Carbohidratos

•Oligosacáridos

Mg. Helda C.

Del Castillo C

Monosacáridos GlucoconjugadosPolisacáridosOligosasacáridos

Polihidroxial-dehidos

Polihidroxice-tonas

GlucosaGalactosa Fructosa

CelobiosaMaltosaLactosa Sacarosa

Homopolisacáridos

Vegetales Animales

Heteropolisacáridos

CelulosaAlmidón QuitinaGlucógeno

Reserva Estructural

GomaArábica

Agar-Agar

Pectina

Gluco-lípidos

Gluco-proteínas

Proteoglu-canos

Peptidoglu-canos

Heterósidos

Membranascelulares

Inmunoglo-bulina

A. Hialurónico

Paredbacteriana

Digitalina

EnlaceO-Glucosidico

Seunen por

formando

son

Por ejemploPor ejemplo

forman forman Pueden ser

Des

taca

ncomo como

funciónfunción

Se clasifican

ejem

plos

formaforma

Prin

cipa

lmen

te

Ejemplo

Ejemplo

Ejemplo

Forman

Presentes

Se clasifican

Disacáridos

Des

taca

n

Pol

ímer

os d

e Polím

ero de

LOS GLÚCIDOSLOS GLÚCIDOS

Los glúcidos

GLICÓSIDOS

Compuestos con grupos OH, NHCompuestos con grupos OH, NH22 y SH pueden y SH pueden reaccionar con el -OH hemiacetálico del carbono reaccionar con el -OH hemiacetálico del carbono anomérico de un monosacárido, con pérdida de una anomérico de un monosacárido, con pérdida de una molécula de agua para formar los compuestos molécula de agua para formar los compuestos llamados generalmente llamados generalmente glicósidos.glicósidos.

El enlace acetálico establecido se llama enlace El enlace acetálico establecido se llama enlace glicosídico. glicosídico.

enlace O-glicosídico

Formación del enlace –O glicosídicoFormación del enlace –O glicosídico

Hidrólisis del enlace glucosídico

Formación del enlace –O glicosídicoFormación del enlace –O glicosídico

Formación de un enlace O-glicosídico para originar un disacárido

Enlace glucosídico α - β

Enlace N-glicosídico en el Enlace N-glicosídico en el nucleósido guanosinanucleósido guanosina

Características del enlace glicosídico :

el carbono anomérico pierde su carácter el carbono anomérico pierde su carácter reductor reductor

se estabiliza la forma anomérica (se estabiliza la forma anomérica (αα o o ββ) del ) del monosacárido en la forma en que reaccionó y monosacárido en la forma en que reaccionó y ya no se puede observar el fenómeno de ya no se puede observar el fenómeno de mutarrotación mutarrotación

aumenta la solubilidad de la aglicona, aumenta la solubilidad de la aglicona, facilitando así la eliminación por la orina de facilitando así la eliminación por la orina de compuestos poco solubles en agua compuestos poco solubles en agua

El enlace glicosídico es susceptible a la El enlace glicosídico es susceptible a la hidrólisis ácida y a la acción de las enzimas hidrólisis ácida y a la acción de las enzimas llamadas glicosidasas. llamadas glicosidasas.

Tipos de glicósidos : según el aglicón

El grupo que reacciona con el monosacárido recibe el nombre genérico de aglicona.

Así, un glicósido es un monosacárido unido a una aglicona por medio de un enlace glicosídico).

Cuando la aglicona es otro monosacárido, se trata de un holósido, y si es un compuesto distinto, es un heterósido.

Oligosacáridos de tipo HOLÓSIDO Los más abundantes son los Los más abundantes son los disacáridos disacáridos

oligosacáridos formados por dos oligosacáridos formados por dos monosacáridos, iguales o distintos.monosacáridos, iguales o distintos.

Los disacáridos pueden seguir uniéndose a Los disacáridos pueden seguir uniéndose a otros monosacáridos por medio de enlaces otros monosacáridos por medio de enlaces glicosídicos. Así se forman los trisacáridos, glicosídicos. Así se forman los trisacáridos, tetrasacáridos, o en general, tetrasacáridos, o en general, oligosacáridos.oligosacáridos.

