CARBOHIDRATOS

Carbohidratos

• En la naturaleza los carbohidratos actúan como almacén; representan el material que capta energía del sol y permite que utilicen los seres vivos. A partir del dióxido de carbono y agua, las plantas sintetizan los carbohidratos, en un proceso denominado fotosíntesis.

• Reserva temporal de glucosa.• Elemento estructural y de soporte

en paredes celulares de organismos.

• Lubrificante de articulaciones del esqueleto.

Los carbohidratos son compuestos orgánicos que constituyen la fuente principal de energía para la población mundial en forma de granos de cereales y tubérculos

FUNCIONES

1Cree su

presentación

2 3

4

• Fuente de energía

inmediata para las células (glucosa)

• Fuente de energía de

reserva (glucógeno)

• Estructurales (quitina, celulosa, glucosaminogluca

nos)

• Precursores de moléculas

con gran importancia

biológica (ribosa)

COMPOSICIÓN Y CLASIFICACIÓN

• Son POLIHIDROXIALDEHIDOS (R-CHO)

• O POLIHIDROXICETONAS (R – CO – R)

• Relación de átomos de C-H-O 1:2:1

• Muchos se adaptan a la fórmula (CH2O)n otros contienen N, P, S.

• De acuerdo al numero de unidades monoméricas :

• Monosacáridos : Son aquellos carbohidratos que no pueden hidrolizarse en unidades mas pequeñas. Ej. Glucosa. Fructosa

• Oligosacáridos : Son aquellos carbohidratos que por hidrólisis producen de dos a diez moléculas de monosacáridos Ej. Maltosa, Sacarosa

• Polisacáridos : Son aquellos carbohidratos que por hidrólisis producen mas de diez moléculas de monosacáridos Ej. Almidón, celulosa

ISÓMEROS

Isómeros ópticos.

• Existen moléculas que coinciden en todas sus propiedades excepto en su capacidad de desviar el plano de luz

polarizada. Son los llamados isómeros ópticos. Uno de

ellos desvía la luz hacia la derecha, y se designa (+), o dextrógiro, mientas

que el otro la desvía en igual magnitud pero hacia la izquierda, y se designa (-) o levógiro. El aparato que aparece en la foto de la derecha

es un polarímetro

• Los isómeros son moléculas que tienen la misma fórmula molecular pero diferente estructura. Se clasifican en

isómeros estructurales y estereoisómeros. Los isómeros estructurales difieren en la forma de unión de sus átomos y se clasifican en: isómeros de cadena, posición y función.

MONOSACARIDOS

• De acuerdo a la naturaleza química del GRUPO CARBONILO son: POLIHIDROXIALDEHIDOS o

POLIHIDROXICETONAS • Son los azúcares más simples, en su nombre

incluyen la terminación osa. Si en su molécula contienen la función carbonilo ( - C=O ) en un carbón primario se denominan aldosas y si esa

función está en un carbono secundario, se denominan cetosas.

• Otro aspecto que se debe tener en cuenta para la clasificación y estructura de los

monosacáridos es el número de carbonos que presenta la molécula tal como se resume en el

siguiente cuadro:

No. CARBONOSFUNCIÓN

3 CARBONOS

4 CARBONOS

5 CARBONOS

6 CARBONOS

ALDOSA Aldotriosa AldotetrosaAldopentos

aAldohexosa

CETOSA Cetotriosa CetotetrosaCetopentos

aCetohexosa

PRINCIPALES MONOSACÁRIDOS.

• Los principales monosacáridos que tienen interés biológico son los siguientes:

• Triosas: (3 CARBONOS)son el D-gliceraldehído y la dihidroxiacetona, cuya importancia se debe a que aparecen en forma fosforilada (con un grupo fosfato) como intermediarios metabólicos en las reacciones de la glucólisis.

• Tetrosas: (4 CARBONOS) Una de ellas, la eritrosa, es un intermediario en el ciclo de Calvin que es empleado por las plantas para sintetizar azúcares a partir del CO2 atmosférico, en la fotosíntesis.

