Els glúcids: estructura, funcions i classificació

I 0 flashcards i 3 preguntes més al document.

Text del document

APUNTS BIOLOGIA Grau en Infermeria Universitat Ramon Llull AprenAI 2026-2027 Apunts de Biologia sobre els glúcids: funcions biològiques, estructura dels monosacàrids, enllaç glucosídic, disacàrids i polisacàrids cel·lulars.

APREN.AI Índex 1 Funcions dels glúcids i estructura dels monosacàrids Funcions biològiques dels glúcids Classificació i grups funcionals dels monosacàrids 2 L'enllaç glucosídic i disacàrids Formació i ruptura de l'enllaç glucosídic Principals disacàrids 3 Polisacàrids: homopolisacàrids i heteropolisacàrids Tipus de polisacàrids Homopolisacàrids de reserva i estructurals Heteropolisacàrids i matriu extracel·lular 4 Resum per repassar Monosacàrids Disacàrids i enllaç glucosídic Polisacàrids Solucions de les preguntes de repàs Aquests apunts poden contenir errors o omissions. Són un material de suport i no substitueixen el temari oficial ni el professorat: contrasta la informació important.

Els glúcids: estructura, funcions i classificació 1 1 Funcions dels glúcids i estructura dels monosacàrids EN ACABAR SABRÀS Identificar les funcions principals dels glúcids a l'organisme humà Distingir monosacàrids segons el grup carbonil i el nombre de carbonis PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 1 Com pot una cèl·lula distingir una altra cèl·lula veïna només tocant la seva superfície? Funcions biològiques dels glúcids Els glúcids exerceixen funcions essencials en l'ésser humà, tant a escala energètica com estructural i de comunicació cel·lular: Reserva energètica: actuen com a magatzem d'energia química o metabòlica, com fa el glicogen.

Funció estructural: les pentoses, com la ribosa i la desoxiribosa, formen part de l'esquelet fonamental dels àcids nucleics (ARN i ADN). Reconeixement cel·lular: diversos oligosacàrids s'uneixen covalentment a lípids i a proteïnes de la membrana plasmàtica per intervenir en processos d'identificació i comunicació entre cèl·lules. Classificació i grups funcionals dels monosacàrids Els monosacàrids són les unitats bàsiques dels glúcids. Presenten sempre un grup carbonil (C=O) associat a cadenes polihidroxíliques. Segons la posició d'aquest carbonil, es classifiquen en dues grans famílies: Aldoses: el carbonil és terminal, formant un grup aldehid (R-CHO).

En són exemples el D- gliceraldehid, l'L-gliceraldehid, la ribosa, la desoxiribosa, la glucosa, la mannosa i la galactosa. Cetoses: el carbonil és intern, formant una cetona (R-CO-R'). En són exemples la dihidroxiacetona i la fructosa. Segons la llargada de la cadena carbonada, trobem trioses (3 carbonis), pentoses (5 carbonis) i hexoses (6 carbonis). DEFINICIÓ Un monosacàrid és la molècula glucídica elemental, no hidrolitzable en glúcids més senzills, constituïda per una cadena de carbonis polihidroxilada amb un únic grup aldehid o cetona. ERROR FREQÜENT Confondre la fructosa amb una aldosa pel fet de tenir sis carbonis.

La glucosa i la fructosa comparteixen fórmula empírica, però la fructosa és una cetosa amb el carbonil al C2, mentre que la glucosa és una aldosa amb el carbonil al C1. Els glúcids: estructura, funcions i classificació 2 COMPROVA-HO 2 Quina diferència funcional existeix entre la ribosa i la desoxiribosa segons la seva estructura carbonada? ESQUEMA Classificació dels monosacàrids segons el carbonil IDEES CLAU Els glúcids actuen com a reserva energètica (glicogen), suport estructural (ARN i ADN) i marcadors de reconeixement cel·lular. Segons el grup carbonil, els monosacàrids es divideixen en aldoses (aldehid terminal) i cetoses (cetona interna).

