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ESTRUCTURA Y FUNCIN DE LOS
CARBOHIDRATOS Dra. Deyamira Matuz Mares
MPSS. Briseo Trejo Sergio Kalid
CARBOHIDRATOS
Son compuestos organicos formados por :
CARBONO
HIDRGENO
OXGENO
AZUFRE
NITROGENO
FOSFORO
Quimicamente se definen como derivados ALDEHCOS o CETONICOS de
alcoholes polihdricos.
(CH2O)n
Los carbohidratos estn constituidos por un minimo de tres tomos de carbono
MONOSACRIDOS
(Azucares simples)
Contienen solo una molcula de azucar y dependiendo del grupo funcional que
presenten se clasifican en :
ALDOSAS CETOSAS
Cuyo grupo funcional es un Aldehdo Cuyo grupo funcional es una Cetona
ASIMETRA
Todos los monosacridos excepto la DIHIDROXIACETONA contienen uno o
ms tomos de carbono quirales.
La aldosa ms simple, el gliceraldehdo contiene un centro quiral (el carbono
central) en consecuencia dos ismeros pticos
EPMEROS
Cuando dos azcares difieren tan slo en la configuracin alrededor de un tomo
de carbono se dice que son epmeros.
Segn el numero de tomos de carbono de su molcula se dividen en :
TRIOSAS (3C) Gliceraldehdo.
TETROSAS (4C) Eritrosa
PENTOSAS (5C) Ribosa
HEXOSAS (6C) Glucosa, Fructosa
Cuando las molculas contienen ms de 5C y se encuentran en disolucin acuosa
llevan acabo una reaccin interna que cambia la conformacin de la molcula de
lineal a cclica.
El grupo funcional reacciona con uno de los grupos hidroxilo de la molcula
produciendo una estructura de anillo o cclica.
Si el grupo hidroxilo (OH) se localiza por debajo del plano del anillo se le
conoce como :
Si el grupo hidroxilo (OH) se localiza por enzima del plano del anillo se le
conoce como :
HEMIACETALES
La formacin de los anillos de piranosa en la D-glucosa es el resultado de una
reaccin general entre aldehdos y cetonas con alcoholes.
Los anillos de piranosa de seis miembros en realidad no son planares sino que
tienden a asumir una de dos conformaciones en SILLA o en NAVE.
Forman parte de la pared celular de las bacterias
Forma parte de los antgenos de superficie presentes en los eritrocitos
Posee efectos citotxicos sobre clulas linfoides T malignas
Forman parte de la membrana celular de distintos epitelios en mamferos, tambin funciona como receptor en numerosas patologas
DISACRIDOS
Dos molculas de azcar simples (monosacridos) iguales o diferentes ligadas
por una unin glucosdica.
SACAROSA- compuesta por monosacridos de -D-glucosa y -D-fructosa,
nicamente se sintetiza en plantas.
MALTOSA- es el resultado de la unin de dos molculas de -D-glucosa, no se
presenta de forma libre en la naturaleza, se obtiene por hidrlisis de polisacridos
como el almidn y el glucgeno.
LACTOSA-constituida por -D-galactosa y -D-glucosa, se encuentra
nicamente en la leche.
TREHALOSA- es un disacrido de dos molculas de -D-glucosa, es el
constituyente principal de la hemolinfa de los insectos y acta como reserva
energtica.
POLISACRIDOS
(glucanos)
Son polmeros de monosacridos constituidos de 10 a miles de unidades, sus
funciones son estructurales y de reserva.
HOMOPOLISACRIDOS- contienen un nico tipo de unidad monomrica.
-Almidn
-Glucgeno
-Celulosa
-Quitina
HETEROPOLISACRIDOS- contienen dos o ms tipos de unidad
monomrica.
-Pptidoglucanos
-cido hialurnico
ALMIDN- tiene dos tipos de polmeros de glucosa:
_Amilosa cadenas largas, no ramificadas, unidades de D-glucosa conectadas por
enlaces (1 4).
_Amilopectina cadenas largas ramificadas, unidades de D-glucosa conectadas por
enlaces (1 4), los puntos de ramificacin son cada 24 a 30 residuos, con
enlaces (1 6).
GLUCGENO- polmeros con subunidades de glucosa unidos con enlaces (1 4), y ramificaciones cada 8 a 12 unidades, con enlaces (1 6), cada
ramificacin tiene de 8 a 10 unidades de glucosa.
CELULOSA- polmero lineal no ramificado constituido por residuos de -D-glucosa unidos por enlaces (1 4).
QUITINA- polisacrido lineal compuesto por residuos de N-acetilglucosamina unidos por enlaces (1 4).
-es el segundo polisacrido ms abundante en la naturaleza despus de la celulosa.
GLUCOSAMINOGLUCANOS (GAG)
La matriz extracelular sirve de soporte estructural para las clulas que
constituyen los diferentes rganos y tejidos, mantiene unidas a las clulas
formando un medio poroso que permite la difusin de nutrientes y oxgeno
entre las clulas.
Est compuesta por un heteropolisacrido (GLUCOSAMINOGLUCANO)
_ polmero lineal compuesto de dos monosacridos:
N-acetilglucosamina (GlcUA) o N-acetilgalactosamina (GalNAC).
cido glucurnico o el cido idurnico.
_Cargados negativamente a pH fisiolgico.
_ 6 clases principales.
_ Sntesis en aparato de Golgi.
_Componentes de la superficie celular (sealizacin celular y
adhesin entre clulas).
_Degradados por hidrolasas lisosmicas.
_Su carencia ocasiona mucopolisacaridosis (trastornos
hereditarios).
PROTEOGLUCANOS:
glucosaminoglucanos + protenas extracelulares.
_los monmeros de proteoglucanos se asocian con una
molcula de cido hialurnico.
_funcin estructural, elasticidad, resistencia, viscosidad,
lubricacin en las articulaciones de los vertebrados.
_ todos los GAG a excepcin del cido hialurnico, se
encuentran unidos covalentemente a protenas formando
monmeros de proteoglucanos.
CIDO HIALURNICO: presenta unidades alternadas de cido D-glucurnico y N-acetilglucosamina (animales y bacterias).
_ Hialuronatos forman disoluciones claras y viscosas que sirven de lubricantes en
las articulaciones de los vertebrados, confiere consistencia gelatinosa al humor
vtreo del ojo, componente de la matriz extracelular de cartlagos y tendones.
SULFATO DE CONDROITINA: presenta unidades alternadas de cido D-glucurnico y N-acetilglucosamina con sulfato en C-4 y C-6.
_ mas abundante en organismo, presente en cartlago, tendones, ligamento, aorta.
SULFATO DE QUERATN: presenta unidades alternadas de galactosa y N-acetilglucosamina.
_ presentes en tejido conjuntivo y cornea.
SULFATO DE DERMATN: presenta unidades alternadas de cido L-idurnico y N-acetilglucosamina.
_ presente en piel, vasos sanguneos y vlvulas cardiacas.
HEPARINA: presenta unidades alternadas de cido D-glucurnico o L-idurnico y N-acetilglucosamina.
_ N-acetilglucosamina con sulfato en el C-3 o C-6.
_componente intracelular de los mastocitos.
_acta como anticoagulante.
_presente en arterias, hgado, pulmones y piel.
SULFATO DE HEPARN: presenta unidades alternadas de cido D-glucurnico o L-idurnico y N-acetilglucosamina.
_extracelular, presente en membrana basal.