MAPA CONCEPTUAL SOBRE LÍPIDOS

TP de Hidratos de Carbono / Carbohidratos

Escuela de Educación Técnico Profesional de Nivel Medio en Producción Agropecuaria y Agroalimentaria- Facultad de Ciencias Veterinarias UBA

Trabajo Práctico Grupal Carbohidratos

Alumnos. Beorlegui, Tomás; Rosa Díez, Rodrigo y Nicolás, Gajst

Curso: 4to                    Profesor: Pablo Rodríguez

División: “B”                 Materia: BioQuímica

1) Los hidratos de carbono, también llamados glúcidos o carbohidratos, son componentes importantes y vitales en los seres vivos. Están presentes en tejidos vegetales, en los cuales forman los componentes fibrosos o leñosos de su estructura y los compuestos de reserva nutricia de tubérculos, semillas y frutos. Otra definición válida para los carbohidratos es que son biomoléculas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno, cuyas principales funciones en los seres vivos son el prestar energía inmediata y estructural. El término "hidrato de carbono" o "carbohidrato" es poco apropiado, ya que estas moléculas no son átomos de carbono hidratados, es decir, enlazados a moléculas de agua, sino que constan de átomos de carbono unidos a otros grupos funcionales como carbonilo e hidroxilo.

Los carbohidratos tienen dos principales funciones dentro de los seres vivos. Por un lado son moléculas energéticas de uso inmediato para las células (glucosa) o que se almacenan para su posterior consumo (almidón y glucógeno). Por otra parte, algunos polisacáridos tienen una importante función estructural ya que forman parte de la pared celular de los vegetales (celulosa) o de la cutícula de los artrópodos.

Los hidratos de carbono, a su vez, tienen su propia clasificación, la cuál es según la complejidad de la molécula:

a) Monosacáridos: están formados por una sola molécula; no pueden ser hidrolizados a glúcidos más pequeños. La fórmula química general de un monosacárido no modificado es (CH₂O)_n, donde n es cualquier número igual o mayor a tres, su límite es de 7 carbonos. Los monosacáridos poseen siempre un grupo carbonilo en uno de sus átomos de carbono y grupos hidroxilo en el resto.

b) Oligosacáridos: están compuestos por la unión de entre 2 y 10 monosacáridos que pueden ser separados por hidrólisis. Dentro de este grupo los más representativos e importantes son los disacáridos. Como ejemplos podemos tomar a la sacarosa, la cual es una unión entre fructosa y glucosa. Se obtienen al estado cristalino, son solubles en agua y , en general, poseen sabor dulce.

c) Polisacáridos: Son moléculas de gran tamaño, constituidas por la unión de numerosos monosacáridos, dispuestos en cadenas lineales o ramificadas. Los polisacáridos son compuestos amorfos, insolubles en agua e insípidos. Representan una clase importante de polímeros biológicos y su función en los organismos vivos está relacionada usualmente con estructura o almacenamiento.

Los glúcidos cumplen un papel muy importante en nuestro organismo, que incluyen las funciones relacionadas con el tema energético, el ahorro de las proteínas, la regulación del metabolismo de las grasas y el tema estructural.

■    .Energía – Los carbohidratos aportan 4 kilocalorías (KCal) por gramo de peso neto, sin agua. Una vez repuestas y cubiertas todas las necesidades de energía del cuerpo, una pequeña parte se almacena en el hígado y los músculos en forma de glucógeno (normalmente no más de 0,5% del peso de la persona), el resto se transforma en tejido adiposo y se almacena en el organismo como grasas.

■    Se suele recomendar que minimamente se efectúe una ingesta diaria de 100 gramos de hidratos de carbono para mantener los procesos metabólicos.

■    Ahorro de proteínas – Cuando el cuerpo no dispone de suficientes hidratos de carbono, éste utilizará las proteínas con fines energéticos, consumiéndose e impidiéndole, por tanto, realizar otras funciones de construcción.

■    Regulación del metabolismo de las grasas – En caso de no cumplir con una ingestión suficiente de carbohidratos, las grasas se metabolizan como cuerpos cetónicos, que son productos intermedios que pueden provocar problemas: cetosis – La cetosis es una situación metabólica del organismo originada por un déficit en el aporte de carbohidratos, lo que induce el catabolismo de las grasas a fin de obtener energía, generando unos compuestos denominados cuerpos cetónicos..

■    Estructura – los carbohidratos constituyen una porción pequeña del peso y estructura del organismo, pero igualmente importante.