Les pentoses com la ribosa i desoxiribosa contenen 5 carbonis, mentre que hexoses com la glucosa i fructosa en contenen 6. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 3. Com es distingeix estructuralment una cetosa d'una aldosa? 4. Quins dos glúcids de 5 carbonis formen part dels àcids nucleics? Test Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 5. Quin dels següents glúcids és una cetosa de tres carbonis?

Aldoses Grup aldehid terminal Gliceraldehid Aldotriosa (3C) Ribosa i Desoxiribosa Aldopentoses (5C) Glucosa, Mannosa, Galactosa Aldohexoses (6C) Cetoses Grup cetona intern Dihidroxiacetona Cetotriosa (3C) Fructosa Cetohexosa (6C) D-Ribosa a) D-Gliceraldehid b) Dihidroxiacetona c) D-Fructosa d) Els glúcids: estructura, funcions i classificació 3 6. On trobem oligosacàrids implicats en el reconeixement cel·lular? 7. Quants àtoms de carboni conté la desoxiribosa? 8. Quina hexosa conté un grup cetona en la seva estructura oberta?

2 L'enllaç glucosídic i disacàrids EN ACABAR SABRÀS Comprendre el mecanisme químic de condensació i hidròlisi de l'enllaç glucosídic Conèixer la composició i tipus d'enllaç dels disacàrids principals (maltosa, sacarosa i lactosa) PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 9 Com s'uneixen dos sucres simples per formar molècules més llargues? Formació i ruptura de l'enllaç glucosídic L'enllaç glucosídic és la unió covalent que permet enllaçar dos monosacàrids per formar estructures més complexes.

Aquesta unió es produeix mitjançant una reacció química concreta: Principals disacàrids La combinació de dues unitats monomèriques genera els següents disacàrids fisiològics: Disacàrid Monomers components Tipus d'enllaç Nom sistemàtic Maltosa Sacarosa α-D-glucopiranosil-β-D-fructofuranosa Lactosa A la membrana plasmàtica a) A l'interior del nucli b) Dins dels grànuls de glicogen c) A l'esquelet del DNA d) 5 carbonis a) 4 carbonis b) 6 carbonis c) 3 carbonis d) D-Fructosa a) D-Galactosa b) D-Mannosa c) D-Glucosa d) Condensació: el grup hemiacetal d'un monosacàrid reacciona amb el grup alcohol d'un altre, alliberant una molècula de i formant un enllaç acetal.

1 H O 2 Hidròlisi: la reacció inversa, que requereix la incorporació d'una molècula de , trenca l'enllaç i regenera els monosacàrids lliures. 2 H O 2 Glucosa + Glucosa α(1 4) α-D-glucopiranosil-(1 4)-D-glucopiranosa Glucosa + Fructosa α1 β2 Galactosa + Glucosa β(1 4) β-D-galactopiranosil-(1 4)-α-D-glucopiranosa Els glúcids: estructura, funcions i classificació 4 PER RECORDAR-HO Recorda que a la sacarosa l'enllaç compromet els carbonis anomèrics de tots dos monosacàrids ( de la glucosa i de la fructosa). ERROR FREQÜENT Confondre la configuració anomèrica de la maltosa i la lactosa. La maltosa té un enllaç , mentre que la lactosa s'enllaça mitjançant un enllaç procedent de la galactosa.

COMPROVA-HO 10 Quina molècula s'obté com a subproducte durant la formació d'un disacàrid per condensació? PROCÉS Dinàmica de l'enllaç glucosídic 1 Monosacàrids lliures Hemiacetal i alcohol independents 2 Condensació Unió amb pèrdua d'aigua (H O) 3 Disacàrid format Constitució de l'enllaç acetal 4 Hidròlisi Ruptura mitjançant incorporació d'H O IDEES CLAU L'enllaç glucosídic es constitueix mitjançant una reacció de condensació amb alliberament d'aigua. La maltosa està formada per dues unitats de glucosa mitjançant un enllaç α(1 4). La lactosa uneix galactosa i glucosa per un enllaç β(1 4). La sacarosa connecta glucosa i fructosa mitjançant els carbonis anomèrics α1 i β2.

COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 11. Quina reacció cal per trencar un disacàrid en dos monosacàrids? 12. Quins monosacàrids s'obtenen en hidrolitzar una molècula de sacarosa? Test Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 13. Quin tipus d'enllaç glucosídic uneix les dues unitats de glucosa a la maltosa? α1 β2 α(1 4) β(1 4) α(1 6) a) β(1 2) b) β(1 4) c) α(1 4) d) Els glúcids: estructura, funcions i classificació 5 14. Quins monosacàrids formen la lactosa? 15. Què s'allibera durant la reacció de condensació de dos monosacàrids? 16. Com s'anomena la reacció que escindeix un disacàrid utilitzant aigua?

3 Polisacàrids: homopolisacàrids i heteropolisacàrids EN ACABAR SABRÀS Diferenciar homopolisacàrids i heteropolisacàrids segons la seva composició monomèrica Comparar les estructures i funcions del midó, glicogen, cel·lulosa i heteropolisacàrids extracel·lulars PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 17 Per què els animals emmagatzemen glucosa en forma d'un polímer ramificat i no com a molècules individuals? Tipus de polisacàrids Els polisacàrids o glucans són polímers d'alta massa molecular formats per la unió de molts monosacàrids. Es classifiquen segons la seva uniformitat estructural en: Homopolisacàrids: formats per un sol tipus de monòmer. Poden ser de cadena lineal (no ramificats) o ramificats.

Heteropolisacàrids: formats per dos o més tipus diferents de monòmers, tant en cadenes lineals com ramificades.

Galactosa i glucosa a) Galactosa i fructosa b) Glucosa i glucosa c) Glucosa i fructosa d) Un grup fosfat a) Un grup aldehid b) Una molècula d'H O c) Dióxid de carboni d) Hidròlisi a) Oxidació b) Condensació c) Fosforilació d) Els glúcids: estructura, funcions i classificació 6 ESQUEMA Classificació dels polisacàrids Homopolisacàrids de reserva i estructurals La taula següent resumeix els principals homopolisacàrids naturals: Polímer Monòmer Enllaços glucosídics Mida i ramificacions Funció i organisme Amilosa (midó) Glucosa lineal 50 a 5.000 unitats Reserva energètica en vegetals Amilopectina (midó) Glucosa lineal; ramificacions Fins a unitats; ramificació cada 24- 30 residus Reserva energètica en plantes Glicogen Glucosa lineal; ramificacions Fins a 50.000 unitats; ramificació cada 8-12 residus Reserva energètica en bacteris i animals Cel·lulosa Glucosa lineal Fins a 15.000 unitats Estructural: rigidesa a la paret cel·lular vegetal Quitina N- acetilglucosamina (GlcNAc) lineal Molt gran Estructural: exoesquelet d'artròpodes (insectes, aranyes, crustacis) Dextran Glucosa amb ramificacions Massa variable Estructural: adhesió extracel·lular bacteriana Homopolisacàrids Un sol tipus de monòmer Reserva (Midó, Glicogen) Enllaços alfa Estructurals (Cel·lulosa, Quitina) Enllaços beta Heteropolisacàrids Diferents tipus de monòmers Peptidoglicà Paret bacteriana Hialuronat Matriu extracel·lular α(1 4) α(1 4) α(1 6) 106 α(1 4) α(1 6) β(1 4) β(1 4) α(1 6) α(1 3) Els glúcids: estructura, funcions i classificació 7 Heteropolisacàrids i matriu extracel·lular Aquests polímers contenen diferents unitats repetitives amb funcions especialitzades de protecció i suport: Peptidoglicà: paret de bacteris; format per la repetició alternada de Mur2Ac i GlcNAc enllaçats per , associats a cadenes peptídiques.

