Presentacion B1.1 Glucidos Parte 1 NS PDF

B.1.1. CARBOHIDRATOS Y LÍPIDOS ¿De qué manera las variaciones en la forma permiten la diversidad de funciones en carbohidratos y lípidos? ¿Cómo se comparan glúcidos y lípidos respecto a su condición de compuestos de almacenamiento de energía? B.1.1. CARBOHIDRATOS Y LÍPIDOS...

B.1.1. CARBOHIDRATOS Y LÍPIDOS ¿De qué manera las variaciones en la forma permiten la diversidad de funciones en carbohidratos y lípidos? ¿Cómo se comparan glúcidos y lípidos respecto a su condición de compuestos de almacenamiento de energía? B.1.1. CARBOHIDRATOS Y LÍPIDOS Los carbohidratos y los lípidos están compuestos de carbono, oxígeno e hidrógeno. Ambas biomoléculas tienen propiedades muy diferentes debido a las diferencias en la forma ¿De qué manera las variaciones en la forma de sus moléculas. permiten la diversidad de funciones en carbohidratos y Las figuras 1y 2 muestran algunos ejemplos lípidos? de ambos tipos de moléculas. Actividad: Comparar y contrastar las cantidades relativas de oxígeno, carbono e hidrógeno en carbohidratos y lípidos.  Los carbohidratos en forma de almidón o glucógeno y los lípidos en forma de grasas o B.1.1. CARBOHIDRATOS Y LÍPIDOS nutrientes pueden utilizarse como reservas de energía. Son químicamente estables y la energía se libera cuando se oxidan por la respiración celular. ¿Cómo afecta la cantidad relativa de oxígeno ¿Cómo se comparan glúcidos y en la molécula a la cantidad de energía por lípidos respecto a su condición gramo que libera? de compuestos de ¿Qué ventajas tienen las grasas y aceites almacenamiento de energía? como fuentes de energía? ¿Qué ventajas tienen los carbohidratos? ¿Se pueden usar tanto carbohidratos como lípidos en la respiración aeróbica o anaeróbica? ¿Qué forma de energía se transporta más fácilmente de una parte de un organismo a otra?  B.1.1.1. PROPIEDADES QUÍMICAS DE UN ÁTOMO DE CARBONO QUE PERMITEN LA FORMACIÓN DE DIVERSOSO COMPUESTOS EN LOS QUE SE BASA LA VIDA El alumnado debe comprender la naturaleza de un enlace covalente. También debe comprender que un átomo de carbono puede formar hasta cuatro enlaces simples o bien una combinación de enlaces simples y dobles con otros átomos de carbono o con átomos de otros elementos no metálicos. Se abordan entre la diversidad de compuestos de carbono ejemplos de moléculas con cadenas ramificadas o no ramificadas, y anillos simples o múltiples B1.1.1. PROPIEDADES QUÍMICAS DE UN ÁTOMO DE CARBONO Aunque el carbono es solamente el 75º elemento más abundante en la Tierra, pero sin él la vida no La vida contiene carbono en grandes cantidades. Es existiría. interesante destacar que, siendo el C y el Si del Puede usarse para fabricar una amplia variedad de mismo grupo del sistema periódico y por tanto tener moléculas diferentes, lo que hace que la composición propiedades físico- químicas muy semejantes, y química de los seres vivos sea casi ilimitada. además siendo el Si casi 150 veces más abundante en la corteza terrestre, ha sido el carbono el seleccionado. Propiedades físico-químicas del Carbono DP/EVAU Razones de su abundancia en los bioelementos primarios 1.- Peso atómico bajo : Formación de enlaces covalentes ( compartiendo electrones) estables 2.- El carbono presenta configuración tetraédrica, que le permite formar enlaces simples, dobles y triples: origina gran variedad de moléculas 3. -El carbono establece enlaces con H, O, N y S, originando distintos grupos funcionales, que dan lugar a diferentes familias de sustancias químicas, con distintas características ( ej, -OH, alcoholes..) 4.- Puede formar largas cadenas e incluso se pueden ramificar  ENLACE COVALENTE 1.- Peso atómico bajo : Formación de enlaces covalentes ( El enlace covalente se forma cuando dos átomos adyacentes comparten al compartiendo electrones) estables menos un par de electrones, siendo uno aportado por cada átomo. 1 par: enlace simple enlace covalente Enlace covalente simple 2 pares: enlace doble gas hidrógeno 3 pares: enlace triple Fórmula Fórmula molecular desarrollada Enlace covalente doble Los electrones que se comparten gas oxígeno en un enlace covalente se encuentran siempre en la última capa y se denominan electrones de valencia. Enlace covalente triple El número de enlaces depende gas nitrógeno del número de electrones de valencia. DP/EVAU El carbono tiene cuatro electrones en su última capa, por lo que puede formar hasta cuatro enlaces 2.