CLASE Nº 2:CLASE Nº 2:

QUIMICA DE QUIMICA DE CARBOHIDRATOSCARBOHIDRATOS

FACULTAD DE MEDICINA HUMANA

Escuela profesional de enfermería

BIOQUÍMICADra. Violeta Morín Garrido

EXPOSITORAS

JUAREZ MECHATO INGRI GABRIELA

ALVARADO BENITES ASTRID CAROLINA

1.INTRODUCCIÓN.

2.CARBOHIDRATOS

2.1 DEFINICION

3. QUIMICA DE LOS CARBOHIDRATOS

3.1 ESTERIFICACION

3.2 REDUCCION – OXIDACION

3.3 ACETILACION

3.4 MUTARROTACION

3.5 HEMIACETALES, ACETALES

4. PROPIEDADES FISICAS

4.1 ISOMERIA OPTICA

4.2 SOLUBILIDAD

5. IMPORTANCIA BIOMEDICA

6. FUNCIONES GENERALES DE LOS CARBOHIDRATOS

7. CLASIFICACION DE LOS CARBOHIDRATOS

7.1 MONOSACARIDOS

7.1.1 CLASIFICACION: ALDOSAS Y CETOSAS

10.CONCLUSIONES

7.1.2 ESTEREOQUIMICA

7.1.3 AZUCAR-ALCOHOLES, AMINOAZUCARES Y ACIDOS URONICOS

7.14 ISOMERIA

7.1.5 MUTARROTACION

7.1.6 MONOSACARIDOS IMPORTANTES

GLUCOSA, GALACTOSA, FRUCTOSA, RIBOSA, MANOSA

7.1.7 FUNCIONES

7.1.8 PROYECCIONES DE FISCHER, HAWARTH, BOTE O SILLA

7.2. DISACARIDOS

7.2.1 ENLACE GLUCOSIDICO

7.2.2 DISACARIDOS IMPORTANTES:

SACAROSA, LACTOSA Y MALTOSA

7.3 OLIGOSACARIDOS

7.3.1 GLICOPROTEINAS

7.3.2 GLICOLIPIDOS

7.4 POLISACARIDOS

7.4.1 CLASIFICACION SEGÚN SU FUNCION BIOLOGICA

7.4.1.1 POLISACARIDOS DE RESERVA

ALMIDON, GLUCOGENO, INULINA

7.4.1.2 POLISACARIDOS ESTRUCTURALES

CELULOSA Y QUITINA

7.4.2 CLASIFICACION SEGÚN LA COMPOSICION

7.4.2.1 HOMOPOLISACARIDOS

7.4.2.2 HETEROPOLISACARIDOS

7.4.2.2.1 CLASIFICACION

DE ORIGEN ANIMAL

DE ORIGEN VEGETAL

DE ORIGEN BACTERIANO

8. GLUCOLISIS

9. CONCLUSIONES

10. BIBLIOGRAFIA

1. INTRODUCCION

Los carbohidratos se encuentran ampliamente distribuidos en vegetales y animales ,realizan importantes funciones estructurales y metabólicas . La glucosa se sintetiza a partir del dióxido de carbono y el agua por medio de la fotosíntesis en los vegetales , y se almacena en forma de almidón , o bien se utiliza para sintetizar celulosa de estructura vegetal. Los animales sintetizan carbohidratos a partir de los aminoácidos, pero la mayor parte de los carbohidratos animales deriva en ultima instancia de los vegetales.

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2.1 DEFINICION Los carbohidratos son los

compuestos orgánicos más abundantes y a su vez los más diversos.

contienen carbono, hidrógeno y oxígeno, y muchos de ellos contienen estos elementos en la relación de Cn(H2O) n.

Químicamente se definen como aldehídos o acetonas.

Hidratos de carbono, glúcidos o azucares.

Los carbohidratos se encuentran ampliamente distribuidos en animales y vegetales; realizan importantes funciones estructurales y metabólicas.

04:32:41 a. m.04:32:41 a. m.

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Fotosíntesis

Los animales sintetizan carbohidratos a partir de los aminoácidos, pero la mayor

parte de los carbohidratos animales deriva en última instancia de los vegetales

Estructura química

CompuestosTernarios

carbonoOxígeno

(menor cantidad)Hidrógeno

En una relación 1:2:1n : # veces que se repite

La relación

Unidos por enlacesCOVALENTES

(CH2O)n

Formados por

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3. QUIMICA DE LOS CARBOHIDRATOS

3.1 Esterificación

Se denomina esterificación al proceso por el cual se sintetiza un éster. Un éster es un compuesto derivado formalmente de la reacción química entre un ácido carboxílico y un alcohol.

Comúnmente cuando se habla de ésteres se hace alusión a los ésteres de ácidos carboxílicos, sustancias cuya estructura es R-COOR', donde R y R' son grupos alquilo. Sin embargo, se pueden formar en principio ésteres de prácticamente todos los oxácidos inorgánicos. Por ejemplo los ésteres carbónicos derivan del ácido carbónico y los ésteres fosfóricos, de gran importancia en Bioquímica, derivan del ácido fosfórico.

Esterificación de un ácido carboxílico.

Detalle de la reacción de esterificación.

