Dra. Judith de Rodas Salón 207, año 2015. El estudiante será capaz de: Describir las principales características estructurales de los carbohidratos y.

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1 Dra. Judith de Rodas Salón 207, año 2015

2 El estudiante será capaz de: Describir las principales características estructurales de los carbohidratos y lípidos y de relacionarlas con sus funciones biológicas, Explicar las bases moleculares de las funciones biológicas de los carbohidratos y lípidos. Efectuar pruebas químicas y observaciones microscópicas en el laboratorio.

3  Funciones biológicas y celulares  Características químicas y estructurales  Tipos (tamaño y complejidad) › Monosacáridos › Disacáridos › Oligosacáridos › Polisacáridos  Glucoconjugados: › Proteoglicanos › Glucoproteínas › Glucolípidos  Carbohidratos como moléculas de información: el código de azúcares

4 Formada por 2 atomos de hidrógeno, unidos a un átomo de oxígeno covalentemente. El agua es una molécula neutra porque tiene igual cantidad de cargas positivas y negativas. El oxigeno es divalente y el hidrógeno monovalente, por eso se combina con carbohidratos y lípidos fácilmente.

5  Es el líquido que más sustancias disuelve (disolvente universal).  Esta propiedad, se debe a su capacidad para formar puentes de hidrógeno.  Elevada fuerza de cohesión:  Los puentes de hidrógeno mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas, formando una estructura compacta que la convierte en un líquido casi incompresible, por lo que puede funcionar en algunos animales como un esqueleto hidrostático

6  Propiedad relacionada con los puentes de hidrógeno que se forman entre las moléculas de agua. El agua absorbe gran cantidad de "calor" que utiliza para romper los puentes de hidrógeno, lo cual temperatura eleva muy lentamente la temperatura para mantener una temperatura constante en el citosol.  Elevado calor de vaporización Se evaporar el agua, al romperse los puentes de hidrógeno, las moléculas de agua ganan energía cinética y pasan de la fase líquida a la gaseosa. Para evaporar un gramo de agua se precisan 540 calorías, a una temperatura de 20º C y presión de 1 atmósfera.

7  Son biomoléculas presentes en todas las células.  Atomos que los forman: CHO  Variedad: a. azúcares simples: Monosacáridos: Triosas Pentosas Hexosas b. Moléculas más grandes: construidas con 2 ó más hexosas: Disacáridos Oligosacáridos Polisacáridos C. Azucares compuestos: combinaciones con otras moléculas (lípidos ó proteínas)

8 Gliceraldehido (Aldo triolsa) Dihidroxiacetona (cetotriosa) OH Dextro DEXTRoDEXTRo

9 Una sola molécula de azucar, los más importantes biológicamente son las triosas, pentosas (ribosas) y hexosas (glucosa, fructosa y galactosa Carbonilo Hidroxilos Acetona } } } Carbonilo Hidroxilos

10 Dihidroxiacetona D-eritrulosa D-ribulosa D-xilulosa Cetosas Presentan el grupo carbonilo en los carbonos del centro de la molécula, por lo cual las enzimas no las reconocen para metabolizarlas y deben isomerizarse (transformarse a aldosas).

11 Disacáridos:  Moléculas compuestas por dos unidades de azúcar:  Ejemplos: a. Sacarosa : azúcar de mesa b. Celobiosa: similar estructura química a la sacarosa c. Maltosa: azúcar de malta d. Lactosa: azúcar contenida en la leche 2 monosacáridos hexosas, unidas por enlace glucosídico

12  Formación de cadenas pequeñas <14 monómeros de glucosa (oligo = escaso). Polisacáridos:  Polímeros formados por más de 15 unidades de monosacáridos.  Por sus componentes pueden ser: Homopolisacáridos Heteropolisacáridos

13 Por estructura: – Lineales – Ramificados Por su función: – Almacenamiento energético – Estructurales/protección Almidón Glucógeno Almidón Celulosa

14  Unión de unidades monosacáridas (5 000 a 10 6 ) evita presión osmótica en la célula  Moléculas áltamente hidratadas  Se sintetizan y degradan fácilmente (sitios no reductores ) Almidón en plantas Glucógeno en animales y bacterias

15  Homo- o hetero- polisacáridos  Estructuras fibrosas dispuestas en forma paralela (para mayor resistencia)  Moléculas no se hidratan  Algunas dan origen a sustancias hidratadas y viscosas Celulosa en plantas Quitina Peptidoglucano

16 Peptidoglicano: provee protección a la pared celular de bacterias

17  Polímeros lineales: N-acetil- glucosamina (galactosamina) y ácido glucurónico (idurónico)  Algunos residuos están sulfatados  Muy hidratados y extendidos (repulsión electrostática,  La sulfatación proporcionan sitios de reconocimiento para proteínas  Se unen a proteínas para formar proteoglicanos  Importantes moléculas de la matriz extracelular.

