Carboidrati II

• Formula generale dei monosaccaridi (CH2O)n

• Glucosio: la molecola biologica più diffusa in natura.

• Perché?

D(+) glucosio ed L(-) glucosio sono D(+) glucosio ed L(-) glucosio sono enantiomerienantiomeri

D(+) glucosio ed L(-) glucosio sono D(+) glucosio ed L(-) glucosio sono enantiomerienantiomeri

D(+) glucosioD(+) glucosio L(-) glucosioL(-) glucosio

H

H

HO H

OH

OH

CH2OH

C

C

C

C

C

OHH

HO

HO

HO

H OH

H

H

CH2OH

C

C

C

C

C

HHO

HO

Simboli dei monosaccaridi

Glucosio: aldo esosoGalattosio: aldo esosoMannosio: aldoesosoFucosio: Xilosio: Ribosio: aldo pentoso

Non esiste una relazione diretta fra configurazione e segno della rotazione ottica. Tutti gli zuccheri della figura sono zuccheri della serie D,

ma, mentre alcuni sono destrorotatorí (+), altri sono levorotatori (-).

Non esiste una relazione diretta fra configurazione e segno della rotazione ottica. Tutti gli zuccheri della figura sono zuccheri della serie D,

ma, mentre alcuni sono destrorotatorí (+), altri sono levorotatori (-).

D(+)-galattosio

glucosio e galattosio sono epimeriglucosio e galattosio sono epimeri

D(+)-glucosio

H

H

HO H

OH

OH

CH2OH

C

C

C

C

C

OHH

HO

H

HO

HO H

H

OH

CH2OH

C

C

C

C

C

OHH

HO

GALATTOSIOIl galattosio è un EPIMERO del glucosio, differisce per la la isomeria al C4.

Gal e Glu formano il disaccaride lattosio

È sintetizzato dall’organismo e fa perte dei glicolipoidi e glicorpoteine

È meno dolce e meno solubile del Glu

Glu

glucosio e mannosio sono epimeriglucosio e mannosio sono epimeriglucosio e mannosio sono epimeriglucosio e mannosio sono epimeri

D(+)-glucosio D(+)-mannosio

H

H

HO H

OH

OH

CH2OH

C

C

C

C

C

OHH

HO

H

H

HO H

OH

OH

CH2OH

C

C

C

C

C

HHO

HO

MANNOSIOIl mannosio è un epimero del Glu, differisce al C2.

È parte delle glicolisi, ed è trasformato in fruttosio 6-fosfato

Il nome deriva dalla manna, una secrezione di alcuni alberi

Glucosio e fruttosio hanno uguale configurazione assoluta dei carboni Glucosio e fruttosio hanno uguale configurazione assoluta dei carboni 3, 4, 53, 4, 5

H

H

HO H

OH

OH

CH2OH

C

C

C

C

C

OHH

HO

D-glucosio

C

C

CH2OH

OHH

OHH

C

C O

CH2OH

HHO

D-fruttosio

fruttosio

Il fruttosio è un cheto-esoso. È uno dei tre zuccheri più importanti del sangue, insieme a Glu e Gal.

Si lega a Glu per fare il saccarosio.

È consigliato ai diabetici, perché la sua degradazione è più lunga di quella di Glu.

Ha struttura furanosidica, con un anello a 5 atomi. Più reattivo del glucosio.

alpha-D-Fructose

beta-D-Fructose

Ribosio

D-ribosio, è un aldo-pentoso.

Ha struttura furanosidica.

È componente del RNA. Il 2-deossiribosio è componente del DNA

fucosio

Il fucosio è un esoso, equivalente a 6-desossi-L-galattosio. Formula C6H12O5

Differisce dagli altri monosaccaridi per la configurazione L, e per la mancanza di un -OH al C6

Lo si trova nei glicani N-Linked in posizione terminale o come punto di attacco per altri zuccheri.

