Les hexoses són un tipus de monosacàrid que conté sis àtoms de carboni en la seva estructura molecular. Es troben àmpliament a la natura i tenen un paper essencial en el metabolisme cel·lular. Les hexoses són una font important d'energia per a les cèl·lules, ja que es descomponen ràpidament mitjançant la glucòlisi per produir ATP. A més, les hexoses també són components estructurals de molts carbohidrats complexos, com ara els polisacàrids. Diversos derivats de l'hexosa realitzen funcions específiques al cos, com ara els nucleòtids de sucre utilitzats en la síntesi d'àcids nucleics i glicoproteïnes.
Característiques principals dels monosacàrids: aprèn més sobre aquestes molècules essencials en la nutrició.
Els monosacàrids són carbohidrats simples, compostos d'una sola molècula de sucre. Són la forma més bàsica d'hidrat de carboni i són fàcilment absorbits pel cos. Una de les principals característiques dels monosacàrids és la seva ràpida absorció pel cos, proporcionant energia immediata.
Una de les hexoses més comunes és la glucosa, que juga un paper fonamental en el metabolisme energètic cel·lular. La glucosa és la principal font d'energia per al cervell i els músculs i és essencial per al correcte funcionament del cos.
A més de la glucosa, un altre hexògen important és la fructosa, que es troba a les fruites i la mel. La fructosa és més dolça que la glucosa i s'utilitza com a edulcorant en diversos productes. També s'absorbeix ràpidament pel cos, proporcionant energia eficient.
Les hexoses també es poden trobar en derivats d'altres monosacàrids, com la galactosa, que és un component de la llet. La galactosa es converteix en glucosa al fetge i també l'utilitza com a font d'energia l'organisme.
Tenen un paper fonamental en el metabolisme i es troben en una varietat d'aliments, cosa que els fa importants per a una dieta equilibrada i saludable.
Funcions orgàniques dels monosacàrids: què són i les seves principals característiques.
Els monosacàrids són carbohidrats simples compostos d'una sola molècula de sucre. Realitzen diverses funcions orgàniques al cos i són essencials per al seu correcte funcionament. Entre els principals monosacàrids, hexosa, que té sis àtoms de carboni en la seva estructura.
Les hexoses són una classe molt important de monosacàrids, presents en diverses formes en els éssers vius. La glucosa i la fructosa són exemples d'hexoses que es troben àmpliament a la natura. La glucosa és la principal font d'energia per a les cèl·lules, mentre que la fructosa és present a les fruites i la mel, sent una font important de sabor dolç.
A més de les seves funcions energètiques, les hexoses també es poden utilitzar en la síntesi d'altres molècules orgàniques, com ara lípids i proteïnes. Participen activament en el metabolisme cel·lular, proporcionant energia i substrats per a diverses vies metabòliques.
Les hexoses poden patir diverses modificacions en els seus grups funcionals, donant lloc a derivats amb propietats específiques. Per exemple, la galactosa és un derivat de la glucosa que juga un paper fonamental en la formació de glicoproteïnes i glicolípids presents a les membranes cel·lulars.
Els seus derivats també són fonamentals per a diverses activitats biològiques, cosa que demostra la importància d'aquests compostos en la fisiologia dels éssers vius.
Tipus de monosacàrids: famílies i grups químics diferenciats.
Els monosacàrids són carbohidrats simples compostos d'una sola molècula de sucre. Hi ha diferents tipus de monosacàrids, que es poden classificar en diverses famílies segons els seus grups químics diferenciats. Un dels tipus més comuns de monosacàrids és hexosa, que té sis àtoms de carboni en la seva estructura molecular.
Les hexoses es troben en una varietat d'aliments, com ara fruites, mel i algunes verdures. Tenen un paper fonamental en el metabolisme energètic del cos, proporcionant una font important d'energia per a les cèl·lules. A més, les hexoses també participen en la síntesi de glicoproteïnes, glicolípids i àcids nucleics.
Alguns exemples d'hexoses inclouen la glucosa, la fructosa i la galactosa. La glucosa és el principal combustible de les cèl·lules i és essencial per a la funció cerebral i muscular. La fructosa és el sucre que es troba naturalment a les fruites, mentre que la galactosa es troba a la llet i els productes lactis.
A més dels hexasacàrids, hi ha altres tipus de monosacàrids, com ara pentoses i la trioses, cadascuna amb característiques i funcions específiques al cos. Tanmateix, les hexoses són les més abundants i conegudes, i tenen un paper essencial en la nutrició i el metabolisme humans.
Classificació dels monosacàrids segons el grup funcional present a les seves molècules.
Els monosacàrids es poden classificar segons el grup funcional present a les seves molècules. Hi ha tres grups funcionals principals: aldehids, cetones e alcohols.
Monosacàrids que tenen un grup funcional aldehid s'anomenen aldoses, mentre que aquells amb un grup funcional cetona s'anomenen cetosesMonosacàrids que tenen un grup funcional alcohol s'anomenen poliols.
