viernes, 17 de abril de 2009

Glucolisis

GLUCÓLISIS

La glucólisis es un conjunto de reacciones que transforman la glucosa en piruvato. Es una vía casi universal. La glucólisis es una vía íntegramente citosólica.
Se distinguen 3 partes:
-Entrada de glucosa de todas las células. Sobretodo a músculos e hígado. Es el primer punto de control de la vía.
-Una vez ha entrado dentro del hepatocito:




Se puede estructurar en 2 etapas:
1. Pasar de Glucosa a Fructosa-1,6-difosfato.
2. Pasar de Fructosa-1,6-difosfato a dihidroxiacetona y gliceraldehido.
La primera fase es una fase de alteración química para dejar la molécula útil para la célula.


Primera Fase De La Glucólisis

1. La glucosa se fosforila en el alcohol por la hexoquinasa. La hexoquinasa une el fosfato del ATP mediante un enlace fosfoéster y la transforma en Glucosa-6-fosfato. La Glucosa-6-P está preparada para los procesos que continúan en la glucólisis. La fosforilación transforma 1 molécula neutra en una molécula cargada negativamente. Hace que ahora, la glucosa-6-P no pueda volver a salir por la membrana debido a su carga negativa.

2. A la célula no le gusta la forma aldosa y hace la forma cetosa (Fructosa-6-P). Es realizado por la fosfoglucosa isomerasa.

3. Implica la adquisición de un segundo fosfato que va a parar al C1 y forma la fructosa-1,6-bisfosfato. Lo relaiza la fosfofructoquinasa-1 (PFK-1). La fructosa-1,6-bisfosfato es completamente simétrica. La PFK-1 es un enzima clave en la glucólisis.

4. La fructosa-1,6-bisfosfato se parte por la mitad y da dos moléculas (dihidroxiacetona-fosfato(DHAP) y gliceraldehido-3-fosfato (G3P)). La glucólisis se da a partir del gliceraldehido-3-P. El equilibrio está desplazado hacia la dihidroxiacetona-fosfato. Sólo un 5% es Gliceraldehido-3-P. La desaparición contínua de G3P transforma la DHAP en G3P. Todo acaba siendo G3P.


Segunda Fase De La Glucólisis
A partir del G3P comienzan las transformaciones que dan lugar a Piruvato (Pyr) (reacciones de oxidación).

1. La primera reacción es que el enzima Gliceraldehido-3-Fosfatodeshidrogenasa oxida el grupo aldehido a ácido (gasta un NAD, que se reduce a NADH). Produce un enzima que es capaz de incorporar un fosfato al ácido carboxílico correspondiente. Se forma un éster. La fosforilación a nivel de sustrato se consigue porque hay ATP con un fosfato ya activado.

2. El 1,3-Bisfosfoglicerato cede 1 fosfato para sintetizar ATP. La reacción la cataliza la fosfogliceratoquinasa. El producto de la síntesis de ATP es el 3-fosfoglicerato. Sufre transformaciones que dan lugar a la síntesis de Pyruvato. El P3 debe pasar a la posición 2. Se consigue mediante el enzima fosfogliceromutasa. La mutasa tiene un fosfato activo, que se lo da a la posición 2. En un momento hay dos fosfatos, pero luego, se lo quita de la posición 3. Todas las mutasas funcionan así. Se hace para liberar el OH en la posición 3.

3. Se produce la deshidratación del OH. Se transforma el alcohol en enol, por la enolasa. Es parecido a Pyruvato, pero con enol y un fosfato. Se llama fosfoenolpiruvato (PEP). Es una molécula muy inestable que se transforma en Pyruvato por la Pyruvatoquinasa y se acopla la energía que se desprende para sintetizar ATP.


