sm gs sg fill gr stbAscOrA 1 27 dv dp scbLB9 -6 mv 21 -10 27 -8 27 0 cv 27 8 21 10 9 6 cv -3 2 -3 -2 9 -6 cv cpbDLB0 0 mv -48 48 l-8 8 -96 12 -96 168 cv -96 216 -8 246 -48 258 cv -16 27 16 27 48 258 cv 8 246 96 216 96 168 cv 96 12 8 8 48 48 cv cpbZLBLBbArdp 39 ltAr1gs 5 1 r o o xl 3 -1 r e s 3 1 r s e o 0 lt o 0 lt nerev xdp 0 lt1 -1 sc negifpy x dp 0 lt-1 1 sc negifpx x np[py 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 p l 0 py p l lp py p l px lp s 0 p mv px 0 p l px py p l px lp s py p l cm sm stpy 16 div dup 2 S ltpp 2 Siflp x lp 0 p mv 0 0 0 py lp ac0 py 2 dv lp neg o lp ac 0 py 2 dv 0 py lp ac 0 py lp py lp ac px lp s 0 p mv px 0 px py lp ac px py 2 dv px lp a o lp ac px py 2 dv px py lp ac px py px lp s py lp ac cm sm stpy dp 2 dv py 180 pA s 180 pA a arc st np px py s py 2 dvpy pA dp neg arcn st0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm stpx lW 2 dv a lW -2 dv p mv rO dp rlineto px lW 2 dv a rO a py lW 2 dv a rO a p l rO lW -2 dv a py lW 2 dv a rO a p l lW -2 dv py lW 2 dv a p l 0 py p l px py p l px 0 p l cp fill0 0 p mv 0 py p l px py p l px 0 p l cp cm sm st0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp cm sm strO py p mv rO rO xl 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac rO neg dp xl px py 0 py rO accp fill 0 rO p mv 0 py px py rO ac px py px 0 rO ac px 0 0 0 rO ac 0 0 0 py rO ac cp st10 Ac05 Ac10 Ov05 OvAsc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st grnp -1 -1 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 05 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 sc LB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc LB gs 1 sg fill gr gs cm sm st gr np -04 -04 dp sc LB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc DLB -1 -1 sc DLB gs 1 sg fill grgs cm sm st gr np 90 ro DLB -1 -1 sc DLB gs 05 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 1 sg fill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 05 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 1 sg fill gr cm sm stAsc gs -1 -1 sc ZLB gs 05 sgfill gr cm sm st gr gs 03 1 sc 0 0 12 0 360 arc gs 1 sg fill gr cm sm st gr ZLB gs 05 sg fill gr cm sm st0 0 p mv px py p l cm sm stgs bW 0 nebW5 lW mie sl 0 0 p mv px py p l cm sm st grgs dL 0 0 p mv px py p l cm sm st grOrA 1 16 dv dp sc0 1 p mv 0 0 1 0 1 ac 8 0 8 -1 1 ac 8 0 16 0 1 ac 16 0 16 1 1 ac cm sm st]e 39 s g exec griebCr0 360 np arc stbDSnp p mv p l stbDDgs dL DS grbDBgs 12 OB bW 0 nebW2 bd mie sl np 0 0 p mv 0 p l st grbape 3 ix ae 2 ix abPT8 OB 1 sc 0 bd p 0 0 p 3 -1 r s 3 1 r e s e 0 0 p mv 1 0 p l 0 0 p ap mv 1 0 p ap l e n e n 0 0 p ap mv 1 0 p ap l pp ppbDTgs np PT cm sm st grbBd[pp[DSDDgs 12 OB np bW 0 nebW 2 dvbd xif dp nH dv dp 3 -1 ro 2 dv sdp bd p mv bd n p lfor st grgs 12 OB 1 sc np bW 0 nebW 2 dvbd xif 1 1 nH 1 snH dv dp bd m wF m o o p mv n p lfor cm sm st grppDBgs 12 OB np 0 lW 2 dv o o n p mv p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m o o p l n p lcp fill grppgs 12 OBbL x bW 0 nebW 2 dvbd xif np 0 0 p mv bL bd 4 m dv round 2 o o lteif pp cvinSq x bL nSq 2 m dv dp sc nSq135 667 865 667 1 0 rcurveto 135 -667 865 -667 1 0 rcurvetorepeat cm sm st gr]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp5 -1 r execal pp 8 ix 1 eqDDDSie 5 -1 r 2 eqDBDSie pp2 4 gi al pp DT]o 0 g g execbCSp mv p l cw lW cW 2 m a sl sp slbcB12 OB 0 0 p mv 0 p l cm sm cw bW 0 nebWbd 2 mie cW 2 m a sl sp slbCW12 OB 1 sc cW lW 2 dva 0 o p mv 0 e n p l bW 0 nebW 2 dvbdie wF m cW a 1 o n p l 1 e p l cp cm smbCBnp[[CSCScBCWppcBCWppcB]o 1 g 1 s g e 2 4 gi al pp 5 -1 r execal pp p mv p l CS pp pp2 4 gi al pp PT cm sm cw cW 2 m sl sp sl]o0 g 1 s g exec clipbCtbs rot g bs rot g gs o CB CB 1 setgray clippath fill 0 setgray Bd grbwD 18 dict dWIwx dx