GLUCIDOS

-También conocidos como hidratos de carbono o azúcares. Son sustancias constituidas por carbono, hidrógeno y oxígeno. En una proporción semejante a CnH2nOn. Los glúcidos son las biomoléculas más abundantes en la naturaleza y sus unidades básicas son los monosacáridos. La condensación covalente o unión de monosacáridos permite obtener moléculas de mayor tamaño,
los oligosacáridos (disacáridos) que están formados de 2 a 20 monosacáridos y los polisacáridos con más de 20 monosacáridos (macromoléculas).

Monosacáridos
De acuerdo a la naturaleza química del grupo carbonilo pueden clasificarse en aldosas o cetosas y según el número de átomos de carbono en triosas(3C), tetrosas(4C), pentosas(5C), hexosas(6C) y heptosas(7C). Una aldosa tiene un grupo carbonilo en un extremo de la cadena carbonada. Si el carbonilo se encuentra en otra posición, el monosacárido es una cetosa.
Todos los monosacáridos contienen uno o más carbonos asimétricos. El carbono asimétrico es aquel que esta unido a cuatro elementos diferentes. Y tendrá estereoisomería si se encuentra en el carbono asimétrico mas alejado del aldehído o cetosa, entonces según como tenga el grupo alcohol (-OH) si se encuentra a la derecha (D) y si se encuentra en la izquierda (L).

Hay hexosas de interés biológico como la glucosa y la fructosa:
-La glucosa es un glúcido muy abundante en la naturaleza, en todos lo vegetales y el azúcar mas importante en los animales
-La fructosa se encuentra en estado libre en la fruta y también integrado el disacárido “sacarosa”.


Oligosacáridos
Los oligosacáridos más sencillos y más representativos desde el punto de vista biológico, son los disacáridos.

Los disacáridos están formados por la unión de dos moléculas de disacáridos mediante un enlace O-Glucosidico, establecido entre el –OH hemiacetal de uno y un grupo alcohol de otro(enlace monocarbonilico) o entre los –OH hemiacetalicos de ambos azucares (enlace dicarbonilico).
Tambien hay otro tipo de enlace llamado N-glucosídico (enlace entre un -OH de un monosacárido y un compuesto amino de otra molécula). Se formarán aminoazúcares.

Algunos ejemplos podrían ser : La lactosa y la sacarosa.


Polisacáridos
-Son carbohidratos de alto peso molecular. Estas moléculas pueden ser hidrolizados totalmente por ácido o enzimas y rendir monosacáridos.

Proceden de la polimerización de monosacáridos, o de sus derivados,unidos por enlace O-glucosidico.

Algunos ejemplos serian: el almidón, el glucógeno, la celulosa y la quitina.

TIPOS DE ISOMERÍA
Isomería de función:
Los isómeros se distinguen por tener distintos grupos funcionales. Las aldosas son isómeros de las cetosas.

Isomería espacial o ESTEREOISOMERÍA:
Los isómeros espaciales o estereoisómeros se producen cuando la molécula
presenta uno o más carbonos asimétricos es decir, carbonos unidos a cuatro
radicales diferentes. Los radicales unidos a estos carbonos pueden disponerse en
el espacio en distintas posiciones. Cuantos más carbonos asimétricos tenga la
molécula, más tipos de isomería se presentan. El carbono asimétrico más alejado del grupo funcional sirve como referencia para nombrar la isomería de una molécula. Cuando el grupo alcohol de este carbono se encuentra representado a su derecha en la proyección lineal se dice que esa molécula es D. Cuando el grupo alcohol de este carbono se encuentra representado a su izquierda en la proyección lineal se dice que esa molécula es L.
Para representar en el papel estas moléculas se usa la representación de Fischer,
en la que la cadena carbonada se dispone verticalmente y los grupos unidos a los
carbonos asimétricos se sitúan a la izquierda o derecha de éstos.
En otros glúcidos que contienen más carbonos asimétricos existe un número mayor
de isómeros. Como en cada carbono asimétrico pueden aparecer dos isómeros, el
número total de isómeros en una molécula con n carbonos asimétricos será de 2n.
En estos casos la denominación D o L se establece por la posición del grupo –OH del
último carbono asimétrico (el carbono más alejado del grupo carbonilo).
Dentro de los estereoisómeros pueden diferenciarse aquellos que son imágenes
especulares entre sí, denominados enantiómeros o enantiomorfos (o isómeros
quirales), y aquellos que difieren sólo en la configuración de un átomo de carbono,
llamados epímeros. Los enantiómeros conservan el mismo nombre añadiendo la
indicación D o L y difieren entre sí en la posición de todos los radicales –OH de los
carbonos asimétricos; corresponden pues a la misma sustancia con las mismas
propiedades, excepto la actividad óptica. Los epímeros difieren entre sí en la
posición de un –OH en un carbono asimétrico; se trata de sustancias distintas, con
propiedades diferentes y llevan nombres distintos.

