2. Introducción
• Las biomoléculas son compuestos órganicos que se encuentran en los sistemas
biológicos.
• Existe gran similitud entre las reacciones químicas órganicas realizadas en el
laboratorio y las que se llevan a cabo en la naturaleza al interior de la célula
viviente.
• Los CH´s constituyen una de las cuatro clases principales de moléculas orgánicas
biológicamente activas o biomoléculas
• Los CH´s son los compuestos mas abundantes en el mundo biológico, mas del 50%
del peso seco de la biomasa de la tierra.
• Los CH´s son constityuyentes importantes de todos los organismos vivientes y
tienen una diversidad de funciones.
• Los CH´s son un vínculo directo entre la energía solar y la energía de los enlaces
químicos de los seres vivos. Se forman durante la fotosíntesis, un proceso
bioquímico.
3. Concepto y Clasificación
• Son biomoléculas formadas por C, H y O ( a veces tienen también N, S o P), el
H y el O se encuentran en una relación de 2:1, 2 at. de H por cada at. de O.
• La palabra glúcido proviene del vocablo glykys que significa dulce, aunque
solo son algunos monosacáridos y disacáridos.
• La fórmula general de muchos carbohidratos comunes es (CH2O)n
• En la actualidad, el nombre carbohidrato se utiliza para designar los
compuestos que tienen multiples grupos hidroxilo (- OH) asi como un grupo
carbonilo (C=O).
• Estas moléculas varian en tamaño, de monómeros simples a polímeros
compuestos de cientos o miles de unidades de monómeros.
4. • Los carbohidratos se clasifican en monosacáridos, disacáridos,
oligosacáridos y polisacáridos.
MONOSACÁRIDOS, ESTRUCTURA Y CLASIFICACIÓN
Los monosacáridos son las unidades estructurales fundamentales de
los carbohidratos, azúcares sencillos que no pueden ser hidrolizados a
moléculas más pequeñas. Son solubles en agua, dulces, cristalinos y
blancos
Los monosacáridos mas comunes tienen cinco a seis átomos de
carbono. Se pueden clasificar en base a dos criterios:
5. 1. Según el número de átomos de
carbono que los constituyen:
Los mas pequeños tienen tres átomos
de carbono y se denominan triosas,
se encuentran de cuatro, cinco y seis
átomos de carbono y se les llama:
tetrosas, pentosas y hexosas
respectivamente.
6. 2. Según el grupo carbonilo: los
azúcares tienen en su estructura
un esqueleto de carbono, a él se
unen grupos hidroxilos y un grupo
carbonilo que puede ser de dos
formas: si se localiza en un
carbono extremo del azúcar será
un aldheído (aldosa), y se ubica
en el segundo carbono será un
grupo cetona (cetosa)
7. La glucosa y la fructuosa son isoméros estructurales, tienen fórmulas
moleculares idénticas pero sus átomos se disponen de manera
diferente. En la fructuosa ( una cetona), el oxígeno forma un enlace
doble con un átomo de carbono dentro de la cadena, en vez de hacerlo
con un carbono terminal, como en la glucosa ( un aldheído). Por esas
diferencias, estos dos azúcares tienen propiedades distintas.
La glucosa esta presente en una alta concentración en la sangre sirve
como principal fuente de energía inmediata en el cuerpo.
La glucosa y la galactosa son aldohexosas, pero difieren en la
disposición o arreglo de los átomos unidos al carbono 4 asimétrico o
quiral, tienen sus cuatro enlaces cubiertos por grupos sustituyentes
diferentes
9. • Los monosacáridos pentosas y hexosas cuando se encuentran en
disolución no se presentan en forma de cadena abierta o lineal
(fórmula de proyección de Fisher), sino que presentan estructura
cíclica, es decir, forman anillos estables hexagonales o pentagonales, a
estas estructuras se les llama Estructuras de Haworth
10. DISACÁRIDOS
• Son soluble en agua, dulces y cristabizables.
• Pueden hidrolizarse y ser reductores cuando el carbono anomérico de
alguno no esta implicado en el enlace entre los dos monosacáridos.
• Un disacárido consite en dos anillos de monosáridos unidos por un
enlace o-glucosídico o glicosidico, que consta de un oxígeno central
unido covalentemente a dos carbonos, uno en cada anillo. El enlace
se forma entre el carbono 1 de una molécula y el carbono 4 de la otra.
12. PRINCIPALES DISACÁRIDOS
MALTOSA (C12H22O11)
• Es el azúcar de malta, grano
germinado de la cebada que se utiliza
para elaborar cerveza. Se obtiene por
hidrólisis del almidón o del glucógeno.
• Posee dos moléculas de glucosa
unidas por enlace α (1 – 4 ).
13. LACTOSA (C12H22O11)
• Es el azúcar predominate en la
leche de los mamíferos y la leche
humana. La lactosa es un
disacarido reductor formado por
la unión de una β – galactosa y
una α glucosa
14. • SACAROSA (C12H22O11)
• Es el azúcar del consumo habitual
o azúcar de mesa, se obtiene de la
caña de azúcar y la remolacha
azucarera. Se le encuentra
también en el plátano, banano,
fresa y piña. Es el único disacárido
no reductor, ya que los dos
carbonos anoméricos de la glucosa
y fructuosa están implicados en el
enlace glucosídico.
15. OLIGOSACÁRIDOS
Son glúcidos formados por un número pequeño de monosacáridos, por
hidrólisis dan de 3 a 8 moléculas de monosacáridos. La maltotriosa, es
un ejemplo, e sun trisacárido que contiene tres moléculas de α – D –
glucosa.
16. POLISACÁRIDOS
• Son polímeros de monosacáridos unidos mediante enlace O –
glucosídico .
• Cuando los monosacáridos que forman la molécula son todos iguales,
se forma un polisacárido llamado homopolisacárido. ej. Almidón,
glucógeno, celulosa y quitina
• Cuando los monosacáridos que forman la molécula son distintos
entre si, es decir de mas de un tipo, el polisacárido fromado se llama
heteropolisacárido, ej. las pectinas, agar-agar, goma arábiga y goma
de cerezo.
• Los polisacáridos no tienen sabor dulce, ni cristalizan fácilmente, por
lo complejo de su estructura.
• Algunos son insolubles y otros forman dispersiones coloidales.
17. HOMOPOLISACÁRIDOS
1. ALMIDÓN
• Actúa como principal reserva
energética en las células
vegetales, principal componente
de la harina, papa, arroz y maíz.
• Es un polisacárido formado por
dos moléculas, polimeros de la
glucosa: la amilosa y la
amilopectina.
• Amilosa: es un polímero no ramificado
formado por largas cadenas no ramificadas de
unidades α – D – glucosa (1-4), adoptan
una disposición helicoidal con 6
moléculas por vuelta.
• Amilpectina: está formada por
moléculas de α – D – glucosa unidas por
enlaces α (1-4) y (1-6), estos enlaces (1-6)
originan ramificaciones se repiten a
intervalos de secuencias desiguales de
monosacáridos.
19. 2. GLUCÓGENO
• También llamado almidón
animal. Se acumula en el tejido
muscular esquelético y en el
hígado.
• Esta formado por glucosas
unidas por enlace α (1-4) y
presenta ramificaciones.
20. 3. CELULOSA
• Formada por glucosas unidas por
enlace β (1- 4). Es típico en las
paredes celulares vegetales.
• Su importancia biológica reside
que da resistencia y dureza. Es
el material estructural de la
madera y la lana (50% es
celulosa), y el algodón esta
compuesto de aprox. 90% de
celulosa.
• Los seres humanos no poseen
enzimas para digerir la celulosa, por
lo cual no son fuente de nutrientes
• Algunos microorganismos pueden
digerir la celulosa a glucosa
• En el aparato digestivo de bovinos
y ovinos viven bacterias que
digieren la celulosa, lo que les
permite a estos herbívoros nutrirse
con sus componentes. De manera
similar las termitas contienen
microorganismos en su tubo
digestivo que les permite digerir la
celulosa.
22. 4. QUITINA
• Es un homopolisacárido estructural
formado por la unión de N-etil- β – D
– glucosaminas.
• Es el principal componente
estructural de las conchas de los
crustáceos, (langostas, cangrejos
y camarones) y los exoesqueletos
de los insectos y otros
artrópodos, asi como las paredes
celulares de hongos, ya que
ofrece gran resistencia y dureza.
23. HETEROPOLISACÁRIDOS
1. PECTINA
• Son polímeros del ácido
galacturónico, derivado de la
galactosa. Los monómeros se unen
mediante enlaces (1-4).
• Junto a la celulosa forma parte de la
pared vegetal.
• Se utiliza como gelificante en
industria alimentaria, en la
fabricación de mermeladas y
confituras.
24. 2. AGAR – AGAR
• Es un heteropolisacárido con
enlace (1-4).
• Se extrae de las algas rojas o
rodofíceas.
• Se utiliza en la microbiología
como base para elaborar medios
de cultivos sólidos para
microorganismos y en la industria
alimentaria como espesante
25. 3. GOMAS
• Son polímeros de arabinosa,
galactosa y ácido glucorónico,
con función defensiva en las
plantas.
• Las segregan al exterior en zonas
abiertas por golpes o
traumatismos.
• Algunas como la goma arábiga,
son de interés industrial
26. • Función energética: la oxidación de los
glúcidos libera energía que las células
pueden utilizar para realizar sus
funciones. Algunos polisacáridos actuan
como material de reserva energética que
puede ser usada cuando es necesario.
Una ventaja muy importante que tienen
los glúcidos sobre otras moléculas es
que muchos de ellos son solubles en
agua y pueden ser transportados
rápidamente donde resulten necesario.
El almidón y glucógeno sirven como
reserva de energía que se utiliza cuando
el organismo está sometido a esfuerzos
muy exigentes.
• Funcion estructural: algunos
polisacáridos como la celulosa y
la quitina, presentan
propiedades que los hacen
idóneos para formar estructuras
que ofrecen gran resistencia
mecánica, como las paredes
celulares vegetales o el
exoesqueleto de los artrópodos.
FUNCIONES DE LOS CARBOHIDRATOS
27. • Usos de la goma arábiga
• Sucralosa
• Sacarina
• Aspartame
• Ciclamato
• Acesulfame de potasio
Notas del editor
#8:Los carbonos enlazados al hidroxilo sonla diferencia son asimetricos
#10:hidrolizar significa romper un enlace químico en una molécula utilizando agua. La reacción de hidrólisis implica la adición de una molécula de agua a una sustancia, lo que provoca la ruptura de uno o más enlaces químicos y la formación de dos o más productos
#13:un azúcar reductor es aquel que posee un grupo aldehído o cetona libre que puede reaccionar como agente reductor, mientras que un azúcar no reductor no tiene este grupo libre y no puede actuar como tal.
#14:un azúcar reductor es aquel que posee un grupo aldehído o cetona libre que puede reaccionar como agente reductor, mientras que un azúcar no reductor no tiene este grupo libre y no puede actuar como tal.