3.2 Oxidaciones y reducciones biológicas

En el metabolismo de todos los seres vivos, los procesos redox tienen una importancia capital, ya que están involucrados en la cadena de reacciones químicas de la fotosíntesis y de la respiración aeróbica. En ambas reacciones existe una cadena transportadora de electrones formada por una serie de complejos enzimáticos, entre los que destacan los citocromos; estos complejos enzimáticos aceptan (se reducen) y ceden (se oxidan) pares de electrones de una manera secuencial, de tal manera que el primero cede electrones al segundo, éste al tercero, etc., hasta un aceptor final que se reduce definitivamente; durante su viaje, los electrones van liberando energía que se aprovecha para sintetizar enlaces de alta energía en forma de ATP

3.3 Acetilación:

La acetilación consiste en una reacción que introduce un grupo acetilo en un compuesto químico. La deacetilación consiste en lo contrario, es decir, en la eliminación de un grupo acetilo. Este proceso de transferencia del grupo acetilo a un compuesto, para ser específico, debe implicar la sustitución del grupo acetilo por un átomo de hidrógeno. Una reacción que implique la sustitución de dicho átomo de hidrógeno de un grupo hidroxilo con un grupo acetilo (CH3CO) genera un éster específico, el acetato. El anhídrido acético es comúnmente usado como agente de acetilación con grupos hidroxilo libres. Por ejemplo, es utilizado en la síntesis de aspirina y de heroína.

Ejemplo de reacción de acetilación: el ácido salicílico es acetilado para formar ácido acetilsalicílico, más conocido como aspirina.

3.4 MUTARROTACION La mutarrotación se refiere al cambio de la rotación específica

de una solución de un carbohidrato en el tiempo.

La mutarrotación se debe a la transformación de un anómero en otro a través de la forma abierta hasta alcanzar el equilibrio.

3.5 HEMIACETALES Y ACETALES HEMIACETAL es una molécula que contiene un grupo hidroxilo -

OH y un residuo alcóxido -OR unidos a un mismo átomo de carbono. Se forma por reacción de adición de un aldehído con un alcohol.

ACETALES: Los aldehídos y cetonas reaccionan con alcoholes bajo condiciones de catálisis ácida, formando en una primera etapa hemiacetales, que posteriormene evolucionan por reacción con un segundo equivalente de alcohol a acetales.

Los aldehídos y cetonas reaccionan con alcoholes bajo condiciones de catálisis ácida, formando en una primera etapa hemiacetales, que posteriormene evolucionan por reacción con un segundo equivalente de alcohol a acetales.

                                                                   

4. PROPIEDADES FISICAS

EstereoisómerosEstereoisómeros Compuestos que poseen la misma fórmula estructural pero

difieren en la configuración espacial

La formación de los isómeros es posible por la presencia de átomos de carbono asimétricos (átomos de carbono unidos a cuatro átomos o grupos diferentes).

La cantidad de isómeros posibles de un compuesto depende de la cantidad (n) de átomos de carbono asimétricos y equivale a 2°. Por tanto, la glucosa, con cuatro átomos de carbono asimétricos, presenta 16 isómeros

ISOMERISMO D Y L

ANÓMEROS ALFA Y BETA

EPÍMEROS

ISOMERISMO ALDOSA-CETOSA

ESTRUCTURAS CÍCLICAS PIRANOSA Y FURANOSA

La designación de la variante D , como la variante L, está determinada por su relación espacial con el compuesto progenitor de la familia de los carbohidrato, el azúcar de tres carbonos glicerosa (gliceraldehído).

Las estructuras anulares estables de los monosacáridos son similares a las estructuras anulares del pirano o del furano.

PiranoPirano

Alfa-D-glucopiranosaAlfa-D-glucopiranosa

FuranoFurano

Alfa-D-glucofuranosaAlfa-D-glucofuranosa

ESTRUCTURAS CÍCLICAS PIRANOSA Y FURANOSA

Esta terminología se basa en que las estructuras cíclicas estables de los monosacáridos son similares a las estructuras cíclicas del pirano y del furano. Las cetosas también pueden adoptar una forma cíclica.

Por ejemplo:

D- fructofuranosa.

D- Fructopiranosa.

La estructura anular de una aldosa es hemiacetal, ya que se forma por la combinación de una aldehído y de un grupo alcohol.

La glucosa cristalina es alfa-D-glucopiranosa. La estructura cíclica se conserva en solución, pero la isomería tiene lugar en la posición 1(el carbonilo o átomo de carbono anomérico) para dar una mezcla de alfa-glucopiranosa (38%) y beta-glucopiranosa (62%).

Son los isómeros que difieren como resultado de las variaciones en la configuración del -OH y del -H en los átomos de carbono 2, 3 Y 4 de la glucosa

Desde el punto de vista biológico, los epímeros más importantes de la glucosa son la manosa y la galactosa, formados mediante la epimerización de los carbonos 2 y 4, respectivamente.

La fructosa presenta la misma fórmula molecular que la glucosa, pero difiere en la fórmula estructural, debido a que en la posición 2 existe un grupo ceto potencial , en tanto que en la posición 1 existe un grupo aldehído potencial.

ISOMERISMO ALDOSA -CETOSA

4. 2 SOLUBILIDAD

Son solubles en agua. Poco solubles en alcohol. Los grupos OH, le proporcionan solubilidad en agua, así como la capacidad de formar ésteres. Por oxidación del OH terminal producen los ácidos urónicos y por reducción dan lugar a desoxiazucares.