newy dy s wx dx s dvm1 x wy m1 wx m sb1 xif lx ex nely ey s lx ex s dvm2 x ly m2 lx m sb2 x wx dx neb2 b1 s m1 m2 s dvwxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebWWgs wD begin bs e g 2 4 gi al pp o o xl 4 -1 r 3 -1 r swx x swy x bs e g 2 4 gi al pp 4 -1 r 3 -1 r slx x sly x 0 bW 2 dv wF m o o wy wx at mt ro trdy xdx x ly lx at mt ro tr ney x nex x np wxwy p mv WI p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x lx ly p l WI p l cp fill end grbInpx dx nepy dy s px dx s dvm1 x py m1 px m sb1 xif lx 0 nely lx dvm2 x ly ey s m2 lx ex s m sb2 x px dx neb2 b1 s m1 m2 s dvpxiedp m2 m b2 aex n dp m1 m b1 aiebBWwD begin bs e gwb x bs e gbb x wb 4 gcX x wb 5 gcY x bb 4 g cX eq bb 5 g cY eq andbb 2 g bb 3 gbb 4 g bb 5 gie cY sly x cX slx xwx wb 2 g cX s dwy wb 3 g cY s d 0 bW 2 dv ly lx at mt ro trey xex x0 bW 2 dv wF m wy wx at mt ro trdy xdx x 0 lW 2 dv wy wx at mt ro tr wy apy x wx apx x gs cX cY xl np px py p mv In p l lx ex s ly ey s p l ex nex x ey ney x dx ndx x dy ndy x wx 2 m px spx x wy 2 m py spy x lx ex s ly ey s p lIn p l px py p l cp fill gr endbDbbsdp type[]type eqdp 0 g 2 eqgs dp 1 g 1 eqdLif 6 4 gi al pp DS grdp 0 g 3 eq2 4 gi al pp DTppieieppieforallbIcounttomark dp 1 gt2 1 rot-1 rforppiebDStoiX x dpiY x ocXx dpcY x np p mv counttomarkbs e g 2 4 gi al pp o cX ne o cY ne or4 1 r 4 1 rif pp pp ocX x dpcY x o iX eq o iY eq andpp pp cpp lierepeat pp stbSPgssf xlW xbW xcW x count 7 ge 5 ix 192837465 eq and 5 -1 r pp cpt 7 -1 r s e 7 -1 r s e5 -1 r dv neg e 5 -1 r dv neg e cpt xl sc neg e neg e xlxl pp ppifelse 1 1 S dv dp sc cm currentmatrix pp lW sl 40 setmiterlimit npb end
198 110 124 83 40 80 40 20 chemdict begin SP bs[[1 1 3252 2005 3252 2374][1 1 5670 2005 5670 2374][1 1 3252 2707 3252 3076][1 1 5670 2746 5670 3115][1 1 3395 2538 3764 2538][1 1 3096 2538 2727 2538][1 1 5852 2564 6221 2564][1 1 5514 2564 5145 2564][1 2 4422 1693 4422 3585]]d gs dL [8 I 4422 3585 DSt gr [0 I 3252 2374 DSt [1 I 5670 2374 DSt [2 I 3252 3076 DSt [3 I 5670 3115 DSt [4 I 3764 2538 DSt [5 I 2727 2538 DSt [6 I 6221 2564 DSt [7 I 5145 2564 DSt Db gr end
L (-)D (+)
CH2OH
OH HHO CC
CHOCHO
CH2OH
H
Gliceraldeacutehido
Presenta un carbono asimeacutetrico
ISOacuteMEROS D y L
Son configuraciones relativas uacutetiles para distinguir enantioacutemerosbullToma como base al gliceraldehiacutedobullSi el ndashOH del C quiral estaacute a la derecha seraacute el enantioacutemero Dbull si el ndashOH del C quiral se encuentra a la izquierda seraacute el enantioacutemero L
bullD L no especifica si es dextro o levorrotatorio
Sistema D _ L
bullLos azuacutecares que predominan en el organismo humano son de la serie D
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
OC 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
QUIacuteMICAMENTE SON POLIHIDROXICETONASPOLIHIDROXIALDEHIacuteDOS
SEGUacuteN EL GRUPO FUNCIONAL
CETOSAS (cetona)ALDOSAS (aldehiacutedo)
LAS ALDOSAS TIENEN CARAacuteCTER
REDUCTOR
SE NOMBRANALDO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA CETO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA
EJEMPLO CETOTRIOSAALDOTRIOSA
Monosacaacuteridos en resumen
ESTRUCTURA DE MONOSACARIDOS
Los azuacutecares se pueden representar Los azuacutecares se pueden representar mediante mediante
1-Estructuras lineales FOacuteRMULAS ESTRUCTURALES EN PERSPECTIVA
Estructura abierta
Modelo de Mackenne
Modelo de FISCHER
2-Estructuras ciacuteclicas
Proyeccioacuten de HAWORTH
Conformaciones (ESTRUCTURAS SILLA y BOTE )
ESTRUCTURAS LINEALES
Foacutermulas en perspectiva
D-gliceraldehiacutedo(aldosa)
Los aacutetomos unidos a un C asimeacutetrico Se emplean liacuteneas punteadas y cuntildeas Representar de este modo moleacuteculas con muchos aacutetomos de C resulta complicadoEmil Fischerdesarrolloacute una manera simboacutelica de representar carbonos quirales