18  Etiquetas moleculares” para indicar el destino de algunas proteínas,  Moléculas contienen carbohidratos específicos y participan en: reconocimiento y adherencia célula-célula › migración de la célula durante el desarrollo › Coagulación sanguínea › Respuesta inmune › Cicatrización de heridas

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21 Acido graso Grupo carboxilo Cadena hidro carbonada

22 Existen más de 100 variedades en organismos animales y vegetales, lo más comunes son monoacil, diacil y triacilgliceroles (grasas y aceites), Forman parte de lípidos más complejos, como:  Glicerofosfolípidos y esfingomielinas  Esfingolípidos, ceras y eicosanoides  Glucolípidos : cerebrósidos y gangliosidos,  Compuestos poliadenílicos: esteroides, vitaminas lipídas y derivados del isopreno.

23  Saturados: carecen de dobles enlaces (sólidos a temperatura ambiente)  Insaturados: poseen uno o más dobles enlaces (líquidos a temperatura ambiente) Palmitato Estearato Oleato

24  Carboxilo + cola hidrocarbonada, sin dobles enlaces. Cabeza polar Cola hidrocarbonada (hidrofóbica) } C C C C C C

25 Tienen uno o más dobles enlaces carbono carbono, (poliinsaturados) La longitud de la cadena hidrocarbonada y el grado de insaturación influye en el punto de fusión del ácido graso

26 Monoacil } } } Triacil Diacil Una colas hidrocarbonada = monoacilglicerol Dos colas hidrocarbonadas = diacilglicerol Tres colas hidrocarbonadas = triacilglicerol (triglicérido)

27  Son componentes importantes de las membranas biológicas.  Estructuralmente resultan de la esterificación de un alcohol de la glicerina con un grupo fosfato y los otros dos alcoholes con ácidos grasos  Consiste en 2 ácidos grasos esterificados en C 1 y C 2 del glicerol fosfato. 2 ácidos grasos Glicerol Fosfato Glicerol Parte polar

28 Acidos grasos saturados Mezcla de ácidos grasos aturados e insaturados

29  En animales se almacena dentro de células del tejido adiposo (adipocitos),  están formados por ácidos grasos saturados,  En plantas están formados de ácidos grasos insaturados Glicerol Acidos grasos

30  Esterificación : El ácido graso se une a un alcohol por enlace covalente formando un éster y liberando una molécula de agua,  Saponificación : Reaccionan los álcalis o bases dando lugar a una sal de ácido graso que se denomina jabón,  El aporte de jabones favorece la solubilidad y la formación de micelas de ácidos grasos.

31  Son ésteres de ácidos grasos de cadena larga con alcoholes, sólidos a temperatura ambiente e insolubles en agua,  Su función principal es proteger superficies contra la desecación: ejemplo cera de abejas, sobre la piel, pelaje y plumas de animales, sobre hojas y frutos Cera de abeja

32 Lípidos fosforilados:  Tienen carácter anfipático porque poseen un grupo fosfato Se clasifican en:  Glicerofosfolípidos cuando posee ácidos grasos unidos al alcohol glicerol  Esfingolípidos cuando posee ácidos grasos unidos al alcohol esfingosina

33 Moléculas anfipáticas constituyentes de las membranas celulares Fosfolípido Cabeza hidrofílica 2 colas hidrofóbicas de ácidos grasos

34  Derivados del ácido fosfatídico posee: › Glicerol › Dos ácidos grasos › Grupo fosfato  Ejemplos: - Fosfatidiletanola mina -Fosfatidilcolina -Fosfatidilserina -Fosfatidilinositol

35  Derivan del la esfingosina a partir del aminoácido serina,  Presentes en membranas celulares  Son anfipáticos  Son 2 grupos : - Esfingomielinas (esfingofosfolípidos): Poseen un grupo fosfato y el alcohol colina - Glucolípidos: poseen variedad de azúcares en su estructura. Esfingomielina Glucolípido

36  Se estructuran alrededor de un esqueleto de cuatro anillos de hidrocarburo,  El más importante es el colesterol. Colesterol COMPONENTE DE: Membranas celulares Precursos de hormonas: *Testosterona, * Progesterona, Estrógenos, Andrógenos et.

37  Localización de lípidos en las células:  En la célula n forma de gotas de lípidos secos (Adipocitos), en las membranas citoplasmática y de orgánulo.  En células vegetales como fitosterol en el citoplasma y en las membranas.  En bacterias: en las membranas  Función energética:  Los carbohidratos: fuente de energía rápidamente disponible a corto plazo, proveen 4 calorías por gramo.. Las reservas de grasa almacenan energía a largo plazo.

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39 Objetivos específicos:  Identificación de carbohidratos y lípidos lípidos: cualitativa y microscopicamente. MATERIALES: a. para laboratorio de carbohidratos:  Variedad de soluciones,  Reactivos de Lugol y Benedict. b. Para identivicación de lípidos:  Aceite comestible, tejido adiposo  Reactivo: SUDAN lll ó lV