 2) Los monosacáridos o azúcares simples son los glúcidos más sencillos; no se hidroliza, es decir, que no se descomponen en otros compuestos más simples. Poseen de tres a siete átomos de carbono.¹ y su fórmula empírica es (CH₂O)_n. Se nombran haciendo referencia al número de carbonos (3-7), terminado en el sufijo -osa. El principal monosacárido es la glucosa, la principal fuente de energía de las células. Como poseen la función de aldehído, los monosacáridos se llaman aldosas; si tienen función cetona, cetosas. Comúnmente, se suele combinar en el nombre la indicación del número de carbonos y la función. Los monosacáridos más simples son triosas, de los cuales existen una aldotriosas, gliceraldehído y una cetotriosa, la dihidroxiacetona. Los monosacáridos son sustancias reductoras, especialmente en medios alcalinos. Los grupos aldehído o cetona son responsables de esta propiedad. Los monosacáridos se nombran atendiendo al número de carbonos que presenta la molécula:

Tetrosas: cuatro carbonos

Pentosas: cinco carbonos

Hexosas: seis carbonos

Heptosas: siete carbonos

3)a- Glucosa: 

        Galactosa: 

 

         Fructosa: 

b) Glucosa: es el azúcar reductor más abundante del organismo

    Fructosa: no es reductora

    Galactosa: no es reductora

c) Glucosa: se encuentra libre en frutos maduros y también en sangre y humores orgánicos de los vertebrados.

Fructosa: se encuentra libre en frutos maduros, en otros órganos de vegetales y principalmente en la miel.

Galactosa. Principalmente se encuentra libre en cualquier parte de la naturaleza, comúnmente se asocia en moléculas más complejas.

d) Glucosa: Es la fuente primaria de síntesis de energía de las células, mediante su oxidación catabólica, y es el componente principal de polímeros de importancia estructural como la celulosa y de polímeros de almacenamiento energético como el almidón y el glucógeno.

Fructosa: La función de la fructosa es actuar como combustible de energía porque es un monosacárido, se quema en las mitocondrias liberando energía química en forma de ATP, al igual que la glucosa y la galactosa, son las hexosas más conocidas y tienen esa misma función en común.

Galactosa: se convierte en glucosa en el hígado como aporte energético. Además, forma parte de los glucolípidos y las glucoproteínas de las membranas celulares de las células, sobre todo de las neuronas.

4) 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:

●     Sacarosa: formada por la unión de una glucosa y una fructosa. A la sacarosa se le llama también azúcar común. No tiene poder reductor.

●     Lactosa: formada por la unión de una glucosa y una galactosa. Es el azúcar de la leche. Tiene poder reductor .

●     Maltosa, isomaltosa, trehalosa y celobiosa: formadas todas por la unión de dos glucosas, son diferentes dependiendo de la unión entre las glucosas. Todas ellas tienen poder reductor, salvo la trehalosa.

5)  SACAROSA:

Esta molécula no es considerada reductora, ya que no contiene ningún átomo de carbono libre, puesto que los carbonos anoméricos de sus dos unidades monosacáridos constituyentes se hallan unidos entre sí. 

Sacarosa o azúcar de caña y remolacha: Es el azúcar que se obtiene industrialmente y se comercializa en el mercado como edulcorante habitual. Además, se halla muy bien representada en la naturaleza en frutos, semillas, néctar, etc.

La sacarosa tiene como función principal en el organismo humano ayudar en la generación de energía.

MALTOSA:

Es una molécula reductora ya que uno de los carbonos anoméricos está libre. No se encuentra en ningún lado excepto en granos de cebada, sino que se obtiene por la hidrólisis de almidón y glucógeno. Es un azúcar fermentable, es decir, que la mayoría de los microorganismos pueden utilizar este disacárido como fuente de energía en sus reacciones metabólicas.

 LACTOSA:

Es no reductora ya que el carbono anomérico de la glucosa se mantiene libre. Este carbohidrato está presente en la leche materna de los mamíferos durante la lactancia. Su función es la de aporte energético y es muy importante biológicamente ya que es la principal entrega de energía al bebé durante la lactancia.

6) Los polisacáridos son sustancias mucho más complejas que los glúcidos hasta aquí considerados. Están constituidos por numerosas unidades de monosacáridos, unidas entre sí por enlaces glicosídicos. Algunos de ellos son polímeros de un solo tipo de monosacárido, entonces reciben el nombre de homopolisacáridos. Cuando están constituidos por más de una clase de monosacáridos se los llama heteropolisacáridos. Además, son biomoléculas formadas por la unión de una gran cantidad de monosacáridos. Se encuentran entre los glúcidos, y cumplen funciones diversas, sobre todo de reservas energéticas y estructurales.

