Dra. Carmen Aída Martinez CARBOHIDRATOS Dra. Carmen Aída Martinez

Organización de la materia orgánica La estructuración de las células y su actividad metabólica dependen de las características de las moléculas que las constituyen Una célula está estructurada de organelos, estos de moléculas y estas a su vez de átomos Los átomos se unen para formar moléculas y estas entre sí, para formar estructuras organizadas mediante enlaces químicos

Un tejido está formado por células que poseen variedad de organelos Un tejido está formado por células que poseen variedad de organelos. Los organelos estan formados por moléculas y éstas a su vez de átomos

Moléculas biológicas Componentes característicos de la célula Compuestos que contienen carbono Estables, gran variedad, diversidad de formas, tamaños y funciones Existen cuatro tipos de moléculas presentes en los organismos vivos Carbohidratos Lípidos Proteínas Ácidos nucleicos

Atomo de Carbono El C tiene 4 electro-nes en su último ni-vel de energía c

c c Atomo de Carbono OH H H Por lo que puede enlazarse a 4 com-puestos diferentes para cumplir con la regla del octeto y alcanzar la estabilidad. OH c H H c

Grupos formados con el Carbono OH GRUPO CARBOXILO Se presenta en el 1° á-tomo de carbono en una cadena carbonada. Se encuentra en los aminoácidos y en los ácidos grasos (COOH) c O c

Grupos formados con el Carbono H GRUPO ALDEHIDO Se presenta en el 1° á-tomo de carbono en una cadena carbonada. Se encuentra en los carbohidratos (CH=O) c O c

Grupos formados con el Carbono GRUPO CETONA Se presenta en el 2° á-tomo de carbono en una cadena carbonada. Se encuentra en los carbohidratos (C=O) c O c

Moléculas biológicas CARBOHIDRATOS PROTEÍNAS ÁCIDOS NUCLEICOS LÍPIDOS Forman polímeros Aprox. 80.90% del peso seco de la célula No forman polímeros

Conceptos: MONOMERO POLIMERO

ISOMERO Igual estructura en diferente posición, Imagen en espejo D (derecha) L (izquierda)

Carbohidratos C = carbo H2O = hidrato Son azucares solubles en agua FUNCIONES: Almacenamiento de energía Material de construcción durable para estructuras biológicas.

Carbohidratos (terminación “OSA”) (CH2O)n n (3 - 7) Se clasifican en 2 formas: Por el número de unidades de azúcar que lo forman: Monosacáridos 1 Disacáridos 2 Oligosacáridos 2-10 Polisacáridos + 10 Por el grupo funcional que poseea su molécula Nombre Grupo Aldosa Aldehído Cetosa Cetona

Monosacáridos Llamados azúcares simples, no pueden ser hidrolizados en moléculas más sencillas Su nombre deriva del número de átomos de carbono que posea su estructura: Triosas 3 C Tetrosas 4 C Pentosas 5 C Hexosas 6 C Heptosas 7 C

Ejemplos de monosacáridos Aldosas Cetosas Triosas Gliceraldehído Dihidroxiacetona Tetrosas Eritrosa Xilulosa Pentosas Ribosa Ribulosa Hexosas Glucosa, galactosa Fructosa

Monosacáridos También se clasifican en aldosas y cetosas, dependiendo si poseen el grupo aldehído o cetona en su estructura

Hexosas 6 Aldosas Glucosa Galactosa Manosa Cetosas Fructosa

PENTOSAS

Hexosas

Isómeros a y b de la glucosa Cuando la glucosa forma anillos, el grupo OH del carbono 1, puede observarse orientado hacia arriba (isómero b) hacia debajo (isómero a)

Disacáridos Son azúcares compuestos de 2 residuos de monosacáridos unidos por un enlace glucosídico Este enlace se forma por una reacción de deshidratación y se rompe por hidrólisis Disacáridos mas comunes: lactosa, sacarosa y maltosa