Agarosa: paret cel·lular d'algues; unitats alternades de D-galactosa i 3,6-anhidro-L-galactosa. Hialuronat: glicosaminoglicà de teixits animals format per àcid glucurònic (GlcA) i GlcNAc enllaçats per i . Aporta viscositat i lubricació a les articulacions i conforma la matriu extracel·lular de la pell i teixit connectiu, interactuant amb proteoglicans, fibronectina i fibres de col·lagen ancorades a integrines de la membrana plasmàtica. ERROR FREQÜENT Confondre la freqüència de ramificació entre glicogen i amilopectina. Tots dos tenen punts de ramificació , però el glicogen està molt més compactat perquè ramifica cada 8-12 residus, mentre que l'amilopectina ho fa cada 24-30 residus.

COMPROVA-HO 18 Per què la cel·lulosa té funció estructural resistent i el glicogen funció de reserva, si tots dos són polímers de glucosa? IDEES CLAU Els homopolisacàrids consten d'un sol monòmer (lineals o ramificats), mentre que els heteropolisacàrids en combinen més d'un tipus. El midó (plantes) i el glicogen (animals) són homopolisacàrids de glucosa amb funció de reserva energètica. El glicogen és més densament ramificat (cada 8-12 residus) que l'amilopectina (cada 24-30 residus). La cel·lulosa i la quitina són homopolisacàrids estructurals amb enllaços β(1 4).

Els heteropolisacàrids com el peptidoglicà o l'hialuronat aporten rigidesa bacteriana o conformen la matriu extracel·lular animal. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 19. Quin tipus d'enllaç constitueix el punt de ramificació en el glicogen? 20. Quin és el monòmer constituent de la quitina? β(1 4) β(1 3) β(1 4) α(1 6) Els glúcids: estructura, funcions i classificació 8 Test Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 21. Cada quants residus de glucosa es produeix una ramificació al glicogen? 22. Quin d'aquests polisacàrids conté exclusivament enllaços β(1 4) de glucosa? 23. Quin polímer forma part de la paret bacteriana resistent? 24.

Quin heteropolisacàrid forma part de la matriu extracel·lular i lubrica les articulacions? 4 Resum per repassar Monosacàrids Monosacàrid Característiques i funció Gliceraldehid Aldotriosa de tres carbonis existent en formes enantiomèriques D i L. Dihidroxiacetona Cetotriosa de tres carbonis amb grup cetona al carboni central. Ribosa i desoxiribosa Aldopentoses que formen l'esquelet estructural dels àcids nucleics ARN i ADN. Glucosa, mannosa i galactosa Aldohexoses de sis carbonis amb un grup aldehid terminal al carboni 1. Fructosa Cetohexosa de sis carbonis amb el grup cetona situat al carboni 2.

Disacàrids i enllaç glucosídic Concepte Estructura i components Enllaç glucosídic Unió acetal entre monosacàrids generada per condensació (alliberant aigua) i trencada per hidròlisi. Cada 24-30 residus a) Cada 8-12 residus b) Cada 50 residus c) No presenta ramificacions d) Dextran a) Cel·lulosa b) Amilosa c) Glicogen d) Hialuronat a) Peptidoglicà b) Amilopectina c) Agarosa d) Dextran a) Quitina b) Amilosa c) Hialuronat d) Els glúcids: estructura, funcions i classificació 9 Concepte Estructura i components Maltosa Disacàrid format per dues glucoses unides per un enllaç . Sacarosa Disacàrid format per glucosa i fructosa unides per enllaç .

Lactosa Disacàrid format per galactosa i glucosa unides per un enllaç . Polisacàrids Polisacàrid Tipus, enllaços i rol biològic Amilosa i amilopectina Homopolisacàrids de glucosa del midó; reserva energètica en plantes amb ramificacions cada 24-30 residus a l'amilopectina. Glicogen Homopolisacàrid de glucosa ramificat cada 8-12 residus ( ); reserva energètica animal i bacteriana. Cel·lulosa Homopolisacàrid lineal de glucosa amb enllaços ; component estructural rígid de la paret vegetal. Quitina Homopolisacàrid de N-acetilglucosamina (GlcNAc) amb enllaços ; suport de l'exoesquelet d'artròpodes. Dextran Homopolisacàrid de glucosa amb enllaços i ramificacions ; adhesió bacteriana.

