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Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Metabolismo Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 - Es el conjunto de procesos y reacciones químicas anabólicas y catabólicas mediante las cuales las cuales los organismos vivos obtienen la energía y los nutrientes que necesitan para vivir y reproducirse. - Las características metabólicas específicas de un organismo vivo constituye el principal criterio para determinar su papel ecológico y su responsabilidad en los ciclos biogeoquímicos. Metabolismo Metabolitos Primarios Metabolitos Secundarios Son moléculas de bajo peso molecular, que intervienen como productos finales o intermedios, se producen en el curso de las reacciones anabólicas o catabólicas que tienen lugar durante las fases de crecimiento. Características: - Son necesarias para el crecimiento de organismos vivos. - Se producen como productos únicos. - Los producen todos los seres vivos. Son aquellos compuestos orgánicos sintetizados por los organismos vivos que tienen un rol directo en el crecimiento o reproducción de los mismos. Su ausencia no le impide la supervivencia. Características: - Específicos de un grupo de organismos. - No esenciales para el crecimiento. - Dependientes de las condiciones de crecimiento. - Específicos para cada especie. Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Es el conjunto de procesos físicos y químicos a las cuales está sujeta una célula vegetal. Estos le permitirán realizar actividades principales, como la reproducción, el crecimiento, el mantenimiento de sus estructuras y la respuesta a los estímulos que reciben. Metabolismo Vegetal Es el conjunto de procesos químicos pertenecientes al metabolismo primario de las plantas: fotosíntesis, respiración, transporte de solutos, translocación, síntesis de proteínas, asimilación de nutrientes, diferenciación de tejidos, formación de carbohidratos, lípidos y proteínas. Metabolismo Vegetal Primario Metabolismo Vegetal Secundario Son el conjunto de metabolitos secundarios que intervienen en las interacciones ecológicas entre la planta y su medio ambiente. También se diferencian de los metabolitos primarios en que cada uno de ellos tiene una distribución restringida en el reino vegetal, a veces, a solo unas especie o un grupo de ellas. Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Cual es la función del metabolismo en las plantas? Permite la adsorción de nutrientes abasteciendo al organismo de energía, para poder así, realizar sus funciones vitales. Las plantas presentan vacuolas que almacenan la energía. También permite la descomposición-síntesis de carbohidratos para formar aminoácidos, que a su vez ayudaran a la formación de proteínas (aquí también cuentan las enzimas) y energía (ATP), que ayudaran al desarrollo de las plantas. Características del metabolismo de las plantas -Plantas de matabolismo fotosintético C3 Estas plantas fijan el CO2 realizado en ciclo de Calvin catalizado por enzimas de Rubisco. Existe un proceso respiratorio no mitocondrial que consume O2 y produce CO2 estimulado por la luz. Conocido como fotorespiración. Cobra importancia en las plantas C3 porque disminuye la capacidad fotosintética. -Plantas de matolismo fotosintético C4 Como adaptación a ambientes más cálidos y secos, surgen nuevos metabolismos. El CO2 llega a las células mesófitas, y se fijan por enzima fosfoenolpiruvato (PEP) que tiene mas afinidad por el CO2 que la Rubisco. Este CO2 se convierte en malato y aspartato que pasarán a las células de la vaina, donde se transformarán en CO2 que sigue el ciclo de Calvin. Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Metabolismo Vegetal Secundario se divide en tres partes Terpenoides Es un grupo de grandes metabolitos con actividad biológica importante. Están distribuidos ampliamente en las plantas y muchos de ellos tienen funciones fisiológicas primarias. Unos pocos, como los que forman los aceites esenciales, están restringidos a solo algunas familias de plantas. Compuestos fenólicos y sus derivados Están formados por la vía del ácido shikímico o por la vía del malonato/acetato Compuestos nitrogenados o Alcalóides Los alcaloides poseen una gran diversidad de estructuras químicas. Son fisiológicamente activos en los animales, aún a muy bajas concentraciones. Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Metabolitos vegetales Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 GLÚCIDOS Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 CONCEPTO Los glúcidos son biomoléculas formadas por carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno (O), en una proporción: CnH2nOn También se les llama hidratos de carbono o carbohidratos. El nombre glúcido deriva de la palabra «glucosa». En todos los glúcidos siempre hay un grupo carbonilo, es decir, un carbono unido a un oxígeno mediante un doble enlace. Este grupo carbonilo puede ser: •Un grupo aldehído (—CHO) •Un grupo cetónico (—CO—) C O R H C O R R Así pues, los glúcidos pueden definirse como polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas Los glúcidos pueden sufrir procesos de aminación, incorporación de grupos amino (-NH2), y de esterificación con ácidos, como, ej., el ácido sulfúrico (H2SO4) o el ácido fosfórico (H3PO4). Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Estructura química de los monosacáridos Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Se clasifican en dos grandes grupos: OSAS y ÓSIDOS. 2.Los ósidos son glúcidos más complejos derivados de las osas, por unión de varios monosacáridos. 1.Las osas son los monómeros, los monosacáridos y están constituidos por una sola cadena polihidroxialdehídica o polihidroxicetónica. CLASIFICACIÓN DE LOS GLÚCIDOS Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 1. Holósidos: Sólo están formados por la unión de osas. a. Oligosacáridos. Son los glúcidos formados por la unión de dos a diez monosacáridos. Los más importantes son los disacáridos (unión de dos monosacáridos) b. Polisacáridos. Son los glúcidos formados por la unión de más de diez monosacáridos. A su vez, pueden ser: i. Homopolisacáridos: Cuando tienen un único tipo de monosacáridos. ii. Heteropolisacáridos: Cuando tienen más de un tipo de monosacáridos. 1. Heterósidos: Formados por dos tipos de componentes: Glúcidos y otros de distinta composición (proteínas, lípidos, etc.) Dentro de los OSIDOS, podemos distinguir Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Clasificación de los glúcidos G LÚ C ID O S Osas Monosacáridos Osidos Holósidos Oligosacaridos (Disacáridos) Polisacáridos Homopolisacaridos HeteropolisacaridosHeterósidos Glúcidos + otro componente distinto Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Tamaño de la cadena carbonada Triosas Tetrosas Pentosas Hexosas 3 átomos de C 4 átomos de C 5 átomos de C 6 átomos de C Localización del grupo C=O Aldosas Cetosas aldehído cetona Dos unidades de azucares Numero de unidades de azúcares Monosacáridos Disacáridos Oligosacáridos Azúcar simple Tres a diez unidades Polisacáridos Mas de diez Estereoquímica Serie D Serie L Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Monosacáridos Triosas Gliceraldehido (aldosa) Dihidroxiacetona (cetosa) Los monosacáridos son sustancias reductoras en medio alcalino Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Monosacáridos aldotetrosa aldopentosa aldohexosa cetohexosacetotetrosa cetopentosa Azucares D y L Fischer también introdujo una nomenclatura denominada: D y L C OHH CH 2 OH CHO HOH CH 2 OH CHO D-(+)-gliceraldehído L-(-)-gliceraldehido La letra D indica la configuración del (+)-gliceraldehido que tiene el grupo hidroxilo hacia la derecha, su enantiomero con el grupo hidroxilo hacia la izquierda se designa como L. El carbono mas oxidado (CHO) se coloca en la parte superior. Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 El sistema de Fischer se puede usar para otros monosacaridos. Si el carbono anomérico mas alejado del grupo aldehído o cetona tiene el grupo hidroxilo hacia la derecha se dirá que el compuesto es un D -azúcar, si esta hacia la izquierda será en L-azúcar. OHH OHH CH 2 OH OHH CHO OHH OHH CH 2 OH HOH CHO C OHH CH 2 OH OHH CH 2 OH O C OHH CH 2 OH HOH CH 2 OH O D-aldosa L-aldosa D-cetosa L-cetosa Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 D-(-)-eritrosa D-(-)-treosa * * * * 1 2 3 4 1 2 3 4 D-(-)-eritrosa D-(-)-treosa * * * * 1 2 3 4 1 2 3 4 ¿Como se relacionan entre si los azucares con el mismo número de carbonos? Son estereoisómeros pero no son imágenes especulares (por lo tanto no son enantiomeros), son DIASTEREOMEROS (se los reconoce porque tienen 2 o mas carbonos anoméricos) Los diasterómeros que difieren únicamente en un centro estereogénico reciben un nombre especial: epímeros Configuración opuesta Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 D-glucosa * aldohexosa * es el azúcar mas importante de la dieta * algunos nombres comunes son: dextrosa, azúcar de uva * es el compuesto orgánico mas abundante encontrado en la naturaleza * Los niveles en sangre pueden ser mayores al 0.1% D-fructosa * cetohexosa * es el dulce de todos los azucares Azucares comunes Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 La representación de la glucosa en proyecciones lineales como la de Fischer no explica todas las características químicas de la glucosa. Cuando se disuelve en agua la D-glucosa (= +112) cristalina su poder rotatorio varía gradualmente con el tiempo, hasta alcanzar un valor estable (= +52,5º). Este fenómeno se llama mutarrotación Esto puede explicarse si suponemos que la glucosa en disolución forma un enlace hemiacetálico interno entre el grupo carbonilo y uno de los hidroxilos, originando una molécula cíclica Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 1- La glucosa no da todas las reacciones propias de los aldehídos 2- Las disoluciones de D-glucosa presentan el fenómeno llamado mutarrotación. Estructuras cíclicas, hemiacetalicas de los monosacaridos REACCIONES DE LOS ALDEHIDOS Y CETONAS: Adición de alcoholes, formación de hemiacetales y acetales H+ alcohol (nucleófilo) aldehído hemiacetal H+ alcohol (nucleófilo) aldehído hemiacetal Un hemiacetal contiene dos grupos funcionales: un alcohol y un eter sobre el mismo átomo de carbono Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 proyección de Fischer En la glucosa, el hemiacetal forma un anillo de 6 átomos (5C+O). Esta estructura recibe el nombre de glucopiranosa por su semejanza al heterociclo pirano. 1- Convertir la proyección de Fischer en la estructura tridimensional 2- “Doblar” la estructura de manera que el C-1 y el C-6 queden cercanos entre si 3- Rotar el enlace C-4-C-5 de manera que el oxigeno del hidroxilo del C-5 quede cercano al carbono carbonilico (C-1) para que ocurra la adición nucleofilica pirano Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Para las aldopentosas y cetohexosas la cilclacion intramolecular origina anillos de 5 átomos (4C+O). En este caso, se añade al nombre del azúcar el sufijo -furanosa, por semejanza con el heterociclo del furano Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Formulas de Haworth El químico británico W.N. Haworth introdujo una forma muy útil para representar la forma cíclica de los azucares. En una proyeccion de Haworth el anillo se representa como si fuera plano, se visualiza con un borde, con el oxigeno colocado en la parte de arriba, a la derecha. Los carbonos se “acomodan” numéricamente en el sentido de las agujas del reloj, con el C-1 a la derecha. Los sustituyentes que estan unidos al anillo se encuentran arriba o abajo del plano ¿Como convertir una proyección de Fischer en otra? - los grupos hidroxilo que están hacia la derecha en la proyección de Fischer aparecen abajo en la proyección de Haworth (y a la inversa) excepto el hidroxilo de C-5 ¿? - Para los D-azucares el grupo -CH2OH terminal se encuentra arriba en la proyección de Haworth, mientras que para los L-azucares se encuentra hacia abajo. Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 CARACTERISTICAS DE LA ESTRUCTURA HEMIACETALICA DE LA D-GLUCOSA 1- El anillo es heterocíclico (5 átomos de carbono y un átomo de oxigeno) 2- Los carbonos del 1 al 5 forman parte del anillo, el C-6 es un sustituyente 3- El C-1 es especial: es hemiacetálico, el C-2, C-3, C-4 son alcoholes secundarios, C-6 es un alcohol primario y C-5 es un carbono de éter 4- El C-1 en la estructura hemiacetálica es anomérico (4 grupos distintos unidos a el) por lo tanto puede presentarse en dos configuraciones Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 El enlace hemiacetálico crea un nuevo centro de asimetría en el carbono 1, con lo que cada molécula en forma abierta puede originar dos tipos de formas cerradas Estos epímeros reciben el nombre de anómeros. Se distinguen los anómeros y que tienen configuraciónidéntica en todos los C excepto en el C-1 Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Estructura piranosa y furanosa Pirano Furano La forma cíclica de seis miembros recibe el nombre de piranosa, los anillos de cinco miembros se denominan furanosas -D-glucopiranosa -D-glucopiranosa -D-fructoranosa -D-fructoranosa Fructosa Glucosa Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Conformaciones de las piranosas Las proyecciones de Haworth consideran los anillos como si fueran planos, sin embargo lo mismo que para el ciclo hexano los anillos toman la conformación de silla No es una casualidad que la glucosa sea el monosacárido natural mas abundante en la naturaleza ya que el sustituyente mas grande de cada carbono esta en posición ecuatorial (con excepción del C-1) Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Reacciones de los monosacáridos 1- Mutarrotación 2- Esterificación 3- Eterificación 4- Reducción 5- Oxidación 6- Preparación e hidrólisis de glicósidos Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Reacciones de los monosacáridos 2 y 3- Esteres y éteres a partir de monosacáridos Los monosacáridos contienen grupos hidroxilos por lo tanto sus reacciones son características de los alcoholes Se esterifican los cinco grupos hidroxilos incluso el anomérico Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Reacciones de los monosacáridos 2 y 3- Esteres y éteres a partir de monosacáridos Los monosacáridos contienen grupos hidroxilos por lo tanto sus reacciones son características de los alcoholes Los grupos hidroxilos se pueden convertir en éteres mediante el tratamiento con un halogenuro de alquilo y una base (síntesis de Williamson) debido a que los azucares son sensibles a las bases fuertes se usa oxido de plata como base suave Los azucares tienden a ser solubles en agua e insolubles en solventes orgánicos, se observa lo contrario para el caso de sus esteres. Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Reacciones de los monosacáridos 4- Reducción de monosacáridos El grupo carbonilo de las aldosas y cetosas se puede reducir con el uso de varios reactivos. Los productos son polioles que reciben el nombre de alditoles El sorbitol se utiliza comercialmente como edulcorante Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Reacciones de los monosacáridos 5- Oxidación de monosacaridos A pesar de que las aldosas se encuentran principalmente en la forma hemiacetalica, dichas estructuras se encuentran en equilibrio con una pequeña cantidad del aldehído de cadena abierta. Estos aldehídos se pueden oxidar fácilmente hasta ácidos llamados ácidos aldónicos Ag+: Reactivo de Tollens Cu2+: Reactivo de Fehling (acomplejado con ion tartrato) Cu2+: Reactivo de Benedict (acomplejado con ion citrato Las tres pruebas sirven como pruebas sencillas de los azucares reductores Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Reacciones de los monosacáridos 5- Oxidación de monosacáridos Otros oxidantes fuertes como el ácido nítrico acuoso atacan tanto al grupo aldehído como a los alcoholes primarios y producen ácidos dicarboxilicos llamados ácidos aldáricos Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Reacciones de los monosacáridos 6- Formación de glicósidos a partir de monosacáridos Los monosacáridos se hallan presente como hemiacetales cíclicos, pueden