Wade LGJr Quiacutemica Orgaacutenica 2a Ed
ESTRUCTURAS LINEALES Modelo de Mackenne
bull Mackenne sentildeala bull al grupo CHO con un ciacuterculo bull los grupos OH con una pequentildea liacutenea horizontal bull el grupo CH2OH no se coloca (aunque algunos autores lo representan con un triaacutengulo)bullLa liacutenea vertical sentildeala la cadena carbonada de la moleacutecula ubicando el ciacuterculo en el C 1
Si hay una cetosa entonces el grupo CO es el que se representa por el ciacuterculo y todo lo demaacutes esigual al caso anterior
ALDOSA
CETOSA
ESTRUCTURAS de Mackenne
TETROSAS
PENTOSAS
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Son configuraciones relativas uacutetiles para distinguir enantioacutemerosbullToma como base al gliceraldehiacutedobullSi el ndashOH del C quiral estaacute a la derecha seraacute el enantioacutemero Dbull si el ndashOH del C quiral se encuentra a la izquierda seraacute el enantioacutemero L
bullD L no especifica si es dextro o levorrotatorio
Sistema D _ L
bullLos azuacutecares que predominan en el organismo humano son de la serie D
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
OC 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
QUIacuteMICAMENTE SON POLIHIDROXICETONASPOLIHIDROXIALDEHIacuteDOS
SEGUacuteN EL GRUPO FUNCIONAL
CETOSAS (cetona)ALDOSAS (aldehiacutedo)
LAS ALDOSAS TIENEN CARAacuteCTER
REDUCTOR
SE NOMBRANALDO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA CETO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA
EJEMPLO CETOTRIOSAALDOTRIOSA
Monosacaacuteridos en resumen
ESTRUCTURA DE MONOSACARIDOS
Los azuacutecares se pueden representar Los azuacutecares se pueden representar mediante mediante
1-Estructuras lineales FOacuteRMULAS ESTRUCTURALES EN PERSPECTIVA
Estructura abierta
Modelo de Mackenne
Modelo de FISCHER
2-Estructuras ciacuteclicas
Proyeccioacuten de HAWORTH
Conformaciones (ESTRUCTURAS SILLA y BOTE )
ESTRUCTURAS LINEALES
Foacutermulas en perspectiva
D-gliceraldehiacutedo(aldosa)
Los aacutetomos unidos a un C asimeacutetrico Se emplean liacuteneas punteadas y cuntildeas Representar de este modo moleacuteculas con muchos aacutetomos de C resulta complicadoEmil Fischerdesarrolloacute una manera simboacutelica de representar carbonos quirales
Wade LGJr Quiacutemica Orgaacutenica 2a Ed
ESTRUCTURAS LINEALES Modelo de Mackenne
bull Mackenne sentildeala bull al grupo CHO con un ciacuterculo bull los grupos OH con una pequentildea liacutenea horizontal bull el grupo CH2OH no se coloca (aunque algunos autores lo representan con un triaacutengulo)bullLa liacutenea vertical sentildeala la cadena carbonada de la moleacutecula ubicando el ciacuterculo en el C 1
Si hay una cetosa entonces el grupo CO es el que se representa por el ciacuterculo y todo lo demaacutes esigual al caso anterior
ALDOSA
CETOSA
ESTRUCTURAS de Mackenne
TETROSAS
PENTOSAS
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
C 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
OC 1
C 2
C 3
H
H
H
H
O H
O H
O
QUIacuteMICAMENTE SON POLIHIDROXICETONASPOLIHIDROXIALDEHIacuteDOS
SEGUacuteN EL GRUPO FUNCIONAL
CETOSAS (cetona)ALDOSAS (aldehiacutedo)
LAS ALDOSAS TIENEN CARAacuteCTER
REDUCTOR
SE NOMBRANALDO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA CETO +NUacuteMERO DE CARBONOS
+ OSA
EJEMPLO CETOTRIOSAALDOTRIOSA
Monosacaacuteridos en resumen
ESTRUCTURA DE MONOSACARIDOS
Los azuacutecares se pueden representar Los azuacutecares se pueden representar mediante mediante
1-Estructuras lineales FOacuteRMULAS ESTRUCTURALES EN PERSPECTIVA
Estructura abierta
Modelo de Mackenne
Modelo de FISCHER
2-Estructuras ciacuteclicas
Proyeccioacuten de HAWORTH
Conformaciones (ESTRUCTURAS SILLA y BOTE )
ESTRUCTURAS LINEALES
Foacutermulas en perspectiva
D-gliceraldehiacutedo(aldosa)
Los aacutetomos unidos a un C asimeacutetrico Se emplean liacuteneas punteadas y cuntildeas Representar de este modo moleacuteculas con muchos aacutetomos de C resulta complicadoEmil Fischerdesarrolloacute una manera simboacutelica de representar carbonos quirales
Wade LGJr Quiacutemica Orgaacutenica 2a Ed
ESTRUCTURAS LINEALES Modelo de Mackenne
bull Mackenne sentildeala bull al grupo CHO con un ciacuterculo bull los grupos OH con una pequentildea liacutenea horizontal bull el grupo CH2OH no se coloca (aunque algunos autores lo representan con un triaacutengulo)bullLa liacutenea vertical sentildeala la cadena carbonada de la moleacutecula ubicando el ciacuterculo en el C 1
Si hay una cetosa entonces el grupo CO es el que se representa por el ciacuterculo y todo lo demaacutes esigual al caso anterior
ALDOSA
CETOSA
ESTRUCTURAS de Mackenne
TETROSAS
PENTOSAS
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
ESTRUCTURA DE MONOSACARIDOS
Los azuacutecares se pueden representar Los azuacutecares se pueden representar mediante mediante
1-Estructuras lineales FOacuteRMULAS ESTRUCTURALES EN PERSPECTIVA
Estructura abierta
Modelo de Mackenne
Modelo de FISCHER
2-Estructuras ciacuteclicas
Proyeccioacuten de HAWORTH
Conformaciones (ESTRUCTURAS SILLA y BOTE )
ESTRUCTURAS LINEALES
Foacutermulas en perspectiva
D-gliceraldehiacutedo(aldosa)
Los aacutetomos unidos a un C asimeacutetrico Se emplean liacuteneas punteadas y cuntildeas Representar de este modo moleacuteculas con muchos aacutetomos de C resulta complicadoEmil Fischerdesarrolloacute una manera simboacutelica de representar carbonos quirales
Wade LGJr Quiacutemica Orgaacutenica 2a Ed
ESTRUCTURAS LINEALES Modelo de Mackenne
bull Mackenne sentildeala bull al grupo CHO con un ciacuterculo bull los grupos OH con una pequentildea liacutenea horizontal bull el grupo CH2OH no se coloca (aunque algunos autores lo representan con un triaacutengulo)bullLa liacutenea vertical sentildeala la cadena carbonada de la moleacutecula ubicando el ciacuterculo en el C 1
Si hay una cetosa entonces el grupo CO es el que se representa por el ciacuterculo y todo lo demaacutes esigual al caso anterior
ALDOSA
CETOSA
ESTRUCTURAS de Mackenne
TETROSAS
PENTOSAS
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
ESTRUCTURAS LINEALES
Foacutermulas en perspectiva
D-gliceraldehiacutedo(aldosa)
Los aacutetomos unidos a un C asimeacutetrico Se emplean liacuteneas punteadas y cuntildeas Representar de este modo moleacuteculas con muchos aacutetomos de C resulta complicadoEmil Fischerdesarrolloacute una manera simboacutelica de representar carbonos quirales
Wade LGJr Quiacutemica Orgaacutenica 2a Ed
ESTRUCTURAS LINEALES Modelo de Mackenne
bull Mackenne sentildeala bull al grupo CHO con un ciacuterculo bull los grupos OH con una pequentildea liacutenea horizontal bull el grupo CH2OH no se coloca (aunque algunos autores lo representan con un triaacutengulo)bullLa liacutenea vertical sentildeala la cadena carbonada de la moleacutecula ubicando el ciacuterculo en el C 1
Si hay una cetosa entonces el grupo CO es el que se representa por el ciacuterculo y todo lo demaacutes esigual al caso anterior
ALDOSA
CETOSA
ESTRUCTURAS de Mackenne
TETROSAS
PENTOSAS
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
ESTRUCTURAS LINEALES Modelo de Mackenne
bull Mackenne sentildeala bull al grupo CHO con un ciacuterculo bull los grupos OH con una pequentildea liacutenea horizontal bull el grupo CH2OH no se coloca (aunque algunos autores lo representan con un triaacutengulo)bullLa liacutenea vertical sentildeala la cadena carbonada de la moleacutecula ubicando el ciacuterculo en el C 1
