Enlace hemiacetal de la glucosa - Apuntes BachillerApuntes Bachiller

4. a) D y L : La posición del -OH del carbono asimétrico más alejado del grupo carbonilo permite diferenciar dos formas de isómeros: la forma D cuando el -OH está a la derecha, y la Forma L si el -OH está a la izquierda.

D-gliceraldehído L-gliceraldehído

c) a y b: La posición del -OH unido al carbono anomérico determina un tipo de isomería conocido como anomería; existen dos formas anoméricas alfa y beta, que corresponden a la ubicación del -OH en el plano inferior o superior respectivamente. a-D-glucopiranosa y b

-D-glucopiranosa

5 a) Cita tres monosacáridos y escribe su fórmula:

La dihidroxiacetona es una cetotriosa; la ribosa es una aldopentosa, y la glucosa es una aldohexosa

B) Explica las funciones que realizan y c) Sitúalos en el medio celular y extracelular: Los monosacáridos en la materia viva son los monómeros constituyentes de todos los hidratos decarbono, aunque también pueden presentarse en forma aislada, siendo nutrientes utilizados por las células para la obtención de energía, o metabolitos intermediarios de procesos biológicos como la respiración celular y la fotosíntesis.La dihidroxiacetona es un intermediario activo en el metabolismo de la glucosa.
La ribosa forma parte de nucleótidos en estado libre como el ATP(adenosín-trifosfato) y el ARN. Se encuentra en el citosol, en los ribosomas y en el interior del núcleo de las mitocondrias y de los cloroplastos. La glucosa es muy abundante en las células vegetales, y es el monosacárido más importante en las células animales. Es el nutriente favorito de las células que, mediante el proceso de respiración celular, degradan total o parcialmente la molécula para obtener energía. Se encuentra en estado libre en el citosol, y formando parte de polímeros en la pared celular de células vegetales y el glucocálix de células animales.6. Glúcidos.a) Concepto y clasificación: Los glúcidos se conocen también como hidratos de carbono o carbohidratos. Son biomoléculas constituidas por átomos de carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O) en una proporción como la que indica su fórmula empírica CnH2nOn; pueden contener excepcionalmente átomos de otros elementos como nitrógeno (N), azufre (S) o fósforo (P). Los más simples se llaman osas o monosacáridos; de la unión de estos monómeros se obtienen moléculas más complejas llamadas ósidos, que pueden contener un número variable de osas e incluso fracciones moleculares diferentes como lípidos o proteínas. Los ósidos constituidos solo por osas se denominan holósidos; se diferencian en oligosacáridos, que contienen entre dos y diez monosacáridos, y polisacáridos, formados por múltiples unidades repetitivas de monosacáridos. Los polisacáridos se diferencian en dos grupos: lo homopolisacáridos, formados por la repetición de un único monómero, y los heteropolisacáridos, de composición más variada, ya que contienen más de un tipo de monómero. Los ósidos más complejos se denominan heterósidos. Surgen de la combinación de un conjunto de monosacáridos con fracciones moleculares de naturaleza no glucídica, como proteínas o lípidos.b) Con la ayuda de dos ejemplos en el reino vegetal, comenta las funciones principales que desempeñan en los seres vivos: Dos polímeros de especial importancia en el reino vegetal:El almidón es un polisacárido de reserva formado por moléculas de á-D-glucosa que constituyen dos tipos de estructuras:La amilosa. Constituida por la unión de moléculas de glucosa mediante enlaces (1>4) que forman cadenas lineales con arrollamiento helicoidal.La amilopectina. Muy ramificada, con un esqueleto formado por monómeros de glucosa con uniones (1>4) y puntos de ramificación con enlaces (1>6). Se encuentra en los plastos de las células vegetales, y es abundante en los órganos de reserva de plantas como tubérculos, semillas o raíces. Las células necesitan cantidades variables de energía, que obtienen preferentemente a través de la degradación de la glucosa; los vegetales almacenan este monosacárido en forma de almidón para evitar cambios en la presión osmótica.La celulosa es un polisacárido estructural formado por moléculas de â-D-glucosa con enlaces (1>4). Las cadenas lineales, dispuestas en paralelo, se unen mediante enlaces de hidrógeno, originando fibras de diferente grosor que forman capas o láminas en dirección alternante, y constituyendo el entramado esencial de la pared celular vegetal. Su función principal es dar forma a las células vegetales, y contribuir a la protección y soporte mecánico de las plantas.7.a) ¿Cuándo se dice que un carbono es asimétrico?:

Un carbono es asimétrico cuando está unido a cuatro radicales diferentes entre sí

b) ¿A qué da lugar la existencia de un carbono asimétrico?: La presencia de un carbono asimétrico determina la estereoisomería y la actividad óptica.La estereoisomería la presentan moléculas aparentemente iguales, pero con diferentes propiedades, debido a que sus átomos tienen diferente disposición espacial. Entre los esteroisómeros se distinguen: Enantiómeros: la posición de todos los -OH varía,Los enantiómeros son imágenes especulares;

Epímeros: solo varía la posición de un grupo -OH

c) ¿Cuáles son los carbonos asimétricos en la D-glucosa
?:Los carbonos asimétricos en la molécula de á-D-glucosa son los intermedios (2, 3, 4 y 5).
d)¿Cuál es el carbono que determina las configuraciones D y L cuando hay más de un carbono asimétrico?

El carbono asimétrico más alejado del grupo carbonilo

9. ¿Qué circunstancia determina la actividad óptica de una molécula? ¿Presenta isómeros ópticos el gliceraldehído? En caso afirmativo, nómbralos correctamente: La actividad óptica de una molécula, capacidad de desviar el plano de polarización de un haz de luz polarizada, está determinada por la presencia de, al menos, un carbono asimétrico en dicha molécula. Cada molécula efectúa una rotación del plano de polarización hacia la derecha o hacia la izquierda:- Cuando la rotación es en el sentido de las agujas del reloj, se denominan dextrógiras o (+).- Cuando la rotación es contraria a las agujas del reloj, son levógiras o (-); La presencia de carbonos asimétricos determina también que moléculas aparentemente iguales tengan diferentes propiedades por tener sus átomos diferente disposición espacial, siendo estas moléculas isómeras. El gliceraldehído es una aldotriosa cuyo carbono intermedio es asimétrico por estar unido a cuatro radicales diferentes entre sí. Por este motivo, es una molécula ópticamente activa, y presenta estereoisomería. Uno de los isómeros es el reflejo o imagen especular del otro, por lo que son enantiómeros, y se denominan:- Forma D cuando el -OH del carbono asimétrico está a la derecha.- Forma L cuando el -OH del carbono asimétrico está a la izquierda. 10.¿Qué tipo de glúcido es la sacarosa?:
Es un disacárido formado por la unión dicarbonílica (1 > 2) de a

-D-glucosa y b-D-fructosa

11.a) ¿En qué se diferencian las aldosas y las cetosas?:Los monosacáridos son, químicamente, polihidrosialdehídos o cetonas, es decir, polialcoholes (poseen varios grupos -OH) con un grupo aldehído (-CHO) o cetona (-CO).
-Aldosas:

Tienen un grupo aldehído en C

1, y grupos hidroxilo en el resto de los carbonos.–
Cetosas:

Tienen un grupo funcional cetona en C2, y grupos hidroxilo en el resto de la cadena

b) ¿Qué repercusión tiene la presencia de un carbono asimétrico en las moléculas?: La presencia de un carbono asimétrico determina la estereoisomería y la actividad óptica.La estereoisomería la presentan moléculas aparentemente iguales, pero con diferentes propiedades,por tener sus átomos diferente disposición espacial. Entre los esteroisómeros, se distinguen:- Enatiómeros:

La posición de todos los -OH varía. Son imágenes especulares

– Diastereoisómeros o epímeros:

Solo varía la posición de un grupo -OH

c) Cita el papel que te parezca más relevante de los desempeñados por los siguientes glúcidos:glucosa, ribosa, celulosa, almidón y glucógeno:
La glucosa es el monosacárido más importante en las células animales. Es el nutriente favorito de las células que, mediante el proceso de respiración celular, degradan total o parcialmente la molécula para obtener energía. Se encuentra en estado libre en el citosol, y formando parte de polímeros en la pared celular de células vegetales y el glucocálix de células animales.
La ribosa forma parte de nucleótidos en estado libre como el ATP (adenosín-tri-fosfato) y el ARN. Se encuentra en el citosol, en los ribosomas y en el interior del núcleo de las mitocondrias y de los cloroplastos.
La celulosa es un polisacárido estructural formado por moléculas de b-D-glucosa con enlaces (1>4).Su función principal es dar forma a las células vegetales, y contribuir a la protección y soporte mecánico de las plantas.
El almidón es un polisacárido de reserva formado por moléculas de a-D-glucosa.Se encuentra en los plastos de las células vegetales, y es abundante en los órganos de reserva de plantas como tubérculos, semillas o raíces. Las células necesitan cantidades variables de energía, que obtienen preferentemente a través de la degradación de la glucosa; los vegetales almacenan este monosacárido en forma de almidón para evitar cambios en la presión osmótica. El glucógeno es el homopolisacárido de reserva de las células animales. Se almacena en forma de gránulos en el hígado y en el músculo esquelético, donde se hidroliza fácilmente y rinde gran cantidad de glucosa cuando se requiere.