Metabolismo Del Glucogeno

Degradacion Y Sintesis De Glucogeno:

La síntesis de glucógeno a partir de glucosa se llama glucogénesis y se produce gracias al enzima glucógeno sintetasa. La adición de una molécula de glucosa al glucógeno consume dos enlaces de alta energía: una procedente del ATP y otra que procede del UTP.
La síntesis del glucógeno tiene lugar en varios pasos:
En primer lugar, la glucosa es transformada en glucosa-6-fosfato, gastando una molécula de ATP.

glucosa + ATP → glucosa-6-P + ADP

A continuación se transforma la glucosa-6-fosfato en glucosa-1-fosfato glucosa-6-P ←→ glucosa-1-P

Se transforma la glucosa-1-fosfato en UDP-glucosa, con el gasto de un UTP.
glucosa-1-P + UTP → UDP-glucosa + PPi
La glucógeno sintetasa va uniendo UDP-glucosa para formar el glucógeno.
(glucosa)n + UDP-glucosa → (glucosa)n+1 + UDP
Por una reacción de ruptura de las triosas pasa fructosa 1-6 di-fosfato a fosfato de hidroxicetona (o a gliceraldehído-3 fosfato).

Hexocinasas

La formación de la glucosa-6-fosfato es catalizada por dos isoenzimas: la hexocinasa y la glucocinasa.

Hexocinasas:Puede fosforilar a otras hexosas. Está presente en todas las células Es inhibida por la GLUCOSA-6-FOSFATO que es el producto de la reacción que cataliza.

La hexocinasa cambia su conformación al unirse a las hexosas. Este cambio se produce gracias a que la enzima tiene dos dominios unidos por medio de otro más que actúa como una bisagra. La enzima en su conformación abierta permite que la hexosa se acomode en su sitio activo; cuando esto ha sucedido, la enzima adquiere su conformación cerrada en la cual se desplaza a las moléculas de agua y disminuye la energía de solvatación, necesaria para que se lleve a cabo la reacción de fosforilación.

Glucocinasa:La glucocinasa es más abundante en el hígado. Tiene una Km de 10 mM que es más alta que las concentraciones fisiológicas de glucosa. Esto permite que en condiciones de hiperglicemia, después de alimentarse, cuando hay muchas hexosas en el torrente sanguíneo, simultáneamente funcionen ambas enzimas, lo cual favorece la rápida entrada de glucosa a las células. La glucocinasa es inhibida por la FRUCTOSA-6-FOSFATO en vez de por GLUCOSA-6-FOSFATO como en el caso de la hexocinasa.
La reacción que catalizan ambas enzimas (glucocinasa y hexocinasa), es irreversible en condiciones intracelulares y tiene un cambio en energía libre de 1.6 kJ/mol.

Galactocinasa:Es una enzima que actúa en el metabolismo del glucógeno. Trastorno hereditario del metabolismo de los carbohidratos en el que existe una deficiencia o ausencia de galactocinasa. Como consecuencia, la galactosa de la dieta no se metaboliza, se acumula galactosa en la sangre y pueden desarrollarse cataratas.

Galactosemias:La galactosemia es una enfermedad genética que genera una deficiencia enzimática y se manifiesta con incapacidad de utilizar el azúcar simple galactosa, lo cual provoca una acumulación de ésta dentro del organismo, produciendo lesiones en el hígado y el sistema nervioso central.

Tipo 1La galactosemia clásica tiene lugar en uno de cada 60.000 nacimientos, es frecuentemente mortal para el neonato y se produce por deficiencia de galactosa-1-fosfato uridiltransferasa. Los supervivientes presentan una acumulación de galactosa-1-fosfato y galactosa, y sufren cirrosis hepática, hepatomegalia, cataratas y retraso mental, además de vómitos, diarrea, ictericia, poco incremento de peso y malnutrición en la primera infancia.

Tipo 2El segundo tipo de galactosemia se produce por deficiencia de la enzima galactoquinasa, y tiene lugar en uno de cada 500.000 nacimientos. Su resultado es la acumulación de galactosa en sangre y tejidos y la formación de cataratas.

Tipo 3La deficiencia de galactosa epimerasa es de prevalencia desconocida, y se debe a una difosfogalactosa de uridina-4-epimerasa defectuosa. Su resultado es la acumulación de galactosa-1-fosfato en los hematíes y es casi siempre benigna.