Disaccaridi

• Omo-disaccaridi:– Maltosio ( glu-(1-4)-glu)– Cellobiosio (glu-(1-4)-glu)

• Etero-disaccaridi– Lattosio (-Gal-(14)-Glu)– Saccarosio (glu-(1-2)- frut)

Disaccaridi: maltosio

• Il gruppo –OH semiacetalico può reagire con un –OH e formare un legame O-glicosidico. Nel maltosio il legame è 1-4

Maltosio-D-glucopiranosil-(14)--glucopiranosio

Nel maltosio il legame glucosidico si contrae fra due molecole di -D-glucopiranosio

-D-glucopiranosil-4-D-glucopiranosio-D-glucopiranosil-4-D-glucopiranosio

MALTOSIOMALTOSIO

O

OH

HHO

H

HO

H

OH

HOH2CH

O

OH

HHO

H

HO

H

OH

HOH2CH

O

O

HHO

H

HO

H

OH

HOH2CH

HHOH2C

OH

H

HO

H

H

OH

O

DisaccaridiDisaccaridi

il maltosio il maltosio ha proprietà riducentiha proprietà riducenti presenta mutarotazionepresenta mutarotazione

O

O

HHO

H

HO

H

OH

HOH2CH

HHOH2C

OH

H

HO

H

H

OH

O

Cellobiosio

• Prodotto dalla digestione della cellulosa. Dimero di glu con legame β(1→4) che è idrolizzato dai batteri.

cellobiosiocellobiosiocellobiosiocellobiosio-D-glucopiranosil-4-D-glucopiranosio-D-glucopiranosil-4-D-glucopiranosio

LegameLegame1,4-1,4--glicosidico-glicosidico

O O

O

OH

H

OH

OH

CH2OH

H HCH2OH

HOH

OHOH

H

H

H

H

H

Disaccaridi: lattosio

• Lattosio: -D-galactopyranosyl-(14)--D-glucopyranoside, o -Gal-(14)-Glu

Galattosio glucosio

Lattosio: è presente nel latte.

Intolleranza la lattosio è causata dalla perdita dell’enzima lattasi nella maturità.

Alcune popolazioni non perdono l’enzima.

lattosiolattosiolattosiolattosio-D-galattopiranosil-4-D-glucopiranosio-D-galattopiranosil-4-D-glucopiranosio

LegameLegame1,4-1,4--glicosidico-glicosidico

O O

O

OH

H

OH

OH

CH2OH

H HCH2OH

HOH

OH

OH

HH

H

H

H

DISACCARIDI: saccarosio

Legame glicosidico tra una molecola di-D-glucosio ed una di -D-fruttosio(-D-glucopiranosil-(12)- -D-fruttofuranoside)Per idrolisi (es. INVERTASI) il saccarosio, [] = +66°, diventa una miscela EQUIMOLECOLARE di glucosio e fruttosio con [] = –20°. La miscela di anomeri del D-glucosio è [] = 52°, mentre quella del D-fruttosio è [] = –92°

11

22

-D-glucopiranosil--D-fruttofuranoside

proprietà riducenti : NOmutarotazione : NOproprietà riducenti : NOmutarotazione : NO

saccarosiosaccarosio

LegameLegamediglicosidicodiglicosidico

O

O

CH2OH

CH2OH

H

H

OH

OH

H

H

H

HH

CH2OH

OHOH

OH

HO

Polisaccaridi del Glu

• Amido: legame (1-4)– Amilosio (lineare)– Amilopectina (ramificata)– Glicogeno (più ramificata)

• Cellulosa: legame (1-4)

amilosio

• Amilosio: catena lineare di migliaia di unità (300-3000).

• Il legame 1-4 alfa fa assumere alla molecola una struttura ad elica.

• Re più compatta ma meno digeribile della amilopectina. Nelle piante è circa il 20% dell’amido

amilopectina

• Composta da 2000-20.000 unità di Glu, con ramifucasìzoni (legami α(1→6) ) ogni 24-30 Glu.

• Circa 80% dell’amido• Digerita dell’amilasi, che

lavora alle estremità

Glicogeno

• “amido animale”, si trova nel fegato, muscoli e reni.

• Molecola molto ramificata (dendrimero). Circa 60.000 unità di glucosio con ramificazioni ogni 12 glu.

• È normalmente legato a proteina (glicigenina)

cellulosa

• Molecole lineari con legame (1-4).

• Questo determina una struttura lineare, e non ad elica come l’amido. Assume una conformazione estesa di microfibrille che si associano con legami idrogeno.

• È più cristallina dell’amido.

cellulosa