1.
¿Qué son los carbohidratos o hidratos de carbono,
cuáles son sus principales funciones y cómo se clasifican?
Los
hidratos de carbono, también llamados glúcidos o carbohidratos son
macromoléculas compuestas por carbono, hidrogeno y oxigeno (CHO); por los
componentes que los componen se los define como: polihidroxialdehidos (un grupo
aldehído y varias funciones alcohólicas) o polihidroxicetonas (igual que el anterior
pero con un grupo cetona), son importantes componentes de los seres vivos.
Abundan en tejidos vegetales en donde forman los elementos de su estructura
(fibra o estructura leñosa) y también se encuentran en tejidos animales (como
reservas energéticas de las células). Los vegetales los sintetizan mediante el
proceso de fotosíntesis
Las funciones de los hidratos
de carbono serían las siguientes:
·
reserva de energía: como el glucógeno que es de
reserva en células animales.
·
fuente de energía: se dice que son una fuente de
energía porque cuando las plantas los producen, los animales los ingieren y son
utilizados como combustible para las células
·
glucoproteínas: son proteínas conjugadas con
carbohidratos
·
estructurales: en los tejidos vegetales forman
los elementos fibrosos o leñosos de su estructura (celulosa)
Los glúcidos se clasifican
según la complejidad de la molécula:*
·
Monosacáridos: un solo grupo polihidroxialdehido
o polihidroxicetona
·
Oligosacáridos: unión de dos a diez monosacáridos
·
Polisacáridos: moléculas de gran tamaño
constituidas por la unión de numerosos monosacáridos
*estos
grupos de carbohidratos, se ampliarán con mayor profundidad a lo largo del
cuestionario
2.
¿Qué son los monosacáridos y cómo se clasifican?
Los
monosacáridos son azúcares simples, formados por un grupo polihidroxialdehido
(una función aldehído y muchos alcoholes) o polihidroxicetona (una función
cetona y muchos hidroxilos). Se denominan con el sufijo osa a la combinación
del grupo químico y el número de carbonos de la molécula, aldotriosa, por ejemplo.
Entre las características de
los monosacáridos encontramos:
·
que forman cristales de color blanco,
·
son solubles en agua
·
son dulces
·
son reductores porque un carbono, llamado
anomérico queda libre para unirse a cualquier otro compuesto
Se clasifican según:
·
grupo químico que los compone
- aldehídos (aldosa)
- cetonas (cetosa)
- aldehídos (aldosa)
- cetonas (cetosa)
·
número de carbonos: el menor número de carbonos
es 3 ( 3:triosa, 5:pentosa, 6: hexosas,etc)
3.
Respecto de cada uno de los siguientes monosacáridos: Glucosa - Fructosa - Galactosa
a.
Esquematice su estructura química
b.
¿Es una molécula reductora?
c.
¿Dónde se encuentra (fuentes)?
d.
¿Cuál es su función e importancia biológica?
Glucosa:
a.
b.
Sí, porque a la molécula reductora (molécula de oxigeno
con dos uniones) no se le une ningún compuesto y además porque la glucosa
pertenece a los monosacáridos y todos los monosacáridos son reductores.
c.
La glucosa se encuentra libre en las frutas maduras, en
la sangre y en los humores orgánicos de los vertebrados
d.
La función principal de la glucosa es producir energía
que luego van a utilizar las células para llevar a cabo los procesos que
ocurren en nuestro cuerpo (digestión, reparación de tejidos, multiplicación de
células, etc). La glucosa es muy importante ya que es la principal fuente de
energía y sin ella ninguna función biológica se podría llevar a cabo.
Fructosa:
a.
b.
Sí, porque a la molécula reductora (molécula de oxígeno
con dos uniones) no se le une ningún compuesto y además porque la glucosa
pertenece a los monosacáridos y todos los monosacáridos son reductores.
c.
La fructosa se encuentra libre en frutos maduros, otros
órganos de vegetales y en la miel.
d.
La función principal de la fructosa es producir energía
que va a ser utilizada por las células. En el hígado se transforma en glucosa
Galactosa:
a.
b.
Sí, porque a la
molécula reductora (molécula de oxígeno con dos uniones) no se le une ningún
compuesto y además porque la glucosa pertenece a los monosacáridos y todos los
monosacáridos son reductores.
c.
La galactosa no se encuentra libre, y forma parte de la
leche (lactosa)
d.
La galactosa es necesaria para la actividad de las
células cerebrales, especialmente para los cerebrósidos. En el hígado se transforma
en glucosa.
4.
¿Qué son los disacáridos?
Los disacáridos son compuestos
que están formados por dos monosacáridos (iguales o distintos) unidos por
enlaces glucosídicos de tipo éster. Los más importantes de los disacáridos son
oligosacáridos.
Clasificación de los
disacáridos: se tiene en cuenta que dos monosacáridos los conforman y la
unión entre los mismos; esta unión depende de la posición (H arriba→α o H abajo→β) del grupo OH y del H (hidrógeno)
unido al carbono y entre cuáles dos carbonos ocurre dicho enlace.
5. Respecto
de cada uno de los siguientes disacáridos: Sacarosa
- Maltosa – Lactosa
a.
Esquematice su estructura química e indique qué tipo de
unión posee.
b.
¿Es una molécula reductora?
c.
¿Dónde se encuentra (fuentes)?
d.
¿Cuál es su función e importancia biológica?
Sacarosa:
a.
Union αC1-C2 ó
βC2-C1 (carbono 1 de la α-glucosa y el carbono 2 de la β-fructosa)
b.
Es una molécula no reductora, debido a que se establece
un doble enlace glucosídico, entre los dos carbonos anoméricos de los
monosacáridos, anulando la posibilidad de oxidarse.
c.
La sacarosa es el azúcar común refinada de la caña de
azúcar y la remolacha azucarera. Es el carbohidrato principal del azúcar
moreno, del azúcar tamizado, y de la melaza; se encuentra exclusivamente en el
mundo vegetal.
d.
La sacarosa es uno de los productos directos de la
fotosíntesis que los vegetales realizan, constituyendo la principal forma de
transporte de azúcares desde las hojas hacia otras partes de la planta (energía
esencial).
Maltosa:
a.
Unión αC1-C4 (carbono
1 de la primera α-glucosa y el carbono 4 de la segunda α-glucosa)
b. Sí, porque a la molécula reductora (molécula de oxigeno con dos uniones) no se le une ningún compuesto
c.
Se obtiene por hidrólisis del almidón (polisacáridos)
contenido en los granos de cebada; no se encuentra libre en ningun alimento.
d.
Es un azúcar fermentecible, es decir, que la mayoría de
los microorganismos pueden utilizar este disacárido como fuente de energía en
sus reacciones metabólicas.
Lactosa:
a.
Unión βC1-C4
(carbono 1 de la β-galactosa y el carbono 4 de la α-glucosa)
b. Sí, porque a la molécula reductora (molécula de oxigeno con dos uniones) no se le une ningún compuesto
c.
Se encuentra en la leche de los mamíferos y en los
derivados de esta, tales como: yogurt, quesos, dulce de leche, etc.
d.
La importancia biológica de la lactosa es la necesidad
en la lactancia animal de los mamíferos.
6.
¿Qué son los polisacáridos y cómo están compuestos
químicamente?
Los
polisacáridos son glúcidos conformados por una gran cantidad de monosacáridos
unidos entre sí mediante enlaces glucosídicos. Mayoritariamente los
polisacáridos naturales se encuentran formados por miles de monómeros.
Son macromoléculas de elevado
peso molecular y estructura compleja, su tamaño y peso dependen de la función
en el estado metabólico de la célula.
Sus propiedades físicas y químicas
son que: no cristalizan, no tienen sabor dulce, no son reductoras, y son hidrofílicas pero poco solubles en agua por
su elevado peso molecular (completamente contrarias a los monosacáridos y
oligosacáridos)
Cuando se realiza la unión de los
monosacáridos, se desencadena una reacción de liberación de cierta cantidad “x”
(dependiendo de la cantidad de monosacáridos) de moléculas de agua por enlace
completado.
Los tipos de polisacáridos:
(según el tipo de monosacárido, tipo de enlace y más o menos ramificada su
cadena).
·
homopolisacáridos: un sólo tipo de monosacáridos.
Son los más abundantes en la naturaleza y con mayor importancia biológica.
Enlaces tipo α=función energética y tipo β=función estructural.
·
heteropolisacáridos: dos o más tipos de monosacáridos.
7.
¿Qué es la celulosa, cuál es su origen y su ubicación
celular? ¿Cuál es su función biológica? ¿Qué tipo de unión posee?
La celulosa:
La celulosa es un polímero lineal formado
por moléculas de β-D-glucosa unidas por enlaces glucosídicos β(C1-C4). Las
cadenas de celulosa contienen entre 10.000 - 15.000 monosacáridos de glucosa.
Al tener enlaces β glucosídicos en las
cadenas, se favorecen la formación de puentes de hidrógeno entre los grupos
hidroxilos de otros restos de glucosa de la misma u otra cadena. Formandose
asi, fibras (cadenas de celulosa) con esas características.
Esto hace que sea insoluble en agua y que
tenga alta resistencia mecánica (difícil digestión) característica, por lo que
se puede decir que posee función estructural. Siendo así (la celulosa) el
componente principal de las paredes celulares vegetales, proporcionándoles
sostén mecánico y protección.
8.
Escriba un párrafo que compare (similitudes y
diferencias) el almidón y el glucógeno según los diversos criterios que
considere pertinentes.
·
Tanto el almidón como el glucógeno son
polisacáridos cuyo monómero es la glucosa; ambos funcionan como reserva
energética (almidón en vegetales y glucógeno en animales). El almidón se
compone principalmente (97-98%) de amilosa y amilopectina en proporción
variable según su procedencia.
·
La amilosa está constituida por 200 a 400
unidades de D-glucosa. Las unidades de glucosa se asocian entre sí por enlaces
glicosídicos tipo α-C1,C4. Se forma así una larga cadena, que se dispone
enrollada con estructura en hélice.
·
La Amilopectina es un polímero compuesto por
unión de unidades de α glucosa mediante enlaces αC1-C4, pero ramificado con
uniones αC1-C6 cada 20 a 25 restos de glucosa.
· La estructura del glucógeno es similar a la amilopectina: uniones αC1-C4 con
ramificaciones αC1-C6. La diferencia está en que estas últimas ocurren cada
12/14 restos de glucosa, resultando, así una estructura mucho más ramificada
9.
¿Qué es la glucemia y cuál es su importancia biológica?
La glucemia se define como la
medida de concentración de la glucosa en el plasma sanguíneo. Si la glucemia se
encuentra por debajo de los parámetros normales (70 mg/dl y 100 mg/dl en
ayunas), el individuo sufre de hipoglucemia; en cambio, si los valores superan
la media, se trata de un caso de hiperglucemia.
La
glucosa o azúcar en la sangre es la principal fuente de energía del cuerpo,
siendo imposible cumplir las funciones biológicas de nuestros órganos sin ella.
Cuando comemos, el cuerpo procesa los alimentos en moléculas simples que pasan
del intestino al torrente sanguíneo, llevando la energía a todas las células de
nuestro cuerpo.
El metabolizar la misma es
esencial para la regulación de la homeostasis (equilibrio interno mediante
autorregulaciones en los valores energéticos que son considerados normales; si
uno de estos valores no es normal, se activan diferentes procesos para
compensarlo). Si este proceso llegara a fallar, pueden existir diferentes
consecuencias, tales como la diabetes (deficiencia de la insulina e
hiperglucemia)
Bibliografía:
