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CLASE TEÓRICA N° 1 CARBOHIDRATOS Y LÍPIDOS Cátedra de Biología Celular INTRODUCCION • Que es Medicina? Ciencia Proceso Salud enfermedad Objeto de estudio Diagnóstico Tratamiento Cuidado O BJ ET IV OS BIOLOGIA CELULAR Bioquímica Histologia Fisiología Genética Microbiologia Parasitologia Virología Patología Etc. RESULTADO DE APRENDIZAJE Y CONTENIDOS CARBOHIDRATOS ESTRUCTURA. CLASIFICACIÓN. FUNCIONES Resultado de Aprendizaje Describe la estructura, propiedades, clasificación, metabolismo y función de las biomoléculas que le permitan comprender su importancia en la estructura y función de los seres vivos, de acuerdo a investigaciones publicadas en textos y revistas científicas. LÍPIDOS ESTRUCTURA. CLASIFICACIÓN. FUNCIONES CONTENIDOS CARBOHIDRATOS CLASIFICACIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS ALDOSAS CETOSAS Monosacáridos CARBOHIDRATOS Polisacáridos Pentosas Hexosas Ribulosa Ribosa Desoxi- rrribosa Glucosa Fructosa Galactosa Sacarosa Lactosa Maltosa Maltotrios a Estaquiosa Inulina Homopoli- sacáridos Heteropo- lisacáridos Glucógen o Almidón Celulosa Quitina Verbascosa Reserva Estructural Glucocon- jugados Mucopoli sacáridos (GAGs) Proteo- glucanos Gluco- proteínas Gluco- lípidos Oligosacáridos Disacáridos otros Xilulosa ESTRUCTURA DE LOS CARBOHIDRATOS MONOSACARIDOS (3 – 8 C) ALDOSAS CETOSAS Glucosa Fructosa Gliceraldehido Dihidroxiacetona C 2 H 2n O n Triosas (CH 2 O) 3 Tetrosas (CH 2 O) 4 Pentosas (CH 2 O) 5 Hexosas (CH 2 O) 6 Heptosas (CH 2 O) 7 Octosas (CH 2 O) 8 Ribosa Ribulosa Galactosa Eritrulosa Eritrosa FUNCIONES DE MONOSACÁRIDOS Azúcar Fuente Importancia Bioquímica Importancia Clínica D-Glucosa Jugos de frutas, hidrólisis del almidón. azúcar de caña o de remolacha, maltosa y lactosa El principal combustible metabólico para los tejidos Se excreta en la orina (glucosuria) en la diabetes mellitus mal controlada, como resultado de hiperglucemia D-Fructosa Jugos de frutas, miel, hidrólsis de azúcar de caña o de remolacha e inulina. Se metaboliza fácilmente por medio de la glucosa o de manera directa La intolerancia hereditaria a la fructosa lleva a acumulación de fructosa e hipoglucemia D-Galactosa Hidrólisis de lactosa Se metaboliza fácilmente a glucosa, se sintetiza en la glándula mamaria para la síntesis de lactosa en la leche. Un constituyente de glucolípidos y glucoproteínas La galactosemia hereditaria como resultado de fallas para metabolizar galactosa lleva a cataratas D-Manosa Hidrólisis de gomas manano vegetales Constituyente de glucoproteínas Impide adhesión de algunas enterobacterias a la célula ESTRUCTURA DE LOS CARBOHIDRATOS OLIGOSACARIDOS ( 2 – 10 MONOSCARIDOS) DISACARIDOS Sacarosa( G + F) Lactosa (G + Gal) Maltosa (G + G) Trehalosa (G + G) Celobiosa (G + G) TRISACARIDOS Rafinosa (Gal + G + F) 2-10 unidades de manosa Mananos Estaquiosa (2G + Gal + F) DISACÁRIDOS Azúcar Fuente Importancia Clínica Sacarosa Azúcar de caña y de remolacha, sorgo y algunas frutas y verduras La deficiencia o ausencia genética de Sacarasa, conduce a la intolerancia a la sacarosa, generando diarrea y flatulencia desde recién nacidos Lactosa Leche La ausencia de lactasa (alactasia) de origen genetico, o deficiencia en edad posterior (Hipolactasia) conduce a la intolerancia a la lactosa ocasionando diarrea y flatulencia Celobiosa Hidróloisis de celulosa Maltosa Hidrólisis enzimática del almidón; cereales germinados y malta Lactulosa Leche calentada, principalmente sintética Las bacterias intestinales la fermentan. Se usa como como laxante osmótico leve Trehalosa Hongos macroscópicos (champiñones) En personas con ausencia o deficiencia de trehalasa ocasiona diarreas semejantes a enfermedad celiaca, enfermedad de Crohn, intolerancia a lactosa, etc ESTRUCTURA DE LOS CARBOHIDRATOS POLISACARIDOS (> 10 MONOSACÁRIDOS) Almidón Glucógeno Celulosa Quitina ESTRUCTURA DE LOS CARBOHIDRATOS DERIVADOS • Desoxiazúcares • Inositoles • Glucuronato • Acido Ascórbico • Aminoazúcares • Aminoazucares ácidos • Acido siálico Acido sialico N-acetil neuramínico Acido Ascórbico Desoxirribosa Mioinositol Glucuronato