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UNIVERSIDAD TECNOLGICA EQUINOCCIAL UTEINGENIERAS DE ALIMENTOS Y AMBIENTALMOLCULAS ORGNICAS O BIOLGICASCARBOHIDRATOS O HIDRATOS DE CARBONO
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TEMAS:
Generalidades
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Los compuestos orgnicos reciben ese nombre porque son las molculas que conforman a los organismos.
Son compuestos constituidos por cadenas de carbono enlazados con tomos de oxgeno e hidrgeno principalmente, aunque tambin se encuentran nitrgeno y azufre, entre otros. Qu son los compuestos orgnicos?
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Protenas, carbohidratos, grasas, azcares, son los materiales con que est construido nuestro cuerpo (y de todos los dems organismos del planeta).
Las propiedades especiales de las molculas biolgicas son parte de lo que distingue a los cuerpos vivos de los objetos inanimados. Qu son los compuestos orgnicos?
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El carbono es el nico elemento capaz de formar largas cadenas con tomos del mismo tipo.
Tiene seis electrones, dos en el primer nivel y cuatro en el segundo nivel.
Para contar con un nivel externo estable de electrones, el carbono debe obtener cuatro electrones, es decir, formar enlaces covalentes.El Carbono y las Biomolculas:
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Las frmulas qumicas indican el tipo y nmero de tomos de una molcula Ejm. CH4 (metano)
Las frmulas estructurales muestran no solo el tipo y nmero de tomos de una molcula, sino tambin su ordenamiento.
Su frmula estructural indica que cada uno de los cuatro tomos de hidrgeno est enlazado con el tomo central de carbono.Frmulas estructurales:
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Son compuestos que tienen la misma frmula qumica, pero distinta frmula estructural.
Tienen distintas propiedades fsicas y qumicas que son importantes para el organismo.
Al mostrar las frmulas estructurales se puede distinguir con facilidad un ismero de otro.Ismeros:
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Hay dos formas de crear molculas grandes:
Combinando tomos uno tras otro, Pre-ensamblando molculas ms pequeas.
Las subunidades individuales tambin se conocen como monmeros (de las palabras griegas que significan una parte); las cadenas largas de monmeros se llaman polmeros (muchas partes).Sntesis de molculas orgnicas:
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Sntesis de molculas orgnicas:
Las subunidades que constituyen molculas biolgicas grandes casi siempre se enlazan mediante una reaccin qumica llamada sntesis por deshidratacin (literalmente, formar eliminando agua).
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Los carbohidratos son molculas formadas por carbono, hidrgeno y oxgeno, en proporcin aproximada 1:2:1.
Todos los carbohidratos son azcares pequeos, solubles en agua (Ejm. glucosa y fructosa) o bien cadenas, como el almidn y la celulosa, que se elaboran enlazando subunidades de azcar (glucosa).Hidratos de Carbono:
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Monosacaridos
Disacridos
PolisacaridosClasificacin de hidratos de carbono:
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Estn formados de una sola molcula de azcar.
Tambin se les denomina azcares simples, y son representados en forma de cadena abierta o en anillos.
Uno de los carbonos de la cadena tiene un doble enlace o ligadura que se une al oxgeno.
Monosacridos:
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Estn formados de una sola molcula de azcar.
Tambin se les denomina azcares simples, y son representados en forma de cadena abierta o en anillos.
Uno de los carbonos de la cadena tiene un doble enlace o ligadura que se une al oxgeno.
Monosacridos:
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Clasificacin de los MonosacridosPor el nmero de tomos de carbono que contienen:
Nmero de tomos de carbonoNombres3triosa4tetrosas5pentosas6hexosas7heptosas
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Es el ms comn de los monosacridos presentes en organismos vivos y es la subunidad de la que estn formados casi todos los polisacridos.
La glucosa tiene seis carbonos, siendo su frmula qumica C6H12O6.
La glucosa:
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Ismeros de la glucosa:
Entre las exosas se encuentra la glucosa, la fructosa, y la galactosa, que son ismeros uno de otro, ya que difieren en cuanto a la disposicin de sus tomos y, por tanto sus propiedades qumicas son diferentes.
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Los disacridos
Los disacridos o azcares dobles (por su etimologa di: dos; sacarum: azcar), son carbohidratos que se forman cuando se combinan qumicamente dos monosacridos por medio de un enlace glucosdico.Los disacridos tienen la frmula molecular C12H22O11, y entre los ms importantes se encuentran la sacarosa, la maltosa y la lactosa.
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Los disacridos
El disacrido sacarosa se sintetiza mediante una reaccin de sntesis por deshidratacin, entre la glucosa y la fructosa La hidrlisis de la sacarosa es simplemente lo inverso de su sntesis: una molcula de agua se divide y se aade a los monosacridos.
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Los Polisacridos
La mayor parte de los carbohidratos que se encuentran en la naturaleza se presentan como polisacridos (por su etimologa, poli: muchos; sacarum: azcar).
Los monosacridos (casi siempre glucosa) se juntan para formar polisacridos como el almidn (en las plantas), o glucgeno (en animales), donde se almacena energa a largo plazo.
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Los Polisacridos
Los polisacridos se encuentran formando cadenas lineales, helicoidales o ramificadas. Algunos polisacridos desempean el papel de reservas alimenticias, mientras que otros son elementos, estructurales de las paredes celulares vegetales.Con base en las propiedades nutritivas, los polisacridos se dividen en:Polisacridos digeribles: almidn y glucgenoPolisacridos no digeribles: celulosa, hemicelulosa y quitina
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Los Polisacridos
La mayor parte de los carbohidratos que se encuentran en la naturaleza se presentan como polisacridos (por su etimologa, poli: muchos; sacarum: azcar).
Los monosacridos (casi siempre glucosa) se juntan para formar polisacridos como el almidn (en las plantas), o glucgeno (en animales), donde se almacena energa a largo plazo.
Como es difcil contar las molculas de glucosa que forman a los polisacridos, su frmula general se expresa como (C6H10O5), donde n indica el nmero de veces que se repite el monmero.
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El Almidn
Generalmente se almacena en las races y semillas, y puede presentarse como cadenas de hasta 1000 subunidades de glucosa, o ms comnmente, como enormes cadenas ramificadas de hasta medio milln de monmeros de glucosa.
Es el principal polisacrido de reserva de la mayora de los vegetales, y la principal fuente de caloras de la mayora de la Humanidad.
Gran parte de las propiedades de la harina y de los productos de panadera y repostera pueden explicarse conociendo el comportamiento del almidn.
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El Almidn
El almidn, aislado, es un material importante en diversas industrias, entre ellas la alimentaria.
Actualmente la industria alimentaria es un gran consumidor, al ser el ms barato de los materiales gelificantes.
A nivel mundial, son importantes fuentes de almidn el maz, trigo, patata y mandioca (yuca). A escala local, o para aplicaciones especiales, se obtiene tambin almidn de la cebada, avena, centeno, sorgo, guisante, patata y arroz.
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El GlucgenoEs un polisacrido, almacenado en el hgado y los msculos de animales, suele ser mucho ms pequeo que el .
El glucgenoes el nombre con el que se denomina a la principal forma de almacenamiento de loshidratos de carbono ingeridos en la comida.
Se utiliza como combustible para generarenerga, tanto para lacontraccin muscular, como para todas las funciones que debe realizar el cuerpo para mantener su equilibrio interno.
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El GlucgenoEl glucgeno tiene muchas funciones, entre las principales est la de servir comocombustible para sintetizar molculas de ATP.
Cuando el msculo se contrae, utiliza al ATP comoenerga para el movimiento, de esta manera elejerciciopermitequemar calorasprovenientes de los alimentos ingeridos.
Las reservas de glucgeno son limitadas, y en unaactividad fsicaintensa son el principal combustible. Cuando se acabanlas grasaspasan a ser la primordial fuente de energa para el ejercicio fsico.
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La celulosaEs uno de los polisacridos estructurales ms importantes, integra la mayor parte de las paredes celulares de las plantas y aproximadamente la mitad de la masa del tronco de un rbol.
Lacelulosaes unpolisacridocompuesto exclusivamente demolculasdeglucosa; es pues unhomopolisacrido.
La celulosa es labiomolculaorgnica ms abundante ya que forma la mayor parte de labiomasaterrestre
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La celulosaLa celulosa es un polisacrido estructural en lasplantasya que forma parte de los tejidos de sostn.
La pared de una clula vegetal joven contiene aproximadamente un 40% de celulosa; lamaderaun 50%, mientras que el ejemplo ms puro de celulosa es elalgodncon un porcentaje mayor al 90%.
En la celulosa, cada segunda glucosa est de cabeza, esta orientacin de los enlaces impide que las enzimas digestivas de los animales ataquen los enlaces entre las subunidades de la glucosa.
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La QuitinaLa quitina es un polisacrido en el que las subunidades de glucosa han sufrido una modificacin qumica por la adicin de un grupo funcional nitrogenado.
Las cubiertas externas duras (exoesqueleto) de los insectos, cangrejos y araas estn formadas de quitina.
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TEREA:
1. Escriba las frmulas qumicas y estructurales de: la glucosa, galactosa, fructosa, ribosa y desoxirribosa.
2. Escriba la sntesis de los disacridos: sacarosa, maltosa y lactosa,
3. Sntesis del almidn (amilasa), con cinco azcares simples.4. Sntesis de la celulosa con 5 y 10 azcares simples.
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Dr. Edgar Rivera [email protected]