Monosacáridos: Estructura, Propiedades y Enlaces Glucosídicos

Fórmula Empírica y Clasificación de los Monosacáridos

Fórmula empírica: CnH2nOn

Clasificación:

• Monosacáridos u OSAS: Unidades básicas no hidrolizables.
• ÓSIDOS: Asociación de monosacáridos.
• HOLÓSIDOS: Solo monosacáridos.
• OLIGOSACÁRIDOS: De 2 a 10 monosacáridos.
• POLISACÁRIDOS: Polímeros formados por más de 10 monosacáridos.
• HETERÓSIDOS: Por +moléculas no glucídicas

Estructura de los Monosacáridos

• Son unidades básicas de los glúcidos.
• En estado natural poseen de 3 a 7 átomos de carbono.
• Son polialcoholes con una función aldehído (aldosas) o cetona (cetosas).

Propiedades de los Monosacáridos

• Solubles en agua
• Sólidos (cristalinos)
• Color blanco
• Dulces
• Poder reductor
• Tienen isomería: desvían la luz polarizada

Isomería en los Monosacáridos

Los isómeros son compuestos químicos con la misma fórmula empírica pero distintas propiedades. Los ESTEREOISÓMEROS aparecen cuando existen uno o más carbonos asimétricos (unidos a cuatro radicales distintos). La variación en la posición de los OH de los carbonos asimétricos conlleva la aparición de los isómeros.

• Forma D: Cuando el OH del último carbono asimétrico está a la derecha.
• Forma L: Cuando el OH del último carbono asimétrico está a la izquierda

Clases de Estereoisómeros

• Enantiómeros: Isómeros especulares. Tienen todos los OH de los carbonos asimétricos en posición opuesta
• Epímeros: Difieren en la posición de un solo OH

El número de estereoisómeros, para un monosacárido dado, es de 2^n, siendo n el número de átomos de carbono asimétricos que tenga.

Isómeros que Desvían la Luz Polarizada

• Dextrógiros (+): Desvían la luz polarizada a la derecha.
• Levógiros (-): Desvían la luz polarizada a la izquierda.

Propiedades Químicas de los Monosacáridos

• Poder reductor por las características reductoras del grupo carbonilo.
• Forman glucósidos, responsables de la formación de los demás grupos de glúcidos.

Ciclación

Algunos monosacáridos se comportan en disolución como si tuvieran un carbono asimétrico más, se debe a que la molécula adopta una forma cíclica gracias a la formación de un enlace intramolecular entre el grupo aldehído (C1) y el penúltimo grupo alcohol (C5).

• Enlace hemiacetal: Entre un grupo alcohol y un aldehído.
• Enlace hemicetal: Entre un grupo alcohol y una cetona.

Al cerrarse el ciclo, el carbono asimétrico se transforma en carbono anomérico:

• Alfa (α): El OH del carbono anomérico se dirige hacia abajo, posición trans respecto al grupo CH2OH único al último carbono asimétrico.
• Beta (β): El OH del carbono anomérico hacia arriba, posición cis

Las 2 formas (alfa y beta) son interconvertibles a través de la cadena abierta MUTARROTACIÓN.

El Enlace Glucosídico

Los monosacáridos pueden unirse entre sí mediante enlace O-glucosídico, liberándose en el proceso una molécula de agua. Resulta de la formación de un acetal (o cetal) entre el carbono carbonílico de un monosacárido y un grupo hidroxilo de otro monosacárido. Puede ser de dos tipos, α o β, según sea α o β la configuración del monosacárido que aporta al enlace el átomo de carbono carbonílico.

Propiedades de los Monosacáridos con un Enlace Glucosídico

• El carbono anomérico pierde el carácter reductor.
• Se estabiliza la forma anomérica y no hay mutarrotación.
• El enlace glucosídico se puede romper por hidrólisis ácida o por enzimas glucosidasas.

Enlaces Glucosídicos Monocarbonílicos

En los que sólo está implicado el carbono carbonílico de un monosacárido, se desprende 1 molécula de H2O y se enlazan. El segundo monosacárido mantiene su carbono anomérico libre, así que presenta poder reductor.

Enlaces Glucosídicos Dicarbonílicos

En los que están implicados los carbonos carbonílicos de los dos monosacáridos enlazados, α o β, no tienen poder reductor y no se pueden polimerizar.