Hexosa: característiques, funcions, derivats
As hexagonal són un tipus de monosacàrid amb sis àtoms de carboni a la seva molècula. Tenen un paper fonamental en el metabolisme energètic de les cèl·lules, sent una font important d'energia per al cos.
A més del seu paper com a font d'energia, les hexoses també tenen un paper important en la formació d'estructures cel·lulars, com ara les parets cel·lulars de les plantes. També participen en la senyalització cel·lular i la comunicació entre cèl·lules.
Les hexoses es poden trobar en una varietat d'aliments, com ara fruites, mel i xarops. També es poden derivar per produir altres compostos, com l'àcid ascòrbic (vitamina C) i l'àcid hialurònic, que són importants per a la salut i el funcionament del cos.
Hexosa: característiques, funcions, derivats
La hexosa és un carbohidrat que té sis àtoms de carboni i la fórmula empírica del qual és C 6 H 12 O 6 Hidrats de carboni o sacàrids (del grec sakharon = sucre) són polihidroxialdehids o polihidroxicetones.
A la natura, el monosacàrid més abundant és la glucosa, un sucre de sis carbonis, també anomenat dextrosa. La biosíntesi de la glucosa es produeix a partir del diòxid de carboni i l'aigua mitjançant la fotosíntesi.
En les plantes, la glucosa és la síntesi de cel·lulosa, un polisacàrid estructural, i midó, un polisacàrid de reserva. En els organismes heteròtrofs, l'oxidació de la glucosa és la via metabòlica central per a la producció d'energia.
Característiques
Les hexoses poden ser de dos tipus: 1) aldoses (o aldohexoses), en què el carboni 1 (C-1) és una funció aldehid; o 2) cetoses (o aldocetoses) en què el carboni 2 (C-2) és una funció ceto. Els carbonis restants són alcohols secundaris o primaris.
En les aldohexoses, tots els carbonis són quirals excepte el carboni 1 (C-1) i el carboni 6 (C-6), cosa que significa que tenen quatre centres asimètrics. En les cetohexoses, hi ha tres centres asimètrics: C-3, C-4 i C-5.
A la natura, els sucres com les hexoses amb la configuració L són menys abundants que els sucres amb la configuració D.
La funció aldehid o ceto de les hexoses reacciona amb un grup hidroxil secundari en una reacció intramolecular per formar hemiacetals o hemicetals cíclics. Els sucres cíclics amb sis membres són piranoses, i els que en tenen cinc membres són furanoses.
En els sucres cíclics, el carboni carbonílic dels grups aldehid i ceto esdevé un nou centre quiral, anomenat carboni anomèric. Aquest carboni es pot configurar en configuració alfa o beta, produint dos anòmers.
Les hexoses tenen diferents conformacions
Els sis àtoms que formen la piranosa no són plans, sinó que tenen dues conformacions en forma de cadira en què els substituents voluminosos ocupen: a) posicions equatorials o b) posicions axials. Aquestes conformacions es poden interconvertir sense trencar els enllaços covalents.
Les interaccions estereoquímiques entre els substituents de l'anell influeixen en l'estabilitat relativa d'aquestes conformacions. Per tant, la conformació més estable és aquella en què el grup més voluminós ocupa una posició equatorial.
La reactivitat química d'un grup determinat està influenciada per la seva ubicació conformacional. Un exemple és el grup hidroxil (-OH), que, quan ocupa la posició equatorial, s'esterifica més fàcilment que quan ocupa la posició axial.
O β La D-glucosa, una aldohexosa, té tots els seus substituents en la posició equatorial, cosa que la fa més susceptible a l'esterificació. Aquesta reacció és important per a la formació d'enllaços covalents entre sucres. Això podria explicar per què β La D-glucosa és el sucre més abundant a la natura.
Les hexoses poden formar enllaços glicosídics
Les unitats de monosacàrids, com les hexoses, poden estar unides covalentment mitjançant enllaços O-glicosídics formats quan el carboni anomèric d'una molècula de sucre reacciona amb el grup hidroxil d'una altra molècula de sucre. El resultat d'aquesta reacció és la formació d'un acetal a partir d'un hemiacetal.
Un exemple és la reacció del carboni anomèric C-1 de l'α-D-glucopiranòsid amb el grup hidroxil C-4 d'un altre β D-glucopiranòsid. Forma α -D-glucopiranosil- (1®4) -D-glucopiranòsid.
La reacció de formació d'enllaços glicosídics implica l'eliminació d'una molècula d'aigua, anomenada reacció de condensació. La reacció inversa és la hidròlisi i la ruptura de l'enllaç glicosídic.
Hexoses i reaccions de reducció d'òxid
Els sucres l'àtom de carboni anomèric dels quals no ha format enllaços glicosídics s'anomenen sucres reductors. Tots els monosacàrids, com ara les hexoses de la glucosa, la manosa i la galactosa, són sucres reductors. Això és degut a que les aldoses o les cetoses poden donar electrons, o reduir-se, a un agent oxidant.
