GLÚCIDOSGLÚCIDOSLos glúcidos, carbohidratos, «hidratos de carbono» o

sacáridos, son moléculas orgánicas compuestas por C, H y O. Se encuentran casi de manera exclusiva en alimentos de origen vegetal (legumbres, harinas, verduras y frutas) y también en algunos tejidos animales, como LACTOSA (leche y derivados) y GLUCÓGENO (en el hígado).

Sirven como fuente de energía para todas las actividades celulares vitales. Aportan 4.5 kcal/gramo y son considerados macro nutrientes energéticos al igual que las grasas.

Son la forma biológica primaria de almacenamiento y consumo de energía.

ClasificaciónClasificación

•Monosacáridos u OsasMonosacáridos u OsasSon azúcares que no se hidrolizan, o

que per hidrólisis no generan otros azúcares más simples.

•Polisacáridos u ÓsidosPolisacáridos u ÓsidosAzúcares complejos; todos ellos

hidrolizables

Monosacáridos: Monosacáridos: Son azúcares simples No hidrolizanEn general tienen sabor dulceSon sólidosSolubles en aguaCristalizablesTienen poder reductor

•Se clasifican :oSegún su estructura química en aldosas y cetosasoSegún el número de carbonos en: triosas (3C), tetrosas (4C), pentosas (5C), hexosas (6C), etc.

Algunos monosacáridos importantes :

•Triosas: Gliceraldehído y Dihidroxicetona•Pentosas:

Ribosa y la Desoxirribosa (da estructura al ADN Y ARN) Ribulosa: (En la fase oscura de la fotosíntesis)

•Hexosas:Glucosa, galactosa, manosa, fructuosa; importantes como fuente energética para los seres vivos, principalmente la glucosa

.

.

GLICERALDEHÍDO DIHIDROXIACETONA

Glucosa: Es un glúcido que se encuentra libre en la uva. Polimerizada da lugar a polisacáridos, constituyendo la celulosa y el almidón en los vegetales y el glucógeno en los animales. Es el azúcar más importante desde el punto de vista energético.

D – GLUCOSA L - GLUCOSA

Galactosa: Se obtiene de la hidrólisis de la lactosa porque junto con

la glucosa forman la lactosa; el hígado lo convierte en glucosa y en esta forma se metaboliza por el organismo. Es sintetizada en las glándulas mamarias para formar la

lactosa .Manosa:

Homopolímero presente en bacterias, levaduras, mohos y plantas superiores.

Fructuosa: Sus fuentes son el jugo de fruta, miel. Junto con la glucosa forman la sacarosa. Es la más dulce de los monosacáridos.

OligosacáridoOligosacáridoSon dulces, solubles, cristalizables y por

hidrólisis forman monosacáridos.

Formados por la unión de cadenas de 2 a 10 monosacáridos.

Proviene de la polimerización de hexosas.

Participan en el reconocimiento celular.

Disacáridos: Formados por las unión de dos monosacáridos

Maltosa: Formado por dos glucosas con enlace alfa-glucosídico. Se le denomina azúcar de malta porque se encuentra libre en los granos germinados de cebada. Por hidrólisis da dos glucosas.Celobiosa: No se encuentra libre en la naturaleza; se obtiene por hidrólisis de la celulosa. Está formado por dos moléculas de glucosa, pero con enlace B-glucosídico

alfa - glucosídico beta - glucosídico

Enlace O-Glucosídico Enlace O-Glucosídico Enlace alfa

•Enlace betaEnlace beta

Lactosa: (Azúcar de leche).

