bioquÍmica glúcidos y lípidos.pdf
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BIOLOGÍA Williams R. López Vega
BIOQUÍMICA II
Disciplina estudia la composición química de los
organismos vivientes y sus transformaciones.
Glúcidos
Son compuestos orgánicos de composición ternaria que
contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Son de gran
importancia para los seres vivos:
Fuente energética: Glucosa
Reserva energética: Almidones y glucógeno
Estructural: Celulosa, pectina y quitina
Los carbohidratos tienen como unidad estructural a los
monosacáridos, cuando dos monosacáridos se unen forman un
disacárido; si se unen de 3-10 monosacáridos resulta un
oligosacárido y cuando se unen numerosas unidades de
monosacáridos, constituyen un polisacárido.
DISACÁRIDOS
MONOSACÁRIDOS
POLISACÁRIDOS
ALDOSAS
- CHO
CETOSASC = O
GLUCIDOS
Monosacáridos
Son los azucares mas simples, químicamente se definen como
aldehídos o cetonas polihidroxiladas de 3 a 6 átomos de carbono.
En su nombre incluyen la terminación osa, así aquellos
monosacáridos de tres carbonos se denominan triosas y aquellos
de 6 carbonos serán hexosas.
Por el No C _________________ _________________
Por el grupo func. _________________ _________________
Los átomos de los elementos que lo constituyen se encuentran en
la relación: Cn H2n On,
No C Fórmula general Ejemplo
Triosa: ________ ____________________ __________________
Pentosas: ________ ____________________ __________________
Hexosas: ________ ____________________ __________________
La estructura cíclica (representación de Haworth) es característica
de los azúcares que tienen cinco o más carbonos, y es la forma
predominante de esas moléculas en las células.
Gliceraldehido y dihidroxiacetona
Son los azúcares más sencillos, los cuales son el resultado de
la degradación o catabolismo de la glucosa en la respiración
celular.
Ribulosa:
Pentosa que participa en la fijación de carbono por las
plantas y algas en el proceso de fotosíntesis de nutrientes
orgánicos.
Ribosa:
Componente del ácidos Ribonucléico (ARN)
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Glucosa
Principal fuente de energía para los seres vivos. es la
subunidad de la cual están hechos la mayoría de los
polisacáridos.
Los niveles sanguíneos de glucosa está controlado por las
hormonas pancreáticas: insulina y glucagón.
Glucemia (V.N.): 80-120 mg/dl
Fructosa
Azúcar de frutas. confiere su sabor dulce a las frutas. Principal
fuente de energía para los espermatozoides.
Galactosa
Azúcar de leche. No se encuentra libre en la naturaleza,
generalmente forma parte de disacáridos y oligosacáridos.
Monosacáridos derivados
Algunos monosacáridos son derivados por oxidación, reducción, o
sustitución de monosacáridos simples.
Los ácidos urónicos
Los extremos de la cadena carbonada de los monosacáridos
pueden oxidarse para dar ácidos carboxílicos. Ej: El ácido
galacturónico es la unidad estructural del polisacárido pectina
Desoxiazúcares
La sustitución de un OH alcohólico por un H da lugar a los
desoxiderivados. Son desoxiderivados de especial interés la 2-
desoxirribosa que forma parte del ácido desoxirribonucleico
(DNA)
Aminoazúcares
La sustitución de un grupo OH de los monosacáridos por un
grupo amino (NH2) da lugar a los aminoderivados. La
sustitución suele producirse en el carbono 2, y el grupo amino
siempre está N-sustituído (lo más frecuente es que esté N-
acetilado). Son de especial interés la N-acetil-D-glucosamina y
la N-acetil-D-galactosamina
……………………………………. …………………………………….
……………………………………. …………………………………….
Disacáridos
Formado por la unión de dos monosacáridos mediante enlace
glucosídico.
Enlace glucosídico
El enlace glucosídico se forma por condensación de grupos
hidroxilo de dos monosacáridos, liberando una molécula de agua.
Su ruptura ocurre por una reacción de hidrólisis.
Los enlaces resultantes serán alfa (a) o beta (ß) según la posición
del -OH en el primer azúcar.
Enlace alfa Enlace beta
Disacáridos alfa
Digerible por animales, liberando sus monosacáridos
Maltosa
Conformada por dos moléculas de glucosa con el enlace
glucosídico a(1--› 4) . No existe como tal en la Naturaleza, y se
obtiene a partir de la digestión parcial del almidón (un
polisacárido de reserva en vegetales)
Sacarosa
Llamada también azúcar de mesa, es el resultado de la unión
de la glucosa y la fructosa con un enlace glucosídico a(1--› 2).
Es la principal forma de transporte de los azúcares en la savia
orgánica vegetal.
Es un compuesto de gran valor energético y uno de los
principales componentes de la caña de azúcar y del azúcar de
la remolacha.
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Trehalosa
Azucar de transporte en el hemolinfa de invertebrados. Está
conformado por dos glucosas unidas por enlace a(1--› 1).