Fructocinasa e intolerancia a la fructosa:Es una enzima que cataliza la transferencia de un grupo fosfato del adenosintrifosfato a la D-fructosa.La intolerancia a la fructosa:Es un trastorno del metabolismo en el cual una persona carece de la proteína necesaria para descomponer la fructosa, un azúcar de las frutas que se presenta en forma natural en el cuerpo. La fructosa artificial se utiliza como edulcorante en muchos alimentos, incluyendo los alimentos y bebidas para bebés.

Causas, incidencia y factores de riesgo Esta afección ocurre cuando el cuerpo carece de una sustancia llamada aldolasa B, la cual se necesita para descomponer la fructosa.

Si una persona sin esta sustancia come fructosa y sacarosa (azúcar de la caña o de la remolacha o azúcar común), se presentan cambios químicos complejos en su cuerpo. El cuerpo no puede convertir su material de almacenamiento de energía, el glucógeno, en glucosa y, como resultado, el azúcar en la sangre disminuye y se acumulan sustancias peligrosas en el hígado.

Este tipo de intolerancia a la fructosa es hereditaria, lo cual quiere decir que se transmite de padres a hijos. En algunos países europeos su incidencia puede ser de 1 caso por cada 20.000 personas.

Toxicidad Por Fructosa (fructosirina esencial)

La fructosuria es una enfermedad metabólica hereditaria muy rara.Se caracteriza por la excreción de fructosa en la orina. Normalmente, no se excreta ninguna cantidad de fructosa en la orina.Esta enfermedad se debe a una deficiencia de la enzima fructoquinasa en el hígado, enzima necesaria para la síntesis del glucógeno (la forma en que se almacena el aporte de energía que proviene de los carbohidratos) a partir de la fructosa.La presencia de fructosa en la sangre y en la orina puede conducir a un diagnóstico incorrecto de diabetes mellitus.

Deficiencia De Lactasa

Es la incapacidad para digerir la lactosa, un tipo de azúcar que se encuentra en la leche y otros productos lácteos y es causada por una insuficiencia de la enzima lactasa.


La intolerancia a la lactosa se presenta cuando el intestino delgado no produce suficiente enzima lactasa. El organismo de los bebés produce esta enzima de tal forma que pueden digerir la leche, incluyendo la leche materna. Antes de que los seres humanos se convirtieran en granjeros y procesaran productos lácteos, la mayoría de las personas no seguía consumiendo leche en su vida, de tal manera que no producían lactasa después de las primeras etapas de la infancia.
Las personas pertenecientes a culturas en las cuales el consumo de leche y de productos lácteos en los adultos se presentó primero tienen menos probabilidades de sufrir intolerancia a la lactosa que aquellos pertenecientes a pueblos en donde el consumo de productos lácteos comenzó más recientemente. Como resultado de esto, la intolerancia a la lactosa es más común en poblaciones asiáticas, africanas, afroamericanas, nativos americanos y pueblos del Mediterráneo que en las poblaciones del norte y occidente de Europa.
La intolerancia a la lactosa puede comenzar en diversos momentos en la vida. En las personas de raza blanca, generalmente comienza a afectar a los niños mayores de 5 años; mientras que en las personas de raza negra, la afección se presenta a menudo hasta a los dos años de edad.
Cuando las personas con intolerancia a la lactosa comen o beben productos lácteos, pueden presentar síntomas como distensión abdominal, exceso de gases intestinales, náuseas, diarrea y cólicos abdominales.
La intolerancia a la lactosa no es peligrosa y es muy común en los adultos. Aproximadamente 30 millones de adultos estadounidenses tienen algún grado de intolerancia a la lactosa a la edad de 20 años.
La intolerancia a la lactosa se observa algunas veces en bebés prematuros y los bebés nacidos a término generalmente no muestran signos de esta afección hasta que tienen al menos 3 años de edad.
El hecho de no consumir leche en la dieta puede causar una insuficiencia de calcio, vitamina D, riboflavina y proteínas; por lo tanto es necesario un sustituto de la leche. Los preparados de soya para biberón son sustitutos adecuados para los bebés menores de 2 años y para los niños que empiezan a caminar, la leche de soya y la de arroz son buenas alternativas. Los niños mayores pueden consumir también leche de vaca tratada con lactasa. La leche de cabra es baja en lactosa, pero únicamente se debe usar con niños si está adecuadamente fortificada con las vitaminas y los aminoácidos esenciales.


