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BIOMOLÉCULASCarbohidratos y
Lípidos
Contenido
Objetivos de la clase
Identificar las características estructurales y funcionales de las biomoléculas como parte de los seres vivos
Definir el concepto de carbohidratos y lípidos
Explicar las características estructurales y funcionales de azúcares y lípidos
Objetivos de laboratorio
Comprobar cualitativamente la presencia de carbohidratos y lípidos en material orgánico, macroscópicamente y microscópicamente
Manejar correctamente el microscopio óptico compuesto
Organización de la materia orgánica
La estructuración de las células y su actividad metabólica dependen de las características de las moléculas que las constituyen.
Una célula está estructurada de organelos, estos
de moléculas y estas a su vez de átomos.
Un tejido está formado por células que poseen variedad de organelos.
Los organelos están formados por moléculas y éstas a su vez de átomos
Moléculas biológicas Componentes característicos de la
célula Compuestos que contienen carbono Estables, gran variedad, diversidad
de formas, tamaños y funciones Existen cuatro tipos de moléculas
presentes en los organismos vivos Carbohidratos Lípidos Proteínas Ácidos nucleicos
CARBOHIDRATOS
PROTEÍNAS ÁCIDOS
NUCLEICOS
LÍPIDOS
Forman polímeros
Aprox. 80-90% del peso seco de la célula
No forman polímeros
Moléculas biológicas
CARBOHIDRATOS
CARBOHIDRATOS
Término que se utilizó para referirse a sustancias que existen en forma natural y con una composición química de acuerdo a la fórmula (CH2O)n o sea carbono- hidrato
Sin embargo, químicamente son derivados aldehídicos o cetónicos de alcoholes superiores polivalentes o sustancias que producen estos compuestos por hidrólisis
CARBOHIDRATOS
Fórmula general (CH2O)n Solubles en agua Funciones: reserva de energía y
estructurales Incluyen:
Monosacáridos o azúcares simples Disacàridos Oligosacáridos Polisacáridos
La palabra “sacárido” deriva del griego SAKCHAR, “azúcar”, “dulzura”.
Monosacáridos Llamados azúcares simples, no pueden ser
hidrolizados en moléculas más sencillas
Estos pueden ser:1. Según el número de átomos de
carbonos que poseen: Triosas 3 C Tetrosas 4 C Pentosas 5 C Hexosas 6 C Heptosas 7 C
2. Según contengan en su estructura el grupo ALDEHIDICO ó CETONICO:
Aldosas (grupo aldehídico)
Cetosas (grupo cetónico)El término
OSA= nomenclatura
de carbohidratos.
Ciclación de los monosacáridosEn la naturaleza los monosacáridos existen de forma cíclica.
IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LOS AZÚCARES
Nuestro organismo únicamente utiliza los D-carbohidratos
Carbohidrato metabólicamente más activo: GLUCOSA
Otras hexosas se isomerizan a glucosa
Los carbohidratos proporcionan 4.3 Kcal por gramo
Glucosa: Monosacárido más importante en nuestro metabolismo, es una aldohexosa(6 carbonos).Las formas en las que se puede representar son:
Fuente de energía de primera mano
Está presente en polisacáridos –glucógeno y almidón
Isómeros a y b de la glucosa
Cuando la glucosa forma anillos, el grupo OH del carbono 1, puede observarse orientado
hacia abajo (isómero a)
hacia arriba (isómero b)
DisacáridosSon azúcares compuestos de 2 residuos de
monosacáridos unidos por un enlace glucosídico Este enlace se forma por una reacción de
deshidratación y se rompe por hidrólisis
Disacáridos importantesLACTOSA: galactosa +
glucosa Enlace β (14)Presente en la
leche de los mamíferos
MALTOSA:glucosa + glucosa
Enlace α (14)Disacárido producto de la hidrólisis del almidón y del glucógeno
SACAROSA: glucosa +
fructosa Enlace α (12)
Llamada también Sucrosa o azúcar de
mesa
Oligosacáridos OLIGO: pocos Cadenas cortas de 3 -
14 residuos de monosacáridos unidos mediante enlace glucosídico.
En membrana celular sirven como moléculas de señalización, unidos a lípidos y proteínas
oligosacáridos
Polisacáridos
POLI: muchos Polímeros de azúcares simples unidos por enlace glucosídico
Sustancias de peso molecular muy alto
Forman dispersiones coloidales en agua
Funciones de los polisacáridosFunción Ejemplo de
polisacáridosOrganismos que los poseen
Almacenamiento energético
AlmidónGlucógeno
Vegetales (plastidios)Animales (gránulos)Hongos
Estructural CelulosaQuitina
Glucosaminogli-canos
Vegetales (pared)Animales (exoesqueleto)Hongos (pared)Animales (matriz extracelular)
Glucógeno Forma como se almacena la energía química
de carbohidratos en hígado y músculos de los animales
Constituido por monómeros de Glucosa unidas por enlaces glucosídicos a (14)
Posee puntos de ramificación cada 11 a 18 unidades de glucosa (con enlaces α (16).
Almidón Forma como se almacena la energía química de
los azúcares en amiloplastos de los vegetales Contiene dos polímeros distintos : amilosa y
amilopectina
Amilosa: polímero lineal de glucosas con enlaces α(14) en forma de hélices, representa un 25% del almidón total.
Gránulos de Almidón
Amilopectina: polímero similar al glucógeno con puntos de ramificación cada 24 a 30 unidades
Reacción del Lugol : Este método se usa para identificar polisacáridos. El almidón en contacto con unas gotas de Reactivo de Lugol, solución de I2 y de KI (disolución de yodo y yoduro potásico) toma un color azul-violeta característico.
