Tema 3: Estructura de Hidratos de Carbono

Bloque 2: Introducción a la Bioquímica estructural y metabólica.

• El bloque 2 se centra en la bioquímica estructural y metabólica.

Tema 3: Estructura de los hidratos de carbono.

• Los hidratos de carbono, también llamados glúcidos o azúcares, son moléculas biológicas compuestas de carbono, hidrógeno y oxígeno.
• Su fórmula genérica es (CH₂O)ₙ.
• Son solubles en agua.
• Los átomos de oxígeno en los monosacáridos se encuentran en grupos hidroxilo (OH), pero uno de ellos forma parte de un grupo carbonilo (C=O).
• Ejemplos de azúcares: glucosa, manosa, fructosa, galactosa, arabinosa, ribosa, xilosa, eritrosa, celulosa, almidón, etc.

Funciones de los hidratos de carbono.

• Los hidratos de carbono son la principal fuente de energía.
• También actúan como almacén de energía y metabolitos intermediarios.
• Algunos tienen función estructural: forman parte de la estructura de los ácidos nucleicos (ribosa y desoxirribosa), y de las paredes celulares de bacterias y plantas.
• También se unen a proteínas (glicoproteínas) y lípidos (glicolípidos), participando en el reconocimiento celular (glicocálix).

La Ribosa y la desoxirribosa.

• La ribosa y la desoxirribosa son azúcares que forman parte del ARN y ADN, respectivamente.

La celulosa.

• La celulosa es un azúcar que forma parte de la pared celular vegetal.

El peptidoglicano o mureína.

• El peptidoglicano o mureína es parte de la pared celular bacteriana.
• Está formado por una secuencia alterna de dos azúcares: N-acetil-glucosamina (NAG) y el ácido N-acetilmurámico (NAM).
• Estos azúcares están entrecruzados por péptidos.

Los Carbohidratos y el glicocálix.

• Los carbohidratos forman parte del glicocálix celular.

¿En qué alimentos los encontramos?

• Los hidratos de carbono se encuentran en legumbres, pastas, arroz, pan y azúcares.

Clasificación de los Hidratos de Carbono.

• Número de subunidades:
  • Monosacáridos: azúcares simples, no se pueden descomponer más.
  • Disacáridos: formados por dos monosacáridos.
  • Oligosacáridos: formados por 3-10 monosacáridos.
  • Polisacáridos: formados por más de 10 monosacáridos.
• Número de átomos de carbono:
  • Triosas, tetrosas, pentosas, hexosas, heptosas, octosas (con la fórmula química correspondiente).
• Ubicación del grupo carbonilo (C=O):
  • Aldosas: hidratos de carbono con un grupo aldehído.
  • Cetosas: hidratos de carbono con un grupo cetona.

Configuración relativa de los monosacáridos:

• (D/L): Indica la posición del grupo hidroxilo en el penúltimo carbono de la molécula. En la naturaleza, la mayoría de los hidratos de carbono son de tipo D.

Representación de los monosacáridos (Fischer).

• La representación de Fischer muestra la estructura de los monosacáridos en dos dimensiones.
• Las líneas horizontales representan enlaces proyectados hacia fuera del plano.
• Las líneas verticales representan enlaces proyectados hacia dentro del plano.

Enantiómeros.

• Muchos monosacáridos son isómeros, teniendo la misma fórmula pero diferente disposición de átomos.
• Los estereoisómeros son isómeros que tienen la misma fórmula pero diferente organización tridimensional de los átomos (ejemplo: glucosa y galactosa).

Ciclación de los Monosacáridos.

• En disolución, los monosacáridos de 5 y 6 carbonos suelen adoptar estructuras cíclicas en lugar de lineales.

Enlace glicosídico.

• Los disacáridos se forman cuando dos monosacáridos se unen mediante una reacción de deshidratación, creando un enlace covalente llamado enlace glicosídico.

Disacáridos (ejemplos y funciones).

• Sacarosa: azúcar de mesa, presente en caña de azúcar y remolacha.
• Maltosa: presente en la cebada.
• Lactosa: presente en la leche de los mamíferos, formada por glucosa y galactosa.

Polisacáridos.

• Los polisacáridos son importantes para el almacenamiento de energía y la estructura celular, clasificándose en homopolisacáridos (formados por un solo tipo de monosacárido) y heteropolisacáridos (formados por varios tipos de monosacáridos).
  • Ejemplos: almidón (reserva en plantas), glucógeno (reserva en animales), celulosa (estructura en plantas).

Este cuestionario se centra en la estructura y las funciones de los hidratos de carbono, también conocidos como glúcidos. Aprenderás sobre su composición química, ejemplos variados y su importancia biológica como fuente de energía y componentes estructurales. Ideal para estudiantes interesados en bioquímica.