Polisacáridos, clasificación y propiedades PDF

OLIGOSACÁRIDOS Y POLISACÁRIDOS Lic. Roberto Alvaro Barrera López Clase 25. ciclo II/2024  Objetivos Conocer a los Oligosacáridos y su presencia en medicina. Definir y clasificar los polisacáridos, atendiendo a sus funcione...

OLIGOSACÁRIDOS Y POLISACÁRIDOS Lic. Roberto Alvaro Barrera López Clase 25. ciclo II/2024  Objetivos Conocer a los Oligosacáridos y su presencia en medicina. Definir y clasificar los polisacáridos, atendiendo a sus funciones fisiológicas. Clasificar los polisacáridos con base a su composición química: Homopolisacáridos y Heteropolisacáridos. Conocer las estructuras de los polisacáridos, relacionándolas con sus funciones fisiológicas y ejemplos. 2  OLIGOSACÁRIDOS Son carbohidratos de tres a diez monosacáridos, por ejemplo: La RAFINOSA: compuesto de 3 monosacáridos (Galactosa, Glucosa y Fructosa) se encuentra en verduras como col, espárragos y brócoli. CH2OH Galactosa Está formada por una unidad HO O de Galactosa, unida a una de 1 OH RAFINOSA Glucosa por enlace α -1,6- O glicosídico y ésta a su vez se HO une a una Fructosa por 6 CH2 CH2OH enlace α -1,2-glicosídico. O O 1 2 No es reductora. No forma OH HO Glucosa O CH2OH osazonas, ni presenta HO OH OH mutarrotación. 3 Fructosa OLIGOSACARIDOS QUE DETERMINAN LOS TIPOS SANGUINEOS Los tipos sanguíneos A, B, AB y O se determinan mediante sacáridos terminales unidos a la superficie de los eritrocitos o glóbulos rojos(GR) El tipo sanguíneo O tiene 3 monosacáridos terminales: N-acetilglucosamina (N-Ac), Galactosa(G) y Fucosa (F ). N-Acetil G N-G Galactosamina R G N-Ac G (antígeno) G N-Ac G F Tipo R G A Galactosa G (antígeno) F R G N-Ac G G Tipo O Tipo B F 4  N-Acetil Tipo sanguíneo Galactosamina AB (antígeno) G N-G G N-Ac G R G N-Ac G G Galactosa (antígeno) F F -Los antígenos son mlcs que avisan al sistema inmunológico a producir los anticuerpos para contrarrestar alguna sustancia extraña en la sangre por incompatibilidad. -El tipo sanguíneo O es el donador universal pues un donante de sangre de este tipo puede donar a los 4 tipos sanguíneos sin ningún problema de incompatibilidad. -El tipo sanguíneo AB es el receptor universal, pues donantes de los 4 tipos pueden hacerlo a un paciente de este tipo sin ninguna incompatibilidad. Factor Rh+ (positivo), si usted tiene proteínas de la superficie celular Factor Rh- (negativo), si usted no tiene proteínas de la superficie celular 5 -Basado en lo anterior, usted puede recibir sangre de manera segura: Si usted tiene sangre tipo A, solo puede recibir sangre tipos A y O. Si usted tiene sangre tipo B, solo puede recibir sangre tipos B y O. Si usted tiene sangre tipo AB, puede recibir sangre tipos A, B, AB y O. Si usted tiene sangre tipo O, solo puede recibir sangre tipo O. Si usted es Rh+, puede recibir sangre Rh+ o Rh-. Si usted es Rh-, solo puede recibir sangre Rh-. La sangre tipo O se puede dar a cualquier persona con cualquier tipo de sangre. Es por eso que a las personas con sangre tipo O se las llama Donadores universales de sangre. 6  Polisacáridos Son polímeros de alto peso molecular, formados por unidades fundamentales que son los monosacáridos enlazados entre si por uniones glicosídicas. Clasificación de los polisacáridos: I Atendiendo a su función biológica: polisacáridos de reserva y estructurales. II Atendiendo a su composición: homopolisacáridos y heteropolisacáridos. 