- El carbono presenta covalentes, más que ningún otro bioelemento. configuración tetraédrica, que le permite formar enlaces simples, dobles y triples: permiten construir cadenas más o menos Puede formar hasta cuatro largas, lineales o enlaces covalentes (simples, dobles o triples). ramificadas, anillo (gran variedad de moléculas ) Los enlaces carbono-carbono pueden originar una gran variedad de moléculas complejas, con forma de cadena lineal o cíclica, ramificada o sin ramificar. Variedad de tipos de cadenas carbonadas: lineal lineal ramificada cíclica doble cíclica DP/EVAU 3. Los átomos de carbono también pueden formar enlaces covalentes con otros tipos de átomos: hidrógeno (puede formar 1 enlace), oxígeno (2), nitrógeno (3), fósforo (3), azufre (2), etc. Todos los compuestos que contienen átomos de carbono se denomina compuestos orgánicos, salvo algunas excepciones. Fórmula química desarrollada Fórmula semidesarrollada Fórmula molecular Metano CH4 CH4 Etanol CH2 OH CH3O Ácido acético CH3 − COOH C2H4O2 Glucosa CH2OH−CHOH −CHOH −CHOH −CHOH C6 H12 O6 −CHO Ácido palmítico (un ácido graso) CH3 − (CH2)14 −COOH Los compuestos químicos se clasifican en dos grupos: orgánicos e inorgánicos. Los compuestos orgánicos incluyen todos los compuestos complejos de carbono encontrados en los seres vivos, pero no los compuestos simples que contienen carbono tales como los óxidos de carbono, los carbonatos y los bicarbonatos. Estos y el resto de compuestos químicos son inorgánicos. DP/EVAU 3.- El carbono establece enlaces con H, O, N y S, originando distintos grupos funcionales, que dan lugar a diferentes familias de sustancias químicas, con distintas características ( ej, -OH, alcoholes..) Grupos funcionales de compuestos orgánicos hidroxilo carbonilo carbonilo carboxilo O O O OH C C C H OH (alcohol) (cetona) (aldehído) (ácido) éster amino ion fosfato O O C NH2 O P O OR O (éster) (amina) (éster fosfórico) https://www.bionova.org.es/animbio/animplus/gruposfunc/gruposfunc.html DP/EVAU  B.1.1.2. Producción de macromoléculas por reacciones de condensación que unen monómeros para formar un polímero El alumnado debe estar familiarizado con ejemplos de polisacáridos, polipéptidos y ácidos nucleicos.  DP/EVAU Agua Compuestos Sales minerales (carbonatos, inorgánicos fosfatos, cloruro sódico, amonio, (no sintetizados por los seres vivos etc.) pero imprescindibles para ellos) Gases (oxígeno, dióxido de carbono, etc.) Biomoléculas Glúcidos o hidratos de carbono Compuestos orgánicos (sintetizados por los seres vivos y Lípidos con estructura a base de carbono) Proteínas Ácidos nucleicos Clasificación de los compuestos carbonados. La vida se basa en los compuestos de carbono, entre ellos glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos DP/EVAU nucleicos. Los organismos vivos utilizan cuatro clases principales de compuestos de carbono Los glúcidos o hidratos de carbono: se componen de carbono, hidrógeno y oxígeno, en proporción 1:2:1, de ahí el nombre erróneo de hidratos de carbono (CH2O)n. Los glúcidos más sencillos se denominan azúcares, como la glucosa. G L Ú C I D O S Los lípidos : son insolubles en agua, incluyendo esteroides, ceras, ácidos grasos y triglicéridos. En el lenguaje común, los triglicéridos se denominan grasas si son sólidos a temperatura ambiente o aceites si son líquidos. Las proteínas se componen de una o más cadenas de aminoácidos. Los aminoácidos contienen carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, y dos de ellos también contienen azufre. Los ácidos nucleicos son cadenas de subunidades denominadas nucleótidos, que contienen carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo. Hay dos tipos de ácidos nucleicos: ácido ribonucleico (ARN) y ácido desoxirribonucleico (ADN). DP/EVAU Monómeros y polímeros en biomoléculas Grupo Monómeros Polímeros Enlaces Triglicéridos y otros Monómero Lípidos Ácidos grasos Ester lípidos Glúcidos Monosacáridos Polisacáridos