Nuestra particular inmersión en las biomoléculas se ha estado centrando durante las últimas clases en las biomoléculas orgánicas, más concretamente unas esenciales para nuestro organismo; los glúcidos.
Para comenzar, realizamos una lluvia de ideas donde recordamos todo lo aprendido en cursos anteriores, y posteriormente profundizamos más sobre este especial grupo de biomoléculas. Comúnmente denominados azúcares, son un grupo de biomoléculas orgánicas muy abundante en la naturaleza. Están formados por C, H y O principalmente, y además, algunos pueden tener átomos de Nitrógeno o Azufre. Los glúcidos se clasifican en monosacáridos u osas, y en ósidos.
Los monosacáridos están compuestos por moléculas de entre 3 y 7 carbonos y su fórmula empírica es (CH2O)n. Dentro de sus propiedades físicas encontramos su solubilidad, su color blanco y su sabor dulce. Dentro de las químicas, destaca que son moléculas reductoras, es decir, se oxidan y son capaces de ceder electrones para que en el Reactivo de Fehling, el Cu2+, los recoja y se reduzca. Al ciclarse pueden adoptar dos formas, furanosa (pentágono) y piranosa (hexágono) con su respectivo enlace. Además, los monosacáridos pueden clasificarse en:
Polihidroxialdehídos: cuyo grupo carbonílico está en el primer carbono.
Polihidroxicetonas: cuyo grupo carbonílico está en una posición distinta al primer carbono.
Los monosacáridos pueden unirse entre sí mediante la acción de enlaces (hidrólisis) O-glucosídicos o N-glucosídicos. Diferenciamos: diferentes tipos de ósidos.
Holósidos: formados únicamente por estructuras glucídicas, donde a su vez destacan los oligosacáridos, compuestos por la unión de entre 2 y 10 monosacáridos, y entre los que también mencionamos algunos disacáridos importantes como la maltosa o la lactosa y sus respectivos enlaces, y los polisacáridos, formados por la unión de más de 10 monosacáridos. Finalmente, en este grupo también encontramos los polisacáridos, como el almidón, el glucógeno, el agar-agar o la pectina.
Heterósidos: formados por la unión de glúcidos con otras biomoléculas como proteínas dando lugar a proteoglucanos, péptidoglucanos y glucoproteínas; y a lípidos, formando glucolípidos. Poseen importantes funciones, como estructurales (membrana).
He de decir que este nuevo tema me ha sorprendido mucho por la cantidad de información nueva que hemos aprendido, que ya no pensaba que fuéramos a profundizar tanto en la materia. Me ha parecido muy oportuno que vayamos a hacer una práctica en el laboratorio sobre el reconocimiento de los glúcidos. Para terminar, he realizado un esquema para así afianzar y relacionar toda la información aprendida.
Por otra parte, he realizado las cuestiones propuestas sobre los glúcidos, al igual que las de repaso de selectividad.
PREGUNTAS GLÚCIDOS:
1) La D-glucosa es una aldohexosa.
Explica:
a) ¿Qué significa ese término?
Se denomina de esa forma debido a: Aldo- por que viene de las aldosas, tiene en el carbono 1 un grupo aldehído y grupos hidroxilos en el resto, después, -hex- es debido a que la glucosa está formada por 6 carbonos, y por último -osa es debido a que la glucosa está dentro del grupo monosacáridos, y es la terminación propia que reciben.
b) ¿Qué importancia biológica tiene la glucosa?
Es el principal nutriente de los seres vivos y se degrada total o parcialmente en el citoplasma celular (respiración celular) para obtener la energía después de su oxidación, tiene capacidad de atravesar la membrana plasmática.
c) ¿Qué diferencia existe entre la D-glucosa y la L-glucosa, y entre la α y la β D- glucopiranosa?
D-: -OH se encuentra a la derecha del carbono asimétrico más alejado del grupo carbonilo.
L-: el -OH se encuentra a la izquierda del carbono asimétrico más alejado del grupo carbonilo.
A la hora de ciclar la molécula D-glucosa (fórmula de Haworth) los seis átomos de carbono dan lugar a una piranosa (forma hexagonal) . Dicho -OH puede estar situado al otro lado del plano donde está situado el – CH2OH dando así lugar al anómero α o estar situado en el mismo plano dando así lugar al anómero ß.
2. a) cita un ejemplo diferente para cada uno de los tipos diferenciados en la clasificación 1, 2 y 3 (total 7 moléculas).
Monosacáridos: Glucosa
Oligosacáridos: Maltosa
Polisacáridos: Quitina
Homopolisacáridos: Almidón
Heteropolisacáridos: Pectinas
Función energética (reserva): Glucógeno
Función estructural: Celulosa
b) ¿En base a qué criterio se establece la clasificación número 2 ?
La clasificación número dos se establece en función de si el glúcido está formado por la repetición de un único monómero (homopolisacárido) o por más de un tipo de monómero (heteropolisacárido).