En la formación de cada enlace glucosídico «sobra» una molécula de agua, ya que estos se forman por reacciones de condensación a partir de la unión de monosacáridos por enlaces del tipo covalente. Asimismo, en su ruptura por hidrólisis se agrega una molécula de agua para dividirlo en múltiples monosacáridos,² por lo que en una cadena hecha de n monosacáridos, habrá n-1 enlaces glucosídicos.  los polisacáridos responderán casi siempre a la fórmula general: C_x(H₂O)

7) La celulosa es un biopolímero compuesto exclusivamente de moléculas de β-glucosa (desde cientos hasta varios miles de unidades),pues es un homopolisacárido. La celulosa es la biomolécula orgánica más abundante ya que forma la mayor parte de la biomasa terrestre. La celulosa se forma por la unión de moléculas de β-glucopiranosa mediante enlaces β-1,4-O-glucosídico. Al hidrolizarse totalmente se obtiene glucosa. La celulosa es una larga cadena polimérica de peso molecular variable, con fórmula empírica (C₆H₁₀O₅). La celulosa es un polisacárido estructural en las plantas, ya que forma parte de los tejidos de sostén. La pared de una célula vegetal joven contiene aproximadamente un 40% de celulosa; la madera un 50 %, mientras que el ejemplo más puro de celulosa es el algodón, con un porcentaje mayor al 90%.

A pesar de que está formada por glucosas, los animales no pueden utilizar la celulosa como fuente de energía, ya que no cuentan con la celulasa, la enzima necesaria para romper los enlaces β-1,4-glucosídicos y por ello los animales no pueden digerir. Sin embargo, es importante incluirla en la dieta humana (fibra dietética) porque al mezclarse con las heces facilita la digestión y ayuda con el estreñimiento.La celulosa tiene una estructura lineal o fibrosa, en la que se establecen múltiples puentes de hidrógeno entre los grupos hidroxilo de distintas cadenas yuxtapuestas de glucosa, haciéndolas impenetrables al agua, lo que hace que sea insoluble en agua, y originando fibras compactas que constituyen Pared celular de las células vegetales. También tiene dos paredes celulares: La pared celular vegetal se construye de diversos materiales dependiendo de la clase de organismo.

8) El almidón es la reserva nutricional de las plantas. Existen dos formas de almidón ya tratadas en el apartado anterior: la amilosa o almidón no ramificado que consiste en una serie de residuos de glucosa unidos mediante enlaces 1,4 y la amilopectina o forma ramificada del almidón que tiene un enlace 1,6 cada treinta enlaces, de modo que es semejante al glucógeno, pero mucho menos ramificada.

El glucógeno representa la principal forma de almacenamiento de carbohidratos tanto en animales como en las plantas. Cuando existe una disminución significativa de glucosa en sangre, el glucógeno es degradado por medio de una serie de enzimas para cubrir las necesidades energéticas de nuestro organismo. El glucógeno es un azúcar de reserva energética que se encuentra en las células animales. Es un polímero ramificado de glucopiranosas unidas mediante enlaces O-glucosídicos a-1,4 que, cada 10 residuos aproximadamente, tiene una ramificación a-1,6. Las ramificaciones sirven para aumentar la solubilidad del glucógeno y hacer más accesibles al agua las unidades del azúcar.

9) La glucemia es la medida de concentración de glucosa libre en la sangre, suero o plasma sanguíneo. Constituye una de las más importantes variables que se regulan en el medio interno (homeostasis).El término fue propuesto inicialmente por el fisiólogo francés Claude Bernard (1813-1878). Muchas hormonas están relacionadas con el metabolismo de la glucosa, entre ellas la insulina y el glucagón (ambos secretados por el páncreas), la adrenalina (de origen suprarrenal), los glucocorticoides y las hormonas esteroides (secretadas por las gónadas y las glándulas suprarrenales).

La hiperglucemia es el indicador más habitual de la diabetes, que se produce como resultado de una deficiencia de insulina, en el caso de la diabetes de tipo I o una resistencia a la insulina, en el caso de la diabetes de tipo II.