O-glucosídico Polímero Polipéptidos y (macromolécula) Proteínas Aminoácidos Peptídico Proteínas Ácidos nucleicos Nucleótidos ADN y ARN Fosfodiester Estructura celular Polímero Monómero Lípido Adipocito con gotas de lípidos Triglicérido Ácido graso  Monómero Polímero (macromolécula) https://tinyurl.com/rhbngt3 Reacción de condensación -Unión de dos monómeros -Libera una molécula de agua (un grupo –OH de una de las moléculas y un –H de la otra -Necesita energía (ATP)  ▪ Monosacáridos o azúcares simples. Son las unidades Azúcares más sencillas de los glúcidos. Por ejemplo la glucosa, la GLUCIDOS fructosa o la ribosa. ▪ Disacáridos, azúcares formados por la unión de dos monosacáridos. Por ejemplo: la maltosa formada por la -Formados por C,H y O unión de dos glucosas, o la lactosa formada por la unión de glucosa con galactosa, o la sacarosa formada por la -Se unen mediante enlace unión de una glucosa con una fructosa. ▪ Oligosacáridos, formados por la unión de 3 a 10 glucosídico monosacáridos. Presentes en la superficie de la membrana plasmática. ▪ Polisacáridos, macromoléculas formadas por la unión de miles de monosacáridos. Por ejemplo: el almidón, el glucógeno y la celulosa, formados por la unión de muchas glucosas. Glúcidos o carbohidratos DP/EVAU Los monómeros de monosacáridos se unen entre sí por reacciones de condensación para formar disacáridos y polímeros de polisacáridos. G L Ú C I D O S Los glúcidos, carbohidratos, hidratos de carbono o sacáridos son biomoléculas que contienen C, H y O en proporción 1:2:1. Su fórmula empírica es: CH2O Químicamente son polialcoholes con un grupo ALDEHIDO o CETONA con múltiples grupos HIDRÓXILO. ( Polihidroxialdehidos o polhidroxicetonas) OH OH OH H O C C H C C C H OH O H H Clasificación. DP/EVAU OSAS o MONOSACÁRIDOS( 3 a 8 átomos de C) La unión de OSAS da lugar a ÓSIDOS, que se clasifican en: HOLÓSIDOS: unión de monosacáridos únicamente. Disacáridos (2 mono sacáridos) Oligosacáridos (2-10 monosacáridos) Polisacáridos (+ de 10) Homopolisacáridos: repetición de un único monosacárido. Heteropolisacáridos: contienen más de un tipo de monómero. HETERÓSIDOS: osas + otras biomoleculas El monómero (del griego mono, uno y meros, parte) es una molécula de pequeña masa molecular que unida a otros monómeros, a veces cientos o miles, por medio de enlaces químicos, generalmente covalentes, forman macromoléculas llamadas polímeros.  DP/EVAU Clasificación. se unen formando OSAS ÓSIDOS son formados únicamente formados por monosacáridos por monosacáridos y otras moléculas orgánicas MONOSACÁRIDOS Glucosa, HOLÓSIDOS HETERÓSIDOS fructosa muchos monosacáridos entre 2 y 10 contienen lípidos POLISACÁRIDOS monosacáridos el mismo tipo de distintos tipos de OLIGOSACÁRIDOS monosacárido monosacárido contienen proteínas formados por dos HOMOPOLISACÁRIDOS HETEROPOLISACÁRIDOS monosacáridos Agar, Almidón, glucógeno, heparina DISACÁRIDOS celulosa, quitina Lactosa, sacarosa B.1.1.3. Digestión de polímeros para dar monómeros por reacciones de hidrólisis Las moléculas de agua se dividen para proporcionar los grupos -H y -OH que se incorporan para producir monómeros, de ahí el nombre de este tipo de reacción.  B1.1.3—Digestión de polímeros en monómeros por reacciones de hidrólisis Las moléculas de agua se dividen para proporcionar los grupos -H y -OH que se incorporan para producir monómeros, de ahí el nombre de este tipo de reacción. Ocurre durante la digestión Los polímeros se descomponen en monómeros en un proceso conocido como hidrólisis, que significa "dividir el agua", una reacción en la que se utiliza una molécula de agua durante la descomposición. Durante estas reacciones, el polímero se divide en dos componentes.  B.1.1.4. Forma y función de los monosacáridos Las moléculas de agua se dividen para proporcionar los grupos -H y -OH que se incorporan para producir monómeros, de ahí el nombre de este tipo de reacción.  