reaccionar con un equivalente de alcohol para formar acetales Solamente el grupo hidroxilo del carbono anomerico (C-1) se reemplaza por un grupo –OR. Estos acetales reciben el nombre de glicosidos y el enlace del carbono anomerico con el grupos – OR se llama enlace glicosidico Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 6- Formación de glicósidos a partir de monosacáridos MECANISMO DE FORMACION DE GLICOSIDOS el catalizador ácido puede protonar cualquiera de los 6 átomos de hidrogeno sin embargo unidamente la protonación del oxigeno del hidroxilo en C-1 conduce, por la perdida de agua a un carbocatión estabilizado por resonancia. El metanol puede atacar por cualquiera de las dos caras para formar ya sea el -glicosido o bien el -glicosido Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Reacciones de los monosacáridos 6- Formación de glicósidos a partir de monosacáridos Los alcoholes o fenoles de origen natural se encuentran en las células generalmente combinados con algún azúcar (casi siempre glucosa) y forman un glicosido. De esta manera la porción de azúcar disuelve compuestos que de otra forma serian incompatibles con el protoplasma celular La salicina tiene sabor amargo, se encuentra en la corteza del sauce y su poder para bajar la fiebre se conoce desde hace muchos años Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 DISACARIDOS En un disacárido están unidos dos monosacáridos a través de un enlace glicosidico entre el carbono anomérico de una unidad de monosacárido y un grupo hidroxilo de otra unidad. MALTOSA La maltosa es el disacárido que se obtiene por la hidrólisis parcial del almidon. Esta formada por dos unidades de glucosa unidas entre si. El carbono anomerico de la unidad de la derecha de la maltosa es un hemiacetal y en solución esta en equilibrio con la forma aldehídica de cadena abierta. Por lo tanto la maltosa es positiva para Tollens. Azúcar Reductor Existe en la malta; una mezcla que se obtiene del maíz y otros granos, se usa en leche y en cerveza Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 DISACARIDOS En un disacárido están unidos dos monosacáridos a través de un enlace glicosidico entre el carbono anomérico de una unidad de monosacáridos y un grupo hidroxilo de otra unidad. CELOBIOSA La CELOBIOSA se obtiene por la hidrólisis parcial de la CELULOSA. Esta formada por dos unidades de glucosa unidas entre si. La celobiosa es un isomero de la maltosa y difiere únicamente en que tiene configuración en C-1 de la unidad de glucosa de la izquierda Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 DISACARIDOS En un disacárido están unidos dos monosacáridos a traves de un enlace glicosidico entre el carbono anomerico de una unidad de monosacarido y un grupo hidroxilo de otra unidad. LACTOSA La LACTOSA es el azucar principal en la leche humana y en la de vaca (4 a 8% de lactosa). Su hidrólisis produce cantidades equimolares de D-galactosa y D-glucosa. ¿La lactosa dará positiva la prueba de Fehling? Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes1 SACAROSA • Es el disacárido de mayor importancia comercial (azúcar común). • Se encuentra en todas las plantas fotosintéticas en donde funciona como fuente de energía. • Su hidrólisis produce D-glucosa y D-fructosa. • La sacarosa difiere de los otros disacáridos en que el C anomerico de ambas unidades interviene en el enlace glicosidico (el C-1 de la glucosa esta unida a traves al C-2 de la unidad de fructosa) por lo que no hay grupo hemiacetalico, no hay mutarrotacion y no puede reducir el reactivo de Tollens. La sacarosa es un azúcar no reductor Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 SACAROSA rotación óptica de la sacarosa = + 66º Cuando se hidroliza: = - 20º D-glucosa (mezcla de y ) = = + 52º D-fructosa (mezcla de y )= = - 92º D-glucosa: dextrosa (por dextrorrotatoria) Fructosa: levulosa (levorrotatoria) Como la hidrólisis de la sacarosa hace que se invierta el signo de la rotación óptica las enzimas que realizan esta hidrólisis se denominan INVERTASAS y la mezcla de glucosa y fructosa recibe el nombre de azúcar invertido. Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 POLISACARIDOS Los polisacáridos están constituidos por muchos monosacáridos y varían en la longitud de la cadena y el PM. La hidrólisis completa de la mayoría produce monosacáridos que pueden estar unidos en forma lineal o en cadenas ramificadas ALMIDON • Es el carbohidrato de almacenamiento de energía de las plantas. • Esta formado por unidades de glucosa (enlaces 1,4--glicosidos)aunque sus cadenas pueden presentar un numero de ramificaciones mediante enlaces 1,6--glicosidos. • La hidrólisis parcial del almidon produce maltosa y la hidrólisis total produce solamente D-glucosa. ALMIDON AMILOSA AMILOPECTINA 20% del almidón 50 a 300 unidades de glucosa Enlaces 1,4 300 a 5000 unidades de glucosa Muy ramificada Cada 25-30 unidades de glucosa lineales (1,4) se producen ramificaciones Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 POLISACARIDOS AMILOSA Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 POLISACARIDOS AMILOPECTINA Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 POLISACARIDOS GLICOGENO • Carbohidratos de almacenamiento de los animales • Formado de manera similar al almidón (enlaces 1,4 y 1,6) • PM mayor que el almidón (10000 unidades mas de glucosa) • Mas ramificado que la amilopectina (cada 8 a 12 unidades de glucosa) Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 CELULOSA • Polisacárido estructural (paredes celulares de células vegetales, tallos y ramas de plantas) • Polímero no ramificado de la glucosa • Formado por enlaces 1,4--glicosidicos • Son cadenas lineales. • Cada residuo de glucosa esta girado 180º Estructura de la celulosa: Fibrillas de celulosa. Los puentes hidrogeno intracadenas e intercadenas dan su resistencia y rigidez a la celulosa ¡¡los animales pueden digerir el almidón y el glicógeno pero no la celulosa!! Las fibras de algodón son casi en su totalidad celulosa. La madera es la mitad aprox de celulosa Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 AZUCARES FOSFORILADOS En las células vivas se encuentran esteres de fosfato de los monosacáridos que actúan como intermediarios en el metabolismo de los carbohidratos importante en la estructura de los ácidos nucleicos Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 DESOXIAZUCARES En los desoxiazucares uno o mas de los grupos hidroxilos se encuentran sustituidos por un átomo de hidrogeno Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 AMINOAZUCARES En los aminoazucares uno de los grupos hidroxilos se encuentran sustituidos por un grupo amino –NH2. Generalmente el grupo amino se encuentra acetilado. Monosacárido de la quitina, polisacárido estructural del exoesqueleto de las langostas, cangrejos, camarones y otros crustáceos Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Acido ascórbico (Vitamina C) Parece un monosacárido, aunque con características particulares: Es un anillo insaturado de lactona de cinco miembros con dos grupos hidroxilos unidos a los carbonos que tienen el doble enlace. Esta estructura de enodiol es poco común. Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Acido ascórbico (Vitamina C) En el acido ascórbico no hay un grupo carboxilo ¿? Sin embargo es un acido de pKa 4.17. El protón del hidroxilo de C-3 es acido debido a que al perderse, el anion resultante se estabiliza por resonancia, de forma semejante a un anion carboxilaro. Los humanos, monos y otros vertebrados carecen de una enzima que es indispensable para la biosíntesis del ácido ascórbico a partir de la D-glucosa. Por esta razón debe incluirse en la dieta. El ácido ascórbico se encuentra principalmente en los frutos cítricos y en los tomates. Su carencia provoca debilitamiento de los vasos sanguíneos, aparición de hemorragias, perdida de la dentadura, perdida de la cicatrización y hasta la muerte Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Curiosidades •Es sorprendente que en la caña de azúcar sólo se forme sacarosa, azúcar de mesa, que por tener en sus moléculas 9 