Aminoazúcares Glucosamina Galactosamina Aminoazucares acidos N-acetil muramico ESTRUCTURA DE LOS CARBOHIDRATOS DERIVADOS Heparina Acido hialurónico Condroitinsulfato Grupos sanguineos Gram+ Gram- Antígeno B Antígeno A Antígeno O Peptidoglucano Pared celular bacteriana Azúcar Composición Rol significancia Almidón Amilosa Amilopeciina Linear, glucosa (α 1→ 4) glucosa (α 1→ 4) con enlace ramificado glucosa (α 1→ 6) ramificado cada 24-30 residuos Energía de almacenamiento en plantas, principal carbohidrato de la dieta en humanos Glucógeno glucosa (α 1→ 4) con enlace ramificado glucosa (α 1→ 6) ramificado cada 24-30 residuos ramificado cada 8-12 residuos Energía de almacenamiento en animales, parte de la dieta humana Celulosa glucosa (β 1→ 4) Estructural en pared celular de células vegetales, fuente fibras en la nutrición humana Dextranos glucosa (α 1→ 6), con ramificación (α 1→ 3). Estructural en bacterias Acido hialurónico 4) GlcA(β 1→ 3) GlcNac(β1 Estructural, en matriz extracelular de piel y tejidos conectivos Peptidoglucano 4) Mur2Ac(β 1→ 4) GlcNac(β1 Forma la pared celular bacteriana, y tejidos conectivos en humanos POLISACÁRIDOS Y DDERIVADOS FUNCIONES BASICAS DE LOS CARBOHIDRATOS • Fuente de energía • Glucoproteinas participan en: reconocimiento celular, fecundación, respuesta inmune • Participa en la biosíntesis de Ácidos grasos y Aminoácidos • Formación de moléculas complejas: Vitamina C, antibióticos • Aporte de fibra en la dieta • Estructural: Péptido glucanos, quitina, celulosa s Homeostasis de Glucosa Rol de insulina y glucagon Estimula entrada de glucosa a músculo y tejido adiposo Insulina Estimula formación de glucógeno Páncreas Tissue cells Glucosa Glucógeno Hígado Glucosa sanguínea ↓ hacia nivel normal DESBALANCE BALANCE: Nivel de glicemia (cerca de 70 -110 mg/dl) Páncreas DESBALANCE Glucosa Glucógeno Hígado Estimula degradación de glucógeno Glucosa sanguínea ↑ a nivel normal Glucagon 15 mg/dL En ayuno Posprandial 2-3 h posterior a comidas Normal 170 - 110 165 - 200 120 – 140 Intolerancia a G > 110, <126 185 - 230 140 – 160 Diabetico ≥ 126 220 - 300 > 200 Adaptado de ADA. 2021 G ↓ G ↑G + + • Tambien participan de manera general las llamadas contrarreguladoras de insulina: • Adrenalina • Cortisol • aCTH • TSH • STH, etc. Que sabe de diabetes LIPIDOS Generalidades • Formadas básicamente por C, H, y O, pero en porcentajes mucho menores que en carbohidratos. • Pueden contener P, N, S • Son insolubles o poco solubles en agua pero miscibles en disolventes orgánicos, como éter, cloroformo, benceno, etc. • Derivados por esterificación y otras modificaciones de ácidos grasos monocarboxílicos • Derivados por aposición y posteriores modificaciones de unidades isoprenoides Estructura de Triacilgliceridos (TAG) y fosfolípidos (PL) C C O H H C H C C O H H C H O O C (CH2)n O CH3 C (CH2)n O CH3 P O R O HH H H O O C (CH2)n O CH3 C (CH2)n O CH3 α γ β Ácidos grasos (AG) • Cadena corta < 6 C • Cadena media 6 – 12 C • Cadena larga 13 – 20 C • Cadena muy larga ≥ 22 C Influyen sobre su forma de transporte desde sistema gastrointestinal a los tejidos y compartimentos celulares, así como sobre sus procesos metabólicos Los AG de cadena corta y media de la dieta difunden al hígado por vena Porta hepática, y son solubles en plasma sanguíneo En β oxidación, difunden directamente a través de la membrana mitocondrial interna y llegan hasta la matriz mitocondrial Los AG de cadena larga de la dieta son empaquetadas como TAG y forman parte de quilomicrones y se transportan al hígado por sistema linfático y luego sanguíneo, en esta última son transportadas unidas a la albúmina Cruzan membrana mitocondrial interna únicamenteayudados por carnitina Las de cadena muy larga son catabolizadas en peroxisomas Panini, S. 2018. Medical Biochemistry. Thieme. NY. USA O C (CH2)n O CH3 AG + Alcohol (glicerol) Estructura del colesterol y esteres de colesterol COLESTEROL ESTER DE COLESTEROL HO OC(CH2)n O H3C Ester de colesterol dietario Colesterol esterasa pancreática Colesterol libreÁcidos grasos Sales biliares Micela mixtaMAG Lisofosfatidos Absorción en células intestinales Estructura del anillo Ciclopentanoperhidrofenantreno FUNCIONES BASICAS FUNCIONES Almacenamiento y suministro de energía Combustible de alto valor calórico, pero solo admiten degradación aeróbica (respiración) Estructural Forman las membranas plasmáticas de los seres vivos, recubren órganos, le dan consistencia y protección mecánica Mensajeros químicos y señalización Esteroides, retinoides, prostaglandinas, leucotrienos, tromboxanos, calciferoles, vitaminas liposolubles Transportadora Lipoproteinas, Acidos biliares Aporte de Acidos Grasos Esenciales Linoleico (Ѡ 6) Linolénico (Ѡ 3) https://www.clinicalkey.es/#!