Se ha establecido arbitrariamente un límite Se ha establecido arbitrariamente un límite de 20 unidades para definir a los de 20 unidades para definir a los oligosacáridos. Por encima de este valor se oligosacáridos. Por encima de este valor se habla de polisacáridos.habla de polisacáridos.

DISACÁRIDOS

Cuando el enlace glicosídico se forma entre dos Cuando el enlace glicosídico se forma entre dos monosacáridos, el monosacáridos, el holósidoholósido resultante recibe el resultante recibe el nombre de disacárido. Esta unión puede tener lugar nombre de disacárido. Esta unión puede tener lugar de dos formas distintas.de dos formas distintas.

En el primer caso, el carbono anomérico de un En el primer caso, el carbono anomérico de un monosacárido reacciona con un OH alcohólico de monosacárido reacciona con un OH alcohólico de otro. Así, el segundo azúcar presenta libre su otro. Así, el segundo azúcar presenta libre su carbono anomérico, y por lo tanto seguirá teniendo carbono anomérico, y por lo tanto seguirá teniendo propiedades reductoras, y podrá presentar el propiedades reductoras, y podrá presentar el fenómeno de la mutarrotación. Los disacáridos así fenómeno de la mutarrotación. Los disacáridos así formados se llaman formados se llaman disacáridos reductores. disacáridos reductores.

En el segundo caso, En el segundo caso, el carbono anomérico el carbono anomérico de un monosacárido reacciona con el de un monosacárido reacciona con el carbono anomérico del otro monosacáridocarbono anomérico del otro monosacárido. .

Así se forma un Así se forma un disacárido no reductordisacárido no reductor, , donde no queda ningún carbono anomérico donde no queda ningún carbono anomérico libre y que tampoco podrá presentar libre y que tampoco podrá presentar mutarrotación. En este caso, el enlace no es, mutarrotación. En este caso, el enlace no es, estrictamente hablando, acetálico. estrictamente hablando, acetálico.

DISACÁRIDOS REDUCTORES

En ellos, En ellos, el -OH del carbono anomérico de el -OH del carbono anomérico de un monosacárido reacciona con un OH un monosacárido reacciona con un OH alcohólico de otroalcohólico de otro. .

A este grupo pertenecen :A este grupo pertenecen : la la maltosamaltosa, , lala isomaltosa isomaltosa, , la la celobiosacelobiosa y y lala lactosa lactosa::

DISACÁRIDOS NO REDUCTORES

En ellos, En ellos, el carbono anomérico de un el carbono anomérico de un monosacárido reacciona con el carbono monosacárido reacciona con el carbono anomérico del otro monosacáridoanomérico del otro monosacárido. .

A este grupo pertenece el disacárido :A este grupo pertenece el disacárido :

sacarosasacarosa

Maltosa Está formada por dos glucosas unidas por Está formada por dos glucosas unidas por

el OH del C1 en posición el OH del C1 en posición αα de una y el OH de una y el OH del C4 de otra. del C4 de otra.

Su nombre sistemático es 4-O-( Su nombre sistemático es 4-O-( αα-D--D-glucopiranosil)-D-glucopiranosa, o glucopiranosil)-D-glucopiranosa, o α-D-Glucopiranosil-(1,4)-D-glucopiranosa o o abreviado, G(1abreviado, G(1αα4)G. 4)G.

No existe como tal en la Naturaleza, y se No existe como tal en la Naturaleza, y se obtiene a partir de la hidrólisis del almidón obtiene a partir de la hidrólisis del almidón (un polisacárido de reserva en vegetales).(un polisacárido de reserva en vegetales).

Maltosa

OH

H

OH

OH

H

HH

CH2OH

OHO

OH

H

OH

OH

H

HH

CH2OH

OH

OH

H

OH

OH

H

HH

CH2OH

OHO

OH

H

OH

OH

H

HH

CH2OH

OH

α-D-Glucopiranosil-(1,4)-D-glucopiranosa

MALTOSA

CH2OH

OH

HO

HO

O

O CH2OH

OHOH

HO

O

4-O-( 4-O-( αα-D-glucopiranosil)-D-glucopiranosa-D-glucopiranosil)-D-glucopiranosa

α-maltosa

isomaltosa La isomaltosa, también está formada por dos La isomaltosa, también está formada por dos

glucosas, y difiere de la anterior en que el enlace glucosas, y difiere de la anterior en que el enlace glicosídico se forma entre el OH del C1 en glicosídico se forma entre el OH del C1 en posición posición αα de una y el OH del C6 de la otra. de una y el OH del C6 de la otra.

