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{Glúcidos / Hidratos de carbono} 1 🥯 {Glúcidos / Hidratos de carbono} Estructura de glúcidos. • Son uno de los 3 macronutrientes que existe. Están presentes en los tejidos vegetales y animales, también formando parte de moléculas complejas que cumplen diversas funciones. Pueden digerirse, absorberse y utilizarse por otro organismo como fuente de energía y como sustrato de síntesis de los hidratos, las grasas y las proteínas necesarias para mantener la integridad de las células y sistemas. • Compuestos por Carbono, Hidrogeno y Oxigeno. Composición química de los glúcidos. • Químicamente son polialcoholes que poseen función aldehído o cetona. Monosacáridos. Son aquellos glúcidos que no pueden ser hidrolizados a moléculas más pequeñas, por ejemplo, glucosa, fructosa, galactosa, etc. Pueden subdividirse por: - La cantidad de carbono que contiene su estructura en: triosas, tetrosas, {Glúcidos / Hidratos de carbono} 2 pentosas, hexosas, heptosas. - Algunos ejemplos: la glucosa es un aldohexosa, la ribosa es una aldopentosa, la fructosa es una cetohexosa. Los monosacáridos más sencillos son triosas, así existe una aldotriosa, el gliceraldehído y una cetotriosa, la dihidroxiacetona. Se caracterizan por poseer átomos de carbono asimétricos, esto es, átomos de carbono unidos por sus valencias a cuatro grupos funcionales o átomos diferentes. Isomería. Formación de compuestos que tienen el mismo número de átomos de carbono pero distinta configuración espacial según la diferente disposición en el espacio de sus valencias unidas a grupos funcionales o átomos y que se denominan ISOMEROS. • De función: La fructosa y glucosa poseen la misma fórmula molecular pero difieren en su fórmula estructural. EJ: C6H12O6 El doble enlace se encuentra en D-GLUCOSA en el primer C y D- FRUCTOSA en el segundo C. • Epímeros: Son aquellos isómeros que difieren entre sí en la configuración alrededor de un sólo átomo de carbono. EJ: D-GLUCOSA posee el OH( en la derecha) en su segundo carbono mientras D-MANOSA lo tiene en su izquierda. • Serie D y L: ⚠ Principalmente concepto de carbono asimétrico: Es aquel carbono que se encuentra a unido a 4 diferentes átomos o grupos de átomos. • Serie D: Cuando el hidroxilo del carbono asimétrico más alejado de la función aldehído o cetona está situado a la derecha. Serie L cuando está situado a la izquierda. - Las letras D y L que se anteponen al nombre de los glúcidos, indican una serie o familia. - Se determinan por convención, con relación a la configuración del gliceraldehído. {Glúcidos / Hidratos de carbono} 3 • Enantiómeros: Un monosacárido de la serie D es una imagen espejo de otro de la serie L, si poseen el mismo número de átomos de carbono. • Isomería óptica: La dirección de la rotación es independiente de las propiedades estereoquímicas del azúcar. D(-) Dextrorotatorios D(+)Dextrogiro L(-) Levorotatotios L(+) Levogiro Unión hemiacetálica de los monosacáridos. • Las pentosas y hexosas se ciclan para formar anillos, y alcanzar una estructura más estable. Los aldehídos y cetonas forman con los alcoholes hemiacetales. • Los monosacáridos forman hemiacetales intramoleculares. - GLUCOSA: La función aldehído C1 se une al -OH del C5, dando un anillo heterocíclico piranósico. Esta estructura justifica la existencia de las formas alfa y beta y el fenómeno de mutarrotación. - FRUCTOSA: En el caso de la fructosa, el grupo cetona (C2) puede reaccionar con el -OH (C5) para formar un hemiacetal intramolecular. Concepto de carbono anomérico. • Podemos observar que aparece un nuevo carbono asimétrico: carbono anomérico. El OH de C anomérico puede rotar libremente. Si se halla del mismo lado del OH determinante de la serie a la cual pertenece el monosacárido, este se designa como alfa, de lo contrario será beta. Disacáridos de importancia biológica. Se forman por la unión de dos monosacáridos con pérdida de una molécula de agua. La unión de los monosacáridos se denomina unión glucosídica y consiste en la reacción del OH del Carbono anomérico con el OH presente en la {Glúcidos / Hidratos de carbono} 4 estructura de otro monosacárido dando como resultado un acetal. El