Isomería óptica.
Los estereoisómeros presentan un comportamiento diferente frente a la luz
polarizada. Las disoluciones de estereoisómeros son capaces de desviar el plano de
luz polarizada a la derecha (isómero dextrógiro o (+)) o a la izquierda (isómero
levógiro o (-)). No existe relación entre actividad óptica y el carácter D o L de un isómero. Mientras que las formas D y L son isómeros espaciales (o estereoisómeros, como vimos) las formas (+) y (-) son isómeros ópticos.










Proyección de Haworth para la D-glucosa


Formados por la unión de dos monosacáridos, que puede ser:

* Enlace monocarbonílico, entre el carbono anomérico del primer monosacárido (-osil) y un carbono cualquiera del segundo (-osa).
* Enlace dicarbonílico, entre los dos carbonos anoméricos de los dos monosacáridos; la terminación del primero es -osil y la del segundo -ósido.

Disacáridos de interés biológico son: la maltosa, con dos moléculas de D-glucopiranosa unidas por enlace a(1-4) que se obtiene del almidón y del glucógeno; la celobiosa, con dos moléculas de D-glucopiranosa unidas por enlace b(1®4), se obtiene de la celulosa; la lactosa, b D-galactopiranosil-(1-4)-a D-glucopiranosa, se encuentra libre en la leche de mamíferos; y, la sacarosa, a-D-glucopiranosl-(1®2)-b D-fructofuranosa, que se encuentra en la cana de azúcar y en la remolacha.
Los polisacáridos

Están formados por la unión de muchos monosacáridos mediante enlace O-glucosídico, con la consiguiente pérdida de una molécula de agua por enlace. Si son polímeros de un solo tipo de monosacárido se denominan homopolisacáridos, y si se componen de distintos monosacáridos, heteropolisacáridos.

* Almidón

Polisacárido de reserva de los vegetales, formado por miles de glucosas. Se encuentra en semillas y en tubérculos, permitiendo a la planta obtener energía sin necesidad de luz. Está integrado por dos tipos de polímeros:
o Amilosa: polímero de maltosas unidas por enlace a(1-4). Estructura sin ramificar y helicoidal. Por hidrólisis ácida o por enzimas (a-amilasa en animales y b-amilasa en las semillas) da lugar a un polímero menor, la dextrina. Se separarán maltosas que por la acción de la enzima maltasa pasan a D-glucosa.
o Amilopectina: polímero de maltosas unidas por enlace a(1-4), con ramificaciones a(1®6), cada doce glucosas. Las enzimas a-amilasa y b-amilasa separan maltosas, quedando núcleos de ramificación (dextrina limite). Sobre ellos sólo actúa la enzima R-desramificante específica del enlace (1-6). Después, por la acción de la maltasa se obtiene la glucosa.

* Glucógeno

Polisacárido de reserva propio de los animales. Abundante en hígado y músculos, forma dispersiones coloidales en la célula. Es un polímero de maltosas unidas por enlace a(1-4), con ramificaciones en a(1-6), cada ocho o diez glucosas. Las enzimas amilasas darán maltosas y dextrina límite y, posteriormente, la enzima R-desramificante y las maltasas darán glucosa.