Su nombre sistemático es 6-O-( Su nombre sistemático es 6-O-( αα -D- -D-glucopiranosil)-D-glucopiranosa, o abreviado, glucopiranosil)-D-glucopiranosa, o abreviado, G(1G(1αα 6)G.6)G.

No existe como tal en la Naturaleza, y se obtiene a No existe como tal en la Naturaleza, y se obtiene a partir de la hidrólisis de la amilopectina (un partir de la hidrólisis de la amilopectina (un polisacárido de reserva en vegetales).polisacárido de reserva en vegetales).

ISOMALTOSA

Unión 1-6 6 -O-(-D-glucopiranosil)- -D -glucopiranosa

-isomaltosaO

HO

HOHO

O

O

HO

HOOH

OH

CH2

CH2OH

Celobiosa

No existe como tal en la Naturaleza y se obtiene No existe como tal en la Naturaleza y se obtiene a partir de la hidrólisis de la celulosa, un a partir de la hidrólisis de la celulosa, un polisacárido que forma parte de la pared polisacárido que forma parte de la pared celular en las plantas superiores. celular en las plantas superiores.

Está formada por dos glucosas unidas por el Está formada por dos glucosas unidas por el OH del C1 en posición OH del C1 en posición ββ de una y el OH del C4 de una y el OH del C4 de otra. de otra.

Su nombre sistemático es 4-O-(Su nombre sistemático es 4-O-(ββ-D--D-glucopiranosil)-D-glucopiranosa, o abreviado, glucopiranosil)-D-glucopiranosa, o abreviado, G(1G(1ββ 4)G.4)G.

Unión 1-4: 4 -O-(-D-glucopiranosil)- -D -glucopiranosa

CH2OH

OH

HO

HO

O

O

O

HO

OH

CH2OH

OH

-celobiosa

CELOBIOSA

Lactosa

Está formada por glucosa y galactosa. El OH del Está formada por glucosa y galactosa. El OH del C1 en posición C1 en posición ββ de la galactosa está unido al de la galactosa está unido al OH del C4 de la glucosa.OH del C4 de la glucosa.

Su nombre sistemático esSu nombre sistemático es 4-O-( 4-O-(ββ-D--D-galactopiranosil)-D-glucopiranosagalactopiranosil)-D-glucopiranosa, o , o abreviado, abreviado, Ga(1Ga(1ββ 4)G4)G. .

Este azúcar se encuentra como tal en la leche.Este azúcar se encuentra como tal en la leche.

LACTOSA

-D-galactopiranosil) - -D -glucopiranosa

LactosaCH2OH

OH

HO

OH

O

O

O

HO

OH

CH2OH

OH

O

H

OH

OH

H

OHH

CH2OH

O

HHO

H

OH

H

OH

HOH

H

CH2OH

H

β-D-Galactopiranosil-1,4-D-glucopiranosa

DISACÁRIDOS NO REDUCTORES En ellos, En ellos, el carbono anomérico de un el carbono anomérico de un

monosacárido reacciona con el carbono monosacárido reacciona con el carbono anomérico del otro monosacáridoanomérico del otro monosacárido.. ..

En este caso, el enlace no es, estrictamente En este caso, el enlace no es, estrictamente hablando, acetálico, ya que están reaccionando hablando, acetálico, ya que están reaccionando dos OH hemiacetálicos. Como no queda ningún dos OH hemiacetálicos. Como no queda ningún carbono anomérico libre, estos disacáridos no carbono anomérico libre, estos disacáridos no podrán presentar mutarrotación.podrán presentar mutarrotación.

A la hora de nombrarlos sistemáticamente hay A la hora de nombrarlos sistemáticamente hay dos opciones, ya que podemos considerar dos opciones, ya que podemos considerar cualquiera de los dos monosacáridos como cualquiera de los dos monosacáridos como principal.principal.

