Carboidrati

Carboidrati
(CH 2 O)n
Aldosi = presenza di un gruppo aldeidico
Chetosi = presenza di un gruppo chetonico
O
R C H
O
R C R 1
1

n=3 (CH2O)3 triosi
Tautomeri=
isomeri strutturali
che differiscono
per la posizione di
doppi legami ed
atomi di idrogeno
2

Stereoisomeri
Una molecola con n centri chirali ha 2 n stereoisomeri
Stereoisomeri = molecole che possiedono un centro chirale.
Centro chirale = atomo di carbonio a cui sono legati 4
sostituenti diversi.
Enantiomeri = stereoisomeri che sono l’uno l’immagine
speculare dell’altro fra loro non sovrapponibili.
Diastereoisomeri = stereoisomeri che non sono l’uno
l’immagine speculare dell’altro.
3

CHO
H C OH
CH 2 OH
OH
CHO
C H
CH 2 OH
4

n = 4 tetrosi
Aldosi 2 centri chirali 4 stereoisomeri
Chetosi 1 centro
chirale 2
stereoisomeri
5

n = 5 pentosi
Aldosi 3 centri chirali 8 stereoisomeri
Chetosi 2
centri chirali 4
stereoisomeri
6

n = 6 esosi
Aldosi 4 centri chirali 16 stereoisomeri
Chetosi 3 centri
chirali 8
stereoisomeri
7

Strutture cicliche
Reazione fra un gruppo carbonilico (aldeidico o
chetonico) ed un ossidrile porta alla formazione di
un emiacetale o un emichetale
12

Carbonio anomerico
14

Carbonio anomerico
15

Per il glucosio a forma ciclica l’OH del carbonio anomerico
può essere disposto in posizione assiale od equatoriale
16

HO
H
HO
HO
H
H
H
O
OH
OH
H
nella forma α il C semiacetalico ha la stessa
configurazione del C che determina se lo zucchero è
D o L
(assiale)
il C5 dice che è D glucosio
il C1 ha la stessa configurazione
HO
H
HO
HO
H
H
H
O
OH
H
OH
nella forma β il C semiacetalico ha la configurazione
opposta del C che determina se lo zucchero è D o L
( equatoriale)
il C1 ha la configurazione opposta
il C5 dice che è D glucosio
17

Formula
proiettiva di
Fischer
Formula
proiettiva di
Haworth
18

Derivati dei monosaccaridi
• Esteri fosforici: componenti essenziali di molte vie
metaboliche
19

• Acidi e lattoni:
composti che si
formano per
reazione di uno
zucchero con un
agente riducente
blando (Cu 2+ o Fe 2+ )
20

OSSIDAZIONE:
ZUCCHERI ACIDI
Monosaccaridi acidi aldonici, uronici, aldarici
(zuccheri acidi)
COOH
H
C
OH
CHO
Sul C1
HO
H
C
C
H
OH
Acido D gluconico
COOH
H
C
OH
H
C
OH
H
C
OH
HO
H
H
C
C
C
H
OH
OH
CH 2 OH
D glucoso
Blanda ossid.
Sul C6
H
HO
H
H
CH 2 OH
CH O
C OH
C H
C OH
C OH
Energica
ossid.
Acido D glucuronico
HO
H
H
C
C
C
H
OH
OH
COOH
ACIDO D
GLUCARICO
COOH
21

ALDITOLI
Riduzione :
Monosaccaridi Alditoli o Polioli
HO
H
HO
HO
H
H
H
O
H
OH
OH
H
HO
H
H
CHO
C OH
C H
C OH
C OH
CH 2 OH
riduzione
H
HO
H
H
CH 2 OH
C OH
C H
C OH
C OH
CH 2 OH
glucosio
Glucitolo
o
Sorbitolo
22

• Aminozuccheri derivati di zuccheri semplici
spesso presenti come monomeri di zuccheri più
complessi (es. Glicoproteine)
23

Legame glicosidico
25

Disaccaridi
Legame O-glicosidico
L’estremità di uno
zucchero che ha un
carbonio anomerico
libero è detta
estremità riducente.
26

Caratteristiche dei disaccaridi
• monosaccaridi coinvolti nel legame;
• atomi di carbonio coinvolti: 11, 12, 14,
16;
• l’ordine delle due unità monomeriche;
• la configurazione del carbonio anomerico di
ogni residuo α o β.
27

Disaccaridi
Glucosio α + fruttosio β
Il saccorosio non è uno
zucchero riducente
Galattosio β +
glucosio α o β
Il lattosio è uno
zucchero riducente
28

Disaccaridi
Glucosio α + glucosio α
Il maltosio è uno zucchero
riducente ottenuto dalla
idrolisi dell’amido
Glucosio β + glucosio β
Il cellobioso è uno zucchero
riducente ottenuto dalla
idrolisi della cellulosa
29

Polisaccaridi
30

Polisaccaridi di riserva
Piante:
Amilosio
Amilopectina
Amido
Animali:
Glicogeno
Polimeri omopolisaccaridi di α-D-glucopiranosio
Amilosio polimero lineare monomeri di glucosio con
legami α (14)
Amilopectina e gliconeno polimeri ramificati con
legami α (14) e α (16)
31

Polisaccaridi strutturali
Cellulosa: omopolisaccaride costituito da monomeri
di glucosio con legami β (14)
36

Chitina: omopolisaccaride costituito da monomeri
di N-acetil-β-glucosammina
Polimero presente come componente della parete
cellulare in alcuni funghi ed alghe. Costituisce il
citoscheletro di molti molluschi.
38

Peptidoglicani
Componente essenziale della parete cellulare batterica in cui
un eteropolimero di N-acetilglucosammina ed N-
acetilmuramico rigorosamente alternati
39

sono legati tra loro da corti
peptidi di 4 residui
aminoacidici:
(L-Ala)-(D-Glu)-(L-Lys)-(D-Ala)
40

Più strutture di
questo tipo sono
tenute insieme
da ponti
trasversali
costituiti da
cinque residui di
glicina legati al
gruppo amminico
della lisina
41

Glicosamminoglicani
43

Glicosamminoglicani
Componente
dell’umor
vitreo degli
occhi
anticoagulante
naturale
Componente
del tessuto
connettico
44

Componente
del tessuto
connettico
45

Proteoglicani
Componente essenziale della matrice extracellulare
Proteoglicani: complesso proteina -carboidrato
Aggregan: Stuttura
proteoglicanica costituita da acido
iarulonico a cui sono legati
subunità di proteine alle quali sono
legati altri glicosamminoglicani.
L’intera struttura può essere
intercalata da altre proteine della
matrice extracellulare quali
l’elastina ed il collagene.
46

Glicoproteine
Legame N-
Lo zucchero si lega alla
catena laterale di un
residui di asparagina.
Sequenza:
X-Asn-X-Ser/The-
Legame O-
Lo zucchero si lega
alla catena laterale
di un residuo di
treonina
47

Gruppi sanguigni
Legame
O-glicosidico
48