Formación e hidrólisis del enlace glucosídico

Disacáridos importantes LACTOSA: galactosa + glucosa Enlace β (14) Presente en la leche de los mamíferos La leche de vaca contiene del 4 al 5% de lactosa

Disacáridos importantes MALTOSA: glucosa + glucosa Enlace a (14) Disacárido producto de la hidrólisis del almidón y del glucógeno Comercialmente se obtiene del grano germinado de cebada que se utiliza en la elaboración de la cerveza

Disacáridos importantes SACAROSA: glucosa + fructosa Enlace a (12) Llamada también Sucrosa o azúcar de mesa

Disacáridos importantes ISOMALTOSA: glucosa + glucosa Enlace a (1  6) se obtiene por hidrólisis de la amilopectina y glucógeno

Oligosacáridos OLIGO: pocos Cadenas cortas de 2 -14 residuos de monosacáridos unidos mediante enlace glucosídico En membrana celular sirven como moléculas de señalización Ejemplos: isomaltosa (disacárido)

Oligosacáridos

Polisacáridos POLI: muchos Compuestos de mas de 10 monosacáridos Polímeros de azúcares simples unidos por enlace glucosídico Se clasifican según su función

Funciones de los polisacáridos Función Ejemplo de polisacáridos Organismos que los poseen Almacenamiento energético Almidón Glucógeno Vegetales (plastidios) Animales (gránulos) Hongos Estructural Celulosa Quitina Glucosaminogli-canos Vegetales (pared) Animales (exoesqueleto) Hongos (pared) Animales (matriz extracelular)

GLUCOGENO Forma como se almacena el exceso de energía química en hígado y músculos de los animales Constitudo por monómeros de Glucosa unidas por enlaces glucosídicos a (14) Posee puntos de ramificación cada 8 unidades de glucosa (con enlaces a(16).

ALMIDON Forma como se almacena el exceso de energía química en los amiloplastos de los vegetales Contiene dos polímeros distintos : amilosa y amilopectina Amilosa: polímero lineal de glucosas con enlaces a (14) en forma de hélices, representa un 25% del almidón total. Amilopectina: polímero similar al glucógeno con puntos de ramificación cada 10 unidades

CELULOSA Polímero lineal de glucosa unida por enlaces b (14) Estructura las paredes de células vegetales Es un polisacárido indigerible por los animales y constituye la fibra dietética CELULOSA

Quitina: constituye la pared celular de hongos, cubierta externa de insectos, arañas y crustáceos. No ramificado, formado por el azúcar N-acetilglucosamina QUITINA Contienen grupos amino (NH2) unidos a la mólecula de carbohidrato

Glucosaminoglucanos Formados por unidades repetidas de disacáridos Uno de los azucares del disacárido es un azúcar amino N-acetilglucosamina, N-acetilgalactosamina El azúcar amino tienen unido uno o más grupos sulfato Forma parte de la matriz extracelular que rodea a las células

GLUCOSAMINOGLICANOS Hialuronano Condroitinsulfato CH2OH O COO OH CH2SO3 O COO OH O SO3 O O O OH NHCOCH3 NHCOCH3 Ácido D-glucurónico N-acetil-D-glucosamina Ácido D-glucurónico N-acetil-D-galactosamina Heparansulfato CH2OH CH2SO3 CH2SO3 COO OH O O O O O O OH OH OH OH NHCOCH3 SO3 NHSO3 D-Galactosa N-acetil-D-glucosamina Ácido L-idurónico N-sulfo-D-glucosamina Queratansulfato

LA IMPORTANCIA DE LOS CARBOHIDRATOS Los carbohidratos se presentan en forma de: azúcares almidones Fibras Son uno de los tres principales macronutrientes que aportan energía al cuerpo humano (los otros son la grasa y las proteínas) Actualmente está comprobado que al menos el 55% de las calorías diarias que ingerimos deberían provenir de los carbohidratos