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BQ Biomoléculas orgánicas

Hidratos de Carbono, Lípidos y Proteinas
by

Gisela Cobo

on 31 March 2013

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Transcript of BQ Biomoléculas orgánicas

Hidratos de carbono Biomoléculas orgánicas Lípidos Proteínas Son biomoléculas orgánicas constituidas por C, H y O (a veces tienen N, S o P).

Su fórmula general Cn (H2O)n, aunque los átomos de carbono no van unidos a moléculas de agua. Desde el punto de vista química son: Polihidroxialdehídos
Polihidroxicetonas Ya que los carbonos van unidos a radicales hidroxilo (–OH) y presentan siempre un grupo carbonilo (–C=O) que puede ser terminal (aldehído) o no (cetona) Sus principales funciones en los seres vivos: Son fuente de energía para las células (glucosa, almidón) Función estructural, como la celulosa o la quitina Su clasificación: Monosacáridos.
Moléculas simples no hidrolizables Polisacáridos
Los ósidos están formados por la unión de osas.
Son holósidos si solo contienen monosacáridos.
Heterósidos si contienen, además, un componente no glucídico llamado grupo aglucón o aglicón. Monosacáridos Oligosacáridos.
El enlace O-glucosídico Polisacáridos Son glúcidos no hidrolizables, con un número de carbonos que varía de 3 a 12. Su denominación alude a este número y termina con el sufijo –osa:
Triosas (3C)
Tetrosas (4C)
Pentosas (5C)
Hexosas (6C)
Heptosas (7C)
Los monosacáridos con más de 7C son escasos e inestables. Son sólidos, blancos, cristalinos, dulces y solubles en agua. Un esqueleto carbonado con grupos alcohólicos o hidroxilos,Un grupo aldehído (aldosas) o cetónico (cetosas).
Estos grupos son los responsable de la reducción del Cu2+, propiedad que se utiliza para su reconocimiento (prueba de Fehling). Químicamente se caracterizan por poseer: Estructura cíclica y formas anoméricas Principales monosacáridos El grupo aldehído o cetona desempeña un papel especial:
En primer lugar, puede reaccionar con un hidróxilo de la misma molécula, convirtiendo a esta en un "anillo".
En segundo lugar, una vez formado este anillo, este carbono puede unirse a uno de los carbonos con un grupo hidróxilo de otro azúcar, produciendo un "disacárido". Destacan el D-gliceraldehído y la dihidroxiacetona. No se encuentran libres en grandes cantidades en la naturaleza pero son intermediarios en el metabolismo energético celular. Triosas La D-ribosa forma parte del ácido ribonucleico, también del ATP y NAD.
La 2-D-desoxirribosa forma parte del ácido desoxirribonucleico. Pentosas La D-Glucosa se encuentra libre en cantidades importantes en los seres vivos. Se presenta en las frutas y en la miel. Forma parte de polisacáridos como el almidón, o la celulosa, y también de disacáridos. La glucosa es el azúcar más extendido en la naturaleza y el que más utilizan las células como fuente de energía.
La D-Fructosa es igualmente abundante y la encontramos en las frutas.
La D-Galactosa forma parte de la lactosa, disacárido de la leche. Hexosas La unión de 2 a 9 monosacáridos por enlaces O-glucosídicos da lugar a oligosacáridos. El enlace O-glucosídico
Se forma cuando el grupo OH del carbono anomérico reacciona con un OH de otro monosacárido. En esta reacción se desprende una molécula de agua. Por adición de nuevos monosacáridos se van formando oligosacáridos y polisacáridos.
Los disacáridos están constituidos por la unión de dos monosacáridos.
Por su pequeño tamaño son dulces, solubles en agua y cristalizables.
Pueden hidrolizarse por enzimas específicas o por ácidos en caliente, pueden ser reductores. Disacáridos Se obtiene por hidrólisis del almidón y del glucógeno.
Es el azúcar de la malta, grano germinado de la cebada, que se utiliza en la elaboración de cerveza.
