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DEFINICION IMPORTANCIA Proporcionan calorías necesarias para la producción de energía (se aconseja que entre el 45 y el 65% de las calorías que ingerimos cada día provengan de ellos) El cuerpo los necesita para mantener su actividad, para el cumplimiento de las tareas diarias incluyendo el trabajo físico. El sistema digestivo convierte los carbohidratos en glucosa, que luego utiliza como energía para tejidos, órganos y células. También desempeñan un papel vital en el funcionamiento de nuestro metabolismo y en la oxidación de proteínas y grasas. Son biomoléculas, formadas por C, H y O, en el organismo contribuyen en el almacenamiento y obtención de energía de forma inmediata C. Simples: • Son mono y disacáridos que se digieren rápidamente convirtiéndose en glucosa (proporcionan energía a nuestro organismo de manera inmediata) • Contienen menor cantidad de vitaminas y minerales C. Complejos: • Poseen una estructura que se compone de tres o más azúcares, que forman una larga cadena. • Tardan más tiempo en convertirse en glucosa y ser asimilados por el organismo (nos brindan energía a largo plazo). • Deben conformar la mayor parte de la dieta en comparación con los carbohidratos simples • Contienen fibra, vitaminas y minerales que cuentan con un valor nutricional más alto Su fórmula general es: (CH2O)n n ≥ 3 Ej. Glucosa = C6H12O6 Clase 2 FORMADOS A PARTIR DE LOS GRUPOS CETONA Y ALDEHIDOS MACRONUTRIENTES ENERGICOS APORTAN 4KCAL/GR CARBOHIDRATOS SON BIOMOLECULAS ORIEN VEGETAL CELULOSA Y ALMIDON ORIGEN ANIMAL GLUCOGENO CARACTERISTICAS FISICAS CARACTERISTICAS QUIMICAS La presencia de tantos OH le confiere la capacidad de formar puentes de hidrógeno y por ello son solubles en agua. Los de alto peso molecular como los polisacáridos no son solubles en agua a menos que se utilice calor. • Son insolubles en disolventes orgánicos. • Son cristales. • Disueltos en agua presentan rotación óptica que al ser medida sirve para identificar unos de otros. Cumplen funciones energéticas, el ahorro de las proteínas, la regulación del metabolismo de las grasas y el aspecto estructural. 1. Oxidación El grupo aldehído puede oxidarse para formar el ácido correspondiente. El grupo OH terminal también puede sufrir oxidación. 2. Reducción Tanto los grupos aldehídos como los cetónicos pueden reducirse al alcohol correspondiente. Por ejemplo la glucosa y la fructosa dan por reducción el alcohol sorbitol. 3. Pueden sufrir fermentación o sea formar alcohol y CO2 Ejemplos la glucosa, fructosa y manosa que contribuyen a formar diferentes bebidas alcohólicas comerciales a partir de alimentos como la caña y el centeno. ENLACES A Y B (ALFA Y BETA) • Los disacáridos (maltosa, la lactosa y la sacarosa) se producen cuando se combinan químicamente dos monosacáridos • Un monosacárido se combina con otro y forma un acetal. • Para sintetizar disacáridos, el átomo de carbono anomérico (átomo de carbono 1) de uno de los monosacáridos reacciona con un grupo -OH del cuarto o sexto átomo de carbono de otro monosacárido. Se forma un enlace acetálico de cualquier carbohidrato, pero se suele llamra enlace glucosídico. • Los enlaces glicosídicos también se denominan alfa o beta, dependiendo de si el átomo de oxígeno en el acetal está debajo (alfa) o encima (beta) del anillo. • Los enlaces alfa son fáciles de hidrolizar por lo que se utilizan como reserva de energía, aquí encontramos el glucógeno, el almidón y el dextranos. • Los enlaces beta son mas estables, y por tanto más difíciles de romper, y se utilizan para formar estructuras estables (celulosa, pectina y quitina). Oxidación es el proceso químico mediante el cual una molécula, átomo o ion pierde electrones(o hidrógenos). Como reducción designaremos al proceso opuesto Formas Representativas de los Carbohidratos La celulosa posee enlaces beta 1-4, por lo cual no puede ser digerida en el tracto digestivo humano. Algunos animales como las termitas presentan bacterias simbiontes en su tracto digestivo que poseen (celulasas) para la digestión de la celulosa. Rumiantes, como la vaca poseen en su tracto digestivo (retículo y rumen) bacterias, protozoos y hongos que intervienen en la hidrolisis de la celulosa. MACKENNE En las aldosas, señala al grupo CHO con un círculo y los grupos OH con una pequeña línea horizontal Si el grupo -OH del último carbono quiral se dispone hacia la derecha del observador, el monosacárido se nombra como D; si se orienta hacia la izquierda del observador, se trata de un miembro de la serie L. En aminoácidos hará referencia al grupo amino (NH2) Actividad óptica Si el compuesto, que puede ser dextrógiro o levógiro además, desvía el plano de la luz polarizada hacia la derecha o hacia la izquierda, se representará con (+) o (-) respectivamente. HAWORT La proyección de Haworth es una orma común de representar la fórmula estructural cíclica de los monosacáridos con una perspectiva tridimensional simple. LOS MONOSACARIDOS Son glúcidos o hidratos de carbono mas sencillos. Quimicamente constituidos por una cadena de polialcoholes con un grupo aldehído o cetona, y por ello no pueden descomponerse mediante hidrolisis. Los monosacáridos, gracias a su grupo aldehído o cetona pueden reducir al cu+3 , conocid como la