* Celulosa

Polisacárido vegetal con función esquelética o estructural, es el elemento principal de la pared celular. Es un polímero lineal de b-D-glucopiranosas unidas mediante enlaces b(1®4). Estas cadenas de celulosa se disponen paralelamente, uniéndose por puentes de hidrógeno y formando las micelas. Las micelas se unen formando microfibrillas que, a su vez, se agrupan en macrofibrillas, que formarán finalmente la fibra de algodón. El enlace b hace que la celulosa sea inatacable por las enzimas digestivas humanas, por lo que no posee interés alimenticio para el hombre.






Objetivos:
1. Identificación de glúcidos (azúcares)
2. Hidrólisis del enlace de un disacárido

Materiales:

• Muestras de azúcares:
o glucosa
o maltosa
o lactosa
o sacarosa
o almidón.
• Tubos de ensayo, gradilla, vaso para calentar, mechero.
• Reactivo de Fehling A y Fehling B
• Lugol
• HCl diluido y bicarbonato.
Reacciones que van a realizarse:
1. Reacción de Fehling:
Tomar la muestra que se quiera analizar (normalmente una cantidad de 3 cc.)
Añadir 1 ml de Fehling A y 1 ml de Fehling B. El líquido del tubo de ensayo adquirirá un fuerte color azul.
Calentar el tubo al baño María o directamente en un mechero de Laboratorio.
La reacción será positiva si la muestra se vuelve de color rojo-ladrillo.
La reacción ser negativa si la muestra queda azul, o cambia a un tono azul-verdoso.

Fundamento: Se basa en el carácter reductor de los monosacáridos y de la mayoría de los disacáridos (excepto la sacarosa). Si el glúcido que se investiga es reductor, se oxidará dando lugar a la reducción del sulfato de cobre (II), de color azul, a óxido de cobre (I), de color rojo-anaranjado.
Reacción del Lugol: Este método se usa para identificar polisacáridos. El almidón en contacto con unas gotas de Reactivo de Lugol (disolución de yodo y yoduro potásico) toma un color azul-violeta característico.
o Poner en un tubo de ensayo unos 3 cc. del glúcido a investigar.
o Añadir unas gotas de lugol.
o Si la disolución del tubo de ensayo se torna de color azul-violeta, la reacción es positiva.


Fundamento: La coloración producida por el Lugol se debe a que el yodo se introduce entre las espiras de la molécula de almidón.
No es por tanto, una verdadera reacción química, sino que se forma un compuesto de inclusión que modifica las propiedades físicas de esta molécula, apareciendo la coloración azul violeta.



Poner las muestras de glúcidos en los tubos de ensayo. Pueden prepararse soluciones al 1% aproximadamente. Realizar la Prueba de Fehling como se indica al principio de página. Después de calentar observar los resultados. Estos resultados nos indican que los azúcares: glucosa, maltosa y lactosa tienen carácter reductor.



Como se veía en la experiencia 1 la sacarosa daba la reacción de Fehling negativa,(Figura 4)por no presentar grupos hemiacetálicos libres.
Ahora bien, en presencia del ácido clorhídrico (HCl)y en caliente, la sacarosa se hidroliza descomponiéndose en los dos monosacáridos que la forman (glucosa y fructosa).
Técnica: Tomar una muestra de sacarosa y añadir unas 10 gotas de ácido clorhídrico al 10%. Calentar a la llama del mechero durante un par de minutos. Dejar enfriar y realizar la Prueba de Fehling.

LOS ALIMENTOS MAS RICOS EN GLUCIDOS

-Azúcar, arroz, pasta, harina de trigo, cereales, miel, galletas, dátiles, mermelada, patatas fritas, bombones…

Estos alimentos son ricos en hidratos de carbono o glúcidos, están ordenado desde mayor proporción de hidratos a menor.