CARBOHIDRATOS

Generalidades

Son las moléculas más abundantes en la tierra

Por fotosíntesis anualmente se produce un billón de toneladas métricas de carbohidratos

Cumplen roles metabólicos y estructurales

Estructura

Corresponden en su mayoría a polihidroxialdehidos ó polihidorxicetonas

Fórmula empírica

No todos cumplen con esta fórmula empírica pues contienen azufre, nitrógeno o fósforo

ClasificaciónSacáridos: “Sakcharon” = azúcar

Monosacáridos

•Azúcares simples

•El más común es la glucosa

Oligosacáridos

•Cadenas cortas entre 2 y 19 unidades

•Los más abundantes son los disacáridos

Polisacáridos

•Polímeros desde 20 y hasta cientos o miles de unidades.

•Los más comunes son la celulosa y el glicógeno.

MonosacáridosCarbohidratos que no pueden ser hidrolizados en carbohidratos simples

•Triosas, tetrosas, pentosas, hexosas o heptosa

Según el # de carbonos

•Aldosa

•CetosaSegún el grupo

funcional

•Formas D

•Formas L

Según la disposición del grupo hidroxilo

(Isomerismo)

Monosacáridos

DihidroxiacetonaGliceraldehido

Monosacáridos

FructuosaGlucosa

Monosacáridos: Isomerismo

1. Formas D y L

2. Estructuras cíclicas

3. Anómeros

4. Epímeros

5. Isomerismo Aldosa-Cetosa

Monosacáridos:1. Isomerismo D y L

Todos los monosacáridos excepto la dihidroxiacetona poseen carbonos quirales que producen formas isoméricas ópticamente activas

Número de carbonos

asimétricos = Nº de

carbonos -2

Monosacáridos:2. Formas cíclicas

Estructuras de tipo furano (4 carbonos) y pirano (5 carbonos).

Un 99% de la glucosa en solución esta en la forma pirano.

Monosacáridos:3. Anómeros

La estrucutra cíclica de la glucosa es un hemiacetalproducto de la unión del grupo aldehido con un alcohol.

Monosacáridos:3. Anómeros

El 38% es α-glucopiranosa y el 62% es β-glucopiranosa. Menos del 0,3% son formas α o β de glucofuranosa

Monosacáridos:4. Epímeros

El 38% es α-glucopiranosa y el 62% es β-glucopiranosa. Menos del 0,3% son formas α o β de glucofuranosa

MonosacáridosMonosacáridos:5. Isomerismo aldosa - cetosa

Monosacáridos

Monosacáridos

GlicósidosFormados por la condensación del grupo hidroxil del

carbono anomérico y un segundo compuesto que puede o no puede ser un carbohidrato.

Glucósido

Galactósido

O-Glucosídico

N-Glucosídico

AminoazúcaresAzúcares que contienen por lo menos un átomo de

nitrógeno.

Glucosamina

Constituyentes importantes de matrix extracelular como los glucosaminoglicanos, ácido hialurónico y condrosamina.

Azúcares reductoresLos monosacáridos pueden ser oxidados por iones

como el Fe3+ o el Cu2+

Con esta reacción puede determinarse la concentración de agente oxidante que se redujo en una muestra y asi estimar la concentración de azúcar

Azúcares reductoresMétodos enzimáticos

+ O2 + H2O2

Glucosa

oxidasa

Enlace GlucosidicoSe da entre el hidroxilo anomérico el hidroxilo de

cualquier otro compuesto

PolisacáridosCadenas repetitivas de monosacáridos.

HomopolisacáridosHeteropolisacáridos

HomopolisacáridosGlicógeno

Algunos monosacáridos son utilizados como reserva de monosacáridos que son fuente de energía. Almidón y el glicógeno.

Enlaces α1-4 y ramificaciones por enlaces α1-6 cada 8 o 12 residuos

HomopolisacáridosAlmidón

Enlaces α1-4 y ramificaciones por enlaces α1-6 cada 24 o 30 residuos

HomopolisacáridosDextranos

Polisacáridos de levaduras y bacterias

HomopolisacáridosCelulosa

Componentes de la pared celular de plantas

HomopolisacáridosQuitina

Componente del exoesqueleto de los insectos

GlicoconjugadosGlicoproteínas

Proteoglicano

GlicoconjugadosGlicolípidos

Lipopolisacárido

Enfermedades relacionadas con el metabolismo de carbohidratos

Valores de referencia de glucosa: 70 – 110 mg/dL

Diabetes:Tipo 1Tipo II

Enfermedad de almacenamiento de glucosa tipo 1

Diabetes MellitusInsulino dependiente (I) o diabetes juvenil: destrucción

selectiva de las células β del páncreas. Sus causas pueden ser autoinmunes o ideopáticas

No Insulino dependiente (II): Resistencia celular a la acción de la insulina y secreción deficiente de insulina

Manifestaciones clínicas:HiperglicemiaGlucosuriaFatígasPérdida de pesoCetonuria

Daño de nervios periféricos, riñones, corazón y vasos sanguíneos

Enfermedad de Von GierkeEnfermedad del alamcenamiento de glucosa tipo I

Lipopolisacárido

No se produce la enzima Glucosa 6 fosfato fosfatasa encargada de permitir el paso de la glucosa hacia la glucólisis aumentando los niveles de glucosa 6 fosfoto (G6P).

Manifestaciones clínicas:HipoglicemiaHipotrofia muscularIntolerancia al ayuno, necesidad constante de

alimentación.Infecciones recurrentes de boca e intestinos.