Qui som? És la branca que estudia la vida. Gràcies a ella podem admirar la minuciositat amb la que es desenvolupa la natura. Tot coneixement, estructural, funcional o ecològic, en realitat ens ajuda a comprendre'ns millor.

Com som? És la disciplina que uneix la tecnologia, les ciències naturals i les ciències socials. Intermediària entre la natura i nosaltres evita que ni nosaltres puguem destruir-la, ni ella pugui danyar-nos.

Què som? Imprescindible per conèixer una cosa tan fascinant com és la matèria. Aquesta ciència n'estudia tant les propietats, l'estructura i la composició com les reaccions i seus canvis: descobrint l'interior de tot.

The Imaginarium of Doctor Parnassus is a 2009 fantasy film directed by Terry Gilliam and written by Gilliam and Charles McKeown. The film follows the leader of a travelling theatre troupe who, having made a deal [...]

Biologia Ciències de la Terra Química

LA CICLACIÓ:
Fins ara, tots els monosacàrids que hem vist, els hem presentat en forma lineal. Pero a la realitat tendeixen a formar cercles per trobar més estabilitat.

  • Els únics monosacàrids que formen un cercle són els més grans que coneixem: les pentoses i les hexoses.
  • Al paper dibuixats, ens quedaràn com a pentagons (que anomenarem furans) o hexàgons (que anomenarem pirans). Això no depèn de si són pentoses o hexoses, sinó del grup al que pertanyen: Pirà les aldoses, furà les cetoses.
Els passos per a formar la forma cíclica del monosacàrid que volem són diferents:



Formar una piranosa...
...a partir d'una hexosa.
Ha de ser un monosacàrid hexosa i del grup aldosa.
Els passos que seguirem seràn:
  1. Girar el monosacàrid: passar-lo de forma vertical a forma horitzontal.
  2. El procediment següent serà ajuntar el glúcid com si fos una joguina pels dos extrems. Hem d'observar que la part de la dreta del monosacàrid vertical quedarà a dins, la de l'esquerra a fora.
  3. Començarem per escriure els 5 primers carbonis, per ordre, als vertex de l'hexàgon amb l'ordre com estàn a l'imatge.
  4. Segons entrin o no a dins l'hexàgon els anirem disposant lligats als carbonis dels que pertanyen.
  5. Afegirem el sisè i últim carboni amb la seva fórmula (CH2OH).
  6. Per obtenir l'α i la β només caldrà ajuntar l'hidrogen del penúltim carboni amb l'oxigen del primer. Les dues combinacions seràn: α si l'OH està a baix (oposat al carboni 5), β si l'OH està a dalt (en línia amb el carboni 5).
En aquest video es poden observar molt bé els passos a seguir per ciclar la D-Manosa, una hexosa del grup aldèhid. Els nombres amb vermell són els nombres dels carbonis, que estàn marcats així per diferenciar-los dels subíndexs de les fórmules.
_________________________________________________________


Formar una furanosa...

...a partir d'una hexosa.

Ha de ser un monosacàrid hexosa i del grup cetosa.
Els passos que seguirem seràn:

  1. Girar el monosacàrid: passar-lo de forma vertical a forma horitzontal.
  2. El procediment següent serà ajuntar el glúcid com si fos una joguina pels dos extrems. Hem d'observar que la part de la dreta del monosacàrid vertical quedarà a dins, la de l'esquerra a fora.
  3. Començarem per escriure els 5 primers carbonis, per ordre, als vèrtex del pentàgon amb l'ordre com estàn a l'imatge. El vèrtex superior el formarem a partir del cinquè carboni.
  4. Segons entrin o no dins del pentàgon els anirem disposant lligats als carbonis dels que pertanyen.
  5. Després afegirem el sisè i últim carboni amb la seva fórmula (CH2OH).
  6. Per obtenir l'α i la β només caldrà ajuntar l'hidrogen del penúltim carboni amb l'oxigen del segon. Les dues combinacions seràn: α si l'OH està a baix (oposat al carboni 5), β si l'OH està a dalt (en línia amb el carboni 5).
En aquest video es poden observar molt bé els passos a seguir per ciclar la D-Fructosa una hexosa del grup cetona. Els nombres amb vermell són els nombres dels carbonis, que estan marcats així per diferenciar-los dels subíndexs de les fórmules.