• Las pentosas  (5 CARBONOS) de mayor interés son la D-ribosa y su derivado desoxirribosa, que forman parte de los ácidos nucleídos a los que dan nombre (ribonucleico y desoxirribonucleico).

La ribosa puede aparecer libre en la orina humana en muy pequeña cantidad,.

Las hexosas (6 CARBONOS) son los monosacáridos más importantes. Se Destacan las siguientes:

La D-glucosa. Es el azúcar más abundante y la principal molécula que utilizan las células como combustible energético. Se halla libre en los frutos, sobre todo en la uva. En la sangre humana se encuentra en una concentración en torno a 1 g/l. Además, forma parte de otros glúcidos más complejos de los que se obtiene por hidrólisis.

La D-galactosa. Es similar a la glucosa, con la que se asocia para formar el azúcar de la leche (lactosa). Es rara en estado libre.

La D-manosa.  Es rara en estado libre, pero forma par te de otros glúcidos complejos en microorganismos. También se encuentra en el antibiótico estreptomicina.

La D-fructosa. Es una Cetohexosa que se encuentra en estado libre en casi todos los frutos; unida a la glucosa forma el azúcar de caña (sacarosa).

OLIGOSACÁRIDOS

• Los Oligosacáridos son moléculas constituidas por la unión de dos a nueve monosacáridos cíclicos, mediante enlaces de tipo glucosídico. El enlace glucosídicos es un enlace covalente que se establece entre grupos alcohol de dos monosacáridos, con desprendimiento de una molécula de agua.

• El grupo más importante de los Oligosacáridos es el de los disacáridos, o azúcares dobles, que son la unión de dos monosacáridos, mediante pérdida de una molécula de agua. Son disacáridos:

• • La lactosa o azúcar de leche (glucosa + galactosa), que aparece en los productos lácteos y se forma por la unión de una molécula de glucosa y otra de galactosa. La galactosa es una variedad de azúcar simple.

• • La sacarosa o azúcar de mesa (glucosa + fructuosa) que aparece en los productos azucarados, como la remolacha y la caña.

• • La maltosa (glucosa + glucosa) obtenida del azúcar de malta, está formada por dos moléculas de glucosa.

CLASIFICACIÓN• Los disacáridos a menudo se usan en las plantas

para almacenar energía por corto tiempo, los más comunes en la naturaleza son: la Sacarosa, la Maltosa y la Lactosa.

• Maltosa : constituido por dos glucosas. Sirve como fuente energética en los embriones de plantas como en los animales que ingieren plantas

• Lactosa: disacárido de glucosa y galactosa. Principal componente de la leche animal.

• Sacarosa: formado por una glucosa y una fructosa. Se obtiene de la remolacha

POLISACÁRIDOS

• Son los carbohidratos más abundantes, son el resultado de la unión de más de 10 unidades de azúcares sencillos (generalmente la glucosa) mediante enlaces glucosídicos. Entre otros se pueden citar el almidón y la celulosa (en plantas) y el glucógeno (en animales).

• Polímeros de alto peso molecular.

• Pueden hidrolizarse totalmente por acción de ácidos o enzimas y rendir monosacáridos.

• No son reductores.

• Funciones biologicas• Estructurales, protección o sostén• Almacenamiento o reserva de energia• Reconocimiento

Polisacárido Constituyente del

Almidón y el Glucógeno. Conformado por

unidades de glucosa

CLACIFICACIÓNSegún la función biológicaSegún la función biológica, podemos clasificar los polisacáridos

en los siguientes grupos:• Polisacáridos de reserva energética: (Almidón y glucógeno)• Polisacáridos estructurales (Celulosa, quitina)Según la composición

Se distinguen dos tipos de polisacáridos según su composición:

Homopolisacaridos: están formados por la repetición de un monosacáridos.

Heteropolisacaridos: 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).