Se hidroliza por medio de la maltasa, que produce dos moléculas de glucosa. Maltosa Es el azúcar de la leche de los mamíferos, que es su única fuente natural. La leche de vaca contiene de un 4 a un 5 % de lactosa.Se hidroliza por el enzima lactasa en el ser humano. Lactosa Es el único disacárido no reductor.
Es el azúcar de mesa.
Se encuentra en los frutos (dátiles, higos) y en el néctar de muchas flores.
Industrialmente se obtiene de la caña de azúcar y de la remolacha azucarera. Sacarosa Disacáridos Están formados por la unión de muchos monosacáridos mediante enlaces O-glucosídicos. Pueden contener desde 10 a varios cientos o miles de monosacáridos.Tienen un peso molecular elevado, no cristalizan y no son dulces.
Son insolubles en agua o forman dispersiones coloidales.
No poseen poder reductor. Homopolisacáridos Heteropolisacáridos Compuestos por un solo tipo de monosacáridos. Almidón Polisacárido de reserva de los vegetales y una de las fuentes más importantes de azúcares para los animales.
Es un polímero de glucosa que está formado por dos tipos de moléculas: la amilosa y la amilopectina. Amilosa
Constituye un 30 % del almidón, puede decirse que es un polímero de maltosa.
Tiene estructura lineal. Amilopectina
Constituye un 70 % del almidón.
Es un polímero muy ramificado. Glucógeno Polisacárido de reserva de los animales.
Se localiza principalmente en el hígado (25 %) y en el músculo (70 %).
Es muy similar a la amilopectina pero está más ramificado, con una ramificación cada 8 o 12 glucosas.
Su disposición es helicoidal.
Se requieren también dos enzimas para su hidrólisis. Es un polisacárido de reserva de las levaduras y bacterias.
Solo contiene glucosa. Según las especies, presenta distintos tipos de ramificaciones. Dextrano Polisacárido estructural de los vegetales, en los que constituye la pared celular.
Es el componente principal de la madera (papel), y el algodón es casi celulosa pura.
Se calcula que el 50 % de la materia orgánica de la biosfera es celulosa. Celulosa Compuestos de dos o más tipos distintos de monosacáridos al ser hidrolizados.
Entre los de origen vegetal cabe destacar: Pectina Junto con la celulosa, está formando parte de la pared vegetal.Abunda en las manzanas, membrillos y ciruelas.
Se utiliza como gelificante en la industria alimentaria, por ejemplo para las mermeladas. Se encuentra en las paredes celulares de las células vegetales. Agar-agar Gomas vegetales Hemicelulosa Presente en algas marinas.
Se utiliza en microbiología como medio de cultivo y en la industria alimentaria como espesante. Son productos muy viscosos que cierran heridas en los vegetales. Funciones de los hidratos de carbono Estructural Forman parte de diversas estructuras, ya sean moleculares, celulares u orgánicas.
Por ejemplo, la ribosa y la desoxirribosa (en ácidos nucleicos), la celulosa, hemicelulosa y pectinas (en las paredes celulares), y la quitina (en el exoesqueleto de artrópodos). Los azúcares constituyen una fuente primaria de energía química para las células.
En una oxidación completa producen 410 kcal/100 g.El azúcar energético por excelencia es la glucosa. Energética De reserva energética Intermediarios metabólicos Marcadores de destino celular y lugares de reconocimiento celulares Los azúcares son incorporados a polisacáridos para
el almacenamiento de energía.
Es el caso de macromoléculas como el almidón en los vegetales y el glucógeno en los animales. Son transportadores de información biológica, como ácidos nucleicos y proteínas.Son sobre todo oligosacáridos asociados a proteínas. Mtra. Gisela Cobo Quintanar Ácidos grasos Clasificación de los ácidos grasos: Características físicas Ácidos grasos bipolares El grado de insaturación y la longitud de la cadena hidrocarbonada determinan su punto de fusión.