7 POLISACÁRIDOS DE RESERVA ENERGÉTICA La principal molécula proveedora de energía para las células de los seres vivos es la GLUCOSA. Su almacenamiento como molécula libre, daría lugar a severos problemas osmóticos y de viscosidad, incompatibles con la vida celular, dado que es una molécula pequeña y muy soluble. Los organismos mantienen entonces sólo mínimas cantidades, y muy controladas de glucosa libre, prefiriendo almacenarla como polímero, como el almidón y el glucógeno. 8  Los polisacáridos de reserva son GLUCANOS, es decir, polímeros de glucosa (glucopiranosa). Muchas veces nos referimos a ellos como glicanos, que es un término más amplio, porque puede aplicarse a cualquier carbohidrato y no solo a la glucosa. Se trata sobre todo de glucanos con enlaces glicosídicos del tipo α, representados en las plantas por el almidón y en los animales por el glucógeno. 9  POLISACÁRIDOS ESTRUCTURALES Son glúcidos que participan en la construcción de estructuras orgánicas. Los más importantes son los que constituyen la parte principal de la pared celular de plantas, hongos y otros organismo. La CELULOSA es el más importante de los polisacáridos estructurales. Es el principal componente de la pared celular en las plantas y la más abundante de las biomoléculas que existen en el planeta. Es un glucano con enlaces glucosídicos del tipo β(1→4). 10 11 POLISACÁRIDOS SEGÚN SU COMPOSICIÓN Homopolisacáridos: polisacáridos formados por la repetición de un mismo monosacárido. Heteropolisacáridos: generalmente están formados por la repetición ordenada de un disacárido formado por dos monosacáridos distintos (o por la alternancia de dos monosacáridos). 12  HOMOPOLISACÁRIDOS CELULOSA Es el principal material estructural de las plantas, les confiere rigidez y forma. Es la materia orgánica de más amplia distribución: como madera, papel, algodón, telas, etc. Cuando se hidroliza parcialmente produce el disacárido celobiosa, por lo que sus enlaces glicosídicos deberán ser β – 1,4 13 La celulosa no puede ser absorbido ni digerido por el hombre, esto se debe a la carencia de las enzimas que se encargarían de hidrolizarla, llamadas celulasas. Los animales herbívoros si cuentan con estas enzimas, por lo que son capaces de extraer glucosa y energía de los enlaces químicos de la celulosa del vegetal. La celulosa se encuentra en las frutas, las hortalizas y en los cereales como constituyente estructural de las paredes celulares. 14 La celulosa es lineal, uniéndose varias cadenas a través de puentes de H, para formar micro fibrillas, que se van uniendo entre si para formar fibras Es insoluble en agua, no es reductor, ni forma osazona. La hidrólisis completa produce solamente glucosa y la parcial celobiosa. 15  Almidón Es un polímero de alto peso molecular, formado por unidades de glucosa, su hidrólisis parcial produce los disacáridos maltosa e isomaltosa, por lo que sus enlaces glicosídicos son del tipo α-1,4 y -1,6. Almidón + H2O/H+ → Glucosa (hidrólisis completa) Almidón + H2O/H+ → Maltosa + Isomaltosa + Dextrinas (hidrólisis parcial) El almidón esta formado de dos fracciones Amilosa ~ 20% (insoluble en agua) Amilopectina ~ 80% (soluble en agua) 16 Amilosa: forma cadenas lineales sin ramificaciones, estas cadenas se enrollan en forma de espiral. Es no reductor, no forma osazona, ni presenta mutarrotación. Sus enlaces glicosídicos son -1,4. Cuando se hace reaccionar con yodo (lugol), da un color azul intenso, debido a la formación de un complejo de inclusión que forma con el yodo molecular I2. + 2I2 - - - - - I - - - - - - - - - I- - - - - - - - - I - - - - - - - - - I - - - - - - - - - 17 Amilopectina: difiere de la amilosa en que presenta ramificaciones, formando enlaces glicosídicos α-1,4 y α-1,6. Se estima que por cada 20 a 25 unidades de glucosa lineales, aparece una ramificación. 