La deficiencia de lactasa también se puede presentar como resultado de enfermedades intestinales como el esprúe celíaco y la gastroenteritis o también manifestarse luego de una cirugía intestinal. Es posible que se presente una deficiencia temporal de lactasa a causa de infecciones virales o bacterianas, especialmente en los niños, cuando se lesionan las células que recubren el intestino.

Transportadores GLUT

Proteínas transportadoras de glucosa: GLUT.
Los transportadores de la glucosa, causantes de la difusión facilitada de dicha sustancia (GLUT), constituyen una familia de proteínas, estrechamente relacionadas entre sí, que cruzan 12 veces a través de la membrana celular. Se diferencian de los transportadores de glucosa dependientes del sodio, quien realiza el transporte activo secundario de dicho glúcido hacia el exterior del intestino y de los túbulos renales.



Glut 1: se ha encontrado en el cerebro y en los eritrocitos; actúa como una puerta en la cual la proteína une al azúcar en la superficie externa de la membrana y sufre un cambio conformacional que conduce al azúcar hacia el interior de la célula, donde se desune.



Glut 2 : ( Km para la glucosa 15 mM aproximadamente) es el transportador de glucosa en hígado, riñón, intestino y células Beta del páncreas.
vEl glut 1 y glut 2 se han hallado en cerebros de fetos de 10 a 21 semanas (etapas tempranas del desarrollo) con lo que se sugiere que interviene en el desarrollo del SNC.

Funcion:
Sensor de la glucosa (celulas B páncreas)

Glut 3:
Glut 1 y Glut 3: Están presentes en la membrana plasmáticas de casi todas las células ( eritrocitos y encéfalo); Glut 1, tiene una afinidad elevada para la glucosa (Km 2-5mM). GLUT 3 : neuronas.



Glut 4: Es la isoforma dependiente de insulina, presente en el músculo y en las células adiposas. La insulina aumenta el número de transportadores en la membrana plasmática.

Funcion: Captación de glucosa estimulada por insulina.
Lugar Donde Se Encuentra: Músculo esquelético y cardiaco, tej. adiposo, hígado


Glut 5: Se encuentra en el intestino delgado en el lado arterial de la célula epitelial, y actúa conjuntamente con el cotransportador de la glucosa y el sodio en el lado luminal.

Funcion:Absorción del suministro dietético

Disacaridasas Y Su Importancia Digestiva

Se llaman disacaridasas o disacarasas a las enzimas que se ocupan de romper los disacáridos en los monosacáridos que las forman.

Las disacaridasas se encuentran en las vellosidades del intestino delgado. La falta de disacaridasas puede provocar problemas de mal absorción, los disacáridos no se hidrolizan en los monosacáridos que los forman y pasan al intestino grueso, donde fermentan por acción de las bacterias, originando malestar intestinal, gases, diarreas, etc.

Tipos De Disacaridasas:


Sacarasa: Se encarga de romper la sacarosa en glucosa y fructosa.

Lactasa: Se encarga de romper la lactosa en glucosa y galactosa.

Isomaltasa: Se encarga de romper la isomaltosa en las dos glucosas que la forman.

Trehalasa:Se encarga de romper la trehalosa en las dos glucosas que la forman.

Maltasa: Se encarga de romper la maltosa en las dos glucosas que la forman.


Hidrolisis Salival Y Pancreatica

La reacción de hidrólisis, consiste en el rompimiento de uniones covalentes por medio de una molécula de agua. La hidrólisis de un enlace glucosídico se lleva a cabo mediante la disociación de una molécula de agua. El hidrógeno del agua se une al oxígeno del extremo de una de las moléculas de azúcar; el OH se une al carbono libre del otro residuo de azúcar. El resultado de esta reacción, es la liberación de un monosacárido, dos si la molécula hidrolizada fue un disacárido o bien el polisacáridon-1, dependiendo de la molécula original.

