Tema 6 (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Bioquímica
Año del apunte 2014
Páginas 12
Fecha de subida 02/11/2014
Descargas 17
Subido por

Vista previa del texto

6. GLÚCIDS Els glúcids els podem dividir en monosacàrids, disacàrids i polisacàrids segons la seva complexitat.
MONOSACÀRIDS (CH2O)n Els podem trobar en forma d’aldehid o de cetona (aldoses i cetoses).
Els més petits són l’aldotriosa i la cetotriosa (3 carbonis cada un).
Són solubles en aigua pels grups hidroxils (a diferència dels lípids). Estan formats per cadenes no ramificades.
Els carbohidrats, tots menys un (dihidroxicetona) tenen la seva imatge especular. El C2 té els 4 enllaços units a 4 grups diferents. Anomenem la molècula D si el carboni anomèric té el grup hidroxil a la dreta i L a l’inrevés (segons la llum polaritzada). D i L són imatge especular - són enantiòmers. Per passar d’un a l’altre s’ha de trencar un enllaç.
Representem els enllaços horitzontals cap endavant i els verticals cap enrere.
Si els carbohidrats tenen més carbonis, hi pot haver més C quirals, i trobarem més estereoisòmers. L’únic sucre que no té cap carboni quiral és la cetotriosa/ dihidroxicetona.
ESTRUCTURA MONOSACÀRIDS – D-Aldoses El nombre d’estructures diferents (estereoisòmers) dependrà del nombre de carbonis quirals i correspondrà a 2n , on n és el nombre de C quirals.
Per exemple, les aldotetroses: tenen 2 C quirals. El nombre d’estereoisòmers serà 22 per tant tindrem 4 estereoisòmers que seran D/L eritrosa i D/L citrosa. Per saber si és D/L, ens fixem en el C que està més allunyat del C que porta el doble enllaç amb l’oxigen. Els carbohidrats majoritàriament els trobem en forma D.
Algunes de les aldoses més importants i abundants són: D – Cetoses En aquest cas trobem 2n-1 estereoisòmers.
EPÍMERS Parlem d’epímers quan en un dels centres quirals hi ha una sola diferència.
Per exemple: la manosa i la glucosa es diferencien només en el C2; la manosa és un epímer de la glucosa a nivell del carboni 2.
Un altre exemple: la galactosa és un epímer de la glucosa en el carboni 4.
Quan aquests sucres estan en solució, els monosacàrids de més de 4 àtoms de carboni tendeixen a ciclar-se. Les reaccions que tenen lloc són: La reacció sempre té lloc entre l’oxigen unit amb doble enllaç al carboni i un hidroxil de la mateixa cadena.
Quan és un aldehid es forma una hemiacetal. Si és una cetona es forma una hemiketal. La única diferencia és que un dels enllaços unit al carboni en el cas dels aldehids és un hidrogen i en les cetones és una altra cosa.
Quan es forma una forma cíclica, apareix un nou centre quiral. Parlarem d’α o β en funció de si l’hidroxil del carboni 1 està a dalt (β) o a baix (α).
Es formen piranoses quan parlem d’anells de 6 àtoms i furanoses quan parlem d’anells de 5 àtoms. Si hi ha 6 àtoms és perquè el C1 s’uneix a l’OH del C5, i si n’hi ha 5 és perquè el C2 s’uneix a l’OH del C5. Furanosa i piranosa són dues formes anomèriques.
En el cas de la glucosa, es formen 2 formes anomèriques.
MUTOROTACIÓ Per passar d’α a β s’ha de trencar un enllaç, per tant parlem de configuracions diferents. Si no cal trencar un enllaç, parlem de conformacions diferents.
El pas de la forma α a β s’anomena mutorotació i representa el trencament d’un enllaç.
Els cercles no són plans, trobem que els monosacàrids ciclats tenen isòmers conformacionals (forma de cadira o de nau).
Majoritàriament trobem conformació cadira.
Pels que tenen residus molt grans, trobem la forma nau.
A nivell d’interaccions estèriques, donen menys problemes els que tenen forma nau.
ISÒMERS DE CONFIGURACIÓ Enantiòmers. Estereoisòmers que són imatges especulars un de l’altre. El C asimètric més allunyat de l’adehid determina la designació D / L.
Diastereoisòmers. Estereoisòmers que no són imatges especulars un de l’altre.
Anòmers. Estereoisòmers que difereixen en la configuració del C anomèric.
CONFORMACIONALS Molècules amb la mateixa configuración estereoquímica però que difereixen en la conformació tridimensional.
EXEMPLES DELS DERIVATS D’HEXOSES D’INTERÈS BIOLÒGIC - L’Àcid siàlic actua com a receptors de molts virus.
- La segona i tercera molècula són importants a la paret bacteriana.
- Els desoxisucres tenen un H al C5 i formen part de les glucoproteïnes.
- β-D-glucosa: substitueix un OH per un grup amino, formant la β-D-glucosamina.
També pot incorporar grups fosfats, fet que provoca la seva activació i impediex que la glucosa sigui permeable a la membrana.