Sacarosa Es el azúcar común o azúcar de caña. Es el azúcar común o azúcar de caña. Es la forma usual de reserva hidrocarbonada de Es la forma usual de reserva hidrocarbonada de

muchas plantas y se encuentra en el néctar de las flores, muchas plantas y se encuentra en el néctar de las flores, de forma que es un componente básico para la de forma que es un componente básico para la elaboración de la miel. elaboración de la miel.

Está formada por glucosa y fructosa unidas ambas por Está formada por glucosa y fructosa unidas ambas por sus carbonos anoméricos. sus carbonos anoméricos.

En forma abreviada se expresa como En forma abreviada se expresa como G(1G(1αα22ββ)F)F.. Para nombrarlo sistemáticamente hay dos opciones:Para nombrarlo sistemáticamente hay dos opciones:

1.-1.-αα-D-glucopiranosil--D-glucopiranosil-ββ-D-fructofuranósido -D-fructofuranósido (considerando la fructosa como monosacárido (considerando la fructosa como monosacárido principal) principal)

2.-2.-ββ-D-fructofuranosil)--D-fructofuranosil)-αα - -D-glucopiranósido (si D-glucopiranósido (si consideramos la glucosa como monosacárido consideramos la glucosa como monosacárido principal). principal).

Formas estructurales de la sacarosa

SACAROSA

-D-glucopiranosil - -D -fructofuranósidoUnión 1-2

CH2OH

OH

HO

HO

O

O

CH2OH

CH2OH

HO

HO

O

OLIGOSACÁRIDOS

Los disacáridos pueden seguir uniéndose a otros Los disacáridos pueden seguir uniéndose a otros monosacáridos por medio de enlaces glicosídicos. Si monosacáridos por medio de enlaces glicosídicos. Si el disacárido es reductor, se unirá a otros el disacárido es reductor, se unirá a otros monosacáridos por medio del OH de su carbono monosacáridos por medio del OH de su carbono anomérico o de cualquier OH alcohólico. anomérico o de cualquier OH alcohólico.

Si no es reductor, se unirá únicamente por medio de Si no es reductor, se unirá únicamente por medio de grupos OH alcohólicos. Así se forman los grupos OH alcohólicos. Así se forman los trisacáridos, tetrasacáridos, o en general, trisacáridos, tetrasacáridos, o en general, oligosacáridos. oligosacáridos.

Se ha establecido arbitrariamente un límite de 20 Se ha establecido arbitrariamente un límite de 20 unidades para definir a los oligosacáridos. Por unidades para definir a los oligosacáridos. Por encima de este valor se habla de polisacáridos.encima de este valor se habla de polisacáridos.

La cadena de oligosacáridos no tiene que ser La cadena de oligosacáridos no tiene que ser necesariamente linealnecesariamente lineal

Con mucha frecuencia se encuentran en la Naturaleza Con mucha frecuencia se encuentran en la Naturaleza oligosacáridos y polisacáridos ramificados.oligosacáridos y polisacáridos ramificados.

Los oligosacáridos tienen gran importancia en las Los oligosacáridos tienen gran importancia en las funciones de reconocimiento en superficie, ya que son funciones de reconocimiento en superficie, ya que son parte integrante de los glicolípidos y glicoproteínas parte integrante de los glicolípidos y glicoproteínas que se encuentran en la membrana plasmática.que se encuentran en la membrana plasmática.

Los oligosacáridos que se unen a las proteínas también Los oligosacáridos que se unen a las proteínas también sirven como señales de reconocimiento para que las sirven como señales de reconocimiento para que las proteínas que los contienen sean secretadas al medio proteínas que los contienen sean secretadas al medio extracelular o sean dirigidas a un orgánulo intracelular extracelular o sean dirigidas a un orgánulo intracelular determinado determinado

Los oligosacáridos pueden unirse a las

proteínas de dos formas: mediante un enlacemediante un enlace N- N-

glicosídicoglicosídico a un grupo amida a un grupo amida de la cadena lateral del de la cadena lateral del aminoácido asparagina aminoácido asparagina

mediante un enlace mediante un enlace O-O-glicosídicoglicosídico a un grupo OH de a un grupo OH de la cadena lateral de los la cadena lateral de los aminoácidos serina o aminoácidos serina o treonina. treonina.