Por el C=O, tienen propiedades reductoras. Por reducción del C=O se forman polialcoholes, pueden formar oxazonas, así como hemiacetales.

5. Importancia Biomédica Los carbohidratos están ampliamente distribuidos en vegetales y animales; tienen importantes funciones estructurales y metabólicas. La glucosa es el carbohidrato más importante; casi todo el carbohidrato de la dieta se absorbe hacia el torrente sanguíneo como glucosa formada mediante hidrólisis del almidón y los disacáridos de la dieta, y otros azucares se convierten en glucosa en el hígado. La glucosa es el principal combustible metabólico de mamíferos, y un combustible universal del feto. Es el precursor para la síntesis de todos los otros carbohidratos en el cuerpo. Las enfermedades relacionadas con el metabolismo de los carbohidratos son diabetes mellitus, galactosemia, enfermedades por depósito de glucógeno e intolerancia a la lactosa.

6. FUNCIONES GENERALES DE LOS CARBOHIDRATOS Energéticamente, los carbohidratos aportan 4 KCal por gramo de peso seco. Cubiertas las necesidades energéticas, una pequeña parte se almacena en el hígado y músculos como glucógeno, el resto se transforma en grasas y se acumula en el organismo como tejido adiposo.Ahorro de proteínas: Si el aporte de carbohidratos es insuficiente, se utilizarán las proteínas para fines energéticos, relegando su función plástica.Regulación del metabolismo de las grasas: En caso de ingestión deficiente de carbohidratos, las grasas se metabolizan anormalmente acumulándose en el organismo cuerpos cetónicos.Estructuralmente, los carbohidratos constituyen una porción pequeña del peso y estructura del organismo, pero de cualquier manera, no debe excluirse esta función de la lista, por mínimo que sea su indispensable aporte.

7. CLASIFICACIÓNLos carbohidratos se clasifican de la siguiente

manera:

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7.1 Monosacáridos: aldosas y cetosas

7.2 Disacáridos

7.3 Oligosacáridos

7.4 Polisacáridos

7.1 Monosacaridos

Químicamente son polihidroxialdehídos, polihidroxicetonas o sus derivados. Se caracterizan por no ser hidrolizables.

la estructura basica de todos los monosacridos es un cadena de atomos de carbono no ramificada en la que todos ellos estan unidos por enlaces simples.

uno de los atomos de carbono esta unido a un oxigeno por un eenlace doble formando un grupo carbonilo; todos los demas estan unidos a grupos hidroxilos. Si el grupo carbonilo se encuentra en un extremo de la cadena carbonada el monosacarido es un aldehido y recibe el nombre de aldosa y si el grupo carbonilo se encuentra en algun otro sitio es una cetona y toma el nombre de cetosa.

7.1.1 CLASIFICACION: ALDOSA Y CETOSA

ALDOSA CETOSA

Triosa (C3H6O3) Glicerosa (gliceraldehido)

Dihidroxiacetona

Tetrosas (C4H8O4)

Eritrosa Eritrulosa

Pentosa (C5H10O5)

Ribosa Ribulosa

Hexosa (C6H12O6)

Glucosa Fructuosa

Heptosa (C7H14O7)

Sedoheptulosa

D-Eritrosa D-Treosa

Tetrosas

D-Ribosa D-Arabinosa D-Xilosa D-Lixosa

Pentosas

Hexosas

D-Alosa D-Altrosa D-Glucosa D-Manosa

Heptosas

 

D-Sedoheptulosa   D-Manoheptulosa

7.1.2 Estereoquímica Sacáridos con grupos funcionales idénticos pero con configuraciones

espaciales diferentes tienen propiedades químicas y biológicas distintas. La estereoquímica es el estudio de la organización de los átomos en un espacio tridimensional. Se les llama estereoisómeros a los compuestos con enlaces químicos idénticos que se distinguen por tener los átomos en una configuración espacial diferente. Compuestos especulares no superponibles, comparables a un zapato derecho y uno izquierdo, se llaman enantiómeros. Las estructuras siguientes ilustran la diferencia entre la β-D-Glucosa y la β-L-Glucosa. Moléculas idénticas pueden hacerse corresponder rotándolas, pero los enantiómeros, que corresponden a imágenes reflejadas en un espejo, no pueden ser superpuestas. La glucosa es ilustrada frecuentemente en "forma de silla" que es la conformación predominante en disolución acuosa. La conformación de "bote" de la glucosa es inestable.

       

β-D-Glucosa   β-L-Glucosa  β-D-Glucosa

(forma de silla)

   

β-D-Glucosa β-L-Glucosaβ-D-Glucosa

(forma de bote)

7.1.3 Azúcar-alcoholes, Aminoazúcares, y Ácidos urónicos

Los azúcar-alcoholes, también llamados polioles, alcoholes polihídricos, o polialcoholes, corresponden a las formas hidrogenadas de las aldosas y cetosas. Por ejemplo, glucitol (sorbitol), tiene la misma forma lineal que la glucosa, pero el grupo aldehído (-CHO) se reemplaza con -CH2OH. Los azúcar-alcohol tienen aproximadamente la mitad de las calorías que otros carbohidratos y se usan frecuentemente en productos "sin azúcar" o de bajas calorías.

Los aminoazúcares o amino-sacáridos reemplazan un grupo hidroxilo con un grupo amino (-NH2). La glucosamina es un aminoazúcar que se usa para regenerar el cartílago y para reducir el dolor y la progresión de la artritis.