La saliva contiene la enzima ptialina (una alfa-amilasa), que hidroliza el almidon a maltosa y otrso pequeños polimeros de glucosa. La cantidad de almidon contenida en una comida y que se hidroliza antes de la deglucion es inferior al 5%. La digestion continua en el estomago durante alrededor de una hora antes de que el acido gastrico bloquee la actividad de la amilasa lasival. Sin embargo, la alfa-amilasa solo hidroliza a maltosa un maximo del 30% al 40% del almidon ingerido.
La secrecion pancreatica, com la saliva, contiene una gran cantidad de alfa-amilasa, La funcion de la alfa-amilasa pancreatica es casi identica a la salival, pero es varias veces mas potente que esta; por tanto, poco despues de que el quimo penetre en el duodeno y se mezcle con el jugo pancreatico, ha digerido ya la practica totalidad del almidon presente.
La enzimas del epitelio intestinal hidrolizan a monosacaridos los disacaridos y los pequeños polimeros de glucosa.

Digestion Y Absorcion De Los Carbohidratos

La mayoría de los carbohidratos en los mamíferos se obtienen de la dieta, entre estos se encuentran polisacáridos como el almidón, la celulosa y dextrinas (productos de la hidrólisis incompleta del almidón que con yodo se tiñen rojo, el almidón por el contrario, azul) y disácaridos como la sacarosa (fructofuranósido de glucopiranósido o simplemente azúcar de mesa) que esta formada por una molécula de glucosa (una piranosa) y otra de fructosa (una furanosa).

La función más importante de la saliva es humedecer y lubricar el bolo alimenticio, desde el punto de vista digestivo es importante por contener a la amilasa salival o ptialina, enzima que hidroliza diversos tipos de polisacáridos. El pH de la saliva es cercano a la neutralidad, por lo que en el estómago esta enzima se inactiva totalmente, de tal suerte que los carbohidratos no sufren modificaciones de importancia en este órgano. Es hasta el intestino donde los disacáridos y los polisacáridos deben ser hidrolizados en sus unidades monoméricas para poder atravesar la pared intestinal y tomar así el torrente sanguíneo para llegar a las células e ingresar al interior para ser utilizados en cualquiera de las funciones en que participan (energética, de reconocimiento, estructural o como precursor de otras moléculas). En el duodeno se vierte el jugo pancréatico que contiene entre otros muchos elementos, amilasa pancreática (Su pH óptimo es de 7.1 y rompe al azar los enlaces alfa,1-4 del almidón), diastasa o amilopsina, esta última muy parecida a la enzima salival. En la digestión de los carbohidratos intervienen diferentes enzimas que desempeñan cada una funciones diferentes y que por tanto, tienen especificidades diferentes. Para romper las ramificaciones se necesita a la amilo-1-6-glucosidasa.

jueves, 16 de abril de 2009

Importancia

Todos los oligosacáridos de interés tienen en su estructura al menos una molécula de Glucosa.
Maltosa. Este es un disacárido formado por dos moléculas de glucosa unidas por un enlace de
configuración alfa, entre el carbono 1 del sustituyente y el 4 del aceptor. Se obtiene durante la degradación
enzimática del almidón y es una fuente importante de carbohidratos en la dieta. Como
tiene un carbono anomérico libre es reductor y puede existir en dos configuraciones denominadas
alfa-Maltosa y beta-Maltosa. Presenta mutarrotación por el cambio espontáneo de configuración.
El nombre químico de la Maltosa se forma describiendo primero la posición de sustitución, después
el radical sustituyente y finalmente el aceptor: 4-O-(alfa-D-Glucopiranosil)-DGlucopiranosa.
En Bioquímica se acostumbra hacer énfasis en la configuración del enlace con
una nomenclatura en la que se describe primero el radical sustituyente, después el enlace y por último
el aceptor: D-Glucopiranosil-alfa(1-4)-D-Glucopiranosa. En forma abreviada se emplea el
mismo formato pero únicamente con el nombre del monosacárido: Glucosa-alfa(1-4)-Glucosa, ó
con las abreviaciones de 3 letras de los nombres de los monosacáridos: Glc-alfa(1-4)-Glc.