Se encuentra en estado libre en la leche. Formada por una galactosa y una glucosa;

es azúcar reductor.Sacarosa:

Por hidrólisis da una molécula de glucosa y otra de fructuosa, es azúcar no reductor

fermentable, dulce y soluble en aguaTrisacáridos:

Están formados por tres monosacáridos. El más importante es la Rafinosa (se halla en la semilla del algodón y en la remolacha)

PolisacáridosPolisacáridos

Unión de 10 a más monosacáridos •Desempeñan funciones estructurales (celulosa, quitina) o de

reserva energética como el almidón y el glucógeno.•Tiene pesos moleculares elevados

•No son dulces ni reductores•Pueden ser: Homopolisacáridos y Heteropolisacáridos

Homopolisacáridos: Formados por un solo tipo de monosacáridos :

•Pentosanas•Hexosanas: Almidón; Celulosa; glucógeno

•Aminosanas: QuitinaHeteropolisacáridos: formados por varios tipos de

monosacáridos:Pectina; Hemicelulosa; Agar-agar; Goma arábica y

Mucopolisacáridos

LÍPIDOSLÍPIDOS

Conjunto heterogéneo de biomoléculas cuya característica distintiva aunque no exclusiva es la insolubilidad en agua, y solubilidad en

disolventes orgánicos (benceno, cloroformo, éter)

Son ternarios: C, H y O.Pueden encontrarse unidos covalentemente con otras biomoléculas

como en el caso de los glicolípidos (membranas biológicas).

También son numerosas las asociaciones no covalentes de los lípidos con otras biomoléculas, como en el caso de las lipoproteínas y de las

estructuras de membrana.

Hidrofobicidad.

La baja solubilidad se debe a que su estructura química es fundamentalmente hidrocarbonada

(alifática, alicíclica o aromática), con gran cantidad de enlaces C-H y C-C. La naturaleza de estos enlaces

es 100% covalente y su momento dipolar es mínimo.

El agua, al ser una molécula muy polar, con gran facilidad para formar puentes de hidrógeno, no es

capaz de interaccionar con estas moléculas.

ENLACE TIPO ÉSTER

Ecuación general de hidrólisis ácida de un triglicérido

FUNCIONES

Reserva. Constituyen la principal reserva energética del organismo. Sabido es que un gramo de grasa produce 9,4 Kc en las reacciones metabólicas

de oxidación, mientras que los prótidos y glúcidos solo producen 4,1 Kc./gr.

La oxidación de los ácidos grasos en las mitocondrias produce una gran cantidad de

energía.

Los ácidos grasos y grasas (Acilglicéridos) constituyen la función de reserva principal.

Estructural.

Forman las bicapas lipídicas de las membranas citoplasmáticas y de los orgánulos celulares. Fosfolípidos,

colesterol, Glucolípidos etc. cumplen esta función.

En los órganos recubren estructuras y les dan consistencia, como la cera del cabello. Otros tienen función térmica, como los acilglicéridos, que se almacenan en tejidos adiposos de

animales de clima frío.También protegen mecánicamente, como ocurre en los tejidos adiposos de la planta del pie y en la palma de la

mano del hombre

Transportadora. El transporte de lípidos, desde el

intestino hasta el lugar de utilización o al tejido adiposo (almacenaje), se realiza mediante la emulsión de los lípidos por los ácidos biliares y los proteolípidos, asociaciones de proteínas específicas

con triacilglicéridos, colesterol, fosfolípidos, etc., que permiten su

transporte por sangre y linfa.

Catalíticalos lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se

producen en los seres vivos. Cumplen esta función las

vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas, y las prostaglandinas.

PROTEÍNASSon biomoléculas cuaternarias formadas por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Molécula orgánica de carácter estructural de gran tamaño y peso molecular. Formadas por cadenas lineales de aminoácidos unidos por enlaces peptídicos. Son anfóteras ya que se comportan como acido y como base

AMINOÁCIDOS• Los aminoácidos son los monómeros de las proteínas.

Dos aminoácidos se combinan en una reacción de condensación que libera agua formando un enlace peptídico.

• Los aminoácidos están formados por un carbono alfa unido a un grupo carboxilo, un grupo amino, un hidrógeno y una cadena R de composición variable, que determina las propiedades de los diferentes aminoácidos; existen cientos de cadenas R por lo que se conocen cientos de aminoácidos diferentes. La unión química entre aminoácidos en las proteínas se produce mediante un enlace peptídico.