12.diferencia: a) Monosacárido y holósido:
Las osas o monosacáridos son los glúcidos más simples. De la unión de estos monómeros se obtienen moléculas más complejas llamadas ósidos, que, en el caso de estar constituidos solo por osas, se denominan holósidos.
b) Holósido y heterósido:De la unión de osas o monosacáridos se obtienen moléculas más complejas llamadas ósidos, que pueden contener un número variable de osas e incluso fracciones moleculares diferentes como lípidos o proteínas. Los ósidos constituidos solo por osas se denominan holósidos. Los ósidos más complejos se denominan heterósidos, y surgen de proteínas o lípidos.
c) Homopolisacárido y heteropolisacárido:
los homopolisacáridos, estan formados por la repetición de un único monómero; y los heteropolisacáridos, de composición más variada, ya que contienen más de un tipo de monómero.
d) Almidón y glucógeno: El almidón es el homopolisacárido de reserva de las células vegetales. Está formado por una mezcla de dos componentes con diferentes estructuras: la amilosa, y la amilopectina, Se encuentra en los plastos de las células vegetales, y es abundante en los órganos de reserva de las plantas como tubérculos, semillas o raíces. El glucógeno es el homopolisacárido de reserva de las células animales. Su constitución es similar a la de las cadenas de amilopectina pero posee mas ramificaciones.Se almacena en forma de gránulos en el hígado y en el músculo esquelético, donde se hidroliza fácilmente y rinde gran cantidad de glucosa cuando se requiere.13. Glúcidos: monosacáridos, disacáridos y polisacáridos. Estructura y función: Los glúcidos se conocen también como hidratos de carbono o carbohidratos. Son biomoléculas constituidas por átomos de carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O) en una proporción como la que indica su fórmula empírica CnH2nOn; pueden contener, excepcionalmente, átomos de otros elementos como nitrógeno (N), azufre (S) o fósforo (P).-
Los monosacáridos son los glúcidos más simples. Son sólidos cristalinos de color blanco y solubles en agua. Presentan un característico sabor dulce, por lo que también reciben el nombre de azúcares. Contienen entre 3 y 7 átomos de carbono; se denominan triosas, tetrosas, pentosas, hexosas o heptosas si el número de átomos de carbono es, respectivamente, 3, 4, 5, 6 ó 7. Químicamente, son polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas, es decir, polialcoholes (poseen varios grupos -OH) con un grupo aldehído (-CHO) o cetona (-CO). Según el grupo funcional principal, se clasifican en aldosas (tienen un grupo aldehído en el C1 y grupos hidroxilo en el resto de los carbonos) y cetosas (tienen un grupo funcional cetona en el C2 y grupos hidroxilo en el resto de la cadena).Se nombran anteponiendo el prefijo aldo- o ceto- al nombre que indica su número de átomos de carbono, seguido de la terminación -osa. Las aldopentosas y las hexosas en disolución no presentan estructura lineal, sino que adoptan estructuras cíclicas de forma pentagonal o hexagonal. Tienen gran interés por ser los monómeros constituyentes de todos los glúcidos. También se presentan libres, y actúan como nutrientes de las células para la obtención de energía, o como metabolitos intermediarios de importantes procesos biológicos como la respiración celular y la fotosíntesis. –
Los disacáridos son oligosacáridos; glúcidos de cadena corta formados por la unión de dos monosacáridos unidos mediante enlace O-glucosídico. Este enlace se establece entre dos grupos hidroxilo de diferentes monosacáridos, denominándose enlace monocarbonílico cuando interviene el hidroxilo del carbono anomérico del primer monosacárido, y enlace dicarbonílico si intervienen los hidroxilos de los carbonos anoméricos de ambos monosacáridos.
Algunos disacáridos -como la lactosa y la sacarosa- se encuentran libres en la naturaleza, presentando función energética; otros forman polímeros, como la maltosa (producto de la hidrólisis
del almidón o del glucógeno) y la celobiosa (producto de la hidrólisis de la celulosa). –
Los polisacáridos son polímeros constituidos por la unión de muchos monosacáridos mediante
enlaces O-glucosídicos, que originan largas cadenas moleculares, lineales o ramificadas. Cuando contienen una repetición de monosacáridos iguales se denominan homopolisacáridos; cuando están formados por monosacáridos diferentes son heteropolisacáridos.Pueden contener enlaces tipo a o b. Los enlaces a son más débiles, y se rompen y forman con gran facilidad, por lo que se encuentran en los polisacáridos con función de reserva. El enlace tipo b es mucho más estable y resistente, por lo que es característico de polisacáridos con función estructural.
Los polisacáridos de reserva se acumulan en gránulos insolubles en el citoplasma celular, siendo utilizados por los seres vivos como almacén de moléculas de glucosa, cuya degradación proporciona a las células la energía necesaria para mantener la vida. Los de mayor interés biológico son el Almidon,glucógeno,celulosa y quitina (Polímero lineal de N-acetil-b-D-glucosamina con enlaces b (1>4). Forma parte del exoesqueleto de los artrópodos y de las paredes celulares de los hongos. Su estructura es similar a la de la celulosa, y, como ella, forma capas alternas. Esto confiere una gran resistencia y dureza a los organismos. Se piensa que el exoesqueleto de quitina es una de las claves del gran éxito evolutivo de los artrópodos, ya que contribuye a su locomoción y les proporciona protección frente a las agresiones externas.)15. El almidón y el glucógeno son moléculas de reserva:a) Indica su composición y estructura:El almidón Está formado por una mezcla de dos componentes con diferentes estructuras: la amilosa, y la amilopectina El glucógeno es el homopolisacárido de reserva de las células animales. Su constitución es similar a la de las cadenas de amilopectina con enlaces á (1>4), aunque posee más ramificaciones en á (1>6); aproximadamente, una cada 8 ó 12 monómeros.b) Explica dónde llevan a cabo tal función:El almidón se encuentra en los plastos de las células vegetales, y es abundante en los órganos de reserva de las plantas como tubérculos, semillas o raíces.El glucógeno se almacena en forma de gránulos en el hígado y en el músculo esquelético, donde se hidroliza fácilmente y rinde gran cantidad de glucosa cuando se requiere.c) Diferencias estructurales y funcionales entre el almidón y la celulosa:El almidón es sintetizado durante la fotosíntesis, y se acumula en forma de gránulos de almidón dentro de la célula, bien en el interior de los cloroplastos o en los amiloplastos. Es un homopolisacárido formado por cadenas lineales y ramificadas constituidas por moléculas de a-D-glucosa, unidas mediante enlaces a (1>4) y puntos de ramificación con enlaces a (1>6). Es una molécula con función de reserva energética. La celulosa es un homopolisacárido lineal de b-D-glucosa con enlaces b (1>4). La unión de varias cadenas de celulosa origina fibras de diferente grosor, que forman capas o láminas en dirección alternante y constituye el entramado esencial de la pared celular vegetal. Es una molécula con función estructural.17.a) Explica en qué consiste el enlace O-glucosídico:Este tipo de enlace se establece entre el radical -OH del carbono hemiacetálico (carbono que porta el grupo aldehído o el cetónico en la fórmula lineal del monosacárido) y el grupo alcohol de otro monosacárido. El enlace es a-glucosídico cuando el primer monosacárido es a (el grupo -OH unido al carbono hemiacetálico está hacia abajo), y b-glucosídico cuando el primer monosacárido es b (el grupo-OH está hacia arriba).b) Describe brevemente las funciones biológicas más importantes de los glúcidos: Los disacáridos se encuentran libres en la naturaleza, presentando función energética, como la lactosa y la sacarosa; otros forman polímeros, como la maltosa (producto de la hidrólisis del almidón o del glucógeno) y la celobiosa (producto de la hidrólisis de la celulosa). Los polisacáridos presentan dos funciones :bien como sustancias de reserva o bien como moléculas estructurales.
Los polisacáridos de reserva se acumulan en gránulos insolubles en el citoplasma celular, siendo utilizados por los seres vivos como almacén de moléculas de glucosa, cuya degradación proporciona a las células la energía necesaria para mantener la vida. el almidón, en los organismos vegetales, y el glucógeno en los animales. Los polisacáridos estructurales proporcionan soporte y protección a diversas estructuras y organismos. La celulosa, que forma parte de la pared celular de las células vegetales, y la quitina, que constituye el exoesqueleto de los artrópodos. 18. La glucosa es el nutriente predilecto de todas las células. Explica por qué los animales no poseen almacenes de polisacáridos de reserva tan grandes como los vegetales: El glucógeno, polisacárido de reserva de los animales, tiene que almacenarse hidratado, por lo que su masa molecular aumenta considerablemente. Por este motivo, las reservas de glucógeno son limitadas y se agotan rápidamente.Las necesidades energéticas de los animales son mayores que las de los vegetales, por lo que en lugar de almacenes enormes de glúcidos, que dificultarían el desplazamiento, poseen reservas de grasa cuyo aporte energético es muy superior. 21.a) Explica qué son los polisacáridos. Cita tres polisacáridos e indica su función biológica:Los polisacáridos son polímeros constituidos por la unión de muchos monosacáridos mediante enlaces O-glucosídicos que originan largas cadenas moleculares, lineales o ramificadas. Cuando contienen una repetición de monosacáridos iguales se denominan homopolisacáridos; cuando están formados por monosacáridos diferentes son heteropolisacáridos.Pueden contener enlaces tipo a o b. Los enlaces a son más débiles, y se hidrolizan y polimerizan con gran facilidad, por lo que se encuentran en los polisacáridos con función de reserva. El enlace tipo b es mucho más estable y resistente, por lo que es característico de polisacáridos con función estructural. Los polisacáridos de reserva se acumulan en gránulos insolubles en el citoplasma celular, siendo utilizados por los seres vivos como almacén de moléculas de glucosa cuya degradación proporciona a las células la energía necesaria para mantener la vida. Los polisacáridos estructurales proporcionan soporte y protección a diversas estructuras y organismos. Los de mayor interés biológico son: –