1 6 1 4 18  GLUCÓGENO O ALMIDÓN ANIMAL : Es otro ejemplo de polisacárido que consiste de cadenas enrolladas de moléculas de glucosa, unidas por enlaces glicosídicos α-1,4 y α-1,6 parecido a la amilopectina, pero las ramificaciones aparecen entre 10 a 12 unidades lineales. El glucógeno es usado como carbohidrato de reserva en el organismo animal, se deposita en el hígado y luego se hidroliza para dar glucosa al organismo cuando éste lo requiere. 19  QUITINA Es un polímero de la β-N-acetil-D-glucosamina que encuentra en las caparazones de los crustáceos y algunos insectos. β-N-acetil-D-glucosamina 1 4 20  HETEROPOLISACÁRIDOS Contienen en su estructura dos o más diferentes tipos de monosacáridos que se disponen de forma lineal o ramificada. Usualmente proporcionan soporte extracelular a diferentes organismos, desde las bacterias hasta los seres humanos. Junto a las proteínas fibrosas como el colágeno, la elastina y otras, son los componentes más importantes de la matriz extracelular, la cual mantiene unidas a las células individuales en los tejidos animales, y les provee protección, forma y soporte a las células, tejidos y órganos. 21  INULINA La Inulina está formada por unidades de fructosa, enlazadas entre si por unión glicosídica β-1,2 con una glucosa terminal, también se conoce como Fructano, se encuentran en el ajo, cebolla, plátanos, jícamas, etc. Es indigerible por el humano, se usa como sustituto del azúcar y grasas en alimentos como lácteos, helados, dulces, etc. Estimula el crecimiento bacteriano intestinal 22 (probiótico). Los heteropolisacáridos más importantes desde el punto de vista humano son los Glicosaminoglicanos como el ácido Hialurónico, los Condroitin sulfatos y los Dermatan sulfatos etc. Estos están formados usualmente por la repetición de una unidad de disacárido formada por un amino azúcar y un azúcar ácido (monosacárido con grupo –COOH). Condroitin 6-sulfato 23  GLICOSAMINOGLICANOS Acido Hialurónico (Hialuronato): Actúa como lubricante en el liquido sinovial de las articulaciones, da consistencia al humor vítreo, contribuye a la fortaleza y elasticidad de los cartílagos y tendones. Condroitin 6-sulfato Condroitin Sulfatos: Contribuyen a fortaleza tensil y elasticidad de cartílagos, tendones, ligamentos y paredes de la aorta. 24 Dermatan sulfato se encuentra principalmente en la piel, pero también en los vasos sanguíneos, el corazón, los pulmones. Hay indicios de que esta involucrado en alteraciones de la coagulación y desarrollo de enfermedades vasculares. Keratan sulfato. No contiene acido urónico, contiene galactosa. Se encuentra en la córnea y tejido esquelético. 25  HEPARINA Es un polímero en el cual la unidad básica consiste en una molécula de 6-sulfato- D-glucosamina-N-sulfato, mediante un enlace glicosídico α-1,4 a una molécula de ácido glucurónico-2- sulfato. El enlace entre las unidades disacáridas también es α- 1,4-glucosídico. 26  OTROS Las PECTINAS son polímeros de galactosa, HETEROPOLISACÁRIDOS arabinosa y ácido glucurónico, etc, sirven como pegamento en las paredes celulares de los tejidos de las plantas. Se encuentra en las manzanas y en las partes blancas de la cáscara de naranja y limón. Ejemplo de pectina es un éster metilado del ácido poligalacturónico, conectados entre si por enlaces α-1,4-glucosídico 27