Isomaltosa:

Isómero de posición de la Maltosa, también se obtiene por degradación del Almidón
y del Glucógeno, pero en menor cantidad que la Maltosa. Cada molécula de Isomaltosa representa
un punto de ramificación en la estructura de estas moléculas. Al igual que la Maltosa, es reductor
y presenta mutarrotación, porque tiene dos configuraciones distintas.
Los nombres empleados para describir su estructura son: 6-O-(alfa-D-Glucopiranosil)-D- Glucopiranosa,
D-Glucopiranosil-alfa(1-6)-D-Glucopiranosa, Glucosa-alfa(1-6)-Glucosa y Glc-alfa(1-6)-
Glc.

Celobiosa:

Disacárido derivado de la Celulosa, es isómero de configuración de enlace de la Maltosa.
El enlace glicosídico Beta de la Celobiosa no es hidrolizado por ningún organismo superior.
Los animales que digieren celulosa depende para ello de los microorganismos que viven en simbiosis
en su intestino. Es reductor, puede existir en forma alfa ó beta y por lo tanto, presenta mutarrotación.
Los nombres empleados para describir su estructura son: 4-O-(beta-D-Glucopiranosil)-D- Glucopiranosa,
D-Glucopiranosil-beta(1-4)-D-Glucopiranosa, Glucosa-beta(1-4)-Glucosa y Glc-beta(1-4)-
Glc

Trealosa:

Este disacárido no es reductor porque las dos moléculas de Glucosa que lo forman,
participan con su carbono anomérico, de configuración alfa, formando un enlace 1-1. Se encuentra
en plantas que viven en climas secos y parece ayudar a conservar la integridad celular cuando las
plantas se secan o congelan. No es reductor ni presenta mutarrotación.

El nombre químico y el bioquímico largo, describen el hecho de que ambas moléculas son radicales:
1-O-(alfa-D-Glucopiranosil)-alfa-D-Glucopiranósido, D-Glucopiranosil-alfa(1-1)alfa-D- Glucopiranósido;
pero en los cortos no es así: Glucosa-alfa(1-1)alfa-Glucosa y Glc-alfa(1-1)alfa-Glc.


Lactosa:

Es el azúcar de la leche de los mamíferos, importante como fuente de energía durante la
lactancia. Esta formada por Galactosa unida con un enlace beta al carbono 4 de la Glucosa. Es un
oligosacárido reductor, puede existir en las dos formas anoméricas y presenta mutarrotación.
Su nombre químico es: 4-O-(beta-D-Galactopiranosil)-D-Glucopiranosa. El bioquímico se: DGalactopiranosil-
beta(1-4)-D-Glucopiranosa, y se abrevia como: Galactosa-beta(1-4)-Glucosa ó
Gal-beta(1-4)-Glc.

Sacarosa:

Es el oligosacárido mejor conocido, su principal uso en la dieta es como edulcorante y
aunque como tal se toma muy en cuenta como contribuyente de calorías en la dieta, en este aspecto su importancia, es menor que la del Almidón. Es de gran importancia económica pues se
producen millones de toneladas al año, principalmente a partir de la caña de azúcar y de la remolacha azucarera. Está formado por una molécula de Glucosa y otra de Fructosa unidas por sus carbono anoméricos, por lo tanto no es reducto ni presenta mutarrotación.
En su nomenclatura se puede considerar sustituyente a cualquiera de los dos monosacáridos por
lo tanto su nombre químico puede ser: 2-O-(alfa-D-Glucopiranosil)-beta-D-Fructofuranósido ó 1-O-(beta-D-Fructofuranosil)-alfa-D-Glucopiranósido. Lo mismo sucede con todas las formas de nomenclatura bioquímica: D-Glucopianosa-alfa(1-2)beta-D-Fructofuranosa ó D-Fructofuranosa-beta(2-1)alfa-D-Glucopiranosa, Glucosa-alfa(1-2)beta-Fructosa ó Fructosa-beta(2-1)alfa-Glucosa, y Glc-alfa(1-2)beta-Fru ó Fru-beta(2-1)beta-Glc.

