Estrutura de Cetoses e Aldoses 2

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O que define uma aldose?

Monossacarídeo que contém um grupo funcional aldeído (-CHO) localizado na extremidade da cadeia (carbono 1).

O que define uma cetose?

Monossacarídeo que contém um grupo funcional cetona (C=O), comumente localizado no carbono 2 da cadeia carbônica.

Qual é a aldose mais simples existente?

D-gliceraldeído, uma aldotriose de 3 carbonos com fórmula molecular C3H6O3.

Qual é a cetose mais simples existente?

Di-hidroxiacetona, uma cetotriose de 3 carbonos com fórmula molecular C3H6O3.

A di-hidroxiacetona possui carbonos quirais?

Não, a di-hidroxiacetona é o único monossacarídeo comum que não possui centros de quiralidade.

Quantos centros quirais possui o gliceraldeído?

Possui exatamente 1 centro quiral no carbono 2 (C2).

Fórmula estrutural linear da D-glicose

CHO-(CHOH)4-CH2OH, com a orientação dos grupos -OH em Fischer nos carbonos 2 a 5 sendo: direita, esquerda, direita, direita.

Fórmula estrutural linear da D-frutose

CH2OH-CO-(CHOH)3-CH2OH, com o grupo cetona no C2 e os grupos -OH nos carbonos 3 a 5 sendo: esquerda, direita, direita.

Quantos carbonos quirais possui uma aldo-hexose linear?

Possui 4 carbonos quirais (C2, C3, C4 e C5), permitindo 2 elevado a 4 = 16 estereoisômeros.

Quantos carbonos quirais possui uma ceto-hexose linear?

Possui 3 carbonos quirais (C3, C4 e C5), permitindo 2 elevado a 3 = 8 estereoisômeros.

D-Glicose e D-Galactose são exemplos de quê?

São epímeros em C4, diferindo apenas na orientação espacial da hidroxila no carbono 4.

D-Glicose e D-Manose são exemplos de quê?

São epímeros em C2, diferindo apenas na orientação espacial da hidroxila no carbono 2.

Qual é a diferença estrutural entre glicose e frutose?

São isômeros constitucionais (isômeros de função): glicose é uma aldo-hexose e frutose é uma ceto-hexose.

O que é um anel piranose?

Um anel heterocíclico de 6 membros formado por 5 átomos de carbono e 1 átomo de oxigênio.

O que é um anel furanose?

Um anel heterocíclico de 5 membros formado por 4 átomos de carbono e 1 átomo de oxigênio.

Como se forma o anel piranose na D-glicose?

Por uma reação intramolecular de hemiacetal entre a hidroxila do C5 e o carbono carbonílico do C1.

Como se forma o anel furanose na D-frutose?

Por uma reação intramolecular de hemicetal entre a hidroxila do C5 e o carbono carbonílico do C2.

Qual carbono se torna o carbono anomérico na D-glicose?

O carbono 1 (C1), que era o carbono do grupo aldeído na forma aberta.

Qual carbono se torna o carbono anomérico na D-frutose?

O carbono 2 (C2), que era o carbono do grupo cetona na forma aberta.

O que caracteriza o anômero alfa na projeção de Haworth para D-monossacarídeos?

O grupo hidroxila anomérico (-OH) fica posicionado para baixo, no lado oposto ao grupo -CH2OH terminal.

O que caracteriza o anômero beta na projeção de Haworth para D-monossacarídeos?

O grupo hidroxila anomérico (-OH) fica voltado para cima, no mesmo lado do grupo -CH2OH terminal.

O que é o fenômeno da mutarrotação?

Mudança espontânea na rotação óptica decorrente do equilíbrio interconversível entre as formas anoméricas alfa e beta em solução aquosa.

O que define a série D ou L de um açúcar em projeção de Fischer?

A posição da hidroxila (-OH) ligada ao carbono quiral mais distante da carbonila: à direita para D e à esquerda para L.

A maioria dos monossacarídeos em sistemas vivos pertence a qual série estereoquímica?

À série D (D-açúcares), como D-glicose, D-frutose e D-ribose.

Estrutura da D-Ribose

Aldopentose de 5 carbonos (CHO-CHOH-CHOH-CHOH-CH2OH) com todas as hidroxilas à direita na projeção de Fischer.

Estrutura da 2-desoxi-D-ribose

Aldopentose em que a hidroxila do C2 é substituída por hidrogênio, compondo a estrutura do DNA.