3. En relación a los glúcidos:
a) Indica cuál de los siguientes compuestos son monosacáridos, disacáridos o polisacáridos: fructosa, almidón, lactosa, celulosa y glucógeno.
Monosacáridos: fructosa.
Disacáridos: lactosa.
Polisacáridos: almidón, celulosa y glucógeno.
b) Indica en qué tipo de organismos se encuentran los polisacáridos indicados en el apartado anterior.
La celulosa y el almidón los encontramos en vegetales, mientras que el glucógeno lo encontramos en células animales.
c) Indica cuál es la función principal de los polisacáridos indicados en el apartado a).
El glucógeno y el almidón tienen función de reserva energética en las células animales y vegetales, respectivamente. Mientras que la celulosa tiene función estructural ya que forma parte de las paredes celulares y le aporta su rigidez característica.
d) Cita un monosacárido que conozcas y que no se encuentre en la relación incluida en el apartado a)
La glucosa.
e)
f)
EJERCICIOS SELECTIVIDAD.
1) Explica qué son los bioelementos primarios, los bioelementos secundarios y los oligoelementos, dando cuatro ejemplos de cada uno de ellos.
Los bioelementos pueden ser clasificados en función de la cantidad de elementos pertenecientes a la tabla periódica que los conforme. De este modo, diferenciamos los primarios (96% del peso del organismo) como el carbono o el oxígeno y los cuales son esenciales para la existencia de vida, y los secundarios, que suponen un 4% de nuestro peso y distinguimos el cloro o el sodio Finalmente, los oligoelementos se encuentran en una proporción inferior al 0,1% y pese a esto pues su carencia puede conllevar graves trastornos para los organismos. Algunos ejemplos son el hierro, cobre o el zinc.
2. Define que es una disolución tampón o amortiguadora. Indica porqué es importante para los seres vivos el mantenimiento del pH.
Una solución amortiguadora o tampón es aquella compuesta por un ácido débil con su base conjugada. Su función principal es mantener estable el pH de la disolución al añadir un ácido o una base. El mantenimiento del pH es importante para los seres vivos para el correcto funcionamiento de la actividad enzimática, entre otros, y además un desequilibrio de nuestro pH puede desencadenar enfermedades como el cáncer. Hay 2 tipos de disoluciones tampón: el tampón fosfato que en una reacción en la que el H2PO4, da lugar a HPO4 y protones, y el H2CO3, que da lugar a HCO3 y protones.
3. Explica brevemente:
a) ¿Qué diferencia estructural hay entre una aldosa y una cetosa?
Las aldosas contienen un grupo aldehído en el carbono 1, mientras que las cetosas tienen un grupo cetonas en el carbono 2.
b) Relaciona los conceptos de carbono asimétrico y esteroisómeros.
Los esteroisómeros son moléculas aparentemente iguales, pero con propiedades diferentes debido a que sus átomos tienen diferente disposición en el espacio, gracias a la presencia de arbonos asimétricos que cambian el orden de sus grupos hidroxilo.
Actividad 2:
1) La frase “el gliceraldehido es una aldotriosa y la dihidroxiacetona es una cetotriosa” ¿es verdadera o falsa? ¿Pueden tener diferentes esteroisómeros estas moléculas? Justifica las respuestas.
La afirmación es verdadera ya que el gliceraldehído posee un grupo aldehído, por lo tanto, es una aldosa, y al estar formado por 3 átomos de carbono hablamos de una triosa. Así mismo, la dihidroxicetona consta de un grupo cetona, por ello es una cetosa, y también está compuesta de tres carbonos así que se trata de una triosa.
El gliceraldehído puede tener diferentes esteroisómeros ya que tiene un carbono asimétrico y la dihidroxiacetona no los tiene debido a que no tienen carbono asimétrico.
2) El suero fisiológico que se inyecta en la vía intravenosa a los enfermos es isotónico respecto al medio intracelular de los glóbulos rojos ¿Por qué es importante que sea así? ¿Qué ocurriría si el medio en el que se encontraran los glóbulos rojos fuera hipertónico? ¿Y si fuera hipotónico?
Los glóbulos rojos se encuentran de forma natural en el plasma sanguíneo, que a su vez es un medio isotónico. Es importante que sea isotónico porque así la concentración de sales minerales es igual tanto en el exterior como el interior celular. En el caso de que el suero fuese hipertónico el agua intracelular saldría por ósmosis para intentar igualar las concentraciones; eso produciría que el glóbulo se “arrugase” (crenación) hasta tal punto que la célula podría morir. Sin embargo, si el suero es hipotónico el agua del medio se introduciría en el interior de la célula por ósmosis produciendo que esa se hinchase (hemólisis o citólisis para el resto de células diferentes de los glóbulos rojos) y que pudiese explotar y morir de la misma forma.
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