Si hay una cetosa entonces el grupo CO es el que se representa por el ciacuterculo y todo lo demaacutes esigual al caso anterior
ALDOSA
CETOSA
ESTRUCTURAS de Mackenne
TETROSAS
PENTOSAS
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
ESTRUCTURAS de Mackenne
TETROSAS
PENTOSAS
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
ALDOHEXOSAS
CETOHEXOSA
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Proyecciones de Fischer = estructura abierta
Stryer L et al ldquoBioquiacutemicardquo 5ordf edrdquo 5ordf ed 2002
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Proyecciones de Fischer de D -ALDOSAS
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Proyecciones de Fischer de D -CETOSAS
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Aldosas
Cetosas
Estructura ciacuteclica de monosacaacuteridos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
El quiacutemico britaacutenico Sir Norman Haworth mostroacute que la forma lineal de la glucosa (y otras aldosas ) podiacutean formar mediante
una reaccioacuten intramolecular un hemiacetal ciacuteclico
El compuesto resultante es un anillo de seis miembros conteniendo oxiacutegeno de
estructura similar al pirano y se designa como una piranosa
la reaccioacuten es catalizada por aacutecidos (H+) bases (OHmdash) y es reversible
Las formas ciacuteclicas furanoacutesica y piranoacutesica son las preferidas por los monosacaacuteridos en
solucioacuten acuosaEn el equilibrio ls forma lineal se halla en una concentracioacuten menor
al 1
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
iquestCoacutemo se forman los hemiacetales y hemicetales
Aldehido Alcohol Hemiacetal+
R OHCH O
Racute
CH
OH
OR
Racute
+
CRacute
OH
OR
Racute
CRacute O
Racute
Cetona Alcohol Hemicetal+
R OH+
Nota si la reaccioacuten ocurre entre grupos de la misma moleacutecula se forman los hemiacetales o hemicetales intramoleculares o internos
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Hemiacetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
De manera similar las cetonas pueden reaccionar con los alcoholes para formar
hemicetales La reaccioacuten anaacuteloga de una cetosa produce una hemicetal ciacuteclico o intramolecular
Hemicetales ciacuteclicosintramoleculares o internos
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Estructuras ciacuteclicas Proyeccioacuten de HAWORTH
bull Otra de las contribuciones de Haworth fue la propuesta de representar las estructuras de piranosas como anillos hexagonales y furanosas como anillos pentagonales que muestra la moleacutecula ciacuteclica y plana con los sustituyentes arriba o abajo del anillo
bull Estas proyecciones de Haworthson ahora ampliamente utilizadas para representar estructuras de carbohidratos
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Ciclacioacuten de aldosasD -glucosa
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo
aldehiacutedo y un grupo alcohol
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Ciclacioacuten de cetosasD -fructosa
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Se produce un enlace hemicetal entre el grupo
cetona y un grupo alcohol
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CH
CH2OH
O
H
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
O
H
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Estructura en proyeccioacuten de Fischer
Estructura en proyeccioacuten de Haworth
Los sustituyentes a la izquierda en Fischerestaacuten hacia arriba en Haworth
CHO
C OHH
C HHO
C OHH
CHOCH2
H
H
O
O
CH2OH
H OH
HH
OH
OH
H
H
OH
Estructura de Fischer vs Haworth de la glucosa
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