prueba felhing. Su función es enérgica, solubles en agua y forman cristales blancos que con el calor pueden caramelizarse. OLIGOSACARIDOS Los oligosacáridos son polímeros de hasta 20 unidades de monosacáridos (>20 es polisacarido). • La unión de los monosacáridos tiene lugar mediante enlaces glicosídicos, un tipo concreto de enlace acetálico. • Los más abundantes son los disacáridos, Los enlaces alfa son fáciles de hidrolizar por lo que se utilizan como reserva de energía, aquí encontramos el glucógeno, el almidón y el dextranos. Los enlaces beta son mas estables, y por tanto más difíciles de romper, y se utilizan para formar estructuras estables (celulosa, pectina y quitina). Sacarosa (sacarasa) ---------- glucosa + fructuosa Maltosa (maltasa)------------glucosa + glucosa Lactosa (lactasa)------------- glucosa + galactosa Acción de las disacaridasas. La sacarasa y lamaltosa son alfa disacaridasas, en tanto la lactasa es una beta disacaridasa. Glucoproteinas: Los oligosacáridos pueden unirse a las proteínas de dos formas: 1. mediante un enlace N- glicosídico a un grupo amida de la cadena lateral del aminoácido asparagina 2. mediante un enlace O- glicosídico a un grupo OH de la cadena lateral de los aminoácidos serina o treonina. Se establece entre dos grupos hidroxilos OH de diferentes monosacáridos en esta unión se pierde una molécula de agua Se establece entre un grupo de hidroxilos OH de un monosacárido y un compuesto aminado. Forma aminoazucares Glucoproteínas Glucolípidos Los oligosacáridos se unen a los lípidos mediante un enlace O-glicosídico a un grupo OH del lípido. NOTA: Los oligosacáridos que forman parte de los glicolípidos y glicoproteínas que se encuentran en la superficie externa de la membrana plasmática tienen una gran importancia en las funciones de reconocimiento en superficie. Lipopolisacarido de membrana bacteriana Son dianas de los anticuerpos producidos por el sistema inmunitario en respuesta a la infección bacteriana Glucolípidos Presentes en la cara externa de la membrana plasmática Ej. Antígenos sanguineos Entre las funciones que llevan a cabo los oligosacáridos unidos a lípidos o a proteínas de la superficie celular caben destacar: 1. Los oligosacáridos unidos a lípidos o a proteínas de la superficie celular determinanmuchas veces la individualidad antigénica tanto del tipo de tejido como del propio individuo. Así, las sustancias que determinan la especificidad del grupo sanguíneo de la superficie del hematíe son oligosacáridos complejos. Muchos antígenos tumorales son oligosacáridos de la superficie celular. 2. El complemento glicídico de las glicoproteínas varía también en función del desarrollo ontogénico de los tejidos. 3. La interacción de ciertos agentes patógenos (bacterias y virus) con las células huésped tiene lugar a través de las glicoproteínas. Ejm: “Spikes” del SarsCov 2 son glucoproteinas. Los 4 grupos sanguíneos están determinados por los oligosacáridos que se encuentran unidos a los lípidos o a las proteínas de la cara externa de las membranas de los eritrocitos Entre las funciones que llevan a cabo los oligosacáridos unidos a proteínas que se encuentran disueltas en el citoplasma celular caben destacar: 1. Función estructural : La presencia del oligosacárido puede participar en el proceso de plegamiento correcto de la molécula, como en el caso de la inmunoglobulina G. Además, confiere mayor estabilidad a las proteínas de membrana, ya que al ser muy polares, facilitan su interacción con el medio. 2. En muchos casos, el oligosacárido que se une a la estructura de la proteína determina el destino de la proteína sintetizada (targeting): glicoproteína de la membrana, proteína de secreción o proteína específica de un orgánulo determinado (figura inferior). 3. Los residuos de ácido siálico, además de aportar numerosas cargas negativas a las proteínas, también las protegen de la acción de proteasas (proteínas que destruyen otras proteínas). 4. En los peces que habitan en latitudes polares, existe una proteína anticongelante presente en elevada concentración en los líquidos corporales de estos animales, y que se une a una gran cantidad de residuos de carbohidrato Polisacáridos Almidón 4 Glucógeno Celulosa Quitina PEPTIDOGLUCANOS GLUCOSAMINOGLUCANOS HISTORIA EL TERMINO OXIDACION COMENZO A USARSE PARA INDICAR QUE UN COMPUESTO INCREMENTABA LA PROPORCION DE ATOMOS DE OXIGENO IGUAMENTE, SE UTILIZO EL TERMINO DE REDUCCION PARA INDICAR UNA DISMINUCION EN LA PROPORCION DE OXIGENO . La quitina (del griego quitón o túnica) es un carbohidrato que forma parte de las paredes celulares de los hongos, del resistente exoesqueleto de los artrópodos y algunos órganos de otros animales El peptidoglucano o mureína son cadenas de aminoazúcares unidas entre sí por péptidos de bajo número de aminoácidos, para formar una trama que rodea a la membrana plasmática y da forma y resistencia osmótica a la bacteria Los glucosaminaglicanos, antiguamente llamados mucopolisacáridos.Son cadenas largas y no ramificadas de eteropolisacáridos, (azúcar ácido - aminoazúcar)n. Estructurales: sulfatos de condroitina y el ácido hialurónico. De secresión: Heparina. Se encuentran en los tejidos conectivos reteniendo agua, forman gel.
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