CARBOHIDRATOS Son moléculas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno (CH 2 O). Son la fuente principal de la energía metabólica para todas las actividades.

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2 CARBOHIDRATOS Son moléculas formadas por carbono, hidrógeno y oxígeno (CH 2 O). Son la fuente principal de la energía metabólica para todas las actividades del organismo. Tienen una misión estructural ya que varios de estos fortalecen las paredes celulares de vegetales, hongos, y bacterias Se dividen según el numero de moléculas de azúcar en: - monosacáridos (azúcar simple) - disacárido (2 monosacáridos ) y - polisacárido (más de 2 monosacáridos)

3 ESTAN FORMADOS POR UN GRUPO CARBONILO (ALDEHÍDO O CETONA) Y VARIOS GRUPOS ALCOHOL gpo. aldehído gpo. cetona grupos alcohol aldosascetosas

4 M ONOSACÁRIDOS En general tienen un esqueleto de entre 3 y 6 átomos de carbono. En los seres vivos la glucosa es el monosacáridos más común y es la subunidad de muchos di y polisacáridos, contiene 6 carbonos, su fórmula es C 6 H 12 O 6. Otros monosacáridos muy comunes son: la fructosa (que se encuentra en la fruta) y la galactosa (parte de la lactosa). la ribosa y la desoxirribosa (se encuentran en el RNA y DNA) Los monosacáridos pueden subdividirse en grupos según el número de átomos de carbono que poseen: triosas3 carbonos tetrosas 4 carbonos pentosas 5 carbonos hexosas 6 carbonos

5 Transformación de proyección de Fisher a forma Hemiacetálica

6 Reacciones de monosacaridos Puesto que los monosacaridos contiene grupos carbonilo y alcohol pueden sufrir los tipos de reacciones que son características de los aldehídos y cetonas. Oxidación de carbohidratos : Los aldehídos se oxidan con facilidad a ácidos carboxílicos por la acción de agentes oxidantes suaves. Por lo que son buenos reductores. Reducción de monosacaridos : El grupo aldehído o cetona se puede reducir para producir el alcohol de azúcar correspondiente. La glucosa reducida se llama sorbitol, y la fructosa se reduce a sorbitol o manitol. Esterificación : Puesto que son alcoholes, los monosacaridos pueden formar esteres

7 D ISACARIDOS Los disacáridos se forman por la unión de 2 monosacáridos por medio del enlace glicosídico.

8 Los disacaridos mas comunes son: Lactosa: presente exclusivamente en la leche de los mamíferos, este disacárido se constituye de galactosa y glucosa. La lactosa es un azúcar reductor y es oxidada por los reactivos de Benedict. Requiere de una enzima especial para romper su enlace glicosídico la cual se llama lactasa y se secreta en el intestinos de los mamíferos.

9 Sacarosa : es el azúcar de mesa es un disacárido compuesto de glucosa y fructosa. Es un azúcar no reductor. Se utiliza para las necesidades inmediatas de energía del organismo y se almacenan en el tejido adiposo.

10 Maltosa : es el azúcar de la cerveza es un disacárido compuesto de 2 moléculas de glucosa.

11 Son azucares múltiples, se forman por largas cadenas, principalmente, de glucosa y se clasifican por su origen en: VEGETALESANIMALES ESTRUCTURALESFISIOLOGICOSESTRUCTURALESFISIOLOGICOS CELULOSAALMIDON QUITINAGLUCOGENO POLISACÁRIDOS

12 Existen tantas estructuras de polisacáridos como hay combinaciones de monosacaridos y posiciones de enlazamiento. Almidón: Las plantas almacenan su glucosa en forma de almidón. Este se compone de 2 polisacáridos relacionados (amilosa y amilopectina). Los animales tienen enzimas que son capaces de romper con facilidad los enlaces del almidón y liberar la glucosa para su metabolismo

13 Celulosa: Las planta tienen un exterior rígido que actúa como soporte estructural y como protección la cual se compone de celulosa. El algodón que es más de 90% de celulosa, tiene una gran capacidad de absorber agua. Glucógeno : Los animales almacenan glucosa usando un polímero muy parecido a a la amilo pectina. Se guarda una cantidad limitada de glucógeno en el hígado y el tejido muscular, donde constituye una fuente de energía fácilmente disponible.

14 Oligosacáridos Son cadenas de monosacáridos de dos hasta 10 moléculas enlazadas, proporcionan energía a largo plazo. Las dextrinas y maltotriosas se usan para elaborar chocolates y helados. Otro tipo de dextrinas se emplean en la industria textil o de adhesivos.

15 IMPORTANCIA DE LOS CARBOHIDRATOS 1.- La glucosa es la biomolécula combustible más importante para la mayor parte de los organismos y es también la unidad estructural básica o precursora de los polisacáridos más abundantes. 2.- La celulosa es el componente estructural predominante en los tejidos fibrosos y leñosos de las plantas. 3.- El almidón se encuentra en cantidades muy grandes en las plantas, de las que constituye la forma principal de combustible de reserva. 4.- Los polisacáridos son componentes importantes de las rígidas paredes celulares de las bacterias y las plantas, así como de las cubiertas celulares blandas de los tejidos animales. 5.- Las aldopentosas son componentes importantes de los ácidos nucleicos y varios derivados de las triosas y las heptosas, son intermediarios en el metabolismo de los glúcidos.

16 Principales Carbohidratos en una dieta

17 LÍPIDOS

18 Composición Son ésteres orgánicos naturales que se clasifican en: 1.- Ácidos grasos (ácidos carboxílicos de cadena larga) 2.- Ceras (ésteres de ácidos grasos saturados y un alcohol de cadena larga) 3.- Aceites (ésteres de glicerol y 3 ácidos grasos) Son miscibles con disolventes no polares.

19 ÁCIDOS GRASOS CH 3 – (CH 2 ) 16 - COOH Ácido esteárico. Punto de fusión 70°C Ácido oleico. Punto de fusión 14°C CH 3 – (CH 2 ) 7 – CH = CH – (CH 2 ) 7 - COOH

20 Ácidos grasos que se encuentran en las grasas Ácidos grasos saturados No. de carbonos FórmulaNombrefuente 12CH 3 -(CH 2 ) 10 -COOHácido laúricococo 14CH 3 -(CH 2 ) 12 -COOHácido mirísticonuez moscada 16CH 3 -(CH 2 ) 14 -COOHácido palmíticopalma 18CH 3 -(CH 2 ) 16 -COOHácido esteáricograsa animal

21 Ácidos grasos insaturados No. de carbonos FórmulaNombrefuente 18CH 3 -(CH 2 ) 7 -CH = CH-(CH 2 ) 7 -COOHácido oleico olivo y maíz 18CH 3 -(CH 2 ) 4 -CH = CH- CH 2 -CH=CH(CH 2 ) 7 -COOHácido linoleico soya, cártamo y girasol 18 CH 3 -(CH 2 ) 4 -CH=CH-CH 2 -CH=CH-CH 2 -CH=CH-(CH 2 ) 4 - COOH acido linolénico arenque y linaza

22 CERAS Son ésteres de los ácidos grasos con alcoholes de peso molecular elevado, es decir, son moléculas que se obtienen por esterificación de un ácido graso con un alcohol lineal de cadena larga Son sustancias altamente insolubles en medios acuosos y a temperatura ambiente se presentan sólidas y duras.

23 Ejemplos de algunas ceras TipoFórmulaFuenteAplicaciones cera de abeja CH 3 -(CH 2 ) 14 -COO-(CH 2 ) 29 -CH 3 panal de abeja velas, grasa para zapatos, papel encerado cera de carnauba CH 3 -(CH 2 ) 24 -COO-(CH 2 ) 29 -CH 3 palmera brasileña cera para muebles, automóviles, pisos y zapatos cera de espermaceti CH 3 -(CH 2 ) 14 -COO-(CH 2 ) 15 -CH 3 esperma de ballena Velas, jabones, cosméticos y ungüentos

24 Se forman mediante síntesis por deshidratación, a partir de 3 subunidades de acido graso y una molécula de glicerol y su nombre químico es “triglicéridos”. Son moléculas portadoras de energía. Un triglicérido sólido es una grasa Un triglicérido líquido es un aceite GRASAS Y ACEITES

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26 Su función puede ser : Protección : debido a su carácter altamente hidrófobo, repelen el agua, y a nivel orgánico recubren ciertos tejidos dándoles consistencia y protección frente a la acción externa Estructural : las ceras frecuentemente se encuentran formando cubiertas protectoras e impermeabilizantes,

27 Los lípidos reguladores del metabolismo, son los llamados biolípidos y se clasifican en : 1.- Triacilgliceroles: son polares, saponificables y complejos. Proporcionan 2.5 más energía metabólica que los carbohidratos o proteínas. 2.- Fosfolípidos : son un tipo de lípidos iónicos, compuestos por un glicerol, al que se le unen dos ácidos grasos (1,2-diacilglicerol) y un grupo fosfato. El grupo fosfato se une mediante un enlace fosfodiéster a otro grupo de átomos, que frecuentemente contienen nitrógeno, como colina, serina o etanolamina. Todas las membranas activas de las células poseen una capa doble de fosfolípidos.

28 3.- Glucolípidos : los glucolípidos o glucoesfingolípidos son esfingolípidos compuestos por una ceramida (esfingosina + ácido graso) y un glúcido de cadena corta; carecen de grupo fosfato. Forman parte de la bicapa lipídica de la membrana celular.

29 4.- Terpenos: los terpenos, terpenoides o isoprenoides, son lípidos derivados del hidrocarburo isopreno (o 2-metil-1,3- butadieno). Los terpenos biológicos constan, como mínimo de dos, moléculas de isopreno. Algunos terpenos importantes son los aceites esenciales (mentol, limoneno, geraniol), el fitol (que forma parte de la molécula de clorofila), las vitaminas A, K y E, los carotenoides (que son pigmentos fotosintéticos) y el caucho (que se obtiene del árbol Hevea brasiliensis).

30 5.- Esteroides : son derivados del núcleo del esterano o ciclopentanoperhidrofenantreno, se componen de cuatro anillos fusionados de carbono que posee diversos grupos funcionales por lo que la molécula tiene partes hidrofílicas e hidrofóbicas. Entre los esteroides más importantes se encuentran los ácidos biliares, las hormonas sexuales, los corticosteroides, la vitamina D y el colesterol, el cual es el precursor de numerosos esteroides y es un componente más de la bicapa de las membranas celulares.

31 REACCIONES DE LAS GRASAS Hidrólisis Oxidación - CH=CH - - C - H + H – C - - C – OH + HO – C - Oxidación O║O║ O║O║ O║O║ O║O║

32 Hidrogenación

33 Saponificación

34 Funciones 1.- Función de reserva energética. Los triglicéridos son la principal reserva de energía de los animales. 2.- Función estructural. Los fosfolípidos, los glucolípidos y el colesterol forman las bicapas lipídicas de las membranas celulares. Los triglicéridos del tejido adiposo recubren y proporcionan consistencia a los órganos y protegen mecánicamente estructuras o son aislantes térmicos. 3.- Función reguladora, hormonal o de comunicación celular. Las vitaminas liposolubles son de naturaleza lipídica (terpenoides, esteroides); las hormonas esteroides regulan el metabolismo y las funciones de reproducción; los glucolípidos actúan como receptores de membrana. 4.- Función relajante. Los lípidos se acumulan en el tejido adiposo formando grandes tejidos grasosos que se manifiestan en aumento de peso en caso de sedentarismo, lo que aumenta la concentración de la hormona TRL en sangre. En la neurohipófisis, esta elevada concentración de TRL estimula la hipófisis para que inhiba la secreción hormona ACTH provocando una sensación relajamiento general del cuerpo.