M. Carbohidratos

Contienen C,H,O pueden tambin contener N,P, S Se denominan Hidratos de carbono por responder muchos de ellos a la formula emprica: C (H2O)n

Que es un carbohidrato?- Polihidroxialdehidos o polihidroxicetonas (compuestos polihidroxicarbonlicos)

- Sus derivados por oxidacin, reduccin y sustituciones diversas

- Sus oligmeros y polmeros por unin de los anteriores mediante enlaces glicosdicos

PolihidroxialdehidosPolihidroxicetonas

DerivadosOxidacinReduccinSustitucin

a-MetilglucsidoMaltosaCelulosaOligmerosy Polmeros

Enlaces N-glucosdico y O-glucosdicoa) El enlace N-Glucosdico se forma entre un -OH y un compuesto aminado, originando aminoazcares.

b) El enlace O-Glucosdico se realiza entre dos -OH de dos monosacridos

Hidratos de carbono: funciones1. Energtica

- Combustible de uso rpido e inmediato- Por fermentacin y por respiracin

2. Estructural

- Paredes celulares: bacterias, hongos, plantas- Matriz de los tejidos mesodrmicos

3. Informativa

- Funciones de reconocimiento en superficie a travs de glicoconjugados

I. Osas

Compuestos polihidroxicarbonlicos y sus derivados, sin enlaces glicosdicos

II. sidos

Presencia de enlaces glicosdicos

1. Hetersidos: enlace glicosdico entre una osa y un grupo qumico no glucdico

2. Holsidos: enlace glicosdico entre osas

a. Oligsidos: unos pocos residuos (< 20)b. Polisidos: muchos residuosClasificacin, 1

Clasificacin, 2I. MonosacridosCompuestos polihidroxicarbonlicos y sus derivados(se corresponden con Osas)

II. GlicsidosUn monosacrido unido a un grupo no glucdico(se corresponden con Hetersidos)

III. OligosacridosUnos pocos monosacridos unidos por enlaces glicosdicos(se corresponden con Oligsidos)

IV. PolisacridosMuchos monosacridos unidos por enlaces glicosdicos(se corresponden con Polisidos)

D-GlucosaEl monosacrido ms abundante de la naturaleza

- Libre: suero sanguneo y medio extracelular (5 mM)zumo de uva- Como monmero se presenta en una gran cantidad de oligosacridos y polisacridos

En la prctica, la totalidad de las clulas vivientes son capaces deobtener energa a partir de glucosa.

Hay clulas que nicamente pueden consumir glucosa, y no molculas, p.e.: hemates y neuronas.

Composicin qumica: C6H12O6Peso molecular: 180

Constitucin qumica:

- Un grupo aldehido, -CHO- Cuatro alcoholes secundarios, -CHOH-- Un alcohol primario, -CH2OH:Tiene, por tanto, cuatro carbonos asimtricos o quirales;lo cual da la posibilidad de 24 = 16 ismeros pticosD-Glucosa

Configuracin absoluta: disposicin 3D en el gliceraldehido

123456Configuracin y proyeccin de FischerLos carbonos 2, 4 y 5 de la glucosa tienen la misma configuracin que el D-Gliceraldehido

El carbono 3 tiene la configuracindel L-gliceraldehido

D-AldohexosasSerie D:El ltimo carbonoasimtrico tiene lamisma configuracinque elD-gliceraldehido

Enantimeros (imagen especular)

Epmeros: difieren en un solo carbono asimtrico:- D-Manosa es el 2-epmero de la D-Glucosa- D-Galactosa es el 4-epmero de la D-Glucosa

1. La D-Glucosa no da todas las reacciones de los aldehidos

2. La D-Glucosa presenta el fenmeno de mutarrotacin:- Al disolver D-Glucosa slida, la rotacin del plano de polarizacin de la luz vara con el tiempo.3. Se pueden obtener dos formas distintas de D-Glucosa:- Una tiene una rotacin de 112 : forma a- Otra tiene una rotacin de 18.7: forma bFormas cclicas de la glucosa

Forma abiertaForma aForma bFormas cclicas:Formacin de hemiacetal interno

a-D-GlucopiranosaProyeccin de FischerProyeccin de Haworth

b-D-GlucopiranosaProyeccin de FischerProyeccin de Haworth

Proyeccin de Mackenne

Sustituyentes:

- Axiales - Ecuatoriales

Otros monosacridos- Segn sea la naturaleza de la funcin carbonilo, tendremos:

1. Aldosas, cuando es un aldehido -CHO2. Cetosas, cuando es una cetona -CO-

- A lo cual se aade el nmero de tomos de carbono:

Aldotriosas, Aldotetrosas, Cetopentosas, Aldohexosas, etc.

AldotriosasCetotriosa

AldotetrosasCetotetrosas

Aldopentosas

Formas cclicas de la D-Ribosa

Aldohexosas

Cetohexosas:D-Fructosa

Derivados por reduccin

Desoxiderivados

Aminoderivados

Un revisin al metabolismo General

Una visin esquemtica del metabolismo de carbohidratos

GlucolisisEn esta fase la glucosa se degrada en dos molculas de acido piruvico. Es una fase totalmente anaerobia y transcurre en el citoplasma celular.

Ecuacin neta de la glucolisisEn la Gluclisis se generan 8 ATP: 2 ATP por Fosforilacin Oxidativa 2 NADH (3 ATP) = 6 ATP

Anlisis energtico de la glucolisis

El acido piruvico obtenido en la glucolisis atraviesa la membrana mitocondrial y, en la matriz mitocondrial, se transforma en Acetil-S-CoA. En este proceso se requiere la participacin de un complejo enzimtico, el sistema de la piruvato deshidrogenasa.

El Acetil-S-CoA se incorpora al ciclo de Krebs, donde, mediante una serie de reacciones sucesivas, se degrada completamente. A travs del ciclo de Krebs se produce la oxidacin total de los distintos metabolitos obtenidos por la clula.CONVERSION DE PIRUVATO A ACETIL CoA

Como en la glucolisis se obtienen dos molculas de ac. piruvico, son necesarias dos vueltas del ciclo para degradar una molcula de glucosa, entonces hay 24 ATP.En el Ciclo de Krebs se generan 24 ATP: - 3 NADH (3 ATP) = 9 ATP - 1 FADH2 (2 ATP) = 2 ATP - 1 GTP = 1 ATPEcuacin neta del ciclo de Krebs

El balance energtico de la respiracin celular aerobia con las 3 vas degradativas son 38 molculas de ATP.

- En la Gluclisis se generan 8 ATP: 2 ATP por Fosforilacin Oxidativa 2 NADH (3 ATP) = 6 ATP

- En el Ciclo de Krebs se generan 24 ATP: - 3 NADH (3 ATP) = 9 ATP - 1 FADH2 (2 ATP) = 2 ATP - 1 ATP por Fosforilacin Oxidativa(*) El ciclo de Krebs se realizan 2 vueltas consecutivas.

En la Cadena Oxidativa se generan 6 ATP por Fosforilacin Oxidativa

Balances de la fermentacin lctica y alcohlica(reactantes y productos)

Balance energtico de la fermentacin lctica y alcohlica=+La glucolisis es, por tanto, una reaccin esencialmente irreversible, cuyo equilibrio esta abrumadoramente desplazado en la direccin de la formacin de lactato

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