Exemplo de uma cetopentose importante na fotossíntese

D-Ribulose, cuja forma difosfato (RuBP) atua na fixação de CO2 mediada pela enzima RuBisCO.

Estrutura da D-Xilulose

Cetopentose isômera da ribulose no C3, importante intermediária na via das pentoses fosfato.

Qual é a classificação da D-Eritrose?

Aldotetrose de 4 carbonos, com dois centros quirais e hidroxilas à direita na projeção de Fischer.

Qual é a classificação da D-Eritrulose?

Cetotetrose de 4 carbonos (CH2OH-CO-CHOH-CH2OH), contendo apenas 1 centro de quiralidade no C3.

Reação de Tollens em aldoses vs cetoses

Aldoses reagem prontamente produzindo prata metálica; cetoses podem reagir mais lentamente após tautomerização cetoenólica.

O que é a tautomerização cetoenólica ou rearranjo de Lobry de Bruyn-Alberda van Ekenstein?

Interconversão reversível em meio básico entre aldose e cetose por meio de um intermediário comum chamado enediol.

Por que a frutose é considerada um açúcar redutor no teste de Benedict?

Porque no meio alcalino do teste ela se isomeriza em glicose ou manose via enediol, reduzindo o cobre cúprico.

Estrutura da D-Galactose

Aldo-hexose com grupos hidroxila na projeção de Fischer orientados em: direita (C2), esquerda (C3), esquerda (C4) e direita (C5).

Estrutura da D-Manose

Aldo-hexose com grupos hidroxila em Fischer orientados em: esquerda (C2), esquerda (C3), direita (C4) e direita (C5).

Principal forma em solução da D-glicose a 25 graus Celsius

Forma beta-D-glicopiranose, representando cerca de 64 por cento do equilíbrio devido à menor repulsão estérica.

Por que a conformação em cadeira beta-D-glicopiranose é a mais estável?

Porque todos os substituintes volumosos (hidroxilas e o grupo hidroximetil) ocupam posições equatoriais.

Estrutura do D-Glicerato e sua relação com aldoses

Ácido carboxílico derivado da oxidação do grupo aldeído do D-gliceraldeído no C1.

O que é um ácido aldônico?

Produto da oxidação seletiva do grupo aldeído (C1) de uma aldose a ácido carboxílico, como o ácido glucônico.

O que é um ácido urônico?

Produto da oxidação da hidroxila terminal primária (C6) de uma aldose mantendo o C1 intacto, como o ácido glucurônico.

O que é um alditol?

Poliol resultante da redução da carbonila de uma aldose ou cetose a álcool; exemplo: D-sorbitol derivado da D-glicose.

A redução da D-frutose produz quais alditóis?

Produz uma mistura de D-sorbitol (D-glucitol) e D-manitol devido à quiralidade gerada no C2 reduzido.

A redução da D-glicose produz qual alditol?

Produz unicamente o D-sorbitol (D-glucitol) como produto de redução no C1.

Qual ligação hemiacetálica une a sacarose?

Ligação alfa-1,beta-2-glicosídica entre o C1 anomérico da alfa-D-glicopiranose e o C2 anomérico da beta-D-frutofuranose.

Por que a sacarose é um dissacarídeo não redutor?

Porque ambos os carbonos anoméricos da glicose (aldose) e frutose (cetose) estão envolvidos na ligação glicosídica.

Qual dissacarídeo é formado por duas aldoses unidas por alfa-1,4?

Maltose, constituída por duas unidades de D-glicopiranose ligadas entre C1 e C4.

Qual dissacarídeo é formado por galactose e glicose com ligação beta-1,4?

Lactose, composta por beta-D-galactopiranose unida ao C4 da D-glicopiranose.

Estrutura da D-Tagatose

Ceto-hexose epímera da frutose no carbono 4, comumente usada como adoçante de baixa caloria.

Estrutura da D-Sorbose

Ceto-hexose intermediária na síntese industrial da vitamina C (ácido ascórbico).

Como identificar se um açúcar cíclico é derivado de aldose ou cetose?

Aldoses ciclizadas têm hidrogênio ligado ao carbono anomérico; cetoses ciclizadas têm um grupo hidroximetil (-CH2OH) no carbono anomérico.

Classificação do D-Sedo-heptulose

Ceto-heptose de 7 carbonos fundamental na via das pentoses fosfato e no ciclo de Calvin.

O que distingue aldoses e cetoses no teste de Seliwanoff?

Cetoses desidratam rapidamente com resorcinol produzindo cor vermelho-cereja; aldoses reagem muito mais lentamente com tom rosado.