CARBOHIDRATOS

LOS CARBOHIDRATOS• Tienen una estructura muy variable.• Contienen átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno.

Proporción: 1C x 2H x 1O (CH2O)n

• El término Carbohidrato significa Hidrato de Carbono, originado en la proporción 2H : 1O tal como el agua.

• Tipos de carbohidratos: azúcares, almidones (combustibles de la célula) y celulosa (componente de las plantas)

ESTRUCTURA• Se compone de monómeros unidos uno con otro para formar

oligosacáridos o polisacáridos.• Funcionan como depósitos de energía o como estructuras

celulares.

MONOSACÁRIDOS

• Son azúcares simples con 3 a 7 carbonos.• Los Carbohidratos más simples son los que tienen 3 C llamados

triosas: – Gliceraldehído y – Dihidroxiacetona

• Pentosas: Ribosa y desoxirribosa, componentes de los ácido nucléicos (DNA y RNA).

• Hexosas: Glucosa, Galactosa y Fructosa.

LA GLUCOSA

• C6H12O6• Es el monosacárido más común.• Durante la Fotosíntesis, las algas, plantas y algunas bacterias

generan glucosa a partir de agua, CO2 y energía solar. • En el interior de la planta por medio de la respiración se

rompen los enlaces liberando la energía almacenada en el proceso.

• La glucosa es componente de aminoácidos y ácidos grasos (proteínas).

• Su concentración en el metabolismo de los seres vivos se mantienen en niveles constantes.

• La glucosa y la fructosa tienen idénticas formas moleculares pero sus átomos están en distinta disposición.

• La diferencia en la disposición de los átomos les da una propiedades químicas distintas: la fructosa es más dulce que la glucosa.

• La glucosa y la galactosa son imágenes en espejo.

LOS DISACÁRIDOS

• Son dos monosacáridos unidos por un enlace covalente llamado glucosídico.

• Ejemplos de disacáridos: Maltosa y Sacarosa.• La maltosa se constituye por dos moléculas de glucosa unidos

por un enlace covalente. • La sacarosa es la unión de una molécula de fructosa y una de

glucosa.• La lactosa se forma por la unión de una glucosa y una galactosa.

• Un disacárido se puede dividir en dos monosacáridos sólo añadiendo agua (HIDRÓLISIS)

– Maltosa + agua: glucosa + glucosa

– Sacarosa + agua: glucosa + fructosa

Polisacáridos

• Son los carbohidratos más comunes.• Agrupación de varias moléculas monosacáridos, en general

glucosa.• Tienen propiedades químicas distintas influenciados por la

disposición aleatoria de las moléculas de carbohidratos.• Cadenas simples largas o cadenas ramificadas.

Los polisacáridos más importantes en el mundo natural

• Los almidones• El Glucógeno• Celulosa• Quitina• Peptidoglucano

Almidón

• Es un polímero de subunidades de glucosa.• Forma más común de almacenamiento de carbohidratos en las

células.• Tiene dos formas: amilosa (20%) y amilopectina (80%).• Amilosa no tiene ramificaciones (200 – 2000).• Amilopectina, es la forma más común formada de cerca de

10000 unidades de cadenas ramificadas.

Almidones

• Las plantas almacenan almidón en forma de gránulos en organelos especializados (plástidos).

• Cuando la planta necesita energía para sus procesos metabólicos somete a hidrolisis al almidón para liberar glucosa.

• Los hombres y otros animales comen plantas para tener enzimas que hidrolicen el almidón.

Glucógeno• Llamado almidón animal.• Es la forma en que almacena la glucosa en el tejido animal.• Es una cadena ramificada altamente soluble en el agua, más

que el almidón en las plantas.• Se almacena en el hígado y en las células musculares.• Eleva los niveles de azúcar cuando el cuerpo lo necesita.

• La glucosa no puede almacenarse en su forma original ya que son moléculas pequeñas, sin carga y fácilmente solubles.

• Las moléculas más grandes son fácilmente almacenadas para luego hidrolizarse y proporcionar energía a las células.

Las 3 funciones principales de los carbohidratos

• Dan materiales estructurales fibrosos.• Indican la identidad celular.• Proporcionan almacenes de energía química.

La celulosa

• La Celulosa funciona como una fibra que se compone de una cadena muy larga de sacáridos que se entrelazan entre ellos.

• Se encuentra principalmente en las plantas como constituyente de su pared celular.

• Los humanos no pueden aprovechar la celulosa para obtener energía pero la aprovechan como constituyente de su dieta pues facilita sus procesos digestivos.

ELEMENTOS ESTRUCTURALES• La Celulosa, el peptidoglucano y la quitina son elementos

esenciales para la estructura celular.

• La quitina en los exoesqueletos de los insectos y los hongos forman una fibra fuerte pero flexible. Es una lámina densa e impermeable.

Muy pocos organismos tienen enzimas que hidrolizan la quitina, el peptidoglucano o la celulosa.

IDENTIDAD CELULAR

• Los oligosacáridos forman con algunas proteínas específicas enlaces covalentes para tomar el nombre de glucoproteínas,

• Se proyectan en las membranas celulares o en las áreas circundantes de las paredes celulares.

• Forman la huella digital de cada célula de nuestro organismo.• Gracias a estas glucoproteínas, las células de nuestro sistema

inmunológico pueden reconocer a agentes externos a nuestro cuerpo.

SON BANCOS DE ENERGÍA CINÉTICA

• La energía solar se transforma a energía cinética mediante el proceso de la Fotosíntesis.

• Las enzimas más importantes para la hidrólisis del glucógeno son las fosforilasas.

• En el caso de los almidones, la enzima que cumple el rol de catalizador de la hidrólisis es la amilasa.

DEBEREjemplos de problemas de metabolismo de los azúcares

• Intolerancia a la lactosa y galactosemia.• Muerte de las bacterias debido a la Penicilina y la

cefalosporina.

• Algunos ejercicios:1. La amilasa (enzima) presente en la saliva humana, cataliza la

hidrólisis de la α-1,4 glucosa. Por qué si nos metemos una galleta salada en la boca, después de unos minutos de tenerla en la boca, vamos a empezar a sentir un sabor dulce?

2. La lisozima es una enzima de la saliva que cataliza la hidrólisis de los enlaces β-1,4- glucosídicos del peptidoglucano. Qué efecto tiene esta enzima cuando entra en contacto con las bacterias?