MISIÓN 3: Los glúcidos.

¡Hola! ¡Bienvenidos de nuevo!

En esta entrada os presento el tema de los glúcidos trabajado en clase en estas últimas semanas.

En primer lugar, voy a explicar los diferentes puntos del esquema general de los glúcidos.

Finalmente, os dejo mis respuestas de las preguntas de repaso de PAU y de las preguntas de los glúcidos situadas en la Misión 3.

ESQUEMA DE LOS GLÚCIDOS

En primer lugar, los glúcidos son biomoléculas orgánicas presentes en los seres vivos, formadas de C,H,O, aunque algunos pueden tener presentes otros elementos químicos como son N,P,S.

Los glúcidos los podemos clasificar en osas y ósidos como podéis observar en el esquema.

Las Osas son los monosacáridos, son los glúcidos más simples formados por monómeros.

Se clasifican según el número de átomos de Carbono, entre 3 y 7: triosas, tetrosas...

También se clasifican en aldosas; si tienen función aldehído o en cetosas si tienen función cetona.

-Los monosacáridos son solubles en agua debido a que el grupo hidroxilo es polar, son sólidos, cristalinos, dulces, blancos y TODOS son reductores porque tienen el grupo carbonilo libre.

-Los monosacáridos dan positivo en el Reactivo de Fehling (disolución de sulfato de cobre de color azul). El grupo funcional pierde electrones; se transforma en ácido, y el CU2+ se reduce a Cu+, dando un precipitado de color rojo. Este cambio de color marca la presencia de los glúcidos.

-Pueden quemarse para obtener energía en forma de ATP, asociarse a diferentes grupos: sulfato,fosfato...

-Presentan esteroisomería; existencia de moléculas con la misma fórmula plana y diferente disposión espacial en los carbonos.

Hay dos compuestos esteroisómeros: Enantiómeros (Forma D y L, imágenes especulares), y Diasteroisómeros (epímeros,no imagen especular).

- Las moléculas que presentan carbonos asimétricos poseen isomería óptica, capacidad de desviar el plano de polarización de un haz de luz polarizada que atraviesa la dislolución. Pueden ser Dextrógiras (+) si la desvían hacia la derecha o Levógiras (-) hacia la izquierda. Ser levógiro o dextrógiro NO está relacionado con la forma D y L.

-Se representan de forma lineal o ciclada. En la proyección de Fischer podemos hablar del ultimo carbono asimétrico más alejado del grupo carbonilo, que dependiendo de la posición del OH tendrá forma D o L. La proyección de Haworth hablamos del carbono anomérico con sus formas anoméricas alfa o beta, dependiendo de la posición del alcohol.

Dentro de los ósidos encontramos:

Oligosacáridos: formados entre 2 y 9 monosacáridos unidos mediante enlace O-glucosídico, el cual se divide en monocarboníco y dicarbonílico.

Los glúcidos formados por dos monosacáridos son los disacáridos que tienen las mismas propiedades fisicas que los monosacáridos, excepto la Sacarosa que no tiene poder reductor.

Los disacáridos son: Maltosa, Lactosa, Sacarosa y Celobiosa.

Si participa un enlace dicarbonílico el disacárido resultante no es reductor, porque no tiene la capacidad de reducir el reactivo de Fehliing ya que no hay un grupo carbonilo libre, y por tanto no da un precipitado de color rojo.

Si participa un enlace monocarbonílico, el disacárido posee carácter reductor, da un precipitado rojo al tener libre el grupo carbonilo.

Polisacáridos: formados por la unión de mas de 10 monosacáridos unidos por enlaces O-glucosídicos. Presentan propiedades físicas distintas a los monosacáridos y gracias a la reacción con Lugol se puede detectar la presencia de los polisacáridos.

Los podemos dividir en dos grupos:

-Homopolisacáridos: están formados por un único monómero y pueden ser :

Homopolisacárido estructural: como la celulosa y la quitina están formados por enlaces beta y forman parte de los organismos vegetales.

Homopolisacáridos de reserva (alfa): el almidón formado por amilosa y amilopectina, presente en los plastos de los vegetales, y el glucógeno presente el hígado y músculo de animales.

-Heteropolisacárido: formados por varios monómeros.

Podemos encontrar las Pectinas que derivan de la glucosa, presentes en las paredes celulares de los vegetales, el Agar-Agar es espesante de líquidos y por último la hemicelulosa presente en las paredes de vegetales.

Heterósidos: son los glúcidos más complejos formados por un glúcido y otra molécula no glucídica.

-Glucolípidos: presentes en la membrana externa porque actúan como receptores de membrana; Gangliósidos y Cerebrósidos.

-Glucoproteínas: están formados por una mayor proporción de proteínas que de glúcidos. Presentan funciones específicas como: hormonales (FSH).