Disacáridos beta
No digerible por animales, solo digerible por algunas bacterias y
hongos.
Celobiosa
Constituida por dos moléculas de glucosa entre las cuales
existe un enlace glucosídico ß( 1 --> 4 ), se obtiene durante la
degradación o síntesis del polisacárido celulosa.
Lactosa
Llamada también azúcar de leche, está constituída por
galactosa y glucosa, con el enlace glucosídico ß( 1 --> 4 ). Es
sintetizado por las células secretoras de las glándulas
mamarias durante la lactancia, su hidrólisis se lleva a cabo por
la acción de la enzima Lactasa.
Oligosacáridos Arbitrariamente se ha establecido un rango de 3 a 20
monosacáridos mediante enlace glucosídico. Frecuentemente se
encuentran en la Naturaleza de forma ramificada y unido
covalentemente a proteínas o a lípidos formando glicoproteínas y
glicolípidos.
Los oligosacáridos presentes en la superficie externa de la
membrana plasmática, conforman el glucocalix y tienen una gran
importancia en las funciones de identidad para el reconocimiento
por los leucocitos. Así, las sustancias que determinan la
especificidad del grupo sanguíneo de la superficie del hematíe
son oligosacáridos complejos.
Polisacáridos
Son los carbohidratos más abundantes, son el resultado de la
unión de más de 20 unidades de azúcares sencillos (generalmente
la glucosa) mediante enlaces glucosídicos. pueden ser.
De reserva
Generalmente ramificados, con monosacáridos unidos por enlace
a(1--› 4). Son reserva energética a corto plazo
Almidon
Polisacárido de reserva energética en vegetales. Consta de una
mezcla de dos tipos diferentes de polímeros de glucosa: la
amilosa lineal y la amilopectina ramificada enlaces a (1--› 6) en
sus ramificaciones que están separadas por 24-30 unidades de
glucosa.
Presente en los amiloplastos que son abundantes en los
bulbos, tallos subterráneos (papa) y semillas como el maíz y el
fríjol. Cuando la planta necesita energía para sus procesos
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metabólicos, adquiere la glucosa degradando el almidón por la
acción de la enzima alfa amilasa.
Los animales también obtienen energía de este compuesto
cuando se ingiere en la dieta y lo degrada con la misma
enzima que es segregada por las glándulas salivales y el
páncreas.
Glucógeno
Es el polisacárido de reserva propio de los tejidos animales. Su
estructura es similar a la de la amilopectina, pero con
ramificaciones más frecuentes (cada 8-12 monómeros de
glucosa), y su peso molecular es mucho más elevado.
Se encuentra en casi todas las células, pero en los hepatocitos
y en las células musculares su concentración es muy elevada.
las enzimas allí presentes (glucógeno fosforilasa )hidrolizan
con facilidad los enlaces glucosídicos del glucógeno liberando
glucosa hacia la sangre o para su degradación.
Dado que su molécula es semejante a la amilopectina, el
glucógeno se puede degradar en los animales por la alfa
amilasa del páncreas y de la saliva a nivel de los enlaces a (1--›
4) obteniéndose como producto una mezcla de, maltosa y
dextrina.
De reserva
Generalmente lineales, con monosacáridos unidos por enlace
ß (1--› 4). Forman estructuras no digeribles por animales.
Celulosa
La celulosa se considera como el compuesto más abundante
del planeta, es el principal componente de la pared celular
vegetal. Es un polímero no ramificado de glucosas, forman
microfibrillas,que constituyen la pared celular de las células
vegetales.
Las enzimas digestivas de los animales que consumen
vegetales no degradan la celulosa, esta función la realizan las
enzimas celulasas de bacterias y protozoarios que se
encuentran normalmente haciendo parte de la flora ruminal
(en rumiantes) e intestinal (de otros animales)
Quitina
Polímero estructural no ramificado del aminoazúcar N-acetil
glucosamina, unido por enlaces glucosídicos ß (1--›4) que hace
parte del exoesqueleto de artrópodos (crustáceos, insectos,
etc.) y de las paredes celulares de muchos hongos.
El lufenuron es una molécula que inhibe la síntesis de quitina y
se utiliza como antipulgas para los animales domésticos. Se
administra una vez al mes por vía oral y se acumula en la grasa
del animal. Las pulgas lo ingieren cuando pican al animal y lo
transmiten a sus huevos, que serán incapaces de desarrollar el
exoesqueleto
Pectinas
Se encuentran en las paredes de las células vegetales, aunque
en menor proporción que la celulosa y contribuyen a que las
células vegetales se mantengan unidas. Son polímeros lineales
formados por varios cientos de unidades de ácido D-
galacturónico unidas por enlaces a (1--› 4)
Mucopolisacáridos o glucosaminoglucanos
Polisacáridos lineales en cuya estructura alternan un ácido urónico
y un aminoazúcar, unidos por enlace tipo beta:
Ácido hialurónico:
Componente principal de la sustancia fundamental del tejido
conectivo, constituyendo el humor acuoso del ojo, el líquido
sinovial de las articulaciones y la gelatina de Wharton del
cordón umbilical.
La enzima que hidroliza los enlaces del ácido hialurónico es la
hialuronidasa presente en los espermatozoides para facilitar la
entrada al óvulo y en los estafilococos para invadir el tejido
conectivo.
Condroitina:
Componente de la matriz extracelular del tejido cartilaginoso
Heparina:
Tiene función anticoagulante al evitar la conversión del
fibrinógeno en fibrina, necesario para formar el coagulo.
La mayoría de estos compuestos a excepción del ácido
hialurónico, se encuentran sulfatados y combinados con proteínas
para formar proteoglucanos (llamados también
mucopolisacáridos) en la matriz extracelular.
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Lípidos
Son compuestos orgánicos de composición ternaria que
contienen carbono, hidrógeno y oxígeno. Son insolubles en agua
y soluble en solventes apolares. Tienen gran importancia para los
seres vivos:
Reserva energética: Triglicéridos
Estructural: Fosfolípidos
Hormonal: Esteroides
Ácidos grasos
Moléculas formadas por una larga cadena hidrocarbonada de tipo
lineal con un número par de átomos de carbono. Tienen en un
extremo de la cadena un grupo carboxilo (-COOH).
Saturados:
Carecen de doble enlace, son sólidos a temperatura ambiente
ácido mirístico (14 C)
ácido palmítico (16 C)
ácido esteárico (18 C)
ácido araquídico (20 C)
Insaturados:
con doble(s) enlace(s). líquidos a temperatura ambiente
ácido palmitoleico (16 C)
ácido oléico (18 C)
ácido linoléico (18 C)
ácido linolénico (18 C)
ácido araquidónico (20 C)
Esterificación
Esterificación: formando un éster producto de la reacción del
grupo carboxilo de un ácido graso con un alcohol
Saponificación
Saponificación: formación de jabones producto de la reacción del
grupo carboxilo de un ácido graso con un hidróxido
Triglicéridos
Lípidos saponificables, son esteres de glicerol con 3 ácidos grasos.
Electricamente son neutros e insolubles en agua.
Pueden ser:
Grasas:
Posee ácidos grasos saturados. Reserva energética a largo
plazo en animales, abunda en tejido adiposo. Termoaislante
corporal, abunda en la dermis de mamíferos de clima frío.
Aceites:
Posee ácidos grasos insaturados. Reserva energética vegetal a
largo plazo, abunda en semillas oleaginosas.
Ceras
Lípidos saponificables. Son ésteres de ácidos grasos de cadena
larga (de 14 a 36 átomos de carbono), con alcoholes también de
cadena larga (de 16 a 30 átomos de C). En general son sólidas y
totalmente insolubles en agua.
Entre sus funciones destacan la impermeabilización de plumas,
pelo, piel, hojas, frutos. Las abejas segregan cera para
confeccionar su panal.
Fosfolípidos
Lípidos saponificables. posee fosfato en su estructura.
Tienen naturaleza anfipática, poseen una región hidrófila con alta
afinidad al agua por ser polar y otra hidrófoba que rechaza al
agua por ser apolar (neutra).
Conforman las membranas celulares formando una bicapa
fosfolipídica.
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Glucolípidos
lípidos saponificables. poseen glucido(s) en su estructura. Se
encuentran formando parte de las membranas celulares, sus
cadenas de azúcares se orientan al exterior formando el glucocálix
y brindando la identidad a las células para el reconocimiento
celular.
Son ejemplos de glucolípidos los cerebrósidos y los gangliósidos.
Esteroides
Poseen núcleo de ciclopentanoperhidrofenantreno. los esteroides
animales derivan del colesterol, tenmos:
Colesterol: precursor de esteroides en animales. el exceso se
deposita en las paredes de vasos sanguíneos, causando
ateroesclerosis.
Testosterona: induce aparición de caracteres masculinos
secundarios
Estrógenos: induce aparición de caracteres masculinos
secundarios
Progesterona: prepara al útero para la gestación y conserva el
embarazo.
Aldosterona: absorción renal de Na+ para el balance hídrico
corporal
Corticosterona: antiinflamatorio e hiperglucemiante.
Ácidos y sales biliares: acción emulsificante de las grasas para
su digestión.
Vitamina D o calciferol: absorción intestinal de calcio.
Terpenos
Lípidos no saponificables, terpenos que son polímeros de la
molécula de isopreno, por lo que también se llaman
isoprenoides.
Los carotenoides están formados por ocho moléculas de isopreno
destacan un grupo denominado carotenoides. Pigmentos que
participan en la fotosíntesis absorbiendo energía lumínica de
longitudes de onda distintas a las que absorbe la clorofila.
Entre los carotenoides más importantes se encuentran la
xantofila (amarilla), el licopeno (rojo) y el b-caroteno
(anaranjado). Este último se considera también un precursor de la
vitamina A, ya que la ruptura de un enlace central del b-caroteno
origina dos moléculas de esta vitamina.