QUÍMICA DE CARBOHIDRATOS
HIDRATOS DE CARBONO GLÚCIDOS DR A. AI DA CAST R O
COMPUESTOS ORGÁNICOS MÁS ABUNDANTES EN LA NATURALEZA. FORMADOS EN SU MAYOR PARTE POR ÁTOMOS DE CARBONO E HIDRÓGENO Y, EN UNA MENOR CANTIDAD, DE OXÍGENO. POSEEN ENLACES QUÍMICOS DIFÍCILES DE ROMPER (COVALENTE), QUE ALMACENAN GRAN CANTIDAD DE ENERGÍA, QUE ES LIBERADA CUANDO LA MOLÉCULA ES OXIDADA. EN LA NATURALEZA SON CONSTITUYENTES ESENCIALES DE LOS SERES VIVOS, FORMANDO PARTE DE BIOMOLÉCULAS AISLADAS O ASOCIADAS A OTRAS COMO LAS PROTEÍNAS Y Dra. Aida Castro Posligua LOS LÍPIDOS
EN SU ESTRUCTURA PRESENTAN GRUPOS HIDROXILO (-OH), ALDEHÍDO(- COH) O CETÓNICOS (=CO). SE DEFINEN QUIMICAMENTE COMO: DERIVADOS ALDEHIDICOS O CETÓNICOS DE ALCOHOLES POLI HÍDRICOS INCLUYEN AZÚCARES, ALMIDONES, CELULOSA, Y MUCHOS OTROS COMPUESTOS DE LOS ORGANISMOS VIVIENTES. Dra. Aida Castro Posligua
COMPOSICIÓN PORCENTUAL DEL CUERPO HUMANO COMPUESTOS
%
INGESTA DIARIA
AGUA
70
2000 ML
PROTEÍNAS
16
80 g
LÍPIDOS
8,5
90 g
CARBOHIDRATOS
0,3
380 g
OTRAS SUSTANCIAS ORGÁNICAS
0,2
HUELLAS
SUST. INORGÁNICAS
5
10 g
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FUNCIONES E N E R GÉ T I C A : LA GLUCOSA COMBUSTIBLE MAS COMÚN Y ABUNDANTE PARA SATISFACER LAS NECESIDADES ENERGÉTICAS EN > LOS ORGANISMOS PROPORCIONA 50-60% CALORÍAS (DIETA) 1g CARBOHIDRATOS= 4 Kcal MA T E R I A L E S DE R E SE R V A: - ALMIDONES (R. VEGETAL) GRAMÍNEAS LEGUMINOSAS, TUBÉRCULOS - GLUCÓGENO (R. ANIMAL). PROPORCIONA GLUCOSA CUANDO LAS CONDICIONES FISIOLÓGICAS LO REQUIEREN Dra. Aida Castro Posligua
FUNCIONES E S T R U C T U R A L : PLANTAS:(CELULOSA) ESTRUCTURA FIBROSA Y LEÑOSA DE VEGETALES. BACTERIAS: PRESENTES EN PEPTIDOGLICANOS Y ACIDO TEICOICO COMPONENTES. ESTRUCTURALES. RETICULAR DE PARED BACTERIANA ANIMALES: QUITINA, AC. CONDROITIN SULFÚRICO Y AC HIALURONICO FORMAN PARTE DE TEJIDOS DE SOSTÉN P R E C U R S O R E S B I O L Ó G I C O S : CIERTOS LÍPIDOS, PROTEÍNAS Y 2 FACTORES VITAMÍNICOS: INOSITOL Y AC. ASCÓRBICO se originan de carbohidratos Dra. Aida Castro Posligua
FUENTES ALIMENTOS DE ORIGEN VEGETAL: LEGUMBRES, CEREALES, VERDURAS, FRUTAS. (ARROZ, MAÍZ, PAPA, YUCA, PLÁTANO, FREJOL, ETC). Trigo : PAN, HARINA ALIMENTOS DE ORIGEN ANIMAL: LECHE Y DERIVADOS . UBICACIÓN: MEMBRANA CELULAR: GLICOPROTEINAS PARED CELULAR: CELULOSA EXOESQUELETO DE ARTRÓPODOS: QUITINA
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CLASIFICACIÓN AZÚCAR SIMPLE O MONOSACÁRIDOS : MOLÉCULAS CON FUNCIÓN REDUCTORA . NO SE PUEDEN FRAGMENTAR (HIDROLISIS). TERMINACIÓN OSA. LOS MONOSACARIDOS SE CLASIFICAN - SEGÚN EL GRUPO CARBONILO EN : ALDOSAS Y CETOSAS. - SEGÚN N° DE ATOMO DE CARBONO: TRIOSAS, TETROSAS, PENTOSAS,HEXOSAS, HEPTOSAS,ETC - MONOSACÁRIDOS DERIVADOS: SUSTITUCIÓN DE SUS GRUPOS FUNCIONALES CARBONILO O ALCOHOL POR AMINA O CARBOXILO. - ESTERES DE MONOSACÁRIDOS. REACCIÓN DE UN AC. CON G. ALCOHÓLICOS. TIENEN IMPORTANCIA FISIOLÓGICA: ESTERES DE AC. FOSFÓRICO (G 6 FOSFATO) Dra. Aida Castro Posligua
CLASIFICACIÓN OLIGOSACÁRIDOS: POLÍMEROS DE MONOSACÁRIDO UNIDOS POR ENLACES O - G L I C O S Í D I C O S , CON UN NÚMERO DE UNIDADES MONOMÉRICAS ENTRE 2 Y 10 C. DISACÁRIDOS: HIDROLISIS DE CARBOHIDRATO PRODUCE 2 MOLÉCULAS DE AZÚCAR . EJEMPLO: SACAROSA O AZÚCAR DE CAÑA (G+ FRUCTOSA LACTOSA AZÚCAR DE LECHE (G+ GALACTOSA) MALTOSA ( G +G ) POLISACÁRIDOS: HIDROLISIS PRODUCE MAS DE 10 MONOSACÁRIDOS: EJ: ALMIDONES, GLUCÓGENO Y CELULOSA Dra. Aida Castro Posligua
CLASIFICACIÓN DE CARBOHIDRATOS CARBOHIDRATOS
Monosacáridos
Aldosas
Triosas Tetrosas Pentosas Hexosas Heptosas
Oligosacáridos
Cetosas Disacáridos Trisacáridos Decasacáridos
MONOSACS DERIVADOS: AZUCARES ALCOHOLES,AMI NOAZUCARES, AZUCARES ÁCIDOS. ESTERES de Dra. Aida Castro Posligua AZUCARES
Polisacáridos
HOMOPOLI SACARIDOS
HETEROPOLI SACARIDOS
MONOSACÁRIDOS
COMPUESTOS SIMPLES DE ESTRUCTURA CON ESQUELETO DE C PREDOMINAN LOS G. ALCOHÓLICOS Y 1 G ALDEHÍDO O CETÓNICOS. SON DULCES, HIDROSOLUBLES Y CRISTALINOS. LA CADENA CARBONADA DE LOS MONOSACÁRIDOS NO ESTÁ RAMIFICADA Y TODOS LOS ÁTOMOS DE CARBONO MENOS UNO CONTIENEN UN GRUPO ALCOHOL (-OH). LOS MONOSACÁRIDO SON AZUCARES REDUCTORES
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MONOSACÁRIDOS
CLASIFICACIÓN: SEGÚN G. FUNCIONAL: ALDOSAS (Grupo –COH) CETOSAS (Grupo =CO) SEGÚN N° ÁTOMOS DE C : TRIOSAS TETROSAS PENTOSAS HEXOSAS
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CLASIFICACIÓN DE MONOSACÁRIDOS triosas tetrosas pentosas hexosas heptosas
N° AT. C
Monosacáridos Simples
glicerosa eritrosa ribosa glucosa
ALDOSAS
CETOSAS
dihidroxiacetona eritrulosa ribulosa fructosa
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CLASIFICACIÓN DE MONOSACÁRIDOS AZUCARES AMINADOS AZUCARES ALCOHOLES MONOSACÁRIDOS DERIVADOS AZUCARES ÁCIDOS
ESTERES
glucosamina
glicerol
ácido glucorónico
glucosa 6 fosfato
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OLIGOSACÁRIDOS POLÍMEROS FORMADOS POR LA UNIÓN DE 2 A 10 MONOSACÁRIDOS . LOS MÁS ABUNDANTES SON LOS DISACÁRIDOS GRAN DIVERSIDAD DE OLIGOSACÁRIDOS, SEGUN EL NÚMERO, LAS RAMIFICACIONES, EL TIPO DE MONOSACÁRIDOS QUE SE UNEN Y LA FORMA DE ENLAZARSE. PROPIEDAD: ALMACENAR INFORMACIÓN, CUMPLIENDO ASÍ LA FUNCIÓN DE RECONOCIMIENTO CELULAR EN LA NATURALEZA: ENCUENTRAN EN SUPERFICIE EXTERIOR DE MEMBRANA CELULAR UNIDOS A PROTEÍNAS Y LÍPIDOS FORMANDO GLICOPROTEINAS Y GLICOLÍPIDOS. GLICOPROTEINAS Y GLICOLÍPIDOS DE MEMBRANA CELULAR PROPORCIONAN A LA CÉLULA SEÑAL DE IDENTIDAD Dra. Aida Castro Posligua
OLIGOSACÁRIDOS LOS OLIGOSACÁRIDOS MÁS ABUNDANTES EN LA NATURALEZA SON LA INULINA, OLIGOFRUCTOSA( FRUCTOOLIGOSACÁRIDOS) Y LOS GALACTOOLIGOSACÁRIDOS INULINA Y OLIGOFRUCTOSA: FORMADOS POR CADENAS DE FRUCTOSA QUE PUEDEN TERMINAR EN GLUCOSA Y FRUCTOSA. ESTÁN PRESENTES EN MUCHOS VEGETALES: CEBOLLA, PUERRO, AJO, PLÁTANO, ALCACHOFA GALACTOOLIGOSACÁRIDOS ESTÁN FORMADOS POR CADENAS DE GALACTOSA Y ESTÁN PRESENTES EN LA LECHE Y EN ALGUNAS PLANTAS.
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DISACARIDOS FORMADOS POR LA UNIÓN DE 2 MONOSACÁRIDOS MEDIANTE ENLACE O-GLUCOSÍDICO CON LIBERACIÓN DE AGUA EL ENLACE O-GLUCOSÍDICO SE ESTABLECE CUANDO REACCIONAN LOS GRUPOS HIDROXILO (-OH) DE 2 MONOSACÁRIDOS ENTRE SI, FORMÁNDOSE UN PUENTE DE O, Y DESPRENDIÉNDOSE AGUA. CUANDO ESTO OCURRE EN LOS DISACÁRIDOS, AMBOS GRUPOS -OH PERTENECEN A LOS DOS MONOSACÁRIDOS QUE SE ESTÁN UNIENDO: LOS DISACÁRIDOS MÁS IMPORTANTES SON: S A C A R O S A , LACTOSA, MALTOSA Y CELOBIOSA Dra. Aida Castro Posligua
SACAROSA COMPUESTO DE GRAN VALOR ENERGÉTICO. AZÚCAR DE CAÑA Y DE REMOLACHA .AZÚCAR DE MESA RESULTA DE LA UNIÓN DEL C1 DE LA ALFA-GLUCOSA, Y EL C2 DE LA ΒETA-FRUCTOSA, CON UN ENLACE GLUCOSIDICO ΑLFA (1→2). LA HIDRÓLISIS DE LA SACAROSA POR ÁCIDOS O ENZIMAS, ROMPE EL ENLACE GLUCOSÍDICO Y SE OBTIENE EL AZÚCAR INVERTIDO.
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LACTOSA AZUCAR DE LECHE (ENTRE 2-7 %). ESTA CONSTITUIDA POR ΒETA GALACTOSA Y ΑLFA GLUCOSA, UNIDAS MEDIANTE ENLACE GLUCOSIDICO . ES AZÚCAR REDUCTOR, SINTETIZADO POR LAS CÉLULAS SECRETORAS DE LAS GLÁNDULAS MAMARIAS DURANTE LA LACTANCIA. SE HIDROLIZA CON LA ENZIMA LACTASA.
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MALTOSA
AZÚCAR DE LA MALTA. ESTA FORMADA POR DOS MOLÉCULAS DE ΑLFA-GLUCOSA, QUE SE UNEN MEDIANTE UN ENLACE GLUCOSÍDICOS (1→4 ), ENTRE EL C1 DE LA PRIMERA MOLÉCULA Y EL C4 DE LA SEGUNDA. SE OBTIENE DESPUÉS DE LA DIGESTIÓN DEL ALMIDÓN. ES UN AZÚCAR REDUCTOR.
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POLISACÁRIDOS POLÍMEROS, CONSTITUIDOS POR VARIOS (+10) MONOSACÁRIDOS UNIDOS MEDIANTE ENLACES GLUCOSÍDICOS. Los enlaces glucosídicos pueden ser alfa 1-4 o alfa 1-6 PUEDEN DESCOMPONERSE, POR HIDRÓLISIS DE LOS ENLACES GLUCOSÍDICOS , EN POLISACÁRIDOS MÁS PEQUEÑOS, EN DISACÁRIDOS O MONOSACÁRIDOS
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POLISACÁRIDOS: CLASIFICACIÓN P O R SU F U N C I Ó N BIO L Ó GIC A : - P O L I SA C Á R I D O S D E R E SE R V A : LA MAYORÍA SON GLUCANOS, ES DECIR, POLÍMEROS DE GLUCOSA (GLUCOPIRANOSA). SE TRATA SOBRE TODO DE GLUCANOS Αlfa(1→4), EN PLANTAS REPRESENTADOS POR EL ALMIDÓN EN ANIMALES POR EL GLUCÓGENO, CON CADENAS QUE SE RAMIFICAN EN ENLACES DE TIPO Αlfa(1→6).
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POLISACÁRIDOS: CLASIFICACIÓN - E ST R U C T U R A L E S PARTICIPAN EN ESTRUCTURAS ORGÁNICAS. CONSTITUYEN LA PARTE PRINCIPAL DE LA PARED CELULAR DE PLANTAS, HONGOS Y OTROS ORGANISMOS EUCARIÓTICOS OSMÓTROFOS,( QUE SE ALIMENTAN POR ABSORCIÓN DE SUSTANCIAS DISUELTAS). EJEMPLO: C E L U L O SA : Polisacarido Estruct. MAS IMPORTANTE. PRINCIPAL COMPONENTE DE LA PARED CELULAR EN LAS PLANTAS, Y LA MÁS ABUNDANTE DE LAS BIOMOLÉCULAS QUE EXISTEN EN EL PLANETA Dra. Aida Castro Posligua
POLISACÁRIDOS: CLASIFICACIÓN Q U I T I N A : POLÍMERO DE LA N-ACETIL-2, DGLUCOSAMINA ( MONOSACÁRIDO AMINADO) CUMPLE PAPEL EQUIVALENTE AL DE LA CELULOSA ES LA BASE DEL EXOESQUELETO DE LOS ARTRÓPODOS Y OTROS ANIMALES.,
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POLISACÁRIDOS: CLASIFICACIÓN P O R SU C O MP O S IC IÓ N: - H O M O P O L I S A C Á R I D O S: FORMADOS POR LA REPETICIÓN DE UN MISMO MONOSACÁRIDO. - H E T E R O P O L I SA C Á R I DO S : FORMADOS POR LA REPETICIÓN ORDENADA DE UN DISACÁRIDO ( DOS MONOSACÁRIDOS DISTINTOS O POR LA ALTERNANCIA DE DOS MONOSACÁRIDOS).
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POLISACÁRIDOS: CLASIFICACIÓN ALGUNOS HETEROPOLISACÁRIDOS PARTICIPAN JUNTO A POLI PÉPTIDOS (CADENAS DE AMINOÁCIDOS) DE DIVERSOS POLÍMEROS MIXTOS LLAMADOS PEPTIDOGLUCANOS, MUCOPOLISACÁRIDOS O PROTEOGLUCANOS. SE TRATA ESENCIALMENTE DE COMPONENTES ESTRUCTURALES DE LOS TEJIDOS, RELACIONADOS CON PAREDES CELULARES Y MATRICES EXTRACELULARES.
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HOMOPOLISACÁRIDOS EJEMPLOS DE HOMOPOLISACÁRIDOS :ALMIDÓN, GLUCÓGENO, CELULOSA, HEMICELULOSA, DEXTRINAS DEXTRANOS ,INULINA ,PECTINAS, QUITINA, LECNINA. A L M I D Ó N : PRINCIPAL RESERVA DE CARBOHIDRATOS EN VEGETALES. FORMADO POR: - AMILOSA: POLISACÁRIDO LINEAL. FORMA UNA DISPERSIÓN COLOIDAL EN AGUA CALIENTE - AMILOPEPTINA: POLISACÁRIDO DE ESTRUCTURA RAMIFICADA. COMPLETAMENTE INSOLUBLE AMILOSA Y AMILOPEPTINA SON POLÍMEROS DE Α L F A - D - G L U CO SA Dra. Aida Castro Posligua
HETEROPOLISACÁRIDOS POLISACÁRIDOS FORMADOS POR DIFERENTES MONOSACÁRIDOS. LOS PRINCIPALES HETEROPOLISACÁRIDOS, POR SU IMPORTANCIA BIOLÓGICA, SON: P E CT I N A S. A GA R - A GA R MU C Í L A G O S GO MA S.
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