Clasificacion

La clasificación más importante de los oligosacáridos se hace en función de su tamaño. Otra clasificación
importante se basa en la capacidad de reducir los iones metálicos.

Tambien se puede clasificar segun su tamaño:

Clasificación por tamaño. El tamaño de los oligosacáridos se define según el número de monosacáridos
que los forman y la clasificación se hace anteponiendo el prefijo numeral latino al
nombre de sacárido. Así, los oligosacaridos formados por dos monosacáridos se denominan Disacáridos,
los formados por tres son Trisacáridos, los de cuatro Tetrasacáridos y así hasta los
Decasacáridos que están formados por diez monosacáridos.


Clasificación según el poder reductor.

Los oligosacáridos pueden ser Reductores, si tienen cuando menos un carbono anomérico que no forma enlace glicosídico, o No Reductores, cuando todos los carbones anoméricos están ocupados formando enlaces glicosídicos.

Propiedades físicas y químicas

Los oligosacáridos son sólidos cristalinos, solubles en agua y varios de ellos tienen sabor dulce.
Todos los oligosacáridos tienen actividad óptica y muchos de ellos presentan el fenómeno de
mutarrotación. Como ya se dijo pueden o no, ser reductores de iones metálicos. Los oligosacáridos
que presentan mutarrotación también son reductores, porque ambas propiedades dependen
de la presencia de un carbono anomérico libre.

Oligosacaridos

Los oligosacáridos se forman cuando el carbono anomérico de un monosacárido, el sustituyente,
reacciona con cualquiera de los grupos –OH de otro glúcido, el aceptor, sustituyendo el hidrógeno
del -OH y liberando una molécula de H2O. En el enlace glicósidico puede participar cualquiera
de los –OH del aceptor, incluso el carbono anomérico. Esta propiedad provoca una gran variabilidad
estructural en los oligosacáridos, mayor incluso que en los péptidos. Con un par de aminoácidos
diferentes, se pueden formar 2 péptidos distintos, dependiendo de cual ocupe el extremo
amino terminal. Por otro lado, dos hexosas pueden formar en teoría 12 isómeros diferentes.

Derivados De Los Monosacaridos

Amino azúcar es aquella molécula de azúcar que contiene un grupo amino en lugar de un grupo hidroxilo en alguno de sus radicales. Aquellos derivados de aminas que contienen azúcares, tales como la N-acetilglucosamina o el ácido siálico, aunque formalmente no contienen grupos amina, también son considerados amino azúcares.
Entre aquellas macromoléculas que suelen poseer amino azúcares cabe destacar a los aminoglicósidos, uno tipo de compuesto antimicrobiano que inhibe la síntesis de proteínas en bacterias.
Ejemplos de amino azúcares:
Galactosamina
Glucosamina
Ácido siálico
N-Acetilglucosamina

Desoxiazúcares. Se forman cuando se reduce alguno de los carbonos del monosacárido, perdiendo
el grupo OH. Los desoxiazucares tienen un papel estructural muy importante. La desoxirribosa
participa en la estructura del DNA. Los L-desoxiazucares Fucosa y Ramnosa, se encuentran formando
parte de la estructura de mucopolisacáridos y antígenos.

Monosacaridos

Los monosacáridos o azúcares simples son los glúcidos más sencillos, que no se hidrolizan, es decir, que no se descomponen para dar otros compuestos, conteniendo de tres a seis átomos de carbono. Su fórmula empírica es (CH2O)n donde n ≥ 3. Se nombran haciendo referencia al número de carbonos (3-7), terminado en el sufijo osa. La cadena carbonada de los monosacáridos no está ramificada y todos los átomos de carbono menos uno contienen un grupo alcohol (-OH). El átomo de carbono restante tiene unido un grupo carbonilo (C=O). Si este grupo carbonilo está en el extremo de la cadena se trata de un grupo aldehído (-CHO) y el monosacárido recibe el nombre de aldosa. Si el carbono carbonílico está en cualquier otra posición, se trata de una cetona (-CO-) y el monosacárido recibe el nombre de cetosa.

