¡Descarga APUNTES CARBOHIDRATOS y más Apuntes en PDF de Química Orgánica solo en Docsity!
INDICE
- PORTADA................................................................................................................
- INDICE.....................................................................................................................
- INTRODUCCION.....................................................................................................
- I.JUSTIFICACIÓN....................................................................................................
- II.OBJETIVOS GENERALES...................................................................................
- III.OBJETIVOS ESPECIFICOS................................................................................
- IV.MARCO TEORICO...............................................................................................
- 4.1.CARBOHIDRATOS............................................................................................
- 4.2.CARACTERÍSTICAS..........................................................................................
- 4.3.ESTRUCTURA QUIMICA DE LOS CARBOHIDRATOS.....................................
- 4.4.METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS...................................................
- 4.5. CLASIFICACION DE LOS CARBOHIDRATOS...............................................
- 4.5.1.MONOSACARIDOS................................................................................
- 4.5.2.DISACARIDOS.......................................................................................
- 4.5.3.OLIGOSACARIDO..................................................................................
- 4.5.4.POLISACARIDOS...................................................................................
- 4.6.CONSTITUCION QUIMICA..............................................................................
- 4.6.1.CARBOHIDRATOS SIMPLES:................................................................
- 4.6.2.CARBOHIDRATOS COMPLEJOS:.........................................................
- 4.7.IMPORTANCIA.................................................................................................
- CONCLUSIONES...................................................................................................
- BIBLIOGRAFÍA......................................................................................................
- FIGURA N° 1: METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS................................................... INDICE DE FIGURAS
- FIGURA N° 2: BALANCE ENERGETICO......................................................................................
- FIGURA N° 3: ESTRUCTURA DE LOS MONOSACARIDOS..................................................
- FIGURA N° 4: ESTRUCTURA DE D-ERITROSA Y D-TREOSA.............................................
- FIGURA N° 5: ESTRUCTURA DE LA PENTOSA......................................................................
- FIGURA N° 6: TIPOS DE HEXOSA..............................................................................................
- FIGURA N° 7: HEPTOSA...............................................................................................................
- FIGURA N° 8: ESTRUCTURA DE LOS DISACARIDOS..........................................................
- FIGURA N° 9: DISACARIDOS......................................................................................................
- FIGURA N° 10: CARBOHIDRATOS SIMPLES...........................................................................
- FIGURA N° 11: CARBOHIDRATOS COMPLEJOS....................................................................
I. JUSTIFICACIÓN
Los carbohidratos son grupos amplio de sustancias que las podemos encontrar en todos los organismos vivos. Por lo que consideramos importante estudiar e investigar a los hidratos de carbono, definiendo su composición, características, funciones e importancia de dichas mezclas en los organismos. En el siguiente trabajo podemos aprender de una manera autónoma acerca de los carbohidratos, pero también aprendemos la forma correcta de manejar información existente, recopilándola y definiendo por nosotros mismos el conocimiento, para posteriormente el resultado almacenarlo y difundirlo a las personas interesadas en el tema con la finalidad de profundizar los conocimientos sobre la estructura y la clasificación de los carbohidratos. Así mismo conocer sus funciones las cuales nos proporciona energía sobre todo al cerebro y sistema nervioso. 2
II. OBJETIVOS GENERALES
Reconocer la clasificación de los carbohidratos, donde se encuentran y cuáles son las funciones que realizan
III. OBJETIVOS ESPECIFICOS
✓ Clasificación de los carbohidratos para conocer cómo se encuentran clasificados ✓ (^) Conocer la importancia de los carbohidratos en el organismo para saber que alimentos son fuente de carbohidratos
2 L.G. Wade, JR. Química ORGÁNICA. 5ª ed. Mexico: Editorial LIMUSA S.A.; 2014
✓ (^) Elaborar las rutas metabólicas de los carbohidratos para, conocer cómo se obtiene la energía
IV. MARCO TEORICO
1. CARBOHIDRATOS
La palabra carbohidrato, al igual que otras tantas, como glúcidos, hidratos de carbono o sacáridos, es un término utilizado para describir aquellas moléculas que fundamentalmente tienen una estructura constituida por hidrogeno, oxígeno y carbono. Son biomoléculas y su primera función en los seres vivos es brindar energía para que este realice todas las tareas físicas y metabólicas necesarias para subsistir. Es junto con las proteínas y lípidos las sustancias más abundantes en la naturaleza.^3 El termino HIDRATO DE CARBONO o CARBONO HIDRATADO es poco apropiado, ya que estas moléculas no son átomos de carbono hidratado, es decir enlazados a moléculas de agua, sino que constan de átomos de carbono unidos a otros grupos funcionales como carbonilo e hidroxilo.
- CARACTERÍSTICAS Los carbohidratos son compuestos formados en su mayor parte por átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno. Tienen enlaces químicos difíciles de romper de tipo covalente, pero que almacenan gran cantidad de energía, que es liberada cuando la molécula es oxidada. En la naturaleza son un constituyente esencial de
3 L.G. Wade, JR. Química ORGÁNICA. 5ª ed. Mexico: Editorial LIMUSA S.A.; 2014
Se define como metabolismo de los carbohidratos a los procesos bioquímicos de formación, ruptura y conversión de los carbohidratos en los organismos vivos. Los carbohidratos son las principales moléculas destinadas al aporte de energía, gracias a su fácil metabolismo.
El carbohidrato más común es la glucosa; un monosacárido metabolizado por casi todos los organismos conocidos. La oxidación de un gramo de carbohidratos genera aproximadamente 4 kcal de energía; algo menos de la mitad que la generada desde lípidos.
La glucólisis o glicolisis (del griego glycos, azúcar y lysis, ruptura), es la vía metabólica encargada de oxidar la glucosa con la finalidad de obtener energía para la célula. Consiste en 10 reacciones enzimáticas consecutivas que convierten a la glucosa en dos moléculas de piruvato, el cual es capaz de seguir otras vías metabólicas y así continuar entregando energía al organismo
FIGURA N° SEQ FIGURA_N° * ARABIC 1: METABOLISMO DE LOS CARBOHIDRATOS
Fuente: Internet
El metabolismo es el conjunto de reacciones bioquímicas y procesos físico- químicos que ocurren en una célula y en el organismo. Estos complejos procesos interrelacionados son la base de la vida a escala molecular, y permiten las diversas actividades de las células: crecer, reproducirse, mantener sus estructuras, responder a estímulos, etc.
4.4.1. BALANCE ENERGETICO
Los carbohidratos son nutrientes que proporcionan energía a nuestro organismo y, por lo tanto, son alimentos energéticos.
La fuente de energía que constituyen los hidratos de carbono, es un componente fundamental en una dieta equilibrada. La función de estos nutrientes, es proporcionar a nuestro cuerpo la energía que necesita a la hora de realizar cualquier actividad.
Al incrementar la cantidad de ejercicio físico que realizamos, es necesario consumir una mayor cantidad de estos alimentos.
Los alimentos que aportan más energía a nuestro organismo son aquellos que contienen carbohidratos.
Algunos alimentos ricos en hidratos de carbono son las pastas y las patatas. Los alimentos con carbohidratos, son imprescindibles en una dieta para deportistas ya que aportan energía de consumo rápido que este tipo de actividades requiere.
Los alimentos energéticos que contienen carbohidratos, dado que son nuestra principal fuente de energía, deben estar presentes en cualquier dieta.
✓.1. MONOSACARIDOS 5
Son los más simples, ya que están formados por una sola molécula. Esto los convierte en la principal fuente de combustible para el organismo y hace posible que sean usados como una fuente de energía y también en biosíntesis o anabolismo, el conjunto de procesos del metabolismo destinados a formar los componentes celulares. También hay algunos tipos de monosacáridos, como la ribosa o la desoxirribosa, que forman parte del material genético del ADN. Cuando estos monosacáridos no son necesarios en ninguna de las funciones que les son propias, se convierten en otra forma diferente como por ejemplo los polisacáridos.
Clasificació n de mo nosacáridos ba sado en el nú mero de car bonos
Las est ructu ras de los sacáridos se distinguen principalmente por la orientación de los grupos hidroxilos (-OH). Esta pequeña diferencia estructural tiene un gran efecto en las propiedades bioquímicas, las características organolépticas (sabor), y en las propiedades físicas como el punto de fusión y la rotación específica de la luz polarizada.
5 Zumbado Fernández, Héctor (2004). Análisis químico de los alimentos: métodos clásicos. Ciudad de La Habana: Editorial Universitaria (Cuba). -- ISBN 978-959-16-0253-4 -- 439 pág. 3,755 Kb. [internet] consultado: 10/04/2018 Disponible en: http://biblioteca.ecured.cu/greenstone/collect/l/ index/assoc/HASH87bf.dir /doc.pdf
Un monosacárido de forma lineal que tiene un grupo carbonilo (C=O) en el carbono final formando un ALDEHIDO (-CHO) se clasifica como una ALDOSA. Cuando el grupo carbonilo está en un átomo interior formando una CETONA, el monosacárido se clasifica como una CETOSA
FIGURA N° SEQ FIGURA_N° * ARABIC 3: ESTRUCTURA DE LOS MONOSACARIDOS
Fuente: Internet
- TETROSA Las tetrosas son monosacáridos (glúcidos simples) formados por una cadena de cuatro átomos de carbono. Siempre se encuentra en su forma lineal ya que no sería estable una forma ciclada. FIGURA N° SEQ FIGURA_N° * ARABIC 4: ESTRUCTURA DE D- ERITROSA Y D-TREOSA
D-Eritrosa D-Treosa Fuente: Internet
D-Alosa D-Altrosa D-Glucosa D-Manosa
D-Gulosa D-Idosa D-Galactosa D-Talosa Fuente: Internet
• HEPTOSA
La sedoheptulosa tiene la misma estructura que la fructosa, pero con un carbono adicional. La sedoheptulosa se encuentra en las zanahorias. La manoheptulosa es un cetoazúcar de 7 carbonos que posee la configuración de la manosa y se encuentra en los aguacates. FIGURA N° SEQ FIGURA_N° * ARABIC 7: HEPTOSA
D-Sedoheptulosa D-Manoheptulosa
Fuente: Internet ✓.2. DISACARIDOS Los disacáridos son un tipo de glúcidos formados por la condensación (unión) de dos azúcares monosacáridos iguales o distintos mediante un enlace O-glucosídico (con pérdida de una molécula de agua) pues se establece en forma de éter siendo un átomo de oxígeno el que une cada pareja de monosacáridos, mono o dicarbonílico, que además puede ser α o β en función del -OH hemiacetal o hemicetal. Los disacáridos más comunes son:^6
- SACAROSA:^ formada por la unión de una glucosa y una fructosa. A la sacarosa se le llama también azúcar común. No tiene poder reductor.
FIGURA N° SEQ FIGURA_N° * ARABIC 8: ESTRUCTURA DE LOS
DISACARIDOS
Fuente: Internet 6 Isabel Andrés. Glúcidos. internet. publicado en 2006.Actualizado en 2010. Consultado el 16/04/18.Disponible: https://ocw.unican.es/pluginfile.php/13 27/ course/section/1638/tema7_glucidos.pdf
Son otro tipo de hidratos de carbono que, como indica su nombre, están formados por dos moléculas de monosacáridos. Estas pueden hidrolizarse y dar lugar a dos monosacáridos libres. Entre los disacáridos más comunes están la sacarosa (el más abundante, que constituye la principal forma de transporte de los glúcidos en las plantas y organismos vegetales), la lactosa o azúcar de la leche, la maltosa (que proviene del hidrólisis del almidón) y la celobiosa (obtenida del hidrólisis de la celulosa).
Los principales disacáridos con interés biológico:
- (^) MALTOSA: disacárido formado por dos moléculas de α- D-glucopiranosil, unidas mediante enlace (1→4). La Maltosa se encuentra libre en el grano germinado de la cebada. La cebada germinada artificial se utiliza para fabricar cerveza, y tostada y se emplea como sustitutivo del café, él la llamada Malta. En la industria se obtiene a partir del hidrólisis, almidón y del glucógeno.
- CELOBIOSA: Disacárido formado por 2 moléculas de β- D-glucopiraosa, unidos mediante enlace β (1→4). No se encuentra libre en la naturaleza. Se obtiene por hidrólisis de la celulosa.
- LACTOSA: Disacárido formado por 1 molécula de β-D- galactopiranosa y otra α-D- glucopiranosa unidas por medio de un enlace β (1→4). Se encuentra libre en la leche de los mamíferos. Dado que resulta muy difícil de fermentar, es estable, incluso dentro de organismos de sangre caliente.
- (^) SACAROSA: Disacárido formado por una molécula de α-
D-glucopiranosa y otra β-D-fructofuranosa unidas por medio de un enlace α (1→2). Se encuentra en la caña de azúcar y en la remolacha azucarera. El enlace se realiza entre el -OH de carbono anomérico del 1 monosacárido y el -OH del carbono anomérico del 2º monosacárido. Debido a ello es el único disacárido de los citados, que no tienen poder reductor sobre el licor de Fehling. La sacarosa es dextrógira, pero, si se hidroliza, la mezcla de α-D-glucosa y β-D-fructosa, que queda levógiras. Es lo que pasa en la miel debido a las enzimas (sacarasas) existente en la saliva de las abejas.
- ISOMALTOSA: Disacárido formado por 2 moléculas de α- D-glucopiranosa, mediante enlace α (1→6). No se encuentra libre en la naturaleza. Se obtiene por hidrólisis de la aminopectina (componente del almidón) y del glucógeno. Proviene de los puntos de la ramificación α (1→6), de estos polisacáridos. FIGURA N° SEQ FIGURA_N° * ARABIC 9 : DISACARIDOS Fuente: Internet ✓.4. POLISACARID OS Los polisacáridos son sustancias de gran tamaño
maltosa. La molécula tiene una estructura lineal (sin ramificaciones) y de aspecto helicoidal.
- LA AMILOPECTINA está compuesta también por unidades de alfa-glucosa con enlaces 1-4 que forman el núcleo central de la molécula helicoidal, pero, además, hay enlaces alfa 1-6 que forman isomaltosas y que constituyen puntos de ramificación cada 12 – 30 glucosas. Dentro de cada ramificación los enlaces siguen siendo alfa 1-4, salvo en las nuevas ramificaciones. En conjunto, la molécula tiene unas cinco o seis veces más unidades de glucosa que la de amilosa, lo que supone algo más de mil unidades.
• GLUCÓGENO.
Tiene la misma composición que la amilopectina y una estructura molecular semejante, aunque con mayor número de ramificaciones (cada 8 – 10 glucosas), por lo que el tamaño y el peso molecular son mayores. Su función es también de reserva o almacén de glucosa, pero es exclusivo de las células de los animales. Se acumula en forma de granos, sobre todo en el citoplasma de las células musculares y hepáticas. El glucógeno muscular proporciona glucosa como combustible para la contracción muscular, mientras que el del hígado es la reserva general de glucosa que pasa a la sangre y se distribuye a las células.}
• CELULOSA.
Su función es estructural, pues forma la pared de todas las células vegetales, a las que da forma y consistencia. Es especialmente abundante en los tejidos vegetales de las células muertas, como el leño del interior de los árboles y muchas fibras vegetales (cáñamo, esparto, algodón, etc.). De hecho, se considera que es la molécula orgánica más abundante en la naturaleza. Solo excepcionalmente aparece en un grupo de animales, los Tunicados, como las ascidias.
Su interés económico es muy grande, pues se emplea en la industria de fabricación de papel, plásticos, explosivos, etc.
Está formada por unidades de beta-glucosa, con enlace 1-4, por lo que puede decirse también que se trata de un polímero del disacárido celobiosa.
✓ La molécula tiene forma de cadena helicoidal, sin ramificaciones. Unas moléculas se unen lateralmente a otras mediante puentes de hidrógeno y forman microfibrillas, que se agrupan en otros haces mayores pudiendo, en algunos casos, constituir fibras visibles a simple vista, como las del algodón. ✓ El tipo de enlace tiene consecuencias biológicas importantes, ya que no es hidrolizado por las enzimas digestivas, por tanto, los animales no digieren la celulosa. Solo algunos insectos, como la lepisma o «pececillo de plata», que se come las páginas de nuestros libros, ciertos moluscos como el caracol y muchos microorganismos pueden descomponerla mediante enzimas hidrolíticas llamadas celulasas. ✓ Las bacterias que se encuentran formando la flora bacteriana del intestino de los herbívoros y de
