Carbohidratos

CARBOHIDRATOS Los carbohidratos pueden definirse como polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas, se clasifican como monosacáridos, disacáridos y oligosacáridos. Los polisacáridos se hidrolizan y forman muchos monosacáridos. Los polihidroxialdehídos se conocen como aldosas y las polihidroxicetonas como cetosas. Las aldosas y cetosas se subdividen de acuerdo a la cantidad de átomos en la cadenaprincipal. Monosacáridos La estereoquímica es la clave para entender la estructura de los carbohidratos. Las proyecciones de Fischer son particularmente adecuadas para estudiar los carbohidratos. El gliceraldehído es la fórmula fundamental en la estereoquímica de los carbohidratos.
CHO H OH CH2OH D-(+)-gliceraldehido
CHO HO H CH2OH L-(-)-gliceraldehido

En estas proyecciones con el carbono delaldehído en la parte superior, el grupo hidroxilo de C-2 apunta hacia la derecha en el (+)-gliceraldehído y a la izquierda en el (-)-gliceraldehído. Cuando los compuestos tienen arreglos espaciales de los sustituyentes análogos al D-(+) y al L-(-)-gliceraldehído se dice que tienen las configuraciones D y L respectivamente. Se puede decir que el gliceraldehído es el carbohidrato más simple. Es unaaldotriosa que contiene un centro de quiralidad, por lo que existe en dos formas enantioméricas. En grado de complejidad, siguen las aldotetrosas, que son los cuatro estereoisómeros del 2,3,4-trihidroxibutanal. Las proyecciones de Fischer se forman orientando la molécula en conformación eclipsada con el grupo carbonilo en la parte superior.
O H H OH OH CH2OH
O H H CH2OH L-(+)-Eritrosa HO HO O H HOOH H CH2OH L-(+)-Treosa
O HO H H OH CH2OH D-(-)-Treosa

D-(-)-Eritrosa

La primera es la D-eritrosa. El prefijo D indica que la configuración en el centro de quiralidad con mayor número es análoga a la del D-gliceraldehído (el –OH se encuentra a la derecha). En la eritrosa ambos grupos hidroxilo se encuentran en el mismo lado (“cis”). Los otros dos estereoisómeros tienen los grupos en ladosopuestos (“trans”) y se llaman D y L-treosa y son enantiómeros entre sí. Las aldopentosas tienen tres centros de quiralidad. Los ocho estereoisómeros se dividen en cuatro D-aldopentosas y cuatro L-aldopentosas enantioméricas. Se llaman ribosa, arabinosa, xilosa y lixosa.

O H H H OH OH OH OH
D-(-)-Ribosa

O HO H H H OH OH OH
D-(-)-Arabinosa

O H HO H OH H OH OH
D-(+)-Xilosa

O HO HO HH H OH OH
D-(+)-Lixosa

Entre las aldopentosas, la D-ribosa es un componente de los ácidos ribonucleicos, La D-xilosa se encuentra como polisacárido en los olotes y la madera. Las aldohexosas incluyen algunos de los monosacáridos más conocidos, así como uno de los compuestos más abundantes en la tierra, la D-glucosa. Las aldohexosas tienen cuatro centros de quiralidad y son posibles 16estereoisómeros, 8 pertenecen a la serie D y 8 a la serie L. De todos los monosacáridos, el mejor conocido es la D-glucosa, es el más importante y el más abundante. La D-galactosa es un componente de muchos polisacáridos, se obtiene por la hidrólisis de la lactosa, disacárido de D-glucosa y D-galactosa. Las aldosas tienen dos grupos funcionales, el C=O y el OH, que pueden reaccionar entre sí formando unhemiacetal cíclico. La formación de hemiacetales cíclicos es más común cuando se forman anillos de cinco y seis miembros. A los hemiacetales cíclicos de cinco miembros de los carbohidratos se les llama furanosas y a los de seis miembros piranosas. El carbono del anillo que se deriva del grupo carbonilo se llama carbono anomérico. Las aldosas existen casi exclusivamente en forma cíclica en elequilibrio. Para visualizar con más claridad la formación del anillo de furanosa, se dibuja la proyección de Fischer en una forma que más se adapte a la cíclica, manteniendo la estereoquímica de cada centro de quiralidad.
O H H OH OH CH2OH

H H H OH

H O

H OH

O

D-(-)-Eritrosa

En el anillo de furanosa, de cinco miembros, el carbono anomérico es un nuevo centro de quiralidad, su grupo...