Monosacáridos C6H12O6 C6H12O6 C6H12O6 Fórmula general CnH2nOn donde n= 3-6 Glucosa Galactosa Fructosa Azúcares simples, polares, Fórmulas desarrolladas: solubles en agua y sabor dulce. Los más importantes son glucosa y sus isómeros (igual fórmula química pero distinta estructura) galactosa y fructosa. Fórmulas estructurales: Fehling negativo Fehling positivo El grupo aldehido de algunos monosacáridos y disacáridos tiene carácter reductor, lo cual se aprovecha para identificarlos en las prácticas de laboratorio (Prueba de Fehling: el azúcar reduce a un compuesto que contiene Cu++ de color azul y se forma Cu+ de color rojizo). Osas o Monosacáridos. DP/EVAU Químicamente son polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas. Unidades estructurales de los glúcidos CnH2nOn Grupo carbonilo Carbono carbonílico  DP/EVAU Clasificación: Según le número de carbono o el grupo químico Número de átomos de carbono Triosas- 3 Tetrosas- 4 Grupo funcional Pentosas- 5 Hexosas- 6 Heptosas - 7 Aldosas Cetosas La posición del grupo funcional  DP/EVAU Osas o Monosacáridos. C6H12O6 C6H12O6 Propiedades Monosacáridos DP/EVAU Fórmula general (CH2O)n donde n= 3-6 El grupo aldehido de algunos monosacáridos y disacáridos Propiedades físicas: Azúcares simples, tiene carácter reductor, lo cual se aprovecha para polares, solubles en agua (grupo OH) y identificarlos en las prácticas de laboratorio (Prueba de sabor dulce Fehling: el azúcar reduce a un compuesto que contiene Cu++ de color azul y se forma Cu+ de color rojizo). Propiedades químicas: presentan carácter reductor ( grupo carbonilo) Presentan isomería espacia y óptica. Fehling negativo Fehling positivo Monosacáridos. DP/EVAU Estereoisomería: Moléculas quimicamente iguales , dieferentes en la disposición espacial de sus grupos funcionales ( DIFERENTES propiedades debido a la distinta disposición espacial de algunos de sus átomos.) Se debe a la existencia de CARBONOS ASIMÉTRICOS (Carbonos unidos a 4 radicales distintos entre sí). Aprendamos a identificar C*… Si observamos el gliceraldehido, ¿cuántos C asimétricos tiene?  DP/EVAU Estereisómeros DE UNA PENTOSA H O C ▪ Cuando el grupo OH del carbono asimétrico más H C OH alejado del carbono carbonílico se encuentra representado a su derecha en la proyección lineal se dice que esa molécula es D. En la naturaleza, H C OH todos los monosacáridos están en la forma D H C OH H O C H C OH OH C H H H C OH ▪ Cuando el grupo OH del carbono asimétrico más alejado del carbono carbonílico se encuentra representado OH C H izquierda en la proyección lineal se dice que esa molécula es L. OH C H H 31  DP/EVAU ACTIVIDAD ÓPTICA. Isomería óptica: debido a los C*, los monosacáridos en disolución, tienen actividad óptica, es decir, desvían el plano de polarización de un haz de luz polarizada: A la derecha: dextrógiro o (+) A la izquierda: levógiro o (-) (no tiene nada que ver con las formas D/L, una D puede ser + o -) Importancia biológica de monosacáridos. DP/EVAU TRIOSAS TETROSAS GLICERALDEHÍDO y DIHIDROXIACETONA ERITROSA Intermediarios del metabolismo de la glucosa. Intermediario en procesos de nutrición autótrofa. PENTOSAS RIBOSA XILOSA ARABINOSA RIBULOSA Componente estructural Componente de Presente en la Intermediario en la de nucleótidos. la madera. goma arábiga. fijación de CO2 en autótrofos.  DP/EVAU Importancia biológica de monosacáridos. HEXOSAS GLUCOSA Azúcar de la uva. FRUCTOSA Molécula utilizada Presente en la por las células para frutas. Actúa como obtener energía nutriente de los mediante la espermatozoides.En respiración celular en el hígado se animales. transforma en Constituyente de glucosa polisacáridos ( almidón, celulosa). GALACTOSA MANOSA Forma parte de la Componente de lactosa de la leche. polisacáridos en vegetales, bacterias, levaduras y hongos. Propiedades y usos de la glucosa la glucosa es químicamente muy estable. Esta propiedad es útil para el almacenamiento de alimentos. Se almacena en forma de polisacáridos. Crearía problemas as osmóticos La glucosa produce energía cuando se oxida. Por lo tanto, se puede utilizar como sustrato para la respiración la glucosa es soluble y es una molécula relativamente pequeña, por lo que se transporta fácilmente. Circula en la sangre, disuelto en el plasma Monosacáridos. DP/EVAU CICLACIÓN de algunos monosacáridos. Todos los monosacáridos tienen una fórmula lineal que se representa mediante PROYECCIONES DE FISCHER. Las aldopentosas y las hexosas en disolución adoptan una