...a partir d'una pentosa.
Ha de ser un monosacàrid pentosa i del grup cetosa.
Els passos que seguirem seràn:
  1. Girar el monosacàrid: passar-lo de forma vertical a forma horitzontal.
  2. Desglosarem la fòrmula del cinquè carboni en dos hidrogens i un grup alcohol.
  3. El procediment següent serà ajuntar el glúcid com si fos una joguina pels dos extrems. Hem d'observar que la part de la dreta del monosacàrid vertical quedarà a dins, la de l' esquerra a fora.
  4. Començarem per escriure els 5 carbonis, per ordre, als vèrtex del pentàgon amb l'ordre com estàn a l'imatge. El vèrtex superior el formarem a partir del cinquè carboni.
  5. Segons entrin o no dins del pentàgon els anirem disposant lligats als carbonis dels que pertanyen.
  6. Per obtenir l'α i la β només caldrà ajuntar l'hidrogen del penúltim carboni amb l'oxigen del segon. Les dues combinacions seràn: α si l'OH està a baix (oposat al carboni 5), β si l'OH està a dalt (en línia amb el carboni 5).
En aquest video es poden observar molt bé els passos per a conseguir per ciclar la D- Ribulosa, una pentosa del grup cetona. Els nombres amb vermell són els nombres dels carbonis, que estan marcats així per diferenciar-los dels subíndexs de les fórmules.

1L'ESTRUCTURA
L'estructura d'un monosacàrid la dibuixarem sempre de la mateixa manera:

  • En aquest cas, aquesta és la fórmula de la glucosa-D (C6H12O6). Podem observar que:
    A l'estructura que el representa s'hi poden observar 6 carbonis, el doble d'hidrògens, 12, i 6 oxígens. Cal destacar que només hi ha un àtom d'oxigen al enllaç doble, doncs la manera de representar aquest enllaç (amb dues barres) pot provocar un error d'interpretació si no es coneix.
  • Cada Carboni dels sis s'enllaça amb quatre braços (4 barres) (el primer carboni en fa servir dos per l'oxigen. Aquests braços s'anomenen radicals. Si un Carboni fa servir dos enllaços per un radical o per a dos o més radicals iguals, aquest carboni es simètric. Quan no en tingui cap igual, que és el que passa amb més frequència, l'anomenarem assimètric, i produirà una desviació en la llum que l'atravessi que estudiarem més tard.
  • Els radicals dels pols (el de dalt i el de baix) són els característics del grup. Aldèhid en aquest cas.
  • Els radicals del mig sempre són (H) o (OH) i sempre van en parelles. La O de l'OH sempre és la més pròxima a la barra que l'uneix amb el carboni.
Que podem deduir si no sabem quina mol·lècula és:
  • Com que té 6 Carbonis és una hexosa.
  • Ja que presenta al principi la fórmula dels Aldèhids és una aldosa.
  • Té l'últim OH a la dreta, el seu nom serà seguit de -D. En el cas de que el tingués a la esquerra sería (-L). NEMOTÈCNICA: D "dreta" o bé: L "left".
Tot i així, no podrem deduir gaire cosa més, doncs aquestes estructures s'han de memoritzar. No podem saber el nom del glúcid que ens mostren (si és glucosa, galactosa, ribosa, eritrulosa...) si abans no ho hem memoritzat la fórmula de la seva estructura, i això a la llarga és necessari fer-ho.


COMPARACIONS ENTRE ESTRUCTURES:
També hi han termes que ens ajuden a relacionar més fàcilment les característiques semblants que posseeixen diversos monosocàrids:

Estereometries: Com hem vist abans, a l'estructura dels monosacàrids hi podem observar diferents radicals, segons com estiguin orientats els "radicals del mig" obtindrem substàncies molt diferents. Una estereoisometría és la relació que tenen dos monosacàrids del mateix grup (aldèhids o cetoses) i amb el mateix nombre de carbonis (trioses, tetroses, pentoses, hexoses o heptoses) en la que la única diferència que existeix és la orientació dels seus "radicals del mig" ja siguin tots cambiats o només uns quants d'ells. Les diferents possibilitats que ens podrem trobar seràn...

1. Que els monosacàrids tinguin de diferència un radical.
  • Aquests els anomenarem diastereoisòmers. Poden tenir un o més dels radicals centrals canviats de posició, pero no tots:
Les variants D i L (segons la posició de l'OH del penúltim Carboni) són diastereoisomers entre si.


2. Que els monosacàrids tinguin de diferència la posició de tots els radicals.
  • Aquests els anomenarem enantioisòmers. Tindràn tots els radicals girats i podrem veure com un sembla la imatge reflectida en un mirall de l'altre, per tant, cada monosacàrid només podrà tenir un enantioisòmer.

Els glúcids són compostos biològics. Els més simples que podrem trobar seran els monosacàrids, abans
però, estaria bé saber quines són les propietats observables d'aquests:
PROPIETATS FÍSIQUES:
Són sòlids, cristal·lins, blancs i de gust dolç. Com que els seus radicals (més endavant veurem que són els radicals) tenen inestabilitat electrònica (alguns són més positius y altres més negatius) formen polaritats, és a dir, seràn solubles en aigua (això també ho veurem més endavant).
PROPIETATS QUÍMIQUES:
Són oxidables. Gracies a aquesta propietat, podrem identificar la seva presencia en disolucions gràcies a la reducció del reactiu de Fehling.

_________________________________________________


LA FÓRMULA:
La seva fórmula és On C = Carboni; H = Hidrogen; O = Oxigen.
Com podem observar, el nombre d'hidrògens sempre serà el doble que el de carbonis o el d'oxígens.

"n" serveix per a representar els diferents tipus de monosacàrids. Aquesta "n" sempre estarà entre 3 i 7 incluits aquests dos últims. align="left">
D'aquesta manera ens podríem trobar, per exemple:
Que construiria la molècula: . Observem que hi ha el doble d'àtoms d'hidrogen que d'oxigen o de carboni.
_________________________________________________


NOMENCLATURA:
Ja hem vist que els monosacàrids tenen unes fórmules determinades (encara que després formin molts derivats al cambiar la disposició dels àtoms de la seva estructura). Pero generalment, els podrem anomenar segons els nombres de carbonis afegint prefixos. Repassem: només pot haber-hi un mínim de 3 carbonis i un màxim de 7, els prefixos dels quals serien:
  • 3: Trioses
  • 4: Tetroses
  • 5: Pentoses
  • 6: Hexoses
  • 7: Heptoses
Tenim, a més a més, una altra classificació en aquestes families: Cada família està dividida en dos grups. El grup Aldehid (formant aldoses) i el grup Cetona (formant cetoses).
En realitat és molt més fàcil compendre les diferències d'aquests grups amb els dibuixos de les seves estructures:


Aldoses Cetoses
Podem veure clarament que la diferència entre els dos grups està a les "capçaleres" de les seves estructures.
Amb això s'afegeixen nous prefixos a les fórmules:
  • Una triosa que sigui del grup de les Aldoses l'anomenarem Aldotriosa.
  • Una triosa que sigui del grup de les Cetoses l'anomenarem Cetotriosa.
El mateix passarà amb els altres prefixes donats pel nombre de carbonis: Cetopentosa, Aldotetrosa...

 
Copyright 2010 La Llar de l'estudiant