QUÍMICA DE CARBOHIDRATOS

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

Dra. Aida Castro Posligua

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

Dra. Aida Castro Posligua

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

Dra. Aida Castro Posligua

MONOSACÁRIDOS

CLASIFICACIÓN:  SEGÚN G. FUNCIONAL: ALDOSAS (Grupo –COH) CETOSAS (Grupo =CO)  SEGÚN N° ÁTOMOS DE C : TRIOSAS TETROSAS PENTOSAS HEXOSAS

Dra. Aida Castro Posligua

CLASIFICACIÓN DE MONOSACÁRIDOS triosas tetrosas pentosas hexosas heptosas

N° AT. C

Monosacáridos Simples

glicerosa eritrosa ribosa glucosa

ALDOSAS

CETOSAS

dihidroxiacetona eritrulosa ribulosa fructosa

Dra. Aida Castro Posligua

CLASIFICACIÓN DE MONOSACÁRIDOS AZUCARES AMINADOS AZUCARES ALCOHOLES MONOSACÁRIDOS DERIVADOS AZUCARES ÁCIDOS

ESTERES

glucosamina

glicerol

ácido glucorónico

glucosa 6 fosfato

Dra. Aida Castro Posligua

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.

Dra. Aida Castro Posligua

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.

Dra. Aida Castro Posligua

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.

Dra. Aida Castro Posligua

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.

Dra. Aida Castro Posligua

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

Dra. Aida Castro Posligua

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).

Dra. Aida Castro Posligua

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.,

Dra. Aida Castro Posligua

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).

Dra. Aida Castro Posligua

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.

Dra. Aida Castro Posligua

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.

Dra. Aida Castro Posligua