poder reductor es alto ya que aún puede realizar funciones por sus OHs. Sacarosa: Unión alfa-1 (glucosa) → beta-2 (fructosa) Lactosa: Unión beta1→ 4, como la unión se realiza en el C4 no se nombra alfa o beta. Disacáridos: poder reductor. - Es mayor cuando hay mayor cantidad de OH en el ciclo en posición 4 Polisacáridos: clasificación química y nutricional. Son polímeros de condensación de los monosacáridos. Son: Compuestos amorfos, blancos, insípidos insolubles en agua o forman dispersiones coloidales no reductores. Son fácilmente hidrolizables. En general cumplen función de sostén y reserva energética. Son macromoléculas de elevado peso molecular. Estructura de los principales homopolisacáridos: Glucógeno, almidón, celulosa. Almidón: Reserva nutricia de vegetales, polímero que sólo produce glucosa por hidrólisis. Está formado por una cadena a-glucosídica. Posee dos constituyentes principales: - Amilosa (15-20%) , homopolisacáridos lineal. - Amilopectina (80-85%) lineal ramificado. Celulosa: Principal constituyente de la pared celular de las plantas. - Son B-D-glucopiranosas unidad por enlaces B(1→4) para formar largas cadenas lineales estabilizadas por uniones puente de hidrógeno. No puede ser digerida por el hombre. Heteropolisacáridos: características generales. Son sustancias que, por hidrólisis, dan lugar a varios tipos distintos de monosacáridos o de derivados de éstos. -Algunos ejemplos son: • {Glúcidos / Hidratos de carbono} 5 Pectina: Componente de la pared celular de los tejidos vegetales. Abunda en la manzana, pera, ciruela y membrillo. Posee una gran capacidad gelificante que se aprovecha para preparar mermeladas. • Agar-agar, goma arábiga. Descripción de proteoglicanos y glicoproteínas. Son proteínas conjugadas con oligosacáridos mediante uniones O-o N- glucosídicas. Tienen menor cantidad de glúcidos que de proteínas. Son glicoproteínas: - Casi todas las proteínas de la externa de la membrana plasmática de células animales. - La mayor parte de las proteínas plasmáticas. - Hormonas - Muchas enzimas - Proteínas de mucosa digestiva, respiratoria, genital. Son proteoglicanos: Formados por cadenas de glicosaminoglicanos (GAG ´s) unidos a proteínas por enlaces O- o N-glucosídico. - Son polímeros lineales formados por la sucesión de unidades estructurales disacáridos. - Suelen contener grupos sulfato - Se comportan como polianiones debido a la presencia de grupos ionizables -COO- y -SO3- - Reserva de agua e iones - Lubricantes de articulaciones (líquido sinovial) - Gran viscosidad y elasticidad. - Filtro o tamiz para grandes moléculas y bacterias (líquido sinovial e íntima arterial) - Resistencia a la compresión (sinovial y cartílago de articulaciones) - Organogénesis - Cicatrización de heridas - Organización del colágeno. Heteropolisacáridos: Proteoglicanos Glicoproteínas {Glúcidos / Hidratos de carbono} 6 Contienen ácido urónico No lo contienen Predomina la cadena lineal glucídica sobre el volumen de la proteína. Predomina la porción proteica Las cadenas glucídicas son lineales y se disponen en forma radiada desde los pequeños núcleos de proteína Las cadenas son cortas (oligo) y pueden ser ramificados Función estructural Marcadores o señalizadores Fibra dietaría Componentes vegetales que no son hidrolizados por las enzimas presentes en nuestro tracto digestivo. Homopolisacárido: Celulosa Heteropolisacáridos: Hemicelulosas, pectinas, gomas, mucílagos y lignina. Fibra dietaría: Clasificación. Clasificación: - De acuerdo a su capacidad de hidratarse y formar geles en un medio acuoso. SOLUBLES: Gomas, pectinas, mucílagos y algunas hemicelulosas. - Función: Retiene agua y se transforma en gel durante el proceso de digestión, y retarda la absorción de nutrientesdesde el estómago y los intestinos. - Fuentes alimentarias: legumbres, avena, cebada, nueces, semillas y algunas frutas y hortalizas. INSOLUBLES: Celulosa, hemicelulosas y lignina. - Función: Acelera el paso de los alimentos desde el estómago al intestino aumentando la motilidad gastrointestinal, y agrega volumen a las haces. - Fuentes alimentarias: salvado, trigo, algunas hortalizas y los granos enteros.
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