- També es poden oxidar els carbonis OXIDACIÓ MONOSACÀRIDS i ENLLAÇ O-GLUCOSÍDIC Els sucres tenen capacitat reductora. Per exemple, la glucosa s’oxida i passa a tenir forma d’àcid i això pot reduir metalls com el Coure II a Coure I. Bàsicament els sucres lineals tenen aquesta capacitat ja que els sucres ciclats no tenen cap grup aldehid que es pugui oxidar.
També tenen capacitat per formar un enllaç O-glucosídic.
Aquest enllaç es forma entre l’hidroxil del carboni anomèric i un altre hidroxil d’un altre monosacàrid. Així, el carboni anomèric del primer monosacàrid deixa de ser un hemiacetal per passar a ser un acetal. Hem de tenir en compte que ara, en el disacàrid format, el primer ja no pot tornar a fer-se lineal (pel poder reductor), però el segon encara sí, ja que conserva l’hemiacetal (si que té poder reductor). Perquè la glucosa passi a la forma lineal, s’han de trencar dos enllaços i es requereix d’activitat enzimàtica.
Alguns exemples de disacàrids són: maltosa (dos glucoses, enllaç α 1-4); fructosa (enllaç β 1-4).
Es perd el poder reductor quan els carbonis que formen l’enllaç són els anomèrics.
DISACÀRIDS POLISACÀRIDS 12/03/14 Són grups de diferents monosacàrids. Es diferencien en funció de la longitud de la seva cadena (número de residus) i en funció del tipus de monosacàrid que es repeteix o de si s’alterna amb algun altre.
Parlem d’homopolisacàrids si no s’alternen diferents monosacàrids i d’heterosacàrids si sí passa. Poden ser lineals o poden ser cadenes ramificades tant en homo com en hetero.
En general els polisacàrids s’anomenen glicans.
Com a exemples d’homopolisacàrids tenim el midó i el glicogen (els dos emmagatzemen energia) i també la cel·lulosa i la quitina (ambdues amb funció estructural).
HOMOPOLISACÀRIDS ESTRUCTURA DEL MIDÓ – AMILOSA I AMILOPECTINA Dins el midó trobem dos homopolisacàrids. Un s’anomena amilosa, està format de múltiples unitats de glucosa units amb enllaços α 1-4. Aquests enllaços permeten doblegar-se i permeten l’estructura doblegada que té l’amilosa.
Estructura de l’amilosa i cadena lineal dels enllaços (a dalt).
L’altre s’anomena amilopectina i és com l’amilosa però amb ramificacions que es formen amb enllaços α 1-6. En el C6 de tant en tant s’hi uneix una altra molècula de glucosa.
Tindrem extrems reductors i no reductors; els reductors seran els que s’han anat unint (l’extrem sempre serà reductor), sempre que s’uneixin 1-4. El primer monosacàrid mai serà reductor.
ESTRUCTURA DE LA CEL·LULOSA Formada per glucosa (D-glucosa) però amb enllaços β 1-4. El grup hidroxil es troba a dalt i en el següent a baix, i així successivament.
L’estructura està estabilitzada per ponts d’hidrogen.
HETEROPOLISACÀRIDS ESTRUCTURA DELS GLICOSAMINOGLICANS Són repeticions de disacàrids. Com a exemples tenim els glicosaminoglicans, com ara el condroitin, l’heparina i el queratansulfats.
Tenen una elevada càrrega negativa que fa que no siguin tan compactes. A més de l’enllaç O-glicosídic han incorporat residus d’àcid carboxílic. Formen part de la matriu extracel·lular, normalment es troben units a proteïnes fibroses com ara col·lagen o fibres d’ elastina.
L’heparina és important com a coagulant en sang.
ESTRUCUTRA I FUNCIÓ D’ALGUNS POLISACÀRIDS GLICOCONJUGATS PROTEOGLICANS: es troben superfície cel·lular o matriu extracel·lular. Estan formats per glicosaminoglicans units covalentment a una proteïna de membrana o una proteïna secretada. Alguns poden formar agregats de gran pes molecular.
GLICOPROTEÏNES: es troben a la cara externa de la membrana plasmàtica, matriu extracel·lular i sang. També a l’interior de la cèl·lula (Golgi, grànuls secretors i lisosomes). Són oligosacàrids generalment més petits i més complexes que els glucosaminoglucans dels proteoglicans, i es troben units covalentment a proteïnes.
Portadors d’informació, reconeguts específicament per altres proteïnes.
GLICOLÍPIDS: lípids de membrana que contenen polisacàrids hidrofílics. Llocs de reconeixement d’altres proteïnes.
Paper dels oligosacàrids en el reconeixement i adhesió a la superfície cel·lular: - Antígens del grup sanguini: estan diferenciats per la glicosilació Receptors de membrana per varis bacteris – proteïnes transmembranals i glicà Receptors en les cèl·lules T reconegudes per altres cèl·lules del sistema immunitari Manosa – 6 – fosfat  receptor d’enzims lisosomals  mucopolisacaridosis.
La manca d’un enzim lisosomal provoca que s’acumuli gran quantitat del substrat d’aquest enzim que no pot actuar.
...