Los ácidos urónicos tienen un grupo carboxilo (-COOH) en el carbono que no es parte del anillo. Los nombres de los ácidos urónicos retienen la raíz de los monosacáridos, pero el sufijo -osa cambia a -urónico.

       

Glucitol o Sorbitol   (un azúcar alcohol)

  Glucosamina  (un

aminoazúcar)   

Ácido glucurónico(un ácido urónico)

7.1.4 Isomería La isomería es una característica que aparece en aquellas

moléculas que tienen la misma fórmula empírica, pero presentan características físicas o químicas que las hacen diferentes. A estas moléculas se las denomina isómeros.

Los isómeros especulares

Llamados también enantiómeros, o enantiomorfos, o isómeros quirales, son moléculas que tienen los grupos -OH de todos los carbonos asimétricos, en posición opuesta, reflejo de la otra molécula isómera.

Se consideran epímeros a  las moléculas isómeras que se diferencian en la posición de un único -OH en un carbono asimétrico.

Isomería óptica Cuando se hace incidir un plano de luz polarizada sobre una

disolución de monosacáridos que poseen carbonos asimétricos el plano de luz se desvía. Si la desviación se produce hacia la derecha se dice que el isómero es dextrógiro y se representa con el signo (+). Si la desviación es hacia la izquierda se dice que el isómero es levógiro y se representa con el signo ( - ).

7.1.5 Mutarrotación7.1.5 Mutarrotación Se conocen distintas formas cristalinas de un mismo azúcar 

alfa o beta, con diferente poder rotatorio. Al disolverlas, por ejemplo en agua, estas formas modifican el poder rotatorio inicial, alcanzándose una situación de equilibrio, este fenómeno se denomina mutarrotación, y esto se debe a que  el carbono aldehídico (CHO) o el carbono cetónico (-CO) pueden formar un puente hemiacetalico interno, tomando un hidroxilo de la misma molécula, de tal forma que aparece un nuevo centro de simetría que explica el cambio del poder rotatorio.

Cuando el carbono tiene un grupo aldehído, como grupo funcional, el enlace recibe el nombre de hemiacetálico. Cuando el carbono tiene un grupo cetona, como grupo funcional, el enlace recibe el nombre de hemicetálico.

4242

04:32:42 a. m.04:32:42 a. m. 4343

 

7.1.6 MONOSACÁRIDOS IMPORTANTES

GLUCOSA La glucosa es un monosacárido con fórmula molecular C6H12O6, la

misma que la fructosa pero con diferente posición relativa de los grupos -OH y O=. Es una forma de azúcar que se encuentra libre en las frutas y en la miel. Su rendimiento energético es de 3,75 kilocalorías por cada gramo en condiciones estándar.

Todas las frutas naturales tienen cierta cantidad de glucosa, que puede ser extraída y concentrada para hacer un azúcar alternativo.

La glucosa, libre o combinada, es el compuesto orgánico más abundante de la naturaleza. Es la fuente primaria de síntesis de energía de las células, mediante su oxidación catabólica, y es el componente principal de polímeros de importancia estructural como la celulosa y de polímeros de almacenamiento energético como el almidón y el glucógeno.

ESTRUCTURA CÍCLICA ESTRUCTURA DE CADENA RECTA

Propiedades Se presentan como cristales blancos , muy solubles en el agua .La glucosa aparece en la sangre en cantidades pequeñas .Y en el liquido céfalo raquídeo al 0.1% el aumento al 10% ocasiona la diabetes que se localiza en la orinaPor el sabor dulce se usa en la fabricación de caramelos , jarabes , conservas. se emplea para obtener alcohol etílico . se obtiene por hidrólisis del almidón y celulosa .

GALACTOSA La galactosa es un azúcar simple o monosacárido formado por seis

átomos de carbono o hexosa, que se convierte en glucosa en el hígado como aporte energético. Además, forma parte de los glucolípidos y glucoproteínas de las membranas celulares de las células sobre todo de las neuronas.

Su fórmula molecular o empírica es igual a la de la glucosa: C6H12O6, aunque difiere de ésta por ser un epímero de la glucosa en el Carbono número 4, es decir, que el grupo de alcohol de este carbono está dirigido hacia la izquierda

La galactosa es sintetizada por las glándulas mamarias para producir lactosa, que es un disacárido formado por la unión de glucosa y galactosa, por tanto el mayor aporte de galactosa en la nutrición proviene de la ingesta de lactosa de la leche.

FRUCTOSA La fructosa, o levulosa, es una forma de azúcar encontrada en las

frutas y en la miel. Es un monosacárido con la misma fórmula empírica que la glucosa pero con diferente estructura.. Su poder energético es de 4 kilocalorías por cada gramo. Su formula química es C6H12O6.

Todas las frutas naturales tienen cierta cantidad de fructosa que puede ser extraída y concentrada para hacer un azúcar alternativo.

A diferencia de la glucosa, que se absorbe instantáneamente produciendo una subida y una bajada rápida de energía, la fructosa, es metabolizada y guardada, en parte, por el hígado en forma de glucógeno como reserva para cuando necesitemos hacer un esfuerzo. Sin embargo puesto que la fructosa acaba transformándose en glucosa produciendo una elevación glucémica en sangre, ya no se considera un edulcorante recomendable para las personas con diabetes.