Almidón

–

Glucógeno

-Celulosa.b)¿Qué ventajas crees que tiene la degradación total de la glucosa con respecto a su degradación parcial?:

Aporta una cantidad de energía muy superior

22. Las vacas lecheras dan cada día una media de entre 30 y 40 litros de leche, con un elevado contenido de grasa, glúcidos y proteínas. Y todo esto lo producen a partir de la hierba de la que se alimentan. Por sí mismas, no pueden digerir la celulosa. Consiguen hacerlo gracias a la gran cantidad de bacterias que tienen en su aparato digestivo.a) ¿Qué crees que tienen las bacterias (que les falta a las vacas) para poder digerir la celulosa?:La celulosa solo puede ser hidrolizada totalmente a glucosa por las enzimas denominadas celulasas.Estas enzimas son producidas por las bacterias que viven en el aparato digestivo de las vacas.b) Explica qué tipo de relación interespecífica se establece entre estas bacterias y la vaca:
La relación interespecífica en que ambos organismos obtienen beneficio se denomina simbiosis. En el aparato digestivo de las vacas, las bacterias disponen de alimento y, a su vez, les proporcionan las enzimas necesarias para digerir la celulosa.23.a)Cita compuestos de interés biológico, donde aparezcan enlaces á (1>6).
Los glúcidos que presentan enlaces á (1>6) son los polisacáridos de reserva. Se acumulan en gránulos insolubles en el citoplasma celular, siendo utilizados por los seres vivos como almacén de moléculas de glucosa cuya degradación proporciona a las células la energía necesaria para mantener la vida. Los de mayor interés biológico son:Almidon y glucogeno.b) Cita algún compuesto estructural que forme parte de los vegetales: