Carbohidratos

Carbohidratos

1. Las biomoléculas más abundantes de la naturaleza

   • Vinculo directo entre la energía solar y la energía de los enlaces químicos de los seres vivos

2. Kevin López; 20162140440 y Sara Ortega; 20162140423

3. Contienen carbono, hidrógeno y oxígeno en proporción

   • CH2O

4. Diferentes funciones biológicas

   • Fuentes de energía (glucosa)
     • Lactona (sintetizado por todos los mamíferos, menos los humanos, los simios y los murciélagos frugívoros)
   • Elementos estructurales (Celulosa, Quitina...)
   • Precursores en la producción de otras biomoléculas (aminoácidos, lípidos...)

5. Se clasifican en:

   • Monosacáridos
   • Disacáridos
   • Oligosacáridos
   • Polisacáridos
   • Todo depende del número de unidades de azucares sencillos que contengan
     • Triosas
     • Tetrosas
     • Pentosas
     • Hexosas
     • Más abundantes en los seres vivos
     • Monosacáridos
       • Estructura cíclica
         • Los azucares que contienen cuatro o más carbones se encuentran principalmente en formas cíclicas
           • La formación del anillo se produce en solución acuosa debido a que los grupos aldehído y cetona reaccionan de manera reversible con los grupos hidroxilo presentes en el azúcar para formar hemiacetales y hemicetales cíclicos, respectivamente
       • Importantes
         • Glucosa
           • Es el principal combustible de las células. En los animales, la glucosa es la fuente de energía preferida de las células cerebrales y de las células que tienen pocas mitocondrias o que carecen de ellas, como los eritrocitos.
         • Fructosa
           • La D-fructosa, originalmente denominada levulosa, suele llamarse azúcar de la fruta por su contenido elevado en los frutos. Se encuentra también en algunos vegetales y en la miel. Esta molécula es un miembro importante de la familia de azúcares cetosas.
         • Galactosa
           • La galactosa es necesaria para sintetizar diversas biomoléculas, entre las que se encuentran la lactosa (en las glándulas mamarias lactantes), los glucolípidos y determinados fosfolípidos, proteoglucanos y glucoproteínas
       • Derivados
         • Ácidos Urónicos
           • En las células hepáticas el ácido . glucurónico se combina con moléculas como los esteroides, determinados fármacos y la bililTubina (un producto de degradación de la proteína transportadora de oxígeno hemoglobina) para mejorar su hidrosolubilidad.
         • Aminoazúcares
           • En los aminoazúcares un grupo hidroxilo (con mayor frecuencia el del carbono 2) está sustituido por un grupo amino. Estos compuestos son constituyentes comunes de las moléculas complejas de carbohidratos unidas a las proteínas y a los lípidos celulares.
         • Desoxiazúcares
           • Los monosacáridos en los que un grupo OH ha sido sustituido por un H se denominan desoxiazúcares. La L-fucosa (formada a partir de la 0- manosa por reacciones de reducción) y la 2-desoxi-o-ribosa son dos desoxiazúcares importantes de las células

6. Reacciones

   • Oxidación
     • En presencia de agentes oxidantes, de iones metálicos como el Cu2+ y de determinadas enzimas, los monosacáridos se oxidan con facilidad. La oxidación de un grupo aldehído origina un ácido aldónico, mientras que la oxidación de Un grupo terminal CH20H (pero no del grupo aldehído) da lugar a un ácido urónico
   • Reducción
     • La reducción de los grupos aldehído y cetona de los monosacáridos producen los alcoholes azúcares (alditoles). Por ejemplo, los alcoholes azúcares se utilizan comercialmente en preparaciones alimentarias y farmacéuticas.
   • Isomeración
     • Los monosacáridos experimentan varios tipos de isomerizaciones. Por ejemplo, tras vari as horas una solución alcalina de o-glucosa también contiene o-manosa y o-fructosa. Ambas isomerizaciones implican un desplazamiento intramolecular de un átomo de hidrógeno y una nueva ubicac ión de un doble enlace
   • Esterificación
     • Como todos los grupos OH libres, los de los carbohidratos pueden convertirse en ésteres por reacciones con ácidos, La esterificación suele cambiar en gran medida las propiedades físicas y químicas de los azúcares. Los ésteres fosfato y sulfato de los carbohidratos se encuentran entre los más comunes de la naturaleza

