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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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-

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Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato

ESTERES FOSFORICOS

D- Glucosa

httpwwwterravividacomvividamonosaccharide

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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

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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-

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Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato

ESTERES FOSFORICOS

D- Glucosa

httpwwwterravividacomvividamonosaccharide

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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

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O-

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ESTERES FOSFORICOS

D- Glucosa

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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

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OH

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OHOH

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D- Glucosa

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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

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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

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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

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OH

H

OOH

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OH

H

CH2OH

P

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O-

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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

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OH

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CH2 O P

O

O-

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OOH

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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

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OOH

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OH

H

CH2OH

P

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Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato

ESTERES FOSFORICOS

D- Glucosa

httpwwwterravividacomvividamonosaccharide

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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

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H

OH

H

CH2 O P

O

O-

O-

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OOH

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CH2OH

P

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O-

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ESTERES FOSFORICOS

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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

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

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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

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OH

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CH2 O P

O

O-

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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 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

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OH

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OHOH

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OH

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OH

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OOH

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CH2OH

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Glucosa-6-fosfato Glucosa-1-fosfato

ESTERES FOSFORICOS

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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

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OH

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OHOH

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CH2 O P

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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

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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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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

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OH

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CH2 O P

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OOH

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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

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OH

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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

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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

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