Peptidoglicà Heteropolisacàrid d'unitats Mur2Ac i GlcNAc amb enllaços i pèptids; rigidesa de la paret bacteriana. Hialuronat Heteropolisacàrid de GlcA i GlcNAc; aporta lubricació articular i forma la matriu extracel·lular. α(1 4) α1 β2 β(1 4) α(1 6) α1 6 β(1 4) β(1 4) α(1 6) α(1 3) β(1 4) Els glúcids: estructura, funcions i classificació 10 Solucions de les preguntes de repàs 1. Mitjançant cadenes d'oligosacàrids unides a proteïnes o lípids de la membrana que actuen com a senyals de reconeixement. 2. Al carboni 2, la ribosa presenta un grup hidroxil (-OH), mentre que la desoxiribosa ha perdut aquest oxigen i només té dos hidrògens (-H). 3.

L'aldosa té el grup carbonil a l'extrem de la cadena (R-CHO), mentre que la cetosa el té en un carboni intermedi (R-CO-R'). 4. La D-ribosa (present a l'ARN) i la D-desoxiribosa (present a l'ADN). 5. c) Dihidroxiacetona. La dihidroxiacetona té tres carbonis i conté un grup cetona al carboni intermedi. 6. a) A la membrana plasmàtica. Els oligosacàrids units a lípids o proteïnes de la membrana actuen com a marcadors cel·lulars. 7. a) 5 carbonis. La desoxiribosa és una pentosa i, per tant, està formada per 5 àtoms de carboni. 8. a) D-Fructosa. La fructosa és una cetohexosa, a diferència de la glucosa, mannosa i galactosa, que són aldohexoses. 9.

A través d'una reacció química de condensació on s'elimina una molècula d'aigua entre els seus grups funcionals. 10. S'allibera una molècula d'aigua ( ). 11. Una reacció d'hidròlisi, en la qual s'incorpora una molècula d'aigua per escindir l'enllaç glucosídic. 12. Una unitat de D-glucosa i una unitat de D-fructosa. 13. d) α(1 4). La maltosa presenta una unió α(1 4) entre dues unitats de D-glucopiranosa. 14. a) Galactosa i glucosa. La lactosa és el disacàrid format per β-D-galactosa i D-glucosa mitjançant enllaç β(1 4). 15. c) Una molècula d'H O. La unió glucosídica es produeix per deshidratació o condensació, alliberant H O. 16. a) Hidròlisi.

La hidròlisi trenca l'enllaç acetal consumint una molècula d'aigua. 17. Per reduir la pressió osmòtica a la cèl·lula i permetre un alliberament ràpid d'energia des de molts extrems simultanis. 18. La diferència clau rau en l'enllaç: la cel·lulosa té enllaços lineals que formen fibres rígides, mentre que el glicogen té enllaços i ramificacions fàcilment accessibles per a la mobilització metabòlica. 19. L'enllaç glucosídic . 20. La N-acetilglucosamina (GlcNAc), unida mitjançant enllaços . 21. b) Cada 8-12 residus. El glicogen és molt ramificat, amb punts α(1 6) cada 8 a 12 residus de glucosa. 22. b) Cel·lulosa. La cel·lulosa és un homopolímer lineal de glucosa unit per enllaços β(1 4). 23.

b) Peptidoglicà. El peptidoglicà és l'heteropolisacàrid estructural fonamental de l'embolcall bacterià. 24. d) Hialuronat. L'hialuronat és un glicosaminoglicà de la matriu extracel·lular que proporciona viscositat articular. H O 2 β(1 4) α(1 4) α(1 6) α(1 6) β(1 4) Els glúcids: estructura, funcions i classificació 11