Carbohidratos - Resumen de la Unidad 14 PDF

## Carbohidratos **¿En qué se parece el caparazón de una mariquita a la hoja de una planta?** Los carbohidratos comprenden una categoría amplia de compuestos que incluyen: * **monosacáridos** * **oligosacáridos** * **polisacáridos** Los polisacáridos son polímeros constituidos por una serie de un...

## Carbohidratos **¿En qué se parece el caparazón de una mariquita a la hoja de una planta?** Los carbohidratos comprenden una categoría amplia de compuestos que incluyen: * **monosacáridos** * **oligosacáridos** * **polisacáridos** Los polisacáridos son polímeros constituidos por una serie de unidades monómeras, llamadas **monosacáridos** o **azúcares**, que pueden contener entre 100 y 90 000 unidades de monosacáridos. ### Monosacáridos * Un monosacárido es una molécula de fórmula empirica (CH₂O)n, siendo n > 3. * En ella, básicamente, todos los átomos poseen un grupo hidroxilo. * Los monosacáridos más frecuentes y relevantes son: * **glucosa:** * CHO * H-C-OH * HO-C-H * HO-C-H * H-C-OH * CH₂OH * D-glucosa * **fructosa:** * CHO * CO * HO-C-H * H-C-OH * HO-C-H * CH₂OH * D-fructosa * **galactosa:** * CHO * H-C-OH * HO-C-H * HO-C-H * H-C-OH * CH₂OH * D-galactosa * **ribosa:** * CHO * H-C-OH * H-C-OH * H-C-OH * CH₂OH * D-ribosa. * Todos ellos se encuentran presentes en el metabolismo de los organismos en su forma estereoisómera D. #### Ciclación de los monómeros * Las moléculas de los monosacáridos pueden tener estructuras abiertas o cerradas. * Las cadenas cerradas se forman por una reacción entre el grupo carbonilo y uno de los grupos hidroxilo. * Los anillos más frecuentes son los **hexagonales** y los **pentagonales**, pues son los más estables. * Por ejemplo, la glucosa posee una estructura abierta que al ciclarse origina un anillo hexagonal. ### Oligosacáridos * Son moléculas constituidas por varias unidades de monosacáridos, entre dos y diez unidades, unidas por un enlace glucesídico. * En este enlace un átomo de oxigeno hace un puente entre dos unidades. * La unión se produce mediante la pérdida de una molécula de agua. * Los disacáridos constituyen el grupo más importanic de oligosacár-idos. * Algunos de los principales disacáridos son: * **Maltosa:** * Constituye la molécula de almidón y está formada por dos de D-glucosa. * Según IUPAC su nombre es a-D-glucopiranosil-(1, 4)-β-D-glucopiranósido, ya que participan dos moléculas de D-glucosa, una en su forma a y otra en su forma ẞ. * **Sacarosa:** * Se halla presente en la caña de azúcar y en la betarraga. * Está formada por una a-D-glucosa y una ẞ-D-fructosa, y se denomina ẞ-D-fructofurano-sil-(2, 1)-D-glucopiranósido. * **Lactosa:** * Se encuentra en la leche y no existe en otra fuente natural. * Está formada por una (B-D-glucosa y una ẞ-D-galactosa. * Es la liamada ẞ-D-galactopі-ranosil-(1, 4)-β-D-glucopiranósido. ### Polisacáridos * Los polisacáridos están constituidos por cientos o miles de unidades de D-glucosa. * La unión se realiza casi siempre entre el hidroxilo del átomo C-1 de una molécula de glucosa con el hidroxilo del átomo C-4 de la siguiente, con liberación de agua en su formación. * Los polisacáridos más importantes son: * **Almidón:** * Constituido por amilasa y amilopectina, ambos polímeros de la glucosa. * Es la forma como almacenan las plantas sus azúcares. * Se encuentra en semillas, trigo, papa, yuca, * **Celulosa:** * Compuesta de 3 000 moléculas de glucosa. * Forma las paredes celulares de los vegetales y su tejido de sostén. * Da lugar a fibras (algodón). * **Glucógeno:** * Formado por 100 000 moléculas de glucosa. * Es la molécula de almacenamiento de los animales. * Se almacena en el hígado. * **Quitina:** * Forma parte de la estructura de muchos artrópodos. * Es muy similar a la celulosa, pero el grupo OH del átomo C-2 ha sido sustituido por el grupo acetilamino. ## Lípidos **¿Qué diferencia a las grasas de los aceites?** * Los lípidos son un grupo de sustancias muy heterogéneas, insolubles en agua y solubles en solventes polares. * Están compuestos por carbono e hidrógeno, y pocas cantidades de oxígeno, fósforo, nitrógeno y azufre. * Cumplen funciones muy importantes para los seres vivos: * sirven como segunda fuente de energía * forman parte de las membranas de las células * regulan muchos procesos vitales cuando se presentan en forma de hormonas. * Los lípidos se clasifican en dos grandes grupos: * lípidos con ácidos grasos * lípidos sin ácidos grasos ### Lípidos con ácidos grasos * Los lípidos con ácidos grasos pueden ser simples o compuestos. * Los **lípidos simples**, al ser hidrolizados, producen ácidos grasos y glicerol. * Los **lípidos compuestos** producen ácidos grasos, glicerol y algún otro compuesto como fosfatos y carbohidratos. * Los lípidos simples también son llamados **triglicéridos** o **glicerina triacilada**. * Los **triglicéridos simples** contienen el mismo ácido graso unido a la molécula de glicerol, * mientras que los **triglicéridos mixtos** contienen dos o más ácidos grasos diferentes. * Comercialmente, son industrializados como jabones, pinturas, barnices, cremas, tintas para impresión, etcetera. #### Ácidos grasos * Son cadenas largas de **ácidos carboxílicos** formadas por la hidrólisis de triglicéridos. * Los más comunes presentan entre 16 y 18 átomos de carbono. * Los Ácidos grasos pueden ser: * **saturados:** * Presentan únicamente enlaces simples entre sus átomos de carbono. * Son poco reactivos y son grasas sólidas a temperatura ambiente. * **insaturados:** * Tienen uno o más enlaces dobles * Son líquidos a temperatura ambiente. #### Ácidos grasos importantes * **Ácido oleico:** CH₃-(CH₂)₇-CH=CH-(CH₂)₇-COOH * **Ácido palmítico:** CH₃-(CH₂)₁₄-COOH * **Ácido esteárico:** CH₃-(CH₂)₁₆-COOH ### Lípidos sin ácidos grasos * Los lípidos sin ácidos grasos derivan de los hidrocarburos cíclicos. * Los principales son: * **terpenos:** * Se encuentran en las plantas y se obtienen como aceites y resinas. * Están constituidos por más de dos unidades de isopreno. * En este grupo están la vitamina A, los carotenoides y el ácido giberélico. * **esteroides:** * Son sustancias más complejas. * A este grupo pertenecen los esteroles (colesterol y ergosterol), los ácidos biliares, las hormonas sexuales (femeninas y masculinas), las hormonas corticales y los alcaloides esteroideos. * Su esqueleto fundamental está constituido por cuatro anillos condensados, el perhidrociclopenta-nofenantreno (CH₂)₂₇, que se denomina esterano * **prostaglandinas:** * Son lipidos cuya molécula básica es el prostanoato, constituido por 20 carbonos que forman un anillo ciclopentano y dos cadenas alifáticas. * Estos lípidos intervienen en la respuesta inflamatoria, provocan la contracción lisa e intervienen en la regulación de la temperatura corporal. * Las prostaglandinas se forman a partir del omega 6 presente en frutas secas, semillas de girasol y vegetales de hojas verdes. ## Proteínas **¿Por qué se vuelve sólido el huevo al cocerse?** * Las proteínas son las moléculas más complejas y variadas que encontramos en los organismos. * Son compuestos formados por C, H, O, N y S. * Algunas proteinas contienen Fe, Zn, Cu o Mg en su estructura. * Las proteinas están compuestas por unidades monómeras liamadas aminoácidos. ### Aminoácidos * Los aminoácidos son ácidos carboxílicos que tienen un grupo amino (NH₂) sobre el carbono a, carbono próximo al grupo carboxilo (-COOH). * Además, poseen el llamado grupo R, que difiere entre los aminoácidos. #### Estructura de los aminoácidos * **Carbono alfa:** H * **Grupo amino** : H-N * **Grupo carboxilo:** C-C-O-OH * **Grupo R:** H: R ### Estructura de las proteínas * La actividad de las proteínas depende mucho de su disposición espacial, la cual depende de una serie de fuerzas intermoleculares que van desde los enlaces peptídicos entre los aminoácidos y los puentes de hidrógeno, hasta las fuerzas de Van der Waals. * Las proteínas, en su conformación, pasan por diferentes etapas estructurales, conocidas como primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria. #### Enlace peptídico * Cuando dos aminoácidos se unen para obtener un dipeptido, forman un eniace llamado eniace peptidico. * En él se une el extremo del grupo carboxilo con un nidrógeno del grupo amino, liberando agua. #### Estructura primaria * Es la estructura que forman los aminoácidos unidos por enlaces peptidicos, formando un polipeptido de cadena lineal #### Estructura secundaria * Es la primera estructura espacial que adopta el poli-péptido. * La cual puede ser: * a-hélice, formando un sol-s noide * disposición B, también llarnada "hoja plegada" laminar #### Estructura terciaria * Es la disposición espacial de las estructuras secundarias. * Pueden ser: * globular o piegada sobre sí misína (ramnoglobina) * tilamentosa sin plegamientos (quaratina) #### Estructura cuaternaria * Corresponde a las asociacio-nes que establecen entre sí diferentes unidades proteicas. * Por ejemplo, la hemoglobina está formada por un total de cuatro subunidades. ### Función de las proteínas * Las proteínas realizan diversas funciones. * El papel que desempeñan está intimamente ligado a su estructura molecular. * Las proteínas fibrosas sólo poseen estructura primaria y secundaria; * Son insolubles en agua. * Forman estructuras como la queratina y el colageno. * La queratina es una proteína que constituye la piel y formaciones como ei pelo, las uñas, las escamas y las plumas. * El colágeno es una proteína estructural que forma los tejidos conectivos de cartilagos o tendones. * Las proteínas globulares poseen, además, estructura terciaria y muestran un mayor nivel de complejidad en su función. * Entre las globulares están la mioglobina, que se encarga de las extensiones y contracciones musculares, y la hemoglobina, encargada de transportar oxígeno por el torrente sanguíneo. * Existen multitud de proteínas globulares, todas elias presentes en el metabolismo de los organismos. * Los citocromos son transportadores electrónicos y participan en la respiración celular. * Las enzimas se encargan de la catálisis de las reacciones implicadas en el metabolismo; su especificidad es extraordinaria y sin ellas, la mayor parte de las reacciones metabólicas no se darian ### Desnaturalización de las proteínas * Las estructura de una proteína es muy sensible y se altera cuando se somete a cambios de pH o de temperatura. * Este proceso se conoce como desnaturalización. * Por ejemplo, cuando cocemos un huevo, la albúmina se desnaturaliza, transformándose en un compuesto fibroso e insoluble en agua. ## Ácidos nucleicos **¿En qué se diferencia el ADN del ARN?** * Los ácidos nucleicos desempeñan una función Importante en la transmisión hereditaria y en la síntesis de proteínas. * Están constituidos por nucleótidos, los cuales presentan en su estructura bases heterocíclicas de la serie pirimidinas y purinas, un azúcar pentosa (D-ribosa o 2-desoxi-D-ribosa) y un ácido fosfórico. * Puesto que ambos azúcares no aparecen nunca de forma simultánea en los distintos ácidos nucleicos, se distingue entre ácicios ribonuclei-cos (ARN) y ácidos desoxirribonucleicos (ADN). ### Nucleótidos * Un nucleótido consta de tres componentes: * **Grupo de las pentosas:** * Una pentosa, en el ADN es 2-descxi-D-ribosa * mientras que en el ARN es D-ribosa * **Grupo fosfato:** * Una molécuia de ácido fosforico. * **Base nitrogenada** * Una base nitrogenada heterocíclica, que en el ADN son adenina, guanina, citosina y timina. * En el ARN, la timina se sustituya por el uracilo. #### Estructura de los ácidos nucleicos * EI ADN está formado por cadenas de desoxirribonucieótidos unidos entre si mediante enlaces covalentes, * y, de igual forma, el ARN está formado por cadenas de ribonucleótidos. * En ambos casos, las unidades monómeras se unen por enlaces fosfodiéster, que se forman entre el carbono 5' de un nucleótido y ei carbonio 3 del nucleótido siguiente. * Las bases nitrogenadas no participan directamente en la unión entre nucleótidos. ### Modelo de doble hélice del ADN * La estructura del ADN, tal y como hoy en dia la conocomos, fue postulada por los científicos J. D. Watson y F.H. C. Crick en 1953, a partir de datos obtenidos mediante rayos X. * El modelo tridimensional establecido propone dos cadenas o nepras polinucleóticas enrolladas en forma de hélice en tomo a un eje común, formando una doble hélice. * Las bases quedan dentro de la doble hélice, con sus planos paralelos entre sí. * Las bases de una hebra se unen con las de la otra mediante puentes de hidrógeno. * Por requerimientos estéricos, no todos los apareamientos son posibles; sólo lo son los siguientes: * Adenina (A) - Timina (T) * Guanina (G) - Citosina (C) * Las dos hebras de la doble hélice no son idénticas, ni en la sécuencia de sus bases ni en su composición; * al contrario, ambas cadenas se complementan entre sí, como marca la unión entro basso de cada una de ellas.