Fórmula General• La estructura general de un aminoácido se

establece por la presencia de un carbono central alfa unido a: un grupo carboxilo (COOH), un grupo amino (NH2), un hidrogeno (H) y la cadena lateral R.

Para el ser humano los AA escenciales son:- Valina- Leucina- Treonina- Triptófano- Metionina- Isoleusina- Fenilamina- Lisina- Histidina- Arginina

Estos dos últimos esenciales en bebes (neonatos).

CARACTERÍSTICAS:Todas las proteínas contienen carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno y casi todas poseen también azufre. Si bien hay ligeras variaciones en diferentes proteínas, el contenido de nitrógeno representa, por término medio, 16% de la masa total de la molécula; es decir, cada 6,25 g de proteína contienen 1 g de N. El factor 6,25 se utiliza para estimar la cantidad de proteína existente en una muestra a partir de la medición de N de la misma.

FUNCIONES:DEFENSIVA: Los anticuerpos, encargados de acciones de defensa natural contra infecciones o agentes extraños

HOROMONAL: Reguladores de actividades celulares

ESTRUCTURAL: El colágeno, integrante de fibras altamente resistentes en tejidos de sostén.

REGULADORA: Insulina y hormona del crecimiento.

TRANSPORTADORA: La hemoglobina y otras moléculas con funciones de transporte en la sangre.

PROPIEDADES:Solubilidad:Capacidad electrolítica:. Especificidad:.Amortiguador de pH (conocido como efecto tampón)Desnaturalización

ESTRUCTURA:Es la manera como se organiza una proteína para adquirir cierta forma. Presentan una disposición característica en condiciones fisiológicas, pero si se cambian estas condiciones como temperatura, pH, etc. pierde la conformación y su función, proceso denominado desnaturalización. La función depende de la conformación y ésta viene determinada por la secuencia de aminoácidos.

ENLACE PEPTÍDICO:

ENZIMAS• Las enzimas son biocatalizadores de naturaleza proteica. La

sustancia sobre la que actúa una enzima se denomina substrato.

• 1º Son eficaces en pequeñas cantidades.

2º No se alteran durante las reacciones en que participan.

3º Aceleran el proceso para la obtención del equilibrio de una reacción reversible.

4º Muestran especificidad. La acción de la enzima es extremadamente selectiva sobre un substrato específico

Una enzima completa se denomina holoenzima, y está formada por una parte proteica (apoenzima) y un

cofactor no proteico (coenzima).

HOLOENZIMA = APOENZIMA + COENZIMA

Así mismo, muchas enzimas requieren activadores metálicos, y he de allí la importancia de los minerales

para el buen funcionamiento y crecimiento de las plantas.

NOMENCLATURAAntiguamente las enzimas fueron nombradas atendiendo al substrato sobre el que actuaban, añadiéndole el sufijo -asa o haciendo referencia a la reacción catalizada. Así tenemos que la ureasa, cataliza la hidrólisis de la urea; la amilasa, la hidrólisis del almidón; la lipasa, la hidrólisis de lípidos; la ADNasa, la hidrólisis del ADN; la ATPasa, la hidrólisis del ATP, etc.

CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS1. Oxidorreductasas.

2. Transferasas.

3. Hidrolasas

4. Liasas.

5. Isomerasas.

6. Ligasas.

La energía de activación es la cantidad de energía expresada en calorías, necesaria para que todas las moléculas de un mol, a una temperatura dada alcancen el estado reactivo.

LAS ENZIMAS DIGESTIVAS:-Ptialina

-Amilasa

-Pepsina

-Lipas

-Lactasa

Ácidos nucleicos

• Los ácidos nucleicos son macromoléculas, polímeros formados por la repetición de monómeros llamados nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster. Se forman, así, largas cadenas o polinucleótidos, lo que hace que algunas de estas moléculas lleguen a alcanzar tamaños gigantes (de millones de nucleótidos de largo).

