Ejercicios: Formas cíclicas de azúcares y azúcares reductores

Un hemiacetal se forma por la reacción entre un grupo aldehído y un grupo alcohol. Indicá qué grupo funcional de la glucosa de cadena abierta reacciona con qué grupo $-\mathrm{OH}$ para formar su estructura cíclica más estable, y cuántos átomos tiene el anillo resultante (piranosa).

Al ciclar la glucosa se genera un nuevo carbono quiral llamado carbono anomérico. Indicá cuál es su número en la glucosa, y escribí cómo se llaman las dos formas que se diferencian por la posición del $-\mathrm{OH}$ en ese carbono.

La sacarosa, la maltosa y la lactosa son disacáridos. Explicá qué es un enlace glucosídico y qué molécula pequeña se libera cuando se forma entre dos monosacáridos.

Describí paso a paso cómo se forma la $\alpha$-D-glucopiranosa a partir de la D-glucosa de cadena abierta: qué carbono recibe el ataque, qué grupo $-\mathrm{OH}$ lo realiza y qué ocurre con el oxígeno del carbonilo. Luego explicá, en una proyección de Haworth, hacia dónde se orienta el $-\mathrm{OH}$ anomérico de la forma $\alpha$ respecto del $-\mathrm{CH_2OH}$ del C6.

La maltosa está formada por dos unidades de glucosa unidas por un enlace $\alpha(1\to4)$: el C1 de una unidad se une al $-\mathrm{OH}$ del C4 de la otra, y la segunda unidad conserva libre su $-\mathrm{OH}$ anomérico. Explicá si la maltosa es un azúcar reductor y justificá tu respuesta relacionándola con la posibilidad de que ese anillo se abra y deje un grupo aldehído libre.

En la sacarosa, el C1 de la glucosa está unido al C2 de la fructosa mediante un enlace $\alpha(1\to2)\beta$, de modo que ambos carbonos anoméricos participan del enlace. Indicá si la sacarosa es reductora o no y justificá. Después explicá qué resultado esperarías al agregar el reactivo de Fehling (solución azul de $\mathrm{Cu^{2+}}$) a una solución de sacarosa y calentarla.

Un laboratorio escolar de Córdoba recibe tres soluciones incoloras rotuladas A, B y C: glucosa, sacarosa y maltosa, aunque no se sabe cuál es cuál. Al hacer el ensayo de Fehling con calor, A y C dan precipitado rojo ladrillo y B no cambia. Luego se hierve cada solución con ácido diluido y se repite el ensayo: ahora B también da precipitado rojo ladrillo.

1. a) Identificá cuál es B y justificá.

1. b) Explicá qué ocurrió con B al hervirla con ácido.

1. c) Proponé un criterio, basado en la estructura, que ayude a distinguir A de C, y mencioná qué diferencia habría tras el calentamiento con ácido.

Comparás dos estructuras: la celobiosa, con enlace $\beta(1\to4)$ entre dos glucosas, y la maltosa, con enlace $\alpha(1\to4)$.

1. a) Explicá en qué se diferencian estructuralmente, usando la orientación del $-\mathrm{OH}$ anomérico en la proyección de Haworth.

1. b) Indicá si ambas son reductoras y justificá.

1. c) Analizá por qué los seres humanos digieren el almidón (con enlaces $\alpha$) pero no la celulosa (con enlaces $\beta$), relacionando la forma tridimensional con la acción de las enzimas.