RIBOSA La ribosa es una pentosa o monosacárido de cinco átomos de carbono

que es muy importante en los seres vivos porque es el componente del ácido ribonucleico y otras sustancias como nucleótidos y ATP.

Se encuentra en una proporción muy pequeña en la orina, alrededor de 1 mg/l.

A partir de la ribosa se sintetiza la desoxirribosa en el ciclo de las pentosas. Además se considera una de las proteínas oligosacáridas más solubles en agua que existen en la tierra, por tanto la ribosa reacciona con pentosa y forma ribosipentosa que es conocida como la vitamina C de los cítricos.

La ribosa forma parte del ARN y su base nitrogenada es: adenina,

guanina, citocina y uracilo.

MANOSA La Manosa es un azúcar simple o monosacárido que se

encuentra formando parte de algunos polisacáridos de las plantas, y en algunas glucoproteínas animales.

Su fórmula molecular o empírica es igual a la de la glucosa: C6H12O6, aunque difiere de ésta por ser un epímero de la glucosa en el Carbono número 2, es decir, que el grupo de alcohol de este carbono está dirigido hacia la izquierda.

Su principal función es producir energía. Un gramo de cualquier hexosa produce unas 4 kilocalorías de energía.

7.1.7 FUNCIONES DE LOS MONOSACARIDOS

Las Hexosas como la glucosa, fructosa, galactosa actúan como la principal fuente de energía ya que fácilmente son Oxidados biológicamente por respiración celular aerobia liberando energía química en forma de ATP.

Las Pentosas como la Ribosa que constituye la molécula del ARN ( Àcido Ribonucleico ), y la Desoxirribosa que constituye la molécula del ADN ( Ácido Desoxirribonucleico).

Los Monosacáridos se encuentran en su mayoría en los Zumos frutales, en las hojas de los vegetales ya que es un producto de la fotosíntesis y en la Sabia Elaborada.

7.1.8 PROYECCIONES DE FISCHER, HAWORTH, BOTE Y SILLA

Proyecciones de Fischer:

Para representar sobre el papel las estructuras tridimensionales de los monosacáridos se suelen emplear las llamadas formulas de proyecciones de Fischer. Por convenio se establece que el estereoisómero que, en la proyección de Fischer, presenta el grupo hidroxilo unido al átomo de carbono asimétrico hacia la derecha es el D- gliceraldehido y el que lo presenta hacia la izquierda es el L-gliceraldehido.

Proyecciones de Haworth:

Las fórmulas en proyección de Fischer no resultan útiles para representar los monosacáridos en forma cíclica, por lo que habitualmente se utilizan para ello las representaciones de Haworth.

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7.2 DISACÁRIDO Los disacáridos son un tipo de glúcidos formados por la

condensación (unión) de dos azúcares monosacáridos iguales o distintos mediante un enlace O-glucosídico, Los disacáridos más comunes son:

Sacarosa: formada por la unión de una glucosa y una fructosa. Lactosa: formada por la unión de una glucosa y una galactosa. Maltosa: formadas todas por la unión de dos glucosas, son

diferentes dependiendo de la unión entre las glucosas.

La fórmula empírica de los disacáridos es C12H22O11.

En la mucosa del tubo digestivo del ser humano existen unas enzimas llamadas disacaridasas, que hidrolizan el enlace glucosídico que une a los dos monosacáridos, para su absorción intestinal.

7.2.1 Enlace glucosídico En el ámbito de los glúcidos, el enlace glucosídico o

glicosídico es el enlace para unir monosacáridos con el fin de formar disacáridos o polisacáridos. Su denominación más correcta es enlace O-glucosídico pues se establece en forma de éter siendo un átomo de oxígeno el que une cada pareja de unidades de monosacáridos.

Mediante este enlace se unen dos monosacáridos según el siguiente esquema:

7.2.2 DISACARIDOS IMPORTANTES

SACAROSA Sacarosa es un disacárido de glucosa y fructosa. Se sintetiza

en plantas, pero no en animales superiores. La sacarosa es un producto intermedio principal de la

fotosíntesis, en muchas plantas constituye la forma principal de transporte de azúcar desde las hojas a otras partes de la planta. En las semillas germinadas de plantas, las grasas y proteínas almacenadas se convierten en sacarosa para su transporte a partir de la planta en desarrollo.

Una curiosidad de la sacarosa es que es triboluminiscente, que produce luz mediante una acción mecánica.

LACTOSA La lactosa es un disacárido formado por la unión de una molécula de

glucosa y otra de galactosa. Al formarse el enlace entre los dos monosacáridos se desprende una molécula de agua.

A la lactosa se la llama también azúcar de la leche, ya que aparece en la leche de las hembras de los mamíferos en una proporción del 4 al 5%. La leche de camella, por ejemplo, es rica en lactosa. Cuando el organismo no es capaz de asimilar correctamente la lactosa aparecen diversas molestias cuyo origen se denomina intolerancia a la lactosa.

MALTOSA La maltosa o azúcar de malta es un disacárido formado por dos

glucosas unidas por un enlace glucosídico. Al producirse dicha unión se desprende una molécula de agua y ambas moléculas de glucosa quedan unidas mediante un oxígeno monocarbonílico que actúa como puente. Tiene una carga glucémica muy elevada.