FUENTES:  es.wikipedia.org; Guia de Hidratos de Carbono (Capitulo 4, Octava edición, Editorial El Ateneo) y carbohidratos.net

Video acerca de los Hidratos de Carbono, a pura química

En este video vamos a encontrar breve pero consistentemente que son los carbohidratos, que funciones cumplen los hidratos de carbono, como se descomponen en diferentes moléculas, características generales y demás cuestiones que tienen que ver con el consumo de carbohidratos en la dieta. Los carbohidratos tienen 4kcal por gramo, ejemplo si tomáramos 25 gramos de hidratos de carbono sumarían unas 100kcal mas las calorías de los demás macro nutrientes que contengan el alimento en cuestión. Principalmente podemos destacar por sobre todo que los carbohidratos cumplen una función energética en el cuerpo, es decir, son los el combustible del cuerpo por excelencia

Nuevo video del tema "Enzimas"

Video sobre los Aminoácidos

Una pequeña introducción al tema "Proteínas"

Bueno, somos de nuevo el grupo #MeCopaUnTouchDeQB, como siempre nuestra etiqueta es #QB4B2014. Como tarea para el hogar esta vez tuvimos que redactar un texto que incluyera una relación entre el tema "Proteínas" y:

A) Aspectos de la vida cotidiana

B) Conceptos vistos el año anterior

C) Un asunto de interés general en la actualidad

• Comenzaremos con los "aspectos de la vida cotidiana", se nos ocurrió una muy buena manera de explicarlo a través de una analogía de lo que es un conjunto de Aminoácidos que están unidos de forma lineal y que a su vez forman una molécula de Proteína, en la vida cotidiana el ejemplo que se nos ocurrió fue compararlo con un tren, constituido por varios vagones y una locomotora, también de manera lineal. Además, estos dos ejemplos cumplen una función en particular muy similar, en el caso de las Proteínas (además de cumplir otras varias funciones vitales esenciales) hay un tipo de ellas que son "Las Enzimas", cuya función principal es la de transportar diferentes sustancias hacia los receptores celulares que permitirán o no el ingreso de la misma. En el caso de un tren, este transporta personas (que vendrían a ser las sustancias) y estas personas se bajan en diferentes "estaciones" (lo que vendría a ser los diferentes receptores celulares).

• Otra analogía que nos pareció interesante fue la comparación de los "Recursos Naturales" con los "Aminoácidos", ya que nos pareció "piola" remarcar que dentro de los Aminoácidos existen unos llamados Esenciales, los cuales no pueden ser sintetizados por nuestro organismo y que por eso es muy importante consumirlos a diario, los otros, llamados No Esenciales, los cuales si bien hay que ingerir en adecuada cantidad, pueden ser sintetizados por el cuerpo humano. En el caso de los recursos, existen "Recursos No Renovables" como el petróleo o el carbón mineral, los cuales se encuentran en nuestro planeta Tierra, pero que una vez usados no pueden volver a ser producidos por nuestro planeta (la Tierra sería el cuerpo Humano y los aminoácidos esenciales los recursos no renovables) y luego se encuentran los "Recursos Renovables" como los árboles (que producen a su vez madera) o el pescado(que es consumido por el humano) que cuando se utilizan, pueden volver a ser producidos, siempre y cuando su consumo no sea indiscriminado. (La Tierra es el cuerpo humano y los aminoácidos no esenciales los recursos renovables)

• En cuanto a conceptos vistos el año anterior, nosotros el año pasado aprendimos que las sustancias orgánicas pueden ser de cadena abierta/acíclica o de cadena cerrada/cíclica (un método de clasificación). Y en este caso, como las proteínas son sustancias orgánicas, su cadena de aminoácidos puede ser "Abierta" o "Aminoácidos Aromáticos" (de cadena cerrada).

• Por último, queríamos remarcar un tema de interés actual referido con la importancia de las proteínas en nuestra dieta y por eso nos pareció bueno hacer una muestra en profundidad referida a la enfermedad conocida como: Kwashiorkor. El Kwashiorkor  es una enfermedad de los niños debida a la ausencia de nutrientes, como las proteínas en la dieta. Cuando un niño nace, recibe ciertos aminoácidos esenciales para el crecimiento procedentes de la leche materna. Cuando el niño es destetado, si la dieta que reemplaza a la leche tiene un alto contenido en fécula y carbohidratos, y es deficiente en proteínas, como es común en diferentes partes del mundo donde el principal componente de la dieta consiste en almidones vegetales, o donde el hambre hace estragos (África por ejemplo), los niños pueden desarrollar Kwashiorkor. Los síntomas del Kwashiorkor son: 1) Cambios en la pigmentación de la piel 2) Disminución de la masa muscular 3) Diarrea 4)Deficiencia en el aumento de peso y en el crecimiento 4) Fatiga 5) Cambios en el cabello (cambios en el color o la textura) 6) Aumento en el número y gravedad de las infecciones debido a daño en el sistema inmunitario 7) Irritabilidad 8)Abdomen grande que sobresale (protruye) 9) Salpullido (dermatitis)

Chiste Bioquímico

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