-Peptidoglucanos: forman parte de las paredes de las bacterias.

-Proteoglucanos: formados por un 80% de glúcidos y el resto de proteínas. Por ejemplo: Heparina: anticoagulante.

Espero que os haya sido de guía para seguir el esquema.

Cualquier duda, ¡pregúntela!

Os dejo con las cuestiones:

Repaso PAU:

1- Explica que son los bioelementos primarios, los bioelementos secundarios y los oligoelementos, dando cuatro ejemplos de cada uno de ellos.

Los bioelementos primarios son los elementos químicos más abundantes de los seres vivos, representan el 96,2% del peso vivo. La función de estos es formar las biomoléculas y se unen entre sí mediante enlaces covalentes estables. Son el Carbono (C), nitrógeno (N), hidrógeno(H), oxígeno (O),fósforo(P) y azufre(S).

Los biolelemtos secundarios, reciben este nombre porque se encuentran en menos proporción que los bioelemtos primarios, representan un 3,8%. Presentan funciones esenciales como la formación de huesos (Ca) o la transmisión de impulos nervioso (Na, K) Son el calcio, magnesio, sodio, potasio y cloro.

Los oligoelementos son biolementos que se encuentran en pequeñas cantidades pero son necesarios para el desarrollo y buen funcionamiento de los organismos vivos. El deficit de estos elementos puede ocasionar problemas en el organismo por ejemplo el déficit de Fe produce anemia. Son el manganeso, bromo, hierro, boro, cobalto, silicio...

2-Define que es una solución tampón o amortiguadora. Indica por qué es importante para los seres vivos el mantenimiento del pH.

Los tampones son sistemas acuosos que resisten los cambios de pH. Las disoluciones amortiguadoras o tampón están formadas por un ácido débil y una base conjugada. Los sistemas tampón actúan como eceptores o dadores de ion hidrógeno para compensar el exceso o el déficit de estos iones en el medio y mantener el ph constante. Los procesos biológicos dependen del pH, y una variación de este puede ocasionar cambios en la velocidad del proceso.

3- Explica brevemente:

a) ¿Qué diferencia estructural hay entre una aldosa y una cetosa?

b)Relaciona los conceptos de carbono asimétrico y esteroisómeros.

a) La cadena de los monosacáridos está formada por carbonos unidos con enlaces simples que forman un ángulo de 90º. Uno de los carbonos esta unido con un grupo carbonilo, y el resto formado por grupos hidroxilos. Cuando el grupo carbonilo se encuentra en el extremo de cadena se trata de un grupo aldehído y el monosacárido recibe el nombre de aldosa. Si el grupo carbonilo se encuentra en el interior de la cadena, se trata de un grupo cetona, y el monosacárido recibe el nombre de cetosa.

b) El carbono asimétrico es aquel que realiza enlaces con cuatro grupos funcionales distintos. Los monosacáridos normalmente tienen uno o más carbonos asimétricos dando lugar a distintos esteroisómeros. Por ejemplo el gliceraldehído tiene un carbono asimétrico y dos esteroisómeros. Los esteroisómeros son moléculas que poseen la misma fórmula estructural pero diferente disposion espacial de los átomos.

1-La frase"el gliceraldehído es una aldotriosa y la dihidroxicetona es una cetotriosa"; ¿es verdadera o falsa? ¿Pueden tener diferentes esteroisómeros estas moléculas?Justifica la respuesta.

Esta frase es verdadera, ya que ambas moléculas están formadas por tres átomos de Carbono, por lo que son triosas.

El gliceraldehído tiene un grupo aldehído (CHO); es una aldotriosa, y la dihidroxicetona esta formada por un grupo cetona (CO) por lo que es una cetotriosa.

El gliceraldehído tiene un carbono asimétrico, por lo que tiene dos esteroisómeros, mientras que la dihroxicetona carece de esteroisómeros porque no tiene carbono asimétrico.

2- El suero fisiológico que se inyecta por vía intravenosa a los enfermos es isotópico respecto al medio intracelular de los glóbulos rojos.¿Por qué es importante que sea así?¿Qué ocurriría si el medio en el que se encuentran los glóbulos rojos fuera hipertónico? ¿Y si fuera hipotónico?

La membrana plasmática de los eritrocitos o glóbulos rojos es una membrana semipermeable, es decir, permite el paso del agua pero no el de las sales minerales a través de ella. El agua, gracias al fenómeno de la ósmosis pasa desde el medio en el que se encuentran las sales mas diluidas hasta donde se encuentran más concentradas para regular las concentraciones de sales a ambos lados de la membrana.