carbonos quirales, podría presentar 512 isómeros ópticos de los cuales sólo se forma uno ! ! ! •En nuestra boca tenemos receptores gustativos que también son selectivos con respecto a la estructura tridimensional de las moléculas. El “aspartamo” es un edulcorante artificial muy utilizado en golosinas, bebidas gaseosas o simplemente como endulzante de infusiones. Se presenta en forma de dos diásteroisómeros, y sólo uno de ellos tiene sabor dulce. ¡El otro es amargo ! •Para que podamos percibir un olor, las moléculas deben llegar hasta los centros receptores del olfato, los que también tienen una forma característica para cada olor básico. Así, sólo las moléculas que tienen una forma determinada pueden albergarse en los “huecos” de los receptores del olfato. •El hombre durante años ha tratado de encontrar la cura a sus enfermedades. Aún hoy se siguen extrayendo sustancias de los vegetales para preparar medicamentos. Una vez analizada su estructura, la industria farmacéutica “imita”, o sintetiza moléculas tales como las extraídas naturalmente. Pero hay que recordar la presencia de isómeros ópticos que pueden formarse durante la síntesis y que pueden ser contraproducentes para la salud (ej; talidomida) Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Reacción de Molisch: H 2 SO 4 Calor OCH 2 OH H O H 2 o3 Glucosa Hidroximetil-Furfural H 2 SO 4 Calor + H 2 o3 OOH H O C H CH OH CH OH CH 2 OH H O OH C H CH OH CH OH CH H O OHHOCH2OH A una solución de un glúcido cualquiera se le adicionan unas gotas de soluc. alcohólica de - naftol y se agita el tubo. Luego, inclinándolo, hacer resbalar por las paredes 10 o 20 gotas de ácido sulfúrico conc., evitando la agitación, de manera que se formen dos capas de líquido. En el punto de contacto entre ambas aparecerá un color violáceo Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Reacciones de diferenciación de glúcidos: Reacción de Fehling: diferenciación de glúcidos reductores y no reductores: en un tubo de ensayo se unen las soluciones de Fehling A y B (coloración azul intenso), luego se agregan unas gotas de solución de un glúcido. Repetir para otros Glúcidos y calentar a baño maría si es necesario. Reacción de Tollens: también para diferenciación de glúcidos reductores y no reductores: se produce igual que en el caso de aldehídos y cetonas. Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Reacción de Bial:. El reactivo de Bial es una solución clorhídrica de orcina, en presencia de algunas gotas de solución de cloruro férrico. Calentando una solución de pentosa con este reactivo, durante 5 minutos en baño maría a 40 ó 50 °C, produce una coloración verde brillante. Es específica de las pentosas, pues estas forman, por acción del ácido clorhídrico, furfural que condensa con la orcina. El producto formado, en presencia de sal férrica toma color verde. La sensibilidad de la reacción disminuye mucho si se encuentra presente simultáneamente una hexosa. Caracterización de pentosas Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 OOH H O OHOH + OOH O O Resorcinol Las cetosas se deshidratan más rápidamente que las aldosas Cetohexosas!! Reacción de Selivanoff: El reactivo de Seliwanoff consiste en una solución de resorcina en ácido clorhídrico concentrado. Al calentar una solución de cetosa con este reactivo, se produce una coloración roja. El derivado furfúrico formado se condensa con resorcina, determinando la reacción. Los oligosacáridos y polisacáridos que contienen fructosa dan una reacción positiva. Las aldosas no dan la reacción porque producen derivados furfúricos con muy pequeño rendimiento y en condiciones más severas que las cetosas. Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1 Diferenciación entre aldosas y cetosas (-) ¡ No Azúcar! (-) Azúcar no reductor (+) Azúcar reductor Molisch (-) aldosa (+) cetosa (+) ¡Azúcar! Fehling y Tollens Reacciones de identificación de los azucares (TP) (-) Hexosa (+) Pentosa Selivanoff Bial Farmacognosia, FQByF-UNSL Dr. Matías Funes 1
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