7. Disacáridos

   • Lactosa
     • a es un disacárido que se encuentra en la leche. Está formado por una rtí'olécula de galactosa unida por el grupo hidroxilo del carbono 1, a través de un enlace glucosídico
   • Maltosa
     • , conocida también como azúcar de malta, es un producto intermedia- 'fio de la hidrólisis del almidón y no parece existir en forma libre en la naturaleza.
   • Sacarosa
     • (el azúcar común de mesa: azúcar de caña [Saccharum officinarum] o azúcar de remolacha [Beta vulgaris]) se produce en las hojas y en los tallos de las plantas. Es una fuente de energía que se transporta por toda la planta.

8. Polisacáridos

   • Los polisacáridos, también llamados glucanos, están formados por grandes cantidades de monosacáridos conectados por enlaces glucosídicos.
     • Homoglucanos
       • formados por un solo tipo de monosacárido
         • Almidón
           • El almidón, la reserva energética de las células, es una fuente significativa de carbohidratos en la alimentación humana. La mayor parte del valor nutritivo de los principales alimentos mundiales (p. ej., las patatas, el arroz, el maíz y el trigo) proviene del almidón. En el almidón se encuentran juntos dos polisacáridos: la amilosa y la amilopectina.
         • Glucógeno
           • El glucógeno es el carbohidrato de almacenamiento de energía de los vertebrados. Se encuentra con mayor abundancia en las células hepáticas y en las musculares. (El glucógeno puede constituir hasta del 8 al 10% del peso húmedo de las células hepáticas y del 2 al 3% del de las células musculares.)
         • Celulosa
           • La celulosa es un polímero formado por residuos de D-glucopiranosa unidos por enlaces glucosídicos ,8(1,4). Es el polisacárido estructural más importante de las plantas.
     • Heteroglucanos
       • formados por dos o más monosacáridos
         • Glucosaminoglucanos
           • Los glucosaminoglucanos (GAG) son polímeros lineales con unidades repetitivas de disacáridos (Cuadro 7.1). Muchos de los residuos de azúcares son aminoderivados.

9. Glucoproteinas

   • Las glucoproteínas se definen habitualmente como proteínas unidas de forma Covalente a carbohidratos mediante enlaces N u O. La composición de carbohidratos de las glucoproteínas varía del 1 % a más del 85% del peso total. Los carbohidrato s que se encuentran son monosacáridos y disacáridos como los unidos a la proteína estructural colágeno y oligosacáridos ramificados sobre las glucoproteínas plasmáticas. Aunque a veces se considera que las glucoproteínas incluyen a los proteoglucanos, por razones estructurales se consideran de forma separada. En las glucoproteínas hay una ausencia relativa de ácidos urónicos, de grupos sulfato y de unidades disacárido repetidas que son característicos de los proteoglucanos.
   • Funciones
     • Entre estas sustancias se encuentran las proteínas transportadoras de metales transferrina y ceruloplasmina, los factores de la coagulación de la sangre Y muchos de los componentes del complemento (proteínas que participan en la destrucción celular durante las reacciones inmunitarias). Varias hormonas son glucoproteínas. Considérese, por ejemplo, la hormona estimulante del folículo (FSH), producida por la glándula hipófisis anterior.

10. Código de los azucares

    • Los seres vivos requieren capacidades de codificación extraordinariamente grandes debido a que cada suceso de transferencia de información, sea la conversión de un sustrato en un producto dentro del sitio activo de una enzima, la transducción de una señal hormonal o la interiorización de una célula bacteriana por un macrófago, es iniciado por la unión específica de una molécula única a otra que ha sido seleccionada entre millones de moléculas cercanas. En otras palabras, el funcionamiento de sistemas tan complejos como los seres vivos requiere de un repertorio correspondientemente grande de códigos moleculares. Para ser exitosa como mecanismo de codificación, una clase de moléculas debe tener una gran capacidad de variaciones morfológicas, debido a que el número de mensajes distintos que deben descifrarse de manera rápida y sin ambigüedades es colosal.