ADENINA

GUANINA URACILO

CITOSINA TIMINA

Tipos de ácidos nucleicos

• Existen dos tipos de ácidos nucleicos: ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico), que se diferencian en:

• El glúcido (pentosa) que contienen: la desoxirribosa en el ADN y la ribosa en el ARN.

• Las bases nitrogenadas que contienen: adenina, guanina, citosina y timina en el ADN; adenina, guanina, citosina y uracilo en el ARN.

• En los eucariotas la estructura del ADN es de doble cadena, mientras que la estructura del ARN es monocatenaria, aunque puede presentarse en forma extendida, como el ARNm, o en forma plegada, como el ARNt y el ARNr.

• La masa molecular del ADN es generalmente mayor que la del ARN.

ADN

• El ADN es bicatenario, está constituido por dos cadenas polinucleotídicas unidas entre sí en toda su longitud. Esta doble cadena puede disponerse en forma lineal (ADN del núcleo de las células eucarióticas) o en forma circular. La molécula de ADN porta la información necesaria para el desarrollo de las características biológicas de un individuo y contiene los mensajes e instrucciones para que las células realicen todas sus funciones.

ARN

El ARN difiere del ADN en que la pentosa de los nucleótidos constituyentes, es ribosa en lugar de desoxirribosa, y en que en lugar de las cuatro bases A, G, C, T aparece A, G, C, U (es decir, uracilo en lugar de timina). Las cadenas de ARN son más cortas que las de ADN, aunque dicha característica es debido a consideraciones de carácter biológico, ya que no existe limitación química para formar cadenas de ARN tan largas como de ADN, al ser el enlace fosfodiéster químicamente idéntico. El ARN está constituido casi siempre por una única cadena (es monocatenario), aunque en ciertas situaciones, como en los ARNt y ARNr puede formar estructuras plegadas complejas.

TIPOS DE ARN:• ARN mensajero:

• ARN ribosómico:

• ARN de transferencia:

DIFERENCIAS ENTRE ADN Y ARN• La estructura del ADN es de doble cadena, lo que confiere una mayor

protección a la información contenida en él.

• La estructura de los ARN es monocatenaria aunque, puede presentarse en forma lineal como el ARNm o en forma plegada cruciforme como ARNt y ARNr

• El ADN y ARN se diferencian en su composición de pentosa (azúcar); El ADN está compuesto por desoxirribosa y el ARN por ribosa

• EL ADN está compuestto por Adenosina, Timina Guanina y CitosinaEl ARN sustituye la Timina por Uracilo.

• El ADN tiene como función el almacenar, conservar y transmitir la información genética de celulas padres a hijas. El ARNm y ARNt tiene como función básica el articular los procesos de expresión de la información genética del ADN en la síntesis de proteínas.

BASES NITROGENADAS

• Guanina, presente en ADN y ARN.

• Citosina, presente en ADN y ARN.

• Timina, exclusiva del ADN.

• Uracilo, exclusiva del ARN.

• La gran diferencia entre un ribonucleótido y un desoxirribonucleótido se encuentra en la molécula de azúcar (ribosa y desoxirribosa, respectivamente).

• Esta imagen nos muestra la diferencia entre las moléculas de azucar.

• A la izquierda se encuentra la ribosa, y señalado con una flecha, se encuentra el grupo funcional hidroxilo (OH), que no se encuentra en la desoxirribosa (derecha). Es justamente por este motivo que se le llama Desoxi-ribosa, ya que no posee ese grupo hidroxilo, y por ende, a los nucleótidos que incorporan esta azúcar a su estructura se les denomina desoxirribonucleótidos.

• Técnicamente, el carbono indicado con la flecha, es llamado el Carbono 2' o 2'-C, debido a convenciones químicas de prioridad atómica en moléculas cíclicas (o sea, anillos).

ESQUEMA DE UN NUCLEOTIDOESQUEMA DE UN NUCLEOTIDO