Resumen Hidratos De Carbono

Hidratos de Carbono Introducción

Fórmula estequiométrica: (CH2O)n-->Simplificación excesiva, pues no son “carbonos hidratados”, si bien, siempre poseen esta fórmula o derivan de ella.

Gran variedad de funciones.

-Forman parte del principal ciclo energético de la biosfera (formación de hidratos de cabono (reducción) en la fotosíntesis y oxidación de estos en el metabolismo). -Poseen también función estructural (polisacáridos), aparte de energética (generación de energía).

Por ejemplo, la celulosa.

Intervienen también en el reconocimiento celular (pueden encontrarse en las

superficies celulares (por ejemplo, el grupo AB0), o encontrarse unidos a proteínas).

MONOSACÁRIDOS

Azúcares monoméricos simples.

Podríamos suponer que el más pequeño sería cuando n=1 ( (CH2O)n ), sin embargo, el compuesto que responde a esta fórmula, es el formaldehido (gas nocivo y tóxico). Empezamos a considerarlos a partir de n=3--> Triosas (el prefijo -osa, se suele usar para designar los sacáridos).

Según el número de átomos

-tri -tetra -penta

+osa

ALDOSAS Y ACETOSAS

2TIPOS

Aldehidos(en un extremo)

Cetonas(no en extremo)

-aldo -ceto

Ambos tipos de hidratos de carbono, poseen un grupo carbonilo (COH), lo que varía es la posición (extrema, o no) del mismo.

(Por ahora, y hasta que se diga lo contrario, estaremos hablando de monosacáridos de tres carbonos: triosas).

TRIOSAS.

Con tres carbonos

Dos triosas: Gliceraldehido y dihidroxiacetona.

Gliceraldehido: es una aldosa--> Estos monosacáridos reciben el nombre de: Aldosas.

Dihidroxiacetona: es una cetona--> Estos monosacáridos

reciben el nombre de: Cetosas. --

D-Gliceraldehido (aldosa)

Dihidroxiacetona (cetona)

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Importante: el gliceraldehido y la dihidroxiacetona, poseen la misma composición atómica, son, por tanto: Tautómeros.

Tautómeros: isómeros estructurales que difieren en la disposición de sus hidrógenos y dobles enlaces.

Los tautómeros son interconvertibles, si bien, esta interconversión es lenta si no está catalizada (como casi todo en biología...), por tanto, ambos compuestos pueden existir como compuestos bastante estables.

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Enantiómeros: si observamos la fórmula del gliceraldehido, vemos que el segundo átomo de carbono tiene cuatro sustituyentes diferentes, lo cual, se denomina carbono quiral (como el carbono “alfa”, de los aminoácidos). Esto, da lugar a dos estereoisómeros (los cuales, surgen según como se coloquen los sustituyentes de dicho carbono quiral),denominados:enantiómeros.

Enantiómeros (definición): Imágenes especulares (isómeros especulares) no superponibles una de la otra (por ejemplo, las manos, un reflejo en un espejo, D-gliceraldehido y L-gliceraldehido...).

Se les denomina D y L ( a los enantiómeros), de forma clásica, para indicar la dirección de rotación del plano de luz polarizada (pues la desvían: D-dextro, L-levo)... pero se vio que esto no siempre es cierto.

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Para la representación de los enantiómeros, se suele usar la proyección de Fisher, en la cual, los enlaces horizontales van hacia el espectador, y, los verticales, hacia atrás (solo hacemos esto con el carbono quiral, el resto no “pensamos” en su tridimensionalidad, pues no son centros quirales).

Lo más habitual en la naturaleza son los monosacáridos D (no se sabe por qué exactamente, al igual que con los aminoácidos (L), pero la maquinaria celular funciona con ellos).

Hay también monosacáridos L, si bien, llevan a cabo funciones muy especializadas.

NOMENCLATURAS D-L Y R-S:

Como se vió que la nomenclatura D-L, no siempre era cierta, se creó un convenio absoluto de nomenclatura, para asignar una denominación estereoquímica a cada compuesto, según su estructura tridimensional (y no mediante características derivadas de esta, que pueden (como se vió), no ser siempre correspondientes).

El convenio se denomina R-S, se usa poco, pues es complejo cuando hay más de una molécula de carbono asimétrico. Básicamente, se basa en lo siguiente: si tenemos un carbono anomérico con cuatro sustituyentes, orientaríamos la molécula de tal modo que el de menor rango quede apuntando hacia el fondo, quedando por tanto los otros tres hacia dicho observador. De dichos tres sustituyentes tenemos que observar, si están distribuidos de tal modo que si en el transcurso del sustituyente de mayor rango, al de menor rango tenemos que avanzar en el sentido de las agujas del reloj, la configuración se denomina R. Si tenemos que avanzar en el sentido contrario, la configuración se denomina S.

-- TETROSAS.

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Con cuatro carbonos

Fórmula empírica: (CH2O)4 (n=4).

Poseen dos carbonos quirales, en las formas aldosa.

Por tanto, una aldotetrosa, tendrá cuatro estereoisómeros (cuatro enantiómeros

Cetosa (cuatro imágenes especulares no superponibles) distintos--> dos por cada

carbono quiral--> de forma general, por tanto, podemos decir que, si hay dos estereoisómeros por cada carbono quiral,

D-Eritrulosa tendremos: 2 elevado a tantos centros quirales como tengamos (en estos casos, 2

Aldosas

D-Eritrosa

D-Treosa

elevado a 2=4).

Hablando de forma más “técnica” una molécula con 2 átomos de carbono quiral (con 4

sustituyentes diferentes, como se dijo), posee 2 diastereoisómeros, cada uno con un par de enantiómeros.

Diastereómeros (o diastereoisómeros): hasta ahora, hemos visto monosacáridos con solamente un átomo de carbono quiral, lo cual, como también vimos, hace que existan dos estereoisómeros (D y L, enantiómeros). Si añadimos más carbonos a los monosacáridos (es decir, aumentamos n, en la fórmula (CH2O)n ), nos encontramos con los diastereómeros. (“Comenzaremos añadiendo un átomo de carbono más (estabamos con tres), y, viendo que pasa”) .

Diastereómeros: para la definición de estos, hace falta una aclaración previa: como habíamos visto, para la denominación D y L, de los enantiómeros, nos basábamos en la disposición tridimensional de los sustituyentes de su átomo de carbono quiral, pero ahora, surge un problema: tenemos dos carbonos quirales.... ¿con cual nos quedamos?... muy sencillo, nos quedamos con el más alejado del grupo carbonilo (es decir, del grupo COH), obtenemos así los enantiómeros D y L de

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