/content/book/3-s2.0-B9780323296168000256?scrollTo=%23f0020 Glucosa Lactato Glucosa Dihidroxicetona -fosfato Lactato Piruvato Glicerol-3-fosfa to Glicerol-3-fosfato deshidrogenasa Reacciones gluconeogénicas Triacilglicerol Reacciones glucolíticas RELACIÓN ENTRE GLUCOSA Y TRIACILGLICEROL Glucosa sanguínea) Enlaces moleculares se rompen ATP Energia necesaria Energía almacenda Corto plazo Largo plazo Glucógeno Triacilglicerol (grasa) Energía no necesaria https://www.clinicalkey.es/#!/content/book/3-s2.0-B9780323296168000256?scrollTo=%23f0020 Clasificacion • Naturaleza de Cadenas hidrocarbonadas • Saturados : Solo con enlaces simples • Insaturados: presentan dobles enlaces • Derivados • Hidrólisis alcalina (Saponificación) • Saponificable • Acidos grasos • Lípidos simples • Gliceridos (acigliceroles) • Ceras • Lípidos complejos • Glicerolípidos • Esfingolípidos • Esfingomielinas • Cerebrósidos • Gangliosidos • Hidrólisis alcalina (Saponificación) • No Saponificable (derivados del isopreno) • Terpenos • Retinoides • Carotenoides • Esteroides • Esteroles • Hormonas esteroideas • Sales y ácidos biliares • Eiocosanoides • Prostaglandinas • Tromboxanos • Leucotrienos CLASIFICACIÓN G lic er ol ácido graso ácido graso ácido graso ácido graso ácido graso PO4 G lic er ol R LIPIDOS SIMPLES Triacilgliceroles LIPIDOS COMPLEJOS Glicerofosfolípidos Fosfolípidos Esfingofosfolípidos Glucolípidos E sf in go si na RPO4 ácido graso E sf in go si na Azúcar ácido graso A lc oh ol ácido graso Ceras AG + Alcohol (Glicerol) AG + Alcohol + Otro tipo de molécula ACIDOS GRASOS SATURADOS Vs. INSATURADOS ACILGLICEROLES c) TAG con ác. grasos insaturados • Son casi el 90-95% de los lípidos presentes en los alimentos y en nuestros cuerpos, y constituyen las reservas de grasas. – Las cadenas hidrocarbonadas de los ác. grasos son eficientes para almacenar energía. – Se almacenan TAG en los adipocitos. – Se produce ATP por la oxidación de los ácidos grasos. • Producción de Calor: – Los ác. grasos son oxidados para proveer calor. • Aislamiento: – Sirve como aislante térmico en los tejidos subcutáneos. GLICEROFOSFOLIPIDOS ESFINGOFOSFOLÍPIDOS Ceramida GLUCOLÍPIDOS https://chem.libretexts.org/Courses/Eastern_Wyoming_College/EWC%3A_CHEM_2300_-_I ntroductory_Organic_(Budhi)/6%3A_Lipids/6.4%3A_Membranes_and_Membrane_Lipids https://chem.libretexts.org/Courses/Eastern_Wyoming_College/EWC:_CHEM_2300_-_Introductory_Organic_(Budhi)/6:_Lipids/6.4:_Membranes_and_Membrane_Lipids https://chem.libretexts.org/Courses/Eastern_Wyoming_College/EWC:_CHEM_2300_-_Introductory_Organic_(Budhi)/6:_Lipids/6.4:_Membranes_and_Membrane_Lipids ESTEROIDES – Hormonas sexuales • Progesterona (gestágeno), • Estradiol (Estrógeno), • Testosterona (andrógeno) – Esteroles • Colesterol • 7-dehidrocolesterol y Ergosterol: + luz = vit. D https://oncohemakey.com/introductio n-to-the-endocrine-system/ https://oncohemakey.com/introduction-to-the-endocrine-system/ https://oncohemakey.com/introduction-to-the-endocrine-system/ Los carbohidratos y lípidos, forman el principal material de reserva energética, almacenados en el hígado y el tejido adiposo, respectivamente. Los carbohidratos y lípidos, cumplen un papel estructural, en las paredes celulares y las membranas celulares, resepctivamente. Los glucolípidos y glucoproteínas cumplen una función de reconocimiento celular. CONCLUSIONES Deben realizar las tareas y los materiales subidos en el aula virtual. Gracias por su atención……….. Preguntas
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