Los eritrocitos se encuentran en un medio isotónico, concretamente en el plasma sanguíneo, con la misma concentración de sales a ambos lados. Si los introducimos en un medio hipertónico donde la concentración de sales es mayor en el medio externo, entonces el agua tenderá a salir fuera del eritrocito para regular la concentración. La célula de deshidratará y se encogerá al perder agua. Por el contrario, si los introducimos en un medio hipotónico en el que la concentración de sales es mayor en el medio interno de la célula, entonces el agua entrará dentro del eritrocito a través de una membrana. La célula se hinchará, su membrana celular se puede romper ocasionando la muerte del glóbulo rojo.

Actividades glúcidos:

1- La D-glucosa es una aldohexosa.

Explica:

a)¿Qué significa ese término?

b)¿Qué importancia biológica tiene la glucosa?

c) ¿Qué diferencias existe entre la D-glucosa y la L-glucosa, y entre la α y la β D-glucopiranosa?

a) La forma D o L hace referencia al OH situado a la derecha o a la izquierda del carbono asimétrico más alejado del grupo carbonilo.

En la D-glucosa el grupo hidroxilo está situado a la derecha, porque tiene la forma "D".

El término aldohexosa se le da a la D-glucosa porque es una molécula formada por seis carbonos (hexosa) y un grupo funcional aldehído (aldo)(CHO) en el carbono del extremo de la cadena.

b) La glucosa realiaza funciones muy importantes en los organismos.

La glucosa es una fuente de energía para la sangre y las neuronas, y gracias a que pueden atravesar facilmente las membranas sin romperse, aportan la mayor parte de energía que necesitan las células. En la respiración celular, la glucosa se degrada para obtener energía, cuando se oxida se obtiene 4,3 Kcal/mol.

Además es el constituyente de los polisacáridos más comunes: se puede encontrar en forma de almidón en vegetales o en forma de glucógeno en animales, con la función de reserva energética

También se encuentra realizando una función estructural, como es en forma de celulosa constituyendo las paredes celulares de los vegetales, o de Quitina formando el oxoesqueleto de insectos.

c) La D-glucosa y la L-glucosa son moléculas que presentan estereoisomería o isometría espacial. Se denominan enantiómeros porque varía la posición de todos los -OH de los carbonos asimétricos y son imágenes especulares entre sí. La diferencia que presentan es que el grupo OH del carbono asimétrico más alejado del grupo carbonilo en la forma "D" está a la derecha y en forma "L" está a la izquierda.

La diferencia entre la α y la β D-glucopiranosa se observa cuando la molécula está representada sobre un plano horizontal, dependiendo de la posición donde este el OH. Si está en la parte superior del plano se denomina beta y si está en la parte inferior del plano se denomina alfa.

2-Dentro de un grupo de biomoléculas orgánicas se puede establecer la clasificación de: monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos. Homopolisacáridos y heteropolisacáridos. función energética (reserva) y función estructural.

a) Cita un ejemplo diferente para cada uno de los tipos diferenciados en la clasificación 1, 2, 3 (total siete moléculas).

b)¿En base a que criterio se establece la clasificación número 2?

a) Monosacárido: Glucosa.

Oligosacárido: Lactosa.

Polisacárido: Glucógeno.

Homopolisacárido: Celulosa.

Heteropolisacárido: Pectinas.

Función energética: Almidón.

Función estructural: Quitina.

b) La clasificación número 2 pertenece al grupo de los polisacáridos y su clasificación se establece en base a los monómeros por los que están formados, es decir, si están formados por la repetición de un mismo monómero entonces hablamos de Homopolisacáridos, y si están formados por la repitición de varios monómeros se le denominan Heteropolisacáridos.

3-En relación a los glúcidos:

a) Indica cuál de los siguientes compuestos son monosacáridos, disacáridos o polisacáridos: sacarosa, fructosa, almidón, lactosa, celulosa y glucógeno.

b)Indica en que tipo de organismos se encuentran los polisacáridos indicados en el apartado anterior.

c)Indica cuál es la función principal de los polisacáridos indicados en el apartado a)

d)Cita un monosacárido que conozcas y que no se encuentre en la relación incluida en el apartado a)

a) Monosacáridos: fructosa

Disacáridos: sacarosa y lactosa.

Polisacáridos: almidón, celulosa y glucógeno.

b) El almidón se encuentra en organismos vegetales.

El glucógeno se encuentra en organismos animales.

La celulosa se encuentra en organismos vegetales.

c) El almidón tiene función de reserva energética.

La celulosa tiene función estructural, creando las paredes celulares de los vegetales.

El glucógeno tiene función de reserva de energética.

d) La galactosa que junto con la glucosa forman el disacárido lactosa, presente en la leche.

4- Relaciona todos los pasos de la ciclación de una D-galactosa hasta llegar a una α-D-galactopiranosa.

5-Dibuja un epímero de la L-ribosa y su enantiómero.