Funcion

La principal función de los carbohidratos es suministrarle energía al cuerpo, especialmente al cerebro y al sistema nervioso. Una enzima llamada amilasa ayuda a descomponer los carbohidratos en glucosa (azúcar en la sangre), la cual se usa como fuente de energía por parte del cuerpo.

Cada gramo de carbohidratos aporta una energía de 4 Kcal.
Ocupan el primer lugar en el requerimiento diario de nutrientes debido a que nos aportan el combustible necesario para realizar las funciones orgánicas, físicas y psicológicas de nuestro organismo.

Clasificacion

Los carbohidratos se clasifican en monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos. Un monosacárido, es una unidad, ya no se subdivide más por hidrólisis ácida o enzimática, por ejemplo glucosa, fructosa o galactosa.
Los oligosacáridos están constituidos por dos a diez unidades de monosacáridos. La palabra viene del griego, oligo = pocos. Digamos el azúcar que utilizamos es un disacárido y por tanto un oligosacárido.
Los polisacáridos son macromoléculas, por hidrólisis producen muchos monosacáridos, entre 100 y 90 000 unidades.
Como primera aproximación, desde el punto de vista químico, los carbohidratos son polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas o compuestos que los producen por hidrólisis ácida o enzimática. Esto es solo parcialmente cierto, pues en solución acuosa, las estructuras de polihidroxialdehídos o de polihidroxicetonas, permanecen en pequeña proporción en equilibrio con sus formas cíclicas, que son las más abundantes.

Estructura Quimica

Los glúcidos son compuestos formados en su mayor parte por atomos de carbono e hidrógeno y en una menor cantidad de oxígeno. Los glúcidos tienen enlaces químicos difíciles de romper llamados covalentes, mismos que poseen gran cantidad de energía, que es liberada al romperse estos enlaces. Una parte de esta energía es aprovechada por el organismo consumidor, y otra parte es almacenada en el organismo.

En la naturaleza se encuentran en los seres vivos, formando parte de biomoléculas aisladas o asociadas a otras como las proteínas y los lípidos.

Carbohidratos

Son moleculas organicas compuestas por carbono, hidrogeno y oxigeno. Son solubles en agua y se clasifican de acuerdo a la cantidad de carbonos o por el grupo funcional que tienen adherido. Son la forma biológica primaria de almacenamiento y consumo de energia. Otras biomoléculas son las grasas y en menosr medida las proteinas

4) Mucopolisacáridos:


A) Ácido hialurónico: se encuentra en el líquido sinovial, sirve de lubricante.

B) Condroitina: está en el cartílago y en los huesos y sirve para formarlos.

C) Heparina: es un anticongelante.

3) Mucílagos

El agar-agar es el más importante. Se utiliza para cultivar microorganismos en el laboratorio para la alimentación (para hacer sopas, helado, flanes…)

2) Gomas

Se van a encontrar en las plantas cuando tienen una herida.

1) Hemicelulosa

Es uno de los componentes de la matriz de la pared de los vegetales.

Heteropolisacáridos

Son polímeros que presentan dos o más monosacáridos distintos.

4) Quitina

Es un polímero nitrogenado formado por el monosacárido N-acetil- -D-glucosamina. El enlace es (1—4). Va a formar cadena paralelas (igual que la celulosa). Es el componente fundamental del exoesqueleto de los artrópodos. En los crustáceos la quitina está unida a carbonato cálcico y esto les da más dureza.

3) Celulosa

Es un polisacárido estructural que se va unir mediante enlaces o-glucosídicos. Es bastante difícil de hidrolizar porque lleva un enlace (1—4). Es el componente principal de la pared de las células vegetales. La celulosa va a formar una especie de estuche en las células vegetales que va a permitir crecer a la célula. Por ejemplo, el algodón y el cáñamo tienen mucha celulosa. La madera tiene un 50% de celulosa.

Está constituida por polímeros de