Introducció als Glúcids

Introducció als Glúcids

• Els glúcids, també anomenats hidrats de carboni o carbohidrats, són les biomolècules més abundants a la natura.
• Estan formats per carboni, oxigen i hidrogen, i algunes vegades incorporen nitrogen, sofre i fòsfor.
• La seva fórmula general és (CH2O)n.
• Els glúcids es poden classificar com a aldoses, que són aldehids polihidroxilats, o com a cetoses, que són cetones polihidroxilades.
• L'organisme obté glúcids de la dieta (exògens) i també els sintetitza al fetge i l'escorça suprarenal (endògens).

Funcions dels Glúcids

• Són una font d'energia: 1 gram de glúcids equival a 4 kcal.
• Serveixen com a reserva d'energia: al fetge per mantenir la glucèmia i als músculs per la contracció muscular.
• Tenen funció estructural, ja que formen part dels àcids nucleics (ADN i ARN) i de les membranes de bacteris i plantes.

Classificació dels Glúcids

• Els glúcids es classifiquen com a monosacàrids, oligosacàrids o polisacàrids depenent de la seva estructura i el nombre de monosacàrids que els componen.

Monoscarids

• Són els monòmers dels glúcids i tenen de 3 a 8 àtoms de carboni.
• Dos dels monosacàrids més senzills són el gliceraldehid i la dihidroxiacetona.
• Els monosacàrids són sòlids, cristal·lins, blancs, hidrosolubles, de sabor dolç, fàcilment oxidables i capaços d'associar-se amb grups amino (-NH2).
• Presenten activitat òptica a causa dels carbonis asimètrics, excepte la dihidroxicetona.

Aldoses

• Les aldoses són monosacàrids amb un grup aldehid.
• Alguns exemples d'aldoses són:
  • Trioses: D-gliceraldehid
  • Tetroses: D-eritrosa
  • Pentoses: D-ribosa, D-arabinosa
  • Hexoses: D-glucosa, D-manosa, D-galactosa

Cetoses

• Les cetoses són monosacàrids amb un grup cetona.
• Alguns exemples de cetoses són:
  • Trioses: dihidroxiacetona
  • Tetroses: D-eritrulosa
  • Pentoses: D-ribulosa, D-xilulosa
  • Hexoses: D-fructosa

Estructura cíclica dels Monosacàrids

• En solució aquosa, els monosacàrids de 5 o més àtoms de carboni adopten una estructura cíclica.
• El carboni anomèric, el nou C asimètric format, determina els anòmers alfa i beta, segons la posició del grup hidroxil (-OH).
• Quan el grup -OH del carboni anomèric està per sota de l'anell, es parla d'anòmer alfa (α).
• Quan el grup -OH del carboni anomèric està per sobre de l'anell, es parla d'anòmer beta (β).

Glucosa

• La glucosa és una aldohexosa amb 4 carbonis asimètrics.
• La glucosa es troba en forma cíclica, formant glucopiranosa (hexàgon).
• L'estructura no lineal de la glucosa tendeix a ciclar-se, formant un hemiacetal.
• La glucosa és el glúcid més abundant i important en el metabolisme.
• La seva forma natural és la D-(+)-glucosa o dextrosa.

Derivats de les Hexoses

• Aminosucres: Substitució del grup –OH per -NH2, generalment en el C2.
• Sucres Àcids: Oxidació de l'àtom de carboni terminal. Es poden classificar en:
  • Àcids aldònics: Oxidació del C1 (CHO).
  • Àcids urònics: Oxidació del C6 (CH2OH).
  • Àcids aldàrics: Oxidació del C1 i C6.
• Sucres Alcohols: Reducció del grup CO a grup alcohol.
• Sucres Fosfat i Sulfat: Esterificació d'un grup –OH amb àcid fosfòric o àcid sulfúric.

Oligosacàrids

• Els oligosacàrids estan formats per la unió de 2 a 10 monosacàrids.
• Els disacàrids i els trisacàrids són els més importants.

Polisacàrids

• Els polisacàrids estan formats per la unió de més de 10 monosacàrids.
• Es classifiquen en:
  • Homopolisacàrids: formats per un sol tipus de monosacàrid.
  • Heteropolisacàrids: formats per dos o més tipus de monosacàrids.

Heteropolisacàrids

• Els heteropolisacàrids més importants són els glucosaminoglucans i els peptidoglucàns:
  • Glucosaminoglucans: Unitats repetides de disacàrids d'aminosucre i àcid urònic. Confereixen viscositat i se troben en cartílags, tendons, líquid sinovial.
  • Peptidoglucà: Format per N-acetilglucosamina i àcid N-acetilmurámic, units per oligopèptids. Forma la paret bacteriana.

Glucoconjugats

• Són glúcids units a proteïnes o lípids:
  • Proteoglucans: Glucosaminoglucans + proteïnes.
  • Glucoprotïnes: Glucids + proteïnes.
  • Glucolípids: Glucids + lípids.
• Els glúcids en els glucoconjugats solen ser marcadors de destí de les proteïnes o mediadors d'interaccions intercel·lulars i cèl·lula-matriu.