Els glúcids

Què és un monosacàrid? Posa'n dos exemples i indica quina és la funció principal dels monosacàrids a la cèl·lula.

La glucosa i la fructosa tenen la mateixa fórmula molecular, $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$, però estructures diferents. Explica quin tipus d'isomeria les relaciona tenint en compte les seves formes lineals i descriu què els passa quan es dissolen en aigua: quines formes adopten aleshores les seves molècules, què són els anòmers α i β, i quina relació té aquesta ciclació amb la formació de l'enllaç glucosídic?

Classifica els glúcids següents en monosacàrids, disacàrids o polisacàrids: glucosa, sacarosa, midó, fructosa, lactosa i cel·lulosa.

La sacarosa es forma per la unió d'una glucosa i una fructosa. Quin tipus d'enllaç s'estableix entre tots dos monosacàrids, com s'anomena la reacció que el forma i quina molècula s'hi desprèn?

Indica quina és la funció biològica del glucogen en els animals i en quins òrgans s'emmagatzema principalment.

L'esquema mostra com es disposen les cadenes de dos polisacàrids formats exclusivament per glucosa. Indica quin correspon al midó i quin a la cel·lulosa, explica quina diferència hi ha en la unió dels seus monòmers (enllaç α o β) i raona com la forma de les seves cadenes justifica que un serveixi de reserva energètica i l'altre tingui funció estructural.

S'aïllen dos polisacàrids estructurals insolubles: el polímer A procedeix de la paret cel·lular d'una cèl·lula vegetal (roure) i el polímer B de l'exoesquelet d'un crustaci (cranc). Tots dos presenten cadenes lineals unides per enllaços glucosídics beta-(1->4), però l'anàlisi elemental revela la presència de nitrogen únicament en el polímer B.

1. a) Identifica els polímers A i B i indica el nom del monòmer constituent de cadascun.
2. b) Explica per què la conformació espacial de l'enllaç beta-(1->4) resulta idònia per a la funció de sosteniment mecànic enfront de l'enllaç alfa-(1->4) del glucogen o el midó, detallant el paper dels enllaços per ponts d'hidrogen intra i intercatenaris en la formació de microfibril·les insolubles.
3. c) Si s'afegeix una solució d'enzim cel·lulasa purificat sobre una suspensió del polímer B, prediu raonadament si es produirà hidròlisi i justifica-ho en funció de l'especificitat enzimàtica.

Un laboratori de nutrició esportiva dissenya dues begudes de recuperació energètica amb idèntica concentració i massa total de polisacàrids: la beguda A conté amilopectina altament ramificada, mentre que la beguda B conté amilosa lineal de massa molecular similar.

1. a) Prediu raonadament quina de les dues begudes induirà un pic de glucèmia més ràpid en sang després de la seva ingesta, basant-te en l'especificitat dels enzims digestius (alfa-amilases) i en l'estructura molecular de tots dos polímers (tipus d'enllaços glucosídics i disponibilitat d'extrems no reductors).
2. b) Als miòcits, la glucosa absorbida s'emmagatzema com a glucogen i no en forma de glucosa lliure ni de midó. Justifica aquesta adaptació biològica tenint en compte la pressió osmòtica cel·lular i la velocitat amb què la cèl·lula ha de mobilitzar energia davant d'una demanda metabòlica urgent.

Un producte lacti infantil publicitat com a «sense sucres afegits» conté a la seva taula nutricional 4,8 g de lactosa i 12 g de midó de blat de moro per cada 100 g de producte.

1. a) Rebat l'afirmació que aquest aliment estigui lliure d'aportació glucídica o sucres per a l'organisme. Classifica químicament la lactosa i el midó (tipus de glúcid, monòmers i tipus d'enllaç) i descriu els monosacàrids que passaran a la sang després de la seva digestió completa.
2. b) Al laboratori se sotmet una mostra del producte a la prova de Fehling abans i després d'incubar-la amb alfa-amilasa. Prediu i justifica el resultat de la prova en la mostra inicial (indicant a quin component es deu) i explica raonadament com variarà la intensitat de la reacció després de l'acció enzimàtica sobre el midó, basant-te en el concepte de carboni anomèric i extrem reductor.