Tipos de glicosilación

Según la naturaleza del grupo reaccionante Según la naturaleza del grupo reaccionante se distinguen :se distinguen : O-glicósidos (a partir de un OH), O-glicósidos (a partir de un OH), N-glicósidos (a partir de un NH2) y N-glicósidos (a partir de un NH2) y S-glicósidos (a partir de un SH). S-glicósidos (a partir de un SH).

Oligosacáridos unidos por oxígeno

El azúcar se une al átomo de oxígeno de cadenas El azúcar se une al átomo de oxígeno de cadenas laterales de los aminoácidos serina o treonina.laterales de los aminoácidos serina o treonina.

En general los En general los “O-glicanos”,”“O-glicanos”,”oligosacáridos O-oligosacáridos O-unidos” o “unidos por O” son estructuras sencillas, unidos” o “unidos por O” son estructuras sencillas, aunque variadas.aunque variadas.

Los más frecuentes tienen como base un residuo de Los más frecuentes tienen como base un residuo de N-acetilgalactosamina unido a serina o treonina , N-acetilgalactosamina unido a serina o treonina , pero existen uniones de otros azúcares a estos pero existen uniones de otros azúcares a estos aminoácidos.aminoácidos.

En la composición del oligosacárido suelen En la composición del oligosacárido suelen formar parte monosacáridos como: formar parte monosacáridos como:

D-glucosa, D-glucosa, D-galactosa,D-galactosa, D-manosa, D-manosa, N-acetil-D-glucosamina, N-acetil-D-glucosamina, N-acetil-D-galactosamina, N-acetil-D-galactosamina, ácido siálico y ácido siálico y fucosa. fucosa.

Oligosacáridos unidos por nitrógeno:N-glicósidos o glicosilaminas.

El azúcar se une al N amídico de la cadena El azúcar se une al N amídico de la cadena lateral de la asparragina (Asn).lateral de la asparragina (Asn).

Esta debe formar parte de la secuencia Asn-Esta debe formar parte de la secuencia Asn-X-Ser-Y.X-Ser-Y.

X e Y son cualquier aminoácido excepto X e Y son cualquier aminoácido excepto prolina.prolina.

El tipo de monoscárido es generalmente El tipo de monoscárido es generalmente diferente al de O-glicano.diferente al de O-glicano.

Tipos de N-glicósidos o glicosilaminas. Alrededor de una estructura central común, se unen Alrededor de una estructura central común, se unen

monosacáridos muy diversos monosacáridos muy diversos (ácido siálico,galactosa, N-acetilglucosamina..) (ácido siálico,galactosa, N-acetilglucosamina..) formando cadenas con distintas disposiciones.formando cadenas con distintas disposiciones.

De acuerdo con éstas, los N-glicanos se clasifican De acuerdo con éstas, los N-glicanos se clasifican en 3 grupos:en 3 grupos: “ “ricos en manosaricos en manosa ComplejosComplejos híbridoshíbridos

“ricos en manosa

Complejos

híbridoshíbridos

El oligosacárido que se une a la estructura de la proteína El oligosacárido que se une a la estructura de la proteína determina el destino de la proteína sintetizada: glicoproteína de determina el destino de la proteína sintetizada: glicoproteína de la membrana, proteína de secreción o proteína específica de un la membrana, proteína de secreción o proteína específica de un orgánulo determinado.orgánulo determinado.

Los residuos de ácido siálico, además de aportar numerosas Los residuos de ácido siálico, además de aportar numerosas cargas negativas a las proteínas, también las protegen de la cargas negativas a las proteínas, también las protegen de la acción de proteasas (proteínas que destruyen otras proteínas). acción de proteasas (proteínas que destruyen otras proteínas).

Las sustancias que determinan la especificidad del grupo Las sustancias que determinan la especificidad del grupo sanguíneo de la superficie del hematíe son oligosacáridos sanguíneo de la superficie del hematíe son oligosacáridos complejos. Muchos antígenos tumorales son oligosacáridos de la complejos. Muchos antígenos tumorales son oligosacáridos de la superficie celular.superficie celular.

Los grupos sanguíneos están determinados por los Los grupos sanguíneos están determinados por los oligosacáridos que se encuentran unidos a los lípidos o a las oligosacáridos que se encuentran unidos a los lípidos o a las proteínas de la cara externa de las membranas de los eritrocitos.proteínas de la cara externa de las membranas de los eritrocitos.

Antígenos sanguíneos