MUTARROTACIOacuteN Cuando se disuelve en agua la D-glucosa cristalina su poder
rotatorio variacutea gradualmente con el tiempo hasta alcanzar un valor estable (+525ordm) Este fenoacutemeno se llama mutarrotacioacuten Estos datos experimentales pueden explicarse si suponemos que la glucosa en disolucioacuten forma un enlace hemiacetaacutelico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos originando una moleacutecula ciacuteclica
Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
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Anomeros α y β
El proceso de ciclacioacuten es
decir la formacioacuten del hemiacetal o
hemicetal interno se denomina tambieacuten
ANOMERIZACIOacuteN
En el proceso se crean dos anoacutemeros
denominados alfa y beta
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Estructuras de HAWORTH de monosacaridos maacutes comunes
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Conformaciones ESTRUCTURAS SILLA y BOTE
bull Al no ser plano el anillo de piranosa puede adoptar dos conformaciones en el espacio
bull La forma cis o de nave o bote y la trans o silla de montarConformaciones se les llama a
los diferentes arreglos obtenidos por rotaciones
alrededor de un enlace sencillo
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Conformaciones SILLA
bull Forma de silla es maacutes estable bull Posiciones axiales y ecuatoriales bull Presenta menor impedimento esteacuterico bull Existen las formas C1 y 1C
Lehninger Principios de Bioquiacutemica David L Nelson y Michael M Cox
C1 1C
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Estructura silla de la Glucosa
β-D- Glucopiranosa
El anoacutemero β tiene todos los sustituyentes voluminosos (-OH) en las posiciones ecuatoriales Es
el maacutes estable
El anoacutemero α tiene el ndashOH del carbono anomeacuterico en posicioacuten
axial
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Ejemplos de estructuras piranoacutesicas y conformacionales
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
bull Los isoacutemeros configuracionales incluyenbull enantiomeros ( estereoisoacutemeros que son
imaacutegenes especulares no superponibles)bull diastereomeros (estereoisoacutemeros que no
son imaacutegenes especulares bull epimeros (diastereomeros que difieren
en un solo estereocentro o centro quiral bull anomeros (una forma especial de
estereoisomeriacutea diastereomeriacutea y epimeriacutea
ESTEREOISOMERIacuteA DE ESTEREOISOMERIacuteA DE MONOSACAacuteRIDOSMONOSACAacuteRIDOS
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
EJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROSEJEMPLOS DE ENANTIOacuteMEROS
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Ejemplo de enantioacutemero
EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
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EJEMPLO DE EPIacuteMEROS
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
NOTAbull Enantioacutemero D es diferente a dextrorrotatorio (+)
ybull enantioacutemero L es diferente a levorratotorio (-)bull IcircDextrorrotatorio y levorrotatorio se refiere a la actividad oacuteptica de los enantioacutemerosbull IcircDextrorrotatorio (+) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido de las manecillas del relojbull IcircLevorrotatorio (-) es la capacidad de hacer girar un plano de luz polarizada en el sentido contrario de las manecillas del reloj
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
httpwwwterravividacomvividamonosaccharide
Azuacutecar Importancia Fuente de Obtencioacuten
D-Glucosa Constituye el carbohidrato del organismo Es el azuacutecar que transporta la sangre y el que se encuentra en mayor proporcioacuten en los tejidos