estructura cíclica, representadas mediante PROYECCIONES DE HAWORTH. En disolución acuosa los monosacáridos adoptan formas cíclicas  GLUCOSA (CH2O)6 o C6H12O6 En disolución acuosa 6 adopta forma cíclica o Solubilidad CH2OH La glucosa es una molécula polar como el de anillo (el C1 se une agua, por lo que forma enlaces de 5 con el C5) hidrógeno con el agua, lo que significa que 1 C es soluble. O Transportabilidad 2 H OH Se transporta fácilmente en la sangre ya H que es soluble y también entre las células, 1 ya que puede pasar a través de canales 3 4 en la membrana En agua C C Estabilidad química 4 Generalmente es estable en condiciones OH H normales. Es una molécula relativamente OH H estable y no sufre descomposición o 5 3 2 degradación espontánea a temperatura C C ambiente. (Si se acumula causa 6 problemas de osmosis) Rendimiento de energía por oxidación H OH (respiración aeróbica) El rendimiento energético exacto de la Glucosa (C6H12O6) glucosa puede variar dependiendo de la Representación en cadena lineal vía metabólica específica utilizada, pero en condiciones aeróbicas (en presencia de oxígeno), la glucosa puede producir un máximo de 36 a 38 moléculas de ATP por molécula de glucosa.. http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanima t/carbohydrates/glucose.swf  Fórmulas ciclicas. Ciclación de ALDOHEXOSAS DP/EVAU Fórmula lineal o D -glucosa Proyección de Fischer Fórmula cíclica hexagonal o PIRANO Se produce un enlace hemiacetal entre el grupo aldehído y un grupo alcohol  DP/EVAU Como resultado de la ciclación, el carbono del grupo carbonilo, llamado ahora anomérico, pasa a ser asimétrico, por lo que se originan dos nuevos estereoisómeros, denominados anómeros. Los anómeros se diferencian en la posición del -OH unido al carbono anomérico. Si está hacia abajo ese denomina alfa, y si está hacia arriba, be Sólo los anillos de 5 y 6 átomos de carbono son estables, denominándose furanosas (pentagonales) y piranosas (hexagonales).  DP/EVAU Dibujo fórmulas lineal y cíclica monosacáridos importantesDP/PAU En disolución acuosa los monosacáridos adoptan formas cíclicas  Funciones de los monosacáridos: ▪ Función energética. Los monosacáridos son las principales fuentes de energía (de ATP) en animales y en plantas. En concreto la glucosa es el principal combustible de la respiración celular. En los animales es transportada por la sangre para llegar a todos los tejidos. En las plantas es sintetizada en la fotosíntesis. ▪ Función nutricional. La fructosa es utilizada por las plantas en los frutos que adoptan sabor dulce y atraen a los animales para que los dispersen, o en el néctar de las flores para atraer a insectos y otros animales para la polinización. La galactosa se utiliza en las glándulas mamarias de los mamíferos para formar lactosa (el azúcar de la leche con el que se nutren las crías). ▪ Función estructural: la ribosa y su derivado la desoxirribosa, forman parte de la estructura del ARN y del ADN, respectivamente. Test de glucosa en sangre Fructosa, azúcar de la fruta y del néctar de las flores Lactosa, azúcar de la leche ADN El lado amargo de la fructosa (lee el siguiente artículo: http://goo.gl/pD6FOW) La fructosa (o azúcar de la fruta) es utilizada por las plantas en los frutos que adoptan sabor dulce y atraen a los animales para que http://www.ciberobn.es/templates/jaw040/images/Logo_CIBERobn.png los dispersen, o en el néctar de las flores. Se utiliza como edulcorante añadido a bebidas y http://www.ciberobn.es/ refrescos; pero su metabolismo no es igual al de la glucosa ni la sacarosa; se sospecha que la fructosa aumenta el riesgo de obesidad con el consumo de refrescos azucarados. En Wikipedia encontramos referencias a estudios sobre el metabolismo de la fructosa: http://es.wikipedia.org/wiki/Fru ctosa  Pregunta basada en datos: Consecuencias para la salud del consumo de fructosa La obesidad (peso excesivo) se reconoce coo un problema de salud mundial y se ha relacionadocon un gran número de problemas de salud, enfermedades y muertes. El aumento del consumo de fructosa, ahora ampliamente utilizada como edulcorante, se ha asociado con el aumento de la obesidad. En un estudio, los ratones se