Los saturados son flexibles y sólidos a temperatura ambiente.
Los Insaturados son rígidos a nivel del doble enlace y son líquidos aceitosos. Son biomoléculas estructuralmente muy heterogéneo.
Son poco o nada solubles en agua, pero solubles en disolventes orgánicos (éter, benceno, cloroformo...)
Poseen baja densidad. Su clasificación: La mayor parte de los lípidos constituye los aceites y grasas.


Su principal función:
Es ser productos de reserva y protección en el ser vivo.
Algunos lípidos complejos forman parte de las membranas biológicas. Clasificación por saturación y por tamaño Son poco abundantes en estado libre y se obtienen por hidrólisis.
Se conocen unos 100 ácidos grasos que poseen un número par de átomos de carbono.
Los más abundantes son los de 16 y 18 carbonos. Son ácidos carboxílicos de cadena larga que forman parte de los lípidos saponificables. Saturados.
Que no poseen dobles saturaciones.
Si en su cadena hay uno o más enlaces dobles son insaturados o poliinsaturados. Son moléculas bipolares o anfipáticas.
Un extremo de la molécula, la cabeza, es polar o iónica y, por tanto, hidrófila.
El otro extremo, la cola, es apolar o hidrófoba.
En medio acuoso pueden formar monocapas, bicapas o micelas. Ácidos esenciales Son aquellos que no pueden ser sintetizados en el organismo, por lo que deben ser ingeridos con la dieta.
Para la especie humana hay tres ácidos esenciales, todos ellos poliinsaturados: linoleico, linolénico y araquidónico. Acilglicéridos, grasas simples o grasas neutras Son lípidos simples formados por el glicerol esterificado.
Por un ácido graso: monoacilglicéridos,
Por dos ácidos grasos: diacilglicéridos o
Por tres ácidos grasos: triacilglicéridos La esterificación del glicerol con ácidos grasos produce acilglicéridos, en este caso un triacilglicérido. Los ácidos grasos pueden ser iguales o no, y saturados o insaturados. Si los ácidos grasos son insaturados la molécula resultante es líquida a temperatura ambiente y recibe el nombre de aceite.
Si son saturados la molécula es sólida y son los sebos o mantecas. En los organismos la hidrólisis se lleva a cabo por enzimas específicas: "las lipasas".
No se producen jabones, sino ácidos grasos y glicerina. Funciones de los triacilglicéridos: Reserva energética: en los animales se acumulan principalmente bajo la piel (panículo adiposo) o rodeando los órganos.
En los vegetales se almacenan los aceites en las semillas oleaginosas (nueces, almendras, soja, cacahuete, avellanas, pipas de girasol), o en frutos (aceituna).Protección: frente al frío y traumatismos.
La grasa es un buen aislante térmico. Igualmente sirve como capa amortiguadora de golpes. Fosfoglicéridos Son los lípidos más abundantes en las membranas de la mayoría de las células.
Están constituidos por el glicerol-3-fosfato esterificado en los carbonos 1 y 2 por ácidos grasos. Los fosfoglicéridos son moléculas bipolares.
Con una cabeza polar o hidrófila (fosfato y alcohol) y una cola hidrófoba constituida por los ácidos grasos. Lo que le confiere un papel trascendental en la formación de las membranas biológicas.
Los ácidos grasos pueden ser saturados o insaturados. Esfingolípidos Son particularmente abundantes en las células del tejido nervioso.
El esqueleto de los esfingolípidos es la esfingosina, un alcohol aminado de cadena larga. La unión de la esfingosina con un ácido graso por un enlace amida origina una ceramida, precursor de todos los esfingolípidos. Existen varios tipos de esfingolípidos:

Esfingomielinas,
Cerebrósidos y
Gangliósidos,

Se diferencian por los distintos grupos polares unidos a la ceramida. Esteroides Son lípidos insaponificables por no contener ácidos grasos. Hormonas suprarrenales: como la "aldosterona", que aumenta la reabsorción del Na+, el Cl– y HCO3 en el riñón; y el "cortisol", que regula lasíntesis de glucógeno.
Hormonas sexuales: como la progesterona, hormona que prepara al organismo para la gestación, y la testosterona.
Esteroles: poseen un grupo –OH en el carbono 3 y una cadena hidrocarbonada en el carbono 17. Son ejemplos de esteroles:
El colesterol, componente de las membranas celulares. Se sintetiza a partir del ácido acético y es precursor de otros esteroides como los ácidos biliares y las hormonas sexuales.
Los ácidos biliares emulsionan las grasas, facilitando la acción de la lipasa pancreática y su absorción intestinal.
La vitamina D regula el metabolismo del Ca y del P.
El estradiol es una hormona responsable de la aparición de los caracteres sexuales secundarios en las hembras de vertebrados. Eicosanoides El ácido araquidónico es el precursor más importante de varias clases de moléculas señal: prostaglandinas, prostaciclinas, tromboxanos y leucotrienos.
Estas sustancias se denominan eicosanoides porque tienen 20 átomos de carbono Entre sus funciones reguladoras destacan:
• Regulan el flujo sanguíneo a órganos particulares como el riñón.• Controlan la contracción del útero durante el parto y la menstruación.• Provocan inflamación como respuesta ante infecciones y heridas.• Protegen contra lesiones del estómago.• Controlan el transporte de iones a través de las membranas.• Modulan la transmisión sináptica e inducen el sueño.• Los tromboxanos son agentes que provocan la agregación plaquetaria.• Las prostaciclinas dilatan los vasos sanguíneos e inhiben la agregación plaquetaria. Funciones de los lípidos • Reserva energética.
• Estructural. Fosfolípidos, esfingolípidos y colesterol. (lípidos de membrana).
• Función dinámica. Es el caso de las hormonas y vitaminas.
• Función transportadora: HDL y LDL (lipoproteínas). Transportan colesterol.
• Función amortiguadora térmica y mecánica: grasas sólidas del panículo adiposo.
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