Celulosa Polímero lineal de glucosa unida por enlaces b
(14) Estructura las paredes de células vegetales Es un polisacárido indigerible por los animales y
constituye la fibra dietética
Otros polisacáridos estructurales
Quitina: constituye la pared celular de hongos, cubierta externa de insectos, arañas y crustáceos. No ramificado, formado por el azúcar N-acetilglucosamina
Glucosaminoglucanos: Forma parte de la matriz extracelular que rodea a las células
LÍPIDOS El término lípidos del griego lipos, que
significa “grasa”.
Moléculas no polares presentes en la naturaleza casi o totalmente insolubles en agua
Son solubles en solventes orgánicos no polares, como el éter y el alcohol
Conformados por carbono, hidrógeno, oxígeno, algunas veces fósforo
LÍPIDOS
Algunos de ellos deben ingerirse en la dieta (nutricionalmente esenciales) y otros pueden ser sintetizados por el organismo
Proporcionan mayor energía por gramo que los glúcidos (carbohidratos)
Funciones de los lípidos Componentes de las membranas
biológicas Forma de almacenamiento de carbono y
energía, > energía por gramo comparado a carbohidrato
Precursores de otras importantes sustancias
Constituyen barreras aislantes para evitar golpes térmicos, eléctricos y físicos.
Cubiertas protectoras que mantienen equilibrio hídrico
Algunos son vitaminas y hormonas.
LÍPIDOS
Simples: Esteres de ácidos
grasos con diversos alcoholes.
Grasas: ésteres de ácidos grasos con el glicerol, una grasa en estado líquido se conoce como aceite.
Ceras: ésteres de ácidos grasos con alcoholes monohídricos de peso molecular más elevado.
Compuestos:Esteres de ácidos grasos que contienen otros grupos químicos además de un alcohol y del ácido graso.
Otros
Los lípidos pueden clasificarse según su composición en:
Clasificación de los lípidos
Tipo de lípidos Ejemplos
Simples Ácidos grasosMono, di y triacilglicerolesCeras
Complejos Fosforilados (Glicerofosfolípidos y esfingofosfolípidos)Glucolípidos (Cerebrósidos y gangliósidos
Otros tipos Esteroides (colesterol y derivados)
LÍPIDOS SIMPLES
Ácidos grasosMoléculas
anfipáticasconstituidas por:
Una cadena hidrocarbonada (extremo hidrofóbico)
Un grupo carboxilo (extremo hidrofílico)
TIPOS DE ÁCIDOS GRASOS Saturados: carecen
de dobles enlaces (sólidos a temperatura ambiente)
Insaturados: poseen uno o más dobles enlaces (líquidos a temperatura ambiente)
ACIDOS GRASOSSATURADOS
ACIDOS GRASOSINSATURADOS
Triacilgliceroles Llamados triglicéridos En animales se almacena
dentro de células del tejido adiposo (adipocitos) y están formados en su mayoría por ácidos grasos saturadosLos lípidos se
colorean selectivamente de rojo-anaranjado con el colorante Sudán IV.
Micrografía electrónica de barrido que permite apreciar el arreglo de los adipocitos en el tejido adiposo
En plantas están formados en su mayoría por ácidos grasos insaturados, Las grasas líquidas a temperatura ambiente se denominan aceites.
Grasas neutras animal -triglicéridos Son ésteres del alcohol glicerol (posee 3
átomos de carbono) y ácidos grasos
Un ácido graso: Monoacilgliceroles Dos ácidos grasos: Diacilgliceroles Tres ácidos grasos: Triacilgliceroles (forma
como se encuentran las grasas en animales)
LÍPIDOS COMPLEJOS
Lípidos Fosforilados ó Fosfolípidos
Su principal función es constituir las membranas celulares
Tienen carácter anfipático porque poseen un grupo fosfato
Se clasifican en:• Glicerofosfolípidos cuando posee ácidos
grasos unidos al alcohol glicerol• Esfingofosfolípidos cuando posee ácidos
grasos unidos al alcohol esfingosina
Moléculas anfipáticas constituyentes de membranas
Posee solo dos cadenas de ácido graso-diacilglicerol-un hidroxilo está unido a un grupo fosfato que le da alta propiedad hidrofílica a un extremo
FOSFOLÍPIDOS
GlicerofosfolípidosDerivados del
ácido fosfatídico que posee: GlicerolDos ácidos grasosGrupo fosfato
Ejemplos:FosfatidiletanolaminaFosfatidilcolinaFosfatidilserinaFofatidiltreoninaFosfatidilinositol
ESFINGOFOSFOLÍPIDOS
Contienen el alcohol esfinfosina
Un ácido grasoAcido fosfóricoAlcohol aminado
como colina
Ejemplo: esfingomielina, presente en la vaina de mielina de los nervios de conducción rápida
GLUCOLÍPIDOSEl alcohol presente es
la esfingosinaPresentes en
membranas celularesSon anfipáticosPoseen carbohidratos
cerebrósidos (un sólo monosacárido) y gangliósidos (más de un monosacárido o un azúcar ácido)
OTROS TIPOS DE LÍPIDOS
Esteroides Los esteroides se
construyen alrededor de un esqueleto de cuatro anillos de hidrocarburo
El más importante es el colesterol
Colesterol
ColesterolEs componente
de membranas celulares de animales y precursor de hormonas como: testosterona, progesterona y estrógenos
TODO EN EXCESO ES DAÑINOGLICEMIA = DIABETESCOLESTEROL TRIGLICÉRIDOS = INFARTOS, PRESIÓN ALTA
TODO EN EXCESO ES DAÑINOGLICEMIA = DIABETESCOLESTEROL TRIGLICÉRIDOS = INFARTOS, PRESIÓN ALTA
Gracias