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COMPLEJO TECNOLÓGICO DE APRENDIZAJE
INDUCCIÓN BIOLOGÍ[email protected] TUTORA ACADÉMICA BIOLOGÍA: PAULA ACEITUNO C.
Bases Químicas
para la vidaHidratos de Carbono, Lípidos, Proteínas y Ácidos Nucleicos
CLASE N° 4
• Los compuestos de una célula estánrelacionados químicamente entre sí, porlo que la mayoría de ellos se puedenclasificar en algunas familias diferentes.
• De manera general en la célula existencuatro familias principales de pequeñasmoléculas orgánicas:
• - Los hidratos de carbono
• - Los lípidos
• - Las proteínas
• - Los ácidos nucleicos
Hidratos de carbono
Lípidos
ProteínasÁcidos
nucleicos
Vitaminas
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Biomoléculas y Unidades Estructurales
CENTRO TECNOLÓGICO DE APRENDIZAJE – UDA Tutora de Biología: Paula Aceituno
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Biomoléculas y Unidades Estructurales
Monosacáridos
Polisacáridos
Hidratos de Carbono
Los glúcidos son las biomoléculas mas abundantes de la
naturaleza. La oxidación de glúcidos es la principal ruta de
obtención de energía en células no fotosintéticas.
La principal función de los glúcidos es aportar energía al
organismo. De todos los nutrientes que se pueden emplear para
obtener energía, los glúcidos son las biomoléculas que
producen un proceso de combustión más limpio en nuestras
células y dejan por tanto, menos residuos en el organismo.
De hecho el cerebro y el sistema nervioso solamente utilizan
glucosa para obtener energía. De esta manera se evita la
presencia de residuos tóxicos (como el amoníaco, que resulta
de quemar las proteínas) en contacto con las delicadas células
del tejido nervioso
CENTRO TECNOLÓGICO DE APRENDIZAJE – UDA Tutora de Biología: Paula Aceituno
Carbohidratos
Son abundantes en la naturaleza
Fuente principal de energía
Pueden actuar como elementos estructurales o de protección
Pueden conjugarse con lípidos y proteínas
Pueden actuar como lubricantes y adhesivos celulares
Generalidades
Son compuestos formados por Carbono (C), Hidrógeno (H) e
Oxígeno (O)
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Biomoléculas y Unidades Estructurales
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Funciones de los carbohidratos
Forman parte de las estructuras celulares
Fuente de información
Almacenamiento de Energía
Fuente de Energía
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• Hidratos de Carbono
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Biomoléculas y Unidades Estructurales
Cla
sific
ac
ión
Monosacáridos
Disacáridos
Oligosacáridos
Polisacáridos
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Los Carbohidratos o Hidratos de Carbono se presentan en la relación 1:2:1, es decir
(CH2O)n
Existen 4 clases de glúcidos:
- Monosacáridos Son Azúcares simples. No son susceptibles de descomposición en azúcares
más pequeños.
- DisacáridosSon cadenas cortas de unidades de monosacáridos, la unión de dos
monosacáridos forma un disacárido
- Oligosacáridos
Cadenas semi-largas, compuestas por 3 – 7 unidades de monosacáridos. Presentan ramificaciones
- PolisacáridosCadenas largas ,formadas por la unión de numerosas unidades de un mismo monosacárido (homopolisacárido u homopoliósido), o de varias clases de ellos (heteropolisacárido o heterósido)
• Hidratos de Carbono
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Enlace glucosídico
Es aquel mediante el cual un glúcido se enlaza con otra molécula. que puede ser o no ser otro glúcido. En caso de unirse entre sí dos o más monosacáridos formando disacáridos o polisacáridos utilizando un átomo
de oxígeno como puente entre ambas moléculas (un éter), su denominación correcta es enlace O-
glucosídico. Análogamente, también existen enlaces S, N y C glucosídicos.
Se forma por la unión del grupo –OH de una azúcar con el grupo –OH de otra azucar, por medio de una
reacción de condensación.
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Mecanismo de la Glucosa
• Hidratos de Carbono - Monosacáridos
• Son los glúcidos más sencillos, no se hidrolizan, esdecir, no se descomponen en otros compuestosmás simples.
• El principal monosacárido es la D-glucosa, laprincipal fuente de energía de las células. Laglucosa esta compuesta por 6 átomos deCarbono (C)
• Consisten en una sola unidad depolihidroxialdehido o cetona.
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• Hidratos de Carbono - Monosacáridos
• La fructosa también es un monosacárido.
• Es una cetohexosa que se encuentra en la miel yda sabor dulce a muchas frutas.
• No se absorbe tan rápidamente como el azúcar.
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• Hidratos de Carbono – Monosacáridos
• Características de los monosacáridos
Son sólidos
Son incoloros
Son cristalinos
Son solubles en agua
Son agentes reductores
• - Si el grupo carbonilo se encuentra en un extremo dela cadena carbonada, el monosacárido es unaldehído y recibe el nombre de aldosa. Si el grupocarbonilo se encuentra en cualquier otra posición, elmonosacárido es una cetona y se denomina cetosa.
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• Hidratos de Carbono – Monosacáridos
“Los monosacáridos son Agentes reductores”
• Los monosacáridos pueden seroxidados.
• En estas reacciones, el carbonocarbonilico se oxida a ácidocarboxílico.
• La propiedad reductora de losazúcares es la base de la reacción deFehling, un ensayo cualitativo queindica la presencia de azucaresreductores.
• Este procedimiento se utilizaba paradeterminar el contenido de azúcar enla sangre y en la orina para eldiagnostico de diabetes mellitus.
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“Si una azúcar reduce el licor de Fehling (este licor esta
compuesto por sales de cobre) a óxido de cobre rojo, se
dice que es una azúcar reductora”
En términos sencillos:
Los monosacáridos son reductores, esto es, reducen las sales de cobre, pasando de cúpricas (Cu+3 color azul) a
cuprosas (Cu+2 color rojo)
De esta forma, los azúcares (aldehídos, cetonas) se oxidan
para formar ácidos (-COOH)
• Hidratos de Carbono – Monosacáridos
“Los monosacáridos son Agentes reductores”
Hoy se utilizan métodos mas sensibles para medir el nivel de glucosa en la sangre, queutilizan la enzima glucosa oxidasa.
¿En qué consiste?
La concentración de glucosa en la sangre se determina midiendo la cantidad H2O2producida en la reacción catalizada por la glucosa oxidasa. En la mezcla de la reacción,una segunda enzima, la peroxidasa, cataliza la reacción que a partir del H2O2, con uncompuesto incoloro, produce un compuesto coloreado, cuya cantidad se mideespectrometricamente.
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• Hidratos de Carbono – Monosacáridos
“Los monosacáridos son Agentes reductores”
Método de la Glucosa oxidasa / peroxidasa
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La enzima glucosa oxidasa (GOx) es una oxidorreductasa quecataliza la oxidación de la glucosa para formar peróxido de
hidrógeno y D-glucono-δ-lactona.
En las células contribuye a degradar los azúcares hacia
sus metabolitos.
La glucosa oxidasa es ampliamente utilizada para la
determinación y cuantificación de glucosa libre en
los fluidos biológicos, tales como sangre y orina
La glucosa oxidasa (GOD) cataliza la oxidación de glucosa a
ácido glucónico. El peróxido de hidrógeno (H2O2), producido
se detecta mediante un aceptor cromogénico de oxigeno. La
intensidad del color formado es proporcional a la
concentración de glucosa presente en la muestra ensayada
• Hidratos de Carbono – Monosacáridos
“Glucosa en la Sangre”
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Los niveles anormales de glucosa en la sangre, superiores
a los normales, pueden ser signo de diabetes o
hipertiroidismo, entre otros.
La glucosa es la mayor fuente de energía para las
células del organismo; la insulina facilita la entrada
de glucosa en las células.
La diabetes mellitus es una enfermedad que cursa
con una hiperglucémia, causada por un déficit de
insulina. El diagnóstico clínico debe realizarse
teniendo en cuenta todos los datos clínicos y de
laboratorio.
• Hidratos de Carbono -Disacáridos
• Formados por unidades demonosacáridos.
• Los principales disacáridosson:
• Sacarosa
• Lactosa
• Maltosa
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• Hidratos de Carbono - Disacáridos
• Formados por unidades de monosacáridos.
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• Hidratos de Carbono - Disacáridos
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Sacarosa: formada por la unión de una glucosa y una fructosa. A la
sacarosa se le llama también azúcar común. No tiene poder reductor.
Lactosa: formada por la unión de una glucosa y una galactosa. Es el
azúcar de la leche. Tiene poder reductor .
Maltosa: formada por la unión de dos glucosas, son diferentes
dependiendo de la unión entre las glucosas. Todas ellas tienen poder
reductor, salvo la trehalosa. Se encuentra libre de forma natural en la
malta, de donde recibe el nombre y forma parte de varios polisacáridos
de reserva (almidón y glucógeno), de los que se obtiene por hidrólisis
En la mucosa del tubo digestivo del ser humano existen
unas enzimas llamadas disacaridasas, que hidrolizan el enlace
glucosídico que une a los dos monosacáridos, para su absorción
intestinal.
• Hidratos de Carbono - Polisacáridos
• Están compuestos por cadenas largas de monosacáridos (al menos 20 unidades).
• Cumplen funciones diversas, sobre todo de reserva energética y estructural.
• Ejemplos comunes de polisacáridos son la celulosa y el glucógeno.
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Glucógeno
Abunda en el hígado y
en menor cantidad en
el músculo.
La celulosa se encuentra presente en
todas las paredes vegetales
• Hidratos de Carbono – Polisacáridos de Reserva Energética
• Representan una forma de almacenar azúcares.
• ”La principal molécula proveedora de energía para las células de los seres vivos es la glucosa. Sualmacenamiento como molécula libre, dado que es una molécula pequeña y muy soluble, daría lugar aseveros problemas osmóticos y de viscosidad, incompatibles con la vida celular. Los organismosmantienen entonces solo mínimas cantidades, y muy controladas, de glucosa libre, prefiriendoalmacenarla como polímero”
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Glu
có
ge
no
polisacárido de reserva energética en los animales, y se almacena en el hígado y en los músculos.
En el hígado, la conversión de glucosa almacenada en forma de glucógeno a glucosa libre en la sangre esta regulada por las hormonas glucagón y adrenalina.
Se almacena dentro de vacuolas en el citoplasma, en células que realizan la glicolisis
La síntesis de glucógeno se realiza por medio de un proceso llamado “Gluconeogenesis”
• Hidratos de Carbono – Polisacáridos Estructurales
• Se trata de glúcidos que participan en laconstrucción de estructuras orgánicas. Los másimportantes son los que constituyen la parteprincipal de la pared celular de plantas, hongos
• La celulosa es el más importante de lospolisacáridos estructurales. Es el principalcomponente de la pared celular en las plantas, y lamás abundante de las biomoléculas que existen enel planeta.
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La celulosa se encuentra presente en
todas las paredes vegetales
• Hidratos de Carbono – PolisacáridosEstructurales
• La quitina, cumple un papel equivalente al dela celulosa, pero en los hongos, y además es labase del exoesqueleto delos artrópodos y otros animales emparentados.
• La mayoría de las células de cualquier servivo suelen disponer este tipo de moléculas ensu superficie celular. Por ello estáninvolucrados en fenómenos dereconocimiento celular (ejemplo: ComplejoMayor de Histocompatibilidad), protecciónfrente a condiciones adversas (Ejemplo:Cápsulas polisacarídicas en microorganismos)o adhesión a superficies (ejemplo: laformación de biofilmes o biopelículas, alactuar como una especie de pegamento).
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