Neacutectar de frutas Hidroacutelisis del almidoacutenAzuacutecar de Cantildea
D-Fructosa El hiacutegado y el intestino pueden transformarla en glucosa
Neacutectar de frutasHidroacutelisis del azuacutecar de cantildea y de la inulina Miel
D-Galactosa El hiacutegado puede transformarla en glucosaForma la lactosa de la leche materna
Hidroacutelisis de la lactosa
D-Manosa Es un constituyente de polisacaacuteridos de tipo mananos
Hidroacutelisis de los mananos vegetales Goma
MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
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CH2 O P
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O-
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OH
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OOH
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CH2OH
P
O
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Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
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MONOSACAacuteRIDOS DERIV ADOS
Derivados por oxidacioacuten
Derivados por reduccioacuten
Desoxiderivados
Aminoazuacutecares
Esteres fosfoacutericos
Monosacaacuteridos Derivados
Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
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Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
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OH
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OHOH
H
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CH2 O P
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OOH
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CH2OH
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Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
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Derivados por oxidacioacuten
bull 1 Aacutecidos aldoacutenicos ndash 10486331048633 Oxidado el C-1
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucoacutenico
ndash 2 Aacutecidos uroacutenicos
ndash 10486331048633 Oxidado el uacuteltimo C ndash 10486331048633 Ej Aacutecido D-glucuroacutenico
bull 3 Aacutecidos aldaacutericos
ndash 10486331048633 Ambos extremos
ndash 10486331048633 Aacutecido D-glucaacuterico
Azuacutecares aacutecidos
Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
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OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
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O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
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Derivados por reduccioacutenbull Las aldosas y cetosas
por reduccioacuten del grupo carbonilo da lugar a polialcoholes (alditoles) Son alditoles de intereacutes bioloacutegico el sorbitol tambieacuten llamado glucitol y derivado de la glucosa el manitol (derivado de la manosa) y el ribitol derivado de la ribosa
Sufijo ndashitol D-manosa a D-manitol
Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
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Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
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Intereacutes biomeacutedico D-sorbitol ( o glucitol)Es un diureacutetico osmotico se usa para reducir el edemadisminuir la presioacuten intraocular laxante edulcorante humectante
Derivados por reduccioacuten
DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
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DERIVADOS POR REDUCCIOacuteN
El glicerol (derivado del gliceraldehiacutedo) es un
constituyente esencial en muchos liacutepidos y su eacutester fosfoacuterico es un importante intermediario metaboacutelico
Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
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OH