dividieron en cuatro grupos. A cada grupo se le dio la misma cantidad de comida y un refresco con un edulcorante diferente o agua. l. Distinguir entre la estructura de la sacarosa y la fructosa[l] 2.Uso del gráfico de la figura 12 para comparar y contrastar la acumulación de grasa corporal en los cuatro grupos. Los estudios investigaron el papel de la glucosa y la fructosa en el desarrollo de células de cáncer de páncreas. Cáncer de páncreas Las células se cultivaron en concentraciones iguales de cada azúcar y se midió la absorción de cada una en las vías productoras de ribosa. El gráfico de la figura 13 muestra el rango de absorción de azúcares y el valor medio. 3.Discutir si los resultados proporcionan evidencia clara de una diferencia en la absorción de los dos azúcares. 4.Determinar qué azúcar se utiliza principalmente en la producción de ribosa por las células de cáncer de páncreas.[l] Enlace O-glucosídicoDP/PAU DP/EVAU Los monosacáridos se unen entre sí para formar glúcidos complejos (ósidos). Esta unión es una reacción de condensación donde interaccionan el grupo hidroxilo del carbono anomérico de un monosacárido y un grupo hidroxilo de un carbono de otro monosacárido, quedando unidos por el oxígeno de uno de los dos grupos -OH y liberándose una molécula de agua. El enlace covalente así creado se denomina O- glucosídico y puede ser de dos tipos, α o β, según sea α o β la configuración del monosacárido que aporta al enlace el carbono anomérico La estructura de un enlace glucosídico se suele especificar escribiendo el tipo de enlace, α o β, seguido entre paréntesis por los números de los átomos de carbono implicados en él; el número que se escribe en primer lugar corresponde al átomo de carbono carbonílico. Disacáridos DP/EVAU DISACÁRIDOS DE MAYOR INTERÉS BIOLÓGICO Azúcar de consumo habitual. Se extrae de la caña de azúcar y remolacha. Sin carácter reductor. (α-D-glucosa) + (β-D-fructosa) α-D-Glucopiranosil β-D-fructofuranósido Enlace: dicarbonílico α (1→ 2) Azúcar de malta. Se obtiene por hidrólisis del almidón o glucógeno. Con carácter reductor. Fácilmente hidrolizable. (α-D-glucosa) + (α-D-glucosa) α-D-Glicopiranosil (1--- 4) α-D-Glucopiranosa Enlace: monocarbonílico α (1→ 4)  La unión de monosacáridos para formar disacáridos, oligosacáridos Disacáridos DP/EVAU y polisacáridos es un proceso anabólico catalizado por enzimas que requiere energía en forma de ATP. DISACÁRIDOS DE MAYOR INTERÉS BIOLÓGICO Azúcar de leche de mamíferos. Con carácter reductor. (β -D-galactosa) + (β-D-glucosa) Enlace: monocarbonílico β (1→ 4) No está en estado libre en la naturaleza. Resulta de la hidrólisis de la celulosa. (β -D-glucosa) + (β -D-glucosa) Enlace: monocarbonílico β (1→ 4) Oligosacáridos monosacáridos DP/EVAU oligosacárido Formados por la unión de 3-10 monosacáridos. Son componentes de la cara proteína externa de la membrana plasmática, aparecen unidos a lípidos (glucolípidos) o a proteínas (glucoproteínas), formando el Glucocalix. Desempeñan un papel importante en el reconocimiento celular. http://es.wikipedia.org/wiki/Membrana_plasm%C3%A1tica http://es.wikipedia.org/wiki/Glicoprote%C3%ADna  B.1.1.5. POLISACARIDOS COMO COMPUESTOS DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA Se abordan la naturaleza compacta del almidón en las plantas y del glucógeno en animales debido a la espiralización y ramificación durante la polimerización, la insolubilidad relativa de estos compuestos debido a su gran tamaño molecular y la facilidad relativa para añadir o retirar monómeros de alfa glucosa por condensación e hidrólisis para producir reservas de energía o movilizarlas.  DP/EVAU Polisacáridos. Son polímeros de monosacáridos unidos por enlaces O-glucosídicos. Según su composición Según su función ALMIDÓN HOMOPOLISACÁRIDOS DE RESERVA GLUCÓGENO DEXTRANOS Proporcionan energía. Formados por el mismo tipo de monosacárido.Largas CELULOSA cadenas lineales o ramificadas QUITINA PECTINAS HETEROPOLISACÁRIDOS HEMICELULOSAS ESTRUCTURAL AGAR - AGAR Proporcionan soporte y protección. Formados por GOMAS monosacáridos diferentes. MUCÍLAGOS PEPTIDOGLUCANOS GLUCOSAMINOGLUCANOS POLISACÁRIDOS ANIMALES: Glucógeno (polisacárido de reserva en células animales) GLUCÓGENO Formados por la unión de grandes cantidades Enlace de monosacáridos glucosídico 1-6 (ramificación) (fundamentalmente glucosas) en número Enlaces glucosídicos 1-4 indeterminado. Son macromoléculas, insolubles en agua, formadas por largas cadenas de miles de glucosas más o menos ramificadas. En las células animales se forma glucógeno, que se almacena en forma de gránulos en el citoplasma de las células del hígado y musculares, funcionando como reserva energética a corto plazo.  Almidón (polisacárido de reserva en POLISACÁRIDOS VEGETALES: células vegetales) ALMIDÓN CELULOSA Granos de almidón de células de patata Formado por dos macromoléculas: -Amilosa Formados por la unión -Amilopectina de grandes cantidades Cadena de glucosas sin ramificar de monosacáridos Se identifica en el laboratorio mediante la prueba de iodo (fundamentalmente (prueba del lugol) glucosas) en número En las células de las plantas se forman grandes granos de Cadena de glucosas ramificada indeterminado. almidón, que se almacenan en el interior de los cloroplastos o en orgánulos específicos (amiloplastos), en las semillas (arroz) o en tubérculos (patata). Son macromoléculas, insolubles en agua, Celulosa (polisacárido estructural en células vegetales) La celulosa no tiene ramificaciones. formadas por largas cadenas de miles de glucosas más o menos Fibras de celulosa, en ramificadas. paralelo, por puentes de H  Enlace 1→6 Polisacáridos (el almidón, el glucógeno o la celulosa) son polímeros de glucosas. 1 4 1 (ramificación) 6 6 A menudo son cadenas muy largas de miles o cientos de miles de glucosas y pueden tener ramificaciones. 5 4 1 4 1 4 1 4 Los enlaces glucosídicos pueden ser 1→ 4 (se forman 3 2 cadenas lineales sin ramificaciones) o 1→ 6 (aparecen ramificaciones). Enlaces 1→4 (Cadena lineal) La glucosa es el principal componente de estos polisacáridos: Glucógeno y almidón: Almidón (-glucosas) Glucógeno (-glucosas) Celulosa -glucosas)  DP/EVAU HOMOPOLISACÁRIDOS DE RESERVA. ALMIDÓN Células VEGETALES SERES VIVOS ENERGÍA que obtienen necesitan degradando GLUCÓGENO Células ANIMALES Glucógeno Almacena glucosa en el hígado. -[glucosa] en la sangre es alta, el páncreas libera la hormona insulina, la cual hace que el hígado capture glucosa de la sangre y las una entre sí para formar glucógeno, mediante reacciones de condensación. -[glucosa] en la sangre baja, el páncreas produce la hormona glucagón que hace que el glucógeno se hidrolice y libere glucosas a la sangre. ▪ Las personas diabéticas o no producen insulina (diabetes tipo I en personas jóvenes) o ésta no tiene efecto sobre el hígado (diabetes tipo II en adultos). glucógeno ▪ El glucógeno es una reserva energética a corto plazo; el glucógeno se hidroliza en el hígado y la Glucosa en sangre Glucosa en sangre glucosa se moviliza a través de la sangre demasiado alta demasiado baja rápidamente, pudiendo ser utilizada en la respiración aerobia y en la anaerobia, para producir ATP, en cualquier parte del cuerpo. ▪ El glucógeno se almacena en el hígado y en los insulina glucagón músculos. glucosas Liver from: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Leber_Schaf.jpg  GLUCÓGENO DP/EVAU Homopolisacárido de reserva enegética animal. Polímero α-D-glucosa en cadenas muy ramificadas de α-D-glucosa unidas por enlaces α(1→4) y puntos de ramificación en α(1→6) cada 8-12 monómeros (≈ amilopectina). Se almacena en forma de gránulos insolubles en los músculos y en el hígado. Se hidroliza a glucosa fácilmente y cuando se requiere. Gránulos de almidón B.1.1.6. ESTRUCTURA DE LA CELULOSA RELACIONADA CON SU FUNCIÓN COMO POLISACÁRIDO ESTRUCTURAL EN PLANTAS Se aborda la orientación alterna de los monómeros de beta glucosa, produciendo cadenas lineales que se pueden agrupar en haces y cadenas reticuladas con enlaces de hidrógeno.  CELULOSA -Compuesta de cadenas lineales de moléculas de glucosa beta unidas por enlace β-1,4 -Cada unidad de glucosa vuelta 180 grados en relación con la vecina. -Esta disposición permite la formación de puertes enlaces de hidrógeno entre moléculas de glucosa adyacentes. Microfibrillas: Las cadenas de celulosa individuales se alinean una al lado de la otra, formando haces conocidos como microfibrillas. Estas microfibrillas se mantienen unidas por enlaces de hidrógeno, creando una estructura fuerte y resistente.  