Una prova clàssica de sucre reductor es realitza amb reactius de Fehling (o Benedict) i Tollens. Per exemple, un sucre reductor pot reduir Ag + present en una solució d'amoni (reactiu de Tollens). Aquesta reacció produeix plata metàl·lica al fons del recipient on es va produir la reacció.
Mitjançant una reacció catalitzada per l'enzim glucosa oxidasa, el carboni anomèric de la D-glucosa s'oxida, perdent un parell d'electrons, i l'oxigen es redueix, guanyant un parell d'electrons. Aquesta reacció produeix dos productes: D-glucono- d – lactona i peròxid d'hidrogen.
Actualment, la concentració de glucosa en sang es determina mitjançant una prova que utilitza glucosa oxidasa i peroxidasa. Aquest últim enzim catalitza una reacció d'oxidació-reducció.
Els substrats de la peroxidasa són peròxid d'hidrogen i una substància cromogènica, que s'oxida. Aquesta reacció es pot quantificar mitjançant un espectrofotòmetre.
Derivats d'hexosa
Hi ha molts derivats d'hexosa el grup hidroxil dels quals és substituït per un altre substituent. Per exemple, el grup hidroxil C-2 de la glucosa, la galactosa i la manosa és substituït per un grup amino, formant glucosamina, galactosamina i manosamina, respectivament.
El grup amino sovint es condensa amb àcid acètic, formant N-acetilglucosamina. Aquest derivat de la glucosamina es troba a les parets cel·lulars dels bacteris.
Un derivat de la N-acetilmannosamina és l'àcid N-acetilneuramínic, conegut com a àcid siàlic. L'àcid siàlic és present en les glicoproteïnes i els glicolípids de la superfície de les cèl·lules, i juga un paper en el reconeixement cel·lular.
L'oxidació específica del grup alcohol primari, C-6, de l'aldohexosa (glucosa, galactosa i mannosa) produeix àcids urònics. Aquests productes són l'àcid D-glucurònic, l'àcid D-galacturònic i l'àcid D-mannurònic, que es troben en molts polisacàrids.
Els àcids urònics poden patir una esterificació intramolecular, formant lactones de cinc o sis àtoms. Per exemple, l'àcid ascòrbic (vitamina C) és sintetitzat per les plantes.
La substitució del grup hidroxil (-OH) per un àtom d'hidrogen al C-6 de la L-galactosa o la L-manosa produeix L-fucosa o L-ramnosa, respectivament. La L-fucosa es troba en glicoproteïnes i glicolípids. La L-ramnosa es troba en polisacàrids de les plantes.
Hexoses més comunes a la natura i les seves funcions
Glucosa
Símbol: Glc. És una aldohexosa o glucohexosa. L'enantiòmer D-glucosa (símbol D-Glu) és més comú que l'enantiòmer L-Glc. El D-Glc és present a les plantes, la mel, el raïm i la sang animal. És una font d'energia per als éssers vius. Serveix com a precursor per a la síntesi de glicogen, cel·lulosa, midó i lactosa.
Frutosa
Símbol: Fru. És una cetohexosa o fructohexosa. L'enantiòmer de la D-fructosa es coneix comunament com a fructosa. Aquest sucre es troba, per exemple, a les fruites, la mel i el semen.
Galactosa
Símbol Gal. És una aldohexosa o galatohexosa. La D-galactosa és més comuna que la L-galactosa. La D-galactosa és el sucre del cervell. Rarament es troba lliure. Generalment es troba en plantes, animals i microorganismes en forma d'oligosacàrids i polisacàrids.
Manosa
Símbol: Man. És una aldohexosa o manohexosa. La forma D-manosa està àmpliament distribuïda en el mannà i l'hemicel·lulosa. Es troba com un oligosacàrid N-enllaçat en glicoproteïnes, formant ramificacions.
Ramnosi
Símbol: Rha. És una aldohexosa que es troba en glucòsids vegetals, polisacàrids de goma i mucílag, així com en parets cel·lulars vegetals i flavonoides.
Referències
- Cui, SW 2005. Hidrats de carboni dietètics: química, propietats físiques i aplicacions. CRC Press, Boca Raton.
- Nelson, DL, Cox, MM 2017. Principis de bioquímica de Lehninger. WH Freeman, Nova York.
- Rastall, RA 2010. Oligosacàrids funcionals: aplicació i fabricació. Revista Anual de Ciència i Tecnologia dels Aliments, 1, 305–339.
- Sinnott, M. L. 2007. Estructura i mecanisme de la química i la bioquímica dels carbohidrats. Royal Society of Chemistry, Cambridge.
- Stick, RV, Williams, SJ 2009. Hidrats de carboni: les molècules essencials de la vida. Elsevier, Amsterdam.
- Tomasik, P. 2004. Propietats químiques i funcionals dels sacàrids alimentaris. CRC Press, Boca Raton.
- Voet, D., Voet, J.G., Pratt, C.W. 2008. Fonaments de bioquímica: la vida a nivell molecular. Wiley, Hoboken.