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OHOH
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CH2 O P
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O-
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Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
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Desoxiderivados
La sustitucioacuten de un OH alcohoacutelico por un H da lugar a los desoxiderivados Son desoxiderivados de especial intereacutes la 2-D-desoxirribosa que forma parte del aacutecido desoxirribonucleico (DNA) y la 6-desoxi-L-galactosa (fucosa)
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
H
OH
H
CH2 O P
O
O-
O-
O
H
OH
H
OOH
H
H
OH
H
CH2OH
P
O
O-
O-
Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
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La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
La sustitucioacuten de un grupo OH de los monosacaacuteridos por un grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados La sustitucioacuten suele producirse en el carbono 2 y el grupo amino siempre estaacute N-sustituiacutedo (lo maacutes frecuente es que esteacute N-acetilado) Son de especial intereacutes la N-acetil-D-glucosamina y la N-acetil-D-galactosamina que aparecen en oligosacaacuteridos complejos de la superficie celular y en polisacaacuteridos nitrogenados de los tejidos conectivos El aacutecido muraacutemico es una hexosamina que contiene un residuo de lactato unido al carbono 3 por un enlace eacuteter Forma parte del peptidoglicano de las paredes celulares bacterianas
Aminoderivados
Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
H
OH
H
OHOH
H
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OH
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CH2 O P
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O-
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Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
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Aminoderivados
Glucosamina
bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
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OH
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OHOH
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Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
D- Glucosa
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bull El aacutecido ortofosfoacuterico H3PO4 o los aacutecidos polifosfoacutericos pueden formar eacutesteres con los grupos OH (alcohoacutelico o hemiacetaacutelico) de los monosacaacuteridos Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una moleacutecula que normalmente no posee carga eleacutectrica Estos eacutesteres fosfoacutericos son las formas en que el metabolismo celular maneja los monosacaacuteridos Asiacute la forma metaboacutelicamente activa de la glucosa es la glucosa-6-fosfato
ESTERES FOSFOacuteRICOS
ESTERES FOSFOacuteRICOS
O
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OH
H
OHOH
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CH2 O P
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CH2OH
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Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
ESTERES FOSFORICOS
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O
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OHOH
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CH2 O P
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H
OH
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OOH
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CH2OH
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Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato
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