A la maltosa llama también azúcar de malta, ya que aparece en los granos de cebada germinada. Se puede obtener mediante la hidrólisis del almidón y glucógeno. Su fórmula es C12H22O11.

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7.3 OLIGOSACARIDOS Los oligosacáridos son polímeros formados a base de monosacáridos

unidos por enlaces O-glicosídicos, con un número de unidades monoméricas entre 2 y 10.

Existe una gran diversidad de oligosacáridos, pues puede variar el número, las ramificaciones, el tipo de monosacáridos que se unen y la forma de enlazarse de los monosacáridos para formar una cadena de polisacáridos.

Esta enorme diversidad dota a los oligosacáridos de su propiedad más importante, que es la capacidad para almacenar información, cumpliendo así la función de reconocimiento celular. De hecho, esta es la principal función que cumplen estos compuestos en el lugar donde principalmente se encuentran en la naturaleza: en la superficie exterior de la membrana celular, enlazados a moléculas de proteínas o de lípidos, constituyendo las glicoproteínas y glicolípidos.

7.3.1 GLICOPROTEINAS

Las glicoproteínas son moléculas compuestas por una proteína unida a uno o varios hidratos de carbono, simples o compuestos. Tienen entre otras funciones el reconocimiento celular cuando están presentes en la superficie de las membranas plasmáticas .

Suelen tener un mayor porcentaje de proteínas que de carbohidratos. Características generales

Existen en todo tipo de organismos, aunque prevalecen sobre todo en los líquidos y en las células de los animales, en las que tienen muchas funciones.

Son glicoproteínas varias hormonas, los anticuerpos, diversas enzimas, proteínas receptoras, proteínas de adhesión celular, factores de crecimiento, proteína de identificación celular, proteínas que confieren las características de los grupos sanguíneos, proteínas que dan estabilidad estructural a conjuntos plurimoleculares, etc.

7.3.2GLICOLIPIDOS

Los glucolípidos son esfingolípidos compuestos por una ceramida y un glúcido de cadena corta; carecen de grupo fosfato. Los glucolípidos forman parte de la bicapa lipídica de la membrana celular; la parte glucídica de la molécula está orientada hacia el exterior de la membrana plasmática y es un componente fundamental del glicocálix, donde actúa en el reconocimiento celular y como receptores antigénicos.

Entre los principales glúcidos que forman parte de los glucolípidos encontramos a la galactosa, manosa, fructosa, glucosa, N-acetilglucosamina, N-acetilgalactosamina y el ácido siálico.

 

Unión N-glicosídica a una proteína Unión O-glicosídica a una proteína

Los oligosacáridos tienen gran importancia en las funciones de reconocimiento en superficie, ya que son parte integrante de los glicolípidos y glicoproteínas que se encuentran en la membrana plasmática

04:32:43 a. m.04:32:43 a. m. 7171

Los oligosacáridos unidos a lípidos o a proteínas de la superficie celular determinan muchas veces la individualidad antigénica tanto del tipo de tejido como del propio individuo. Así, las sustancias que determinan la especificidad del grupo sanguíneo de la superficie del hematíe son oligosacáridos complejos. Muchos antígenos tumorales son oligosacáridos de la superficie celular.

El complemento glicídico de las glicoproteínas varía también en función del desarrollo ontogénico de los tejidos.

7272

Los 4 grupos sanguíneos están determinados por los oligosacáridos que se encuentran unidos a los lípidos o a las proteínas de la cara externa de las membranas de los eritrocitos

04:32:43 a. m.04:32:43 a. m. 7373

Grupo 0 Grupo A Grupo B

GLICOSAMINOGLICANOS

Los glicosaminoglicanos son polisacáridos propios de los tejidos animales (conjuntivo, óseo, cartilaginoso), de los que forman parte importantísima la matriz extracelular.

Presentan una elevada densidad de carga eléctrica negativa.

La forma extendida de los glicosaminoglicanes le da viscosidad a la matriz extracelular.

Existen cinco tipos principales de glicosaminoglicanes:

1. Ácido hialurónico.2. Condroitinsulfato. 3. Queratan sulfato. 4. heparán sulfato5. heparina

GLICOSAMINOGLICANOS

CONDROITÍNSULFATO

QUERATÁNSULFATO

ÁCIDOHIALURÓNICO

NÚCLEO PROTEICO

PROTEINA DE UNION

AGREGADO DE PROTEOGLICANOS

ÁCIDO HIALURÓNICO

Está formado por ácido glucurónico y N-acetilglucosamina. Es el glicosaminoglicano de mayor peso molecular. Se encuentra en abundancia en el humor vítreo del ojo, en el líquido sinovial de las articulaciones y en la matriz extracelular de los tejidos de origen mesodérmico. No está sulfatado, y no está unido a proteínas.

Condroitín sulfato El condroitín sulfato es una sustancia natural existente en

nuestro organismo. Es uno de los principales constituyentes del cartílago, que se une a una proteína para formar el proteoglicano, que proporciona al cartílago propiedades mecánicas y elásticas.

Además el condroitín sulfato impide que determinadas sustancias del organismo destruyan los cartílagos.Por este motivo, el condroitín sulfato se administra en algunos pacientes con artrosis, al reducir el dolor y otros síntomas y mejorar el movimiento de las articulaciones afectadas.

HEPARÁN SULFATO

Consta de ácido D-glucurónico o L-idurónico y N-acetilglucosamina. Puede estar sulfatado en diversas posiciones

HEPARINA

Parecida al heparán sulfato, pero de mayor peso molecular y con mayor grado de sulfatación. Destaca por sus propiedades anticoagulantes.

8282

7.4 Polisacáridos

Su función en los organismos vivos está relacionada usualmente

con estructura o almacenamiento.

8383

Son cadenas, ramificadas o no, de más de diez monosacáridos.

7.4.1 CLASIFICACION DE LOS POLISACARIDOS SEGÚN SU FUNCION

BIOLOGICA

Polisacáridos de reserva Polisacáridos estructurales

7.4.1.1 Polisacáridos de reservaPolisacáridos de reserva energética: energética: la principal molécula proveedora de energía para las células de los seres vivos es la glucosa. Cuando ésta no es descompuesta en el catabolismo energético para extraer la energía que contiene, es almacenada en forma de polisacáridos.

7.4.1.2 7.4.1.2 Polisacáridos estructuralesPolisacáridos estructurales:: participan en la construcción de estructuras orgánicas

ALMIDON: en las plantas

GLUCOGENO: en los animales

Celulosa: principal componente de la pared celular en las plantas

Quitina: cumple el mismo papel en los hongos, además de ser la base del exoesqueleto de los artrópodos y otros animales emparentados.

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AlmidónAlmidónPrincipal fuente glucídica en la alimientación humana ya que es uno de los alimentos básicos de la dieta. (Cereales – trigo, maíz, arroz-, patata, legumbres y pan).

Sólo produce glucosa cuando se hidroliza.

Sus dos constituyentes principales son la amilosa y la amilopectina.El almidón puede ser degradado por muchas enzimas. En los mamíferos, estas enzimas se llaman amilasas, y se producen sobre todo en las glándulas salivales y en el páncreas.

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AMILOSA

Polímero lineal formado por 250-300 unidades de a-D-glucopiranosa

Se disuelve fácilmente en agua, adquiriendo una estructura secundaria característica, de forma helicoidal, en la que cada vuelta de la hélice comprende 6 unidades de glucosa

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AMILOPECTINA

polímero ramificado, compuesto por unas 1000 unidades de a-D-glucopiranosa

Glucógeno

Molécula similar a la amilopectina Polímero de α -D-glucosa (1-4) y con

ramificaciones en (1-6) más frecuentes (8 monómeros).

Se encuentra en los tejidos animales, donde desempeña la función de reserva nutritiva.

Aparece en el hígado y en los músculos.

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Estructura Molecular del Glucógeno 9090

Inulina:  Aparece en los tubérculos de dalia, en, ajos y cebollas.

Estructura química de inulina

Celulosa Es el principal componente de la pared celular de los

vegetales. Se puede considerar como la molécula orgánica más

abundante en la Naturaleza. Tiene una estructura lineal o fibrosa, en la cual se

establecen múltiples puentes de hidrógeno entre los grupos hidroxilo de distintas cadenas yuxtapuestas, haciéndolas impenetrables al agua, y originando fibras compactas que constituyen la pared celular de las células vegetales

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Quitina Polisacárido estructural importante en los

invertebrados. Estructuralmente la quitina consiste en

unidades de N-acetil-D-glucosamina unidas mediante enlaces B glucosidicos.

04:32:44 a. m.04:32:44 a. m. 9595

7.4.2 CLASIFICACION SEGÚN LA COMPOSICION

Homopolisacáridos Heteropolisácaridos

7.4.2.1 Homopolisacáridos:

Están formados por la repetición de un monosacárido. Los homopolisacáridos más importantes son la celulosa, el almidón, el glucógeno, la quitina, y los dextranos.

 

7.4.2.2 Heteropolisácaridos

Están formados por la repetición ordenada de un disacárido formado por dos monosacáridos distintos (o, lo que es lo mismo, por la alternancia de dos monosacáridos).

Entre sus funciones destacan:  Forman parte de la pared celular en bacterias, vegetales y en la

matriz extracelular de células animales. Dan forma y rigidez a la célula.

Son sustancias de secreción: Taponan heridas en vegetales,

impiden la formación de coágulos en la sangre, etc.  Se clasifican en heteropolisácaridos de origen animal, de

origen vegetal o de origen bacteriano.

Los de origen animal

Tienen carácter ácido al estar compuestos por aminoazúcares y ácidos urónicos. Suelen estar unidos a proteínas denominándose proteoglucanos, mucinas o mucoproteínas. Los más importantes son:

Ácido hialurónico: Forma parte de la matriz extracelular de tejidos animales, como el tejido cartilaginoso y el tejido óseo. Confiere consistencia gelatinosa al humor vítreo del ojo en vertebrados. También sirve como lubricante en el líquido sinovial de las articulaciones. Proporciona resistencia y flexibilidad a cartílagos y tendones.

 

Condroitina (sulfatos de condroitina): Es el elemento principal en el cartílago y en los huesos, formando parte de la matriz extracelular.

 Heparina: No forma estructuras sino que se encuentra en secreciones. Se halla en la sustancia intercelular en diferentes tejidos, principalmente en el pulmón y en el hígado. Evita la coagulación de la sangre, ya que impide la reacción en cascada que da lugar a la coagulación, al inhibir el paso de protrombina a trombina. Los animales hematófagos, es decir, los animales que se alimentan de sangre (mosquitos, sanguijuelas,…), también poseen heparina en su saliva para impedir que se coagule la sangre y así esta fluye ininterrumpidamente.

 De origen vegetal  

PECTINAS Las pectinas son un hidrato de carbono que forman parte de la

fibra soluble. Este tipo de fibra se caracteriza porque en contacto con el agua, forma un retículo en el que el agua queda atrapada haciendo que la mezcla se gelifique.

Gracias a su capacidad de absorción de agua, la pectina aumenta el volumen de las heces. Además, es capaz de captar sustancias a nivel intestinal y retrasar la absorción de algunos nutrientes así como de ralentizar el vaciado gástrico.

AGAR

Se considera formado por la mezcla de dos tipos de polisacáridos, la agarosa y la agaropectina. La agarosa es el componente principal, representando alrededor del 70% del total. Tanto la agarosa como la agaropectina tienen la misma estructura básica.

MUCILAGOS

Son polisacáridos heterogéneos, formados por diferentes azucares y en general llevan ácidos urónicos. Se caracterizan por formar: disoluciones coloidales viscosas, geles en agua. La diferencia entre goma y mucílago es difícil y se suele equiparar todo con gomas.

Gomas

Son polisacáridos muy complejos que no forman parte de la pared celular sino que, en la planta, suelen destinarse a reparar áreas dañadas. Presentan una alta viscosidad. Su estructura está formada por largas cadenas de ácido urónico, xilosa, arabinosa o manosa. Entre las más conocidas se encuentran la goma guar, la goma arábiga, la de karaya y la de tragacanto.

De origen bacteriano

Son los llamados peptidoglucanos o mureínas que se encuentran en las paredes bacterianas. Para unirse entre sí utilizan cadenas cortas de aminoácidos. Existe una enzima, la lisozima, presente en las lágrimas del ojo humano y en algunos virus, que es capaz de hidrolizar el enlace glucosídico NAG-NAM provocando la muerte de la célula bacteriana, por lo que tiene función protectora frente a infecciones.

•Ruta bioquímica principal para la descomposición de la glucosa en sus componentes más simples dentro de las células del organismo.

•La glucólisis se caracteriza porque puede utilizar oxígeno o puede continuar en ausencia de éste (ruta anaerobia), aunque a costa de producir menos energía

8. Glucolisis

8.1 Importancia biomédica  

La glucolisis, la principal vía para el metabolismo de la glucosa, ocurre en el Citosol de todas las células. Los eritrocitos, que carecen de mitocondrias, dependen por completo de la glucosa como su combustible metabólico y la metabolizan mediante glucolisis anaeróbica.

La capacidad de la glucolisis para proporcionar ATP en ausencia de oxigeno tiene especial importancia, porque esto permite al musculo esquelético tener un nivel muy alto de desempeño cuando el aporte de oxigeno es insuficiente, y permite a los tejidos sobrevivir a episodios de anoxia. Sin embargo, el musculo cardiaco, que esta adaptado para el desempeño aerobio, tiene actividad glucólitica relativamente baja, y muy poca supervivencia en condiciones de isquemia.

 

8.2 Vía glucolítica

La vía glucolítica consta de diez reacciones catalizadas por enzimas, usando glucosa como sustrato inicial. Se divide en dos etapas:

  Etapa I: las cinco primeras reacciones tienen como fin

activar la glucosa, es la etapa de inversión porque se consume energía (2ATP)

  Etapa II: las cinco ultimas reacciones que comienzan

con gliceraldehído 3- fosfato y culminan con piruvato, ambos metabolitos de tres carbonos. Es la etapa de ganancia porque se recupera la inversión inicial de dos ATP y se ganan otros dos.

9. CONCLUSIONES 1. Los almidones y los azúcares son las principales

fuentes de energía y aportan 4 kilocalorías por gramo.

2. El cuerpo humano utiliza los carbohidratos en forma de glucosa que también se puede transformar en glucógeno, almacenado en el hígado y en los músculos como fuente de energía de la que el cuerpo puede disponer fácilmente.

3. La glucosa es el carbohidratos más importante en la bioquímica de los mamíferos, debido a que casi la totalidad de los carbohidratos de los alimentos se convierte en glucosa para su metabolismo subsecuente.

4. Los azúcares tienen gran cantidad de estereoisómeros debido a que poseen varios átomos de carbono asimétricos.

10. BIBLIOGRAFIA I:\CLASE 2 BIO ENFER 2008\ALUMNOCARBOH\ARCHIVOS

INTERNET\AZUCARES.HTM

I:\CLASE 2 BIO ENFER 2008\ALUMNOCARBOH\ARCHIVOS INTERNET\BIOQUIMICA DE LOS CARBOHIDRATOS.HTM

I:\CLASE 2 BIO ENFER 2008\ALUMNOCARBOH\ARCHIVOS INTERNET\HIDRATOS DE CARBONO_ CLASIFICACIÓN_ POLISACÁRIDOS DERIVADOS.HTM

I:\CLASE 2 BIO ENFER 2008\ALUMNOCARBOH\ARCHIVOS INTERNET\LOS POLISACÁRIDOS,.HTM

I:\CLASE 2 BIO ENFER 2008\ALUMNOCARBOH\ARCHIVOS INTERNET\GLUCÓLISIS - WIKIPEDIA.HTM