LOS POLISACÁRIDOS DE RESERVA

• Representan una forma de almacenar azúcares sin crear por ello un problema osmótico. La principal molécula proveedora de energía para las células de los seres vivos es la glucosa. Su almacenamiento como molécula libre, dado que es una molécula pequeña y muy soluble, daría lugar a severos problemas osmóticos y de viscosidad, incompatibles con la vida celular

ALMIDÓN• El almidón es el principal polisacárido de

reserva de la mayoría de los vegetales, y la principal fuente de calorías de la mayoría de la Humanidad. Es importante como constituyente de los alimentos en los que está presente, tanto desde el punto de vista nutricional como tecnológico.

• El almidón es una mezcla de dos polisacáridos, la amilosa  y la amilopectina.

• La función del almidón es la de ser la principal reserva de energía en las plantas.

GLUCÓGENO.• Tiene la misma composición que la

amilopectina y una estructura molecular semejante, aunque con mayor número de ramificaciones (cada 8 – 10 glucosas), por lo que el tamaño y el peso molecular son mayores.

• Su función es también de reserva o almacén de glucosa, pero es exclusivo de las células de los animales. Se acumula en forma de granos, sobre todo en el citoplasma de las células musculares y hepáticas. El glucógeno muscular proporciona glucosa como combustible para la contracción muscular, mientras que el del hígado es la reserva general de glucosa que pasa a la sangre y se distribuye a las células.

POLISACARIDOS ESTRUCTURALES

• Se trata de glúcidos que participan en la construcción de estructuras orgánicas. Los más importantes son los que constituyen la parte principal de la pared celular de plantas, hongos y otros organismos eucarióticos osmótrofos, es decir, que se alimentan por absorción de sustancias disueltas. Éstos no tienen otra manera más económica de sostener su cuerpo, que envolviendo a sus células con una pared flexible pero resistente, contra la que oponen la presión osmótica de la célula, logrando así una solución del tipo que en biología se llama esqueleto hidrostático

QUITINA

• Es un polímero de un derivado de la glucosa, la  N-acetil-glucosamina, forma cadenas semejantes a la celulosa que se unen lateralmente, por lo que resultan muy resistentes al ataque de agentes químicos.

• Las enzimas quitinasas, capaces de degradar la quitina por hidrólisis, son muy escasas en la naturaleza (existen en los caracoles y en ciertos insectos tropicales), por lo que, en general, no es digerible.

• Su función es estructural, ya que constituye el componente esencial del exoesqueleto de muchos invertebrados (Artrópodos, algunos Anélidos, etc.). También forma parte de la pared celular de hongos y líquenes.

CELULOSA• La celulosa es el más importante de los

polisacáridos estructurales. Es el principal componente de la pared celular en las plantas, y la más abundante de las biomoléculas que existen en el planeta.

• La celulosa, presente en muchos alimentos, es un elemento nutricional importante para algunos animales, en especial ganado y termitas, pero, aunque es básica en el proceso global de la digestión, no tiene valor en la nutrición humana.

• La celulosa no puede ser atacada por nuestro aparato digestivo, ese

polisacárido recorre nuestro aparato digestivo

y conforma lo que llamamos fibra que regula nuestro tránsito intestinal y la

absorción de nutrientes.

SEGUN LA COMPOSICION

• Comprende moléculas formadas por monosacáridos iguales, representan fundamentalmente materiales de reserva de los seres vivos para realizar funciones en las cuales no es posible obtener Azúcares. Así sucede en las plantas, que almacenan grandes cantidades de polisacáridos que utilizan luego en la germinación.

• Son polímeros (moléculas formadas por muchas unidades) de monosacáridos unidos entre sí, pero con la diferencia de que se trata en este casi de unidades de distintos tipos de monosacáridos. Estos compuestos aparecen en una gran diversidad con las más variadas funciones.

HOMOPOLISACÁRIDOS: HETEROPOLISACÁRIDOS

Se distinguen dos tipos de polisacáridos según su

composición

Gracias…