Función estructural. Las paredes de las células vegetales se construyen a partir de fibras de celulosa ordenadas en capas. Sólo los hongos y algunos microorganismos (presentes en los aparatos digestivos de rumiantes y termitas) pueden digerir la celulosa Organización de las fibras de celulosa en la pared celular vegetal El algodón (cápsula fibrosa que protege a las semillas) es celulosa pura  DP/EVAU Homopolisacárido estructural vegetal. CELULOSA Polímero lineal de moléculas de β-D-glucosa unidas por enlaces β(1→4) Puentes de H intracatenarios entre glucosas de la misma cadena. Puentes de H intercatenarios entre cadenas → cadenas lineales → microfibrilla → fibra → pared celular Los Puentes de H (intra/intercatenarios) dan gran resistencia a la celulosa. Es insoluble en agua y difícilmente hidrolizable ( se hidroliza glucosa mediante las celulasas (Bacterias flora intestinal (herbívoros) y algunos protozoos(termitas) ( celobiosa/glucosa) Componente principal de la madera: Pared celular de las células vegetales https://www.gtush.com/  Homopolisacáridos. QUITINA Homopolisacárido estructural. Polímero lineal de moléculas de N-acetil-β-D-glucosamina unidas por enlaces β(1→4) Estructura similar a la de la celulosa → confiere a los organismos gran resistencia y dureza. Aparece en exoesqueleto de artrópodos y pared celular de los hongos. Habilidad : Visualización de moléculas DP Uso de un software de visualización molecular para comparar celulosa, almidón y glucógeno. Existe una amplia variedad de programas que permiten la visualización de moléculas, y entre ellos, Jmol. Este programa está presente en muchas webs en internet, como biotopics.co.uk. https://biomodel.uah.es/model3j/inicio.htm ACTIVIDAD 1) Visualiza la molécula de glucosa y de ribosa. ¿Cuáles de los colores (rojo, gris y blanco) representa a los átomos de C, H y O? 2) Visualiza la sacarosa. Señala con el cursor el enlace O-glucosídico, así como el carbono 2 de la glucosa y de la fructosa. 3) Visualiza la amilosa. Selecciona un fondo blanco. ¿Qué forma tiene la molécula? 4) Visualiza la amilopectina y el glucógeno. Localiza el enlace alfa(1-6) por donde se ramifica la molécula en cada uno de ellos. 5) Visualiza la celulosa. ¿Cuál es la principal diferencia respecto a los anterioriores polisacáridos?  HETEROPOLI SACÁRI DOS Son polisacáridos de dos o más clases de monosacáridos (o sus derivados) dif erent es, que se repit en periódicament e. PLANTAS Funciones est ruct urales o de def ensa. - Hemicelulosas - Pectinas - Agar-agar - Gomas - Mucílagos Se denominan mucopolisacáridos, y suelen ANI MALES asociarse a prot eínas para f ormar mucinas = prot eoglucanos. - Ácido hialurónico - Condroitina - Heparina  B.1.1.7. PAPEL DE LAS GLICOPROTEÍNAS EN EL RECONOCIMIENTO CÉLULA-CELULA Función de las glucoproteínas en el reconocimiento entre células Se abordan como ejemplo los antígenos ABO.  GLUCOPROTEINAS Compuesta de polipéptidos (proteínas) con glúcidos (oligosacáridos: glúcidos formados por más de 2 monosacáridos) unidos. Son un componente de la membrana plasmática de las células animales, situada en la parte externa de la célula. La glucoproteína en la superficie de una El reconocimiento de célula a célula ayuda con la organización célula es reconocida por receptores en la de los tejidos. superficie de otra célula Permite que detectar células extrañas o infectadas GLUCOPROTEINAS AB0 Los glóbulos rojos tienen glicoproteínas en sus membranas que no tienen una función conocida, pero que afectan la transfusión de sangre Los oligosacáridos se denominan O, A y B. Si un receptor recibe una transfusión con el grupo incorrecto, provoca una respuesta inmunitaria denominada aglutinación, seguida de una hemolisis donde los glóbulos rojos son destruidos y la sangre puede coagular en los vasos sanguíneos La glucoproteína O no causa problemas de rechazo, ya que tiene la misma estructura que A y B con un monosacárido menos, por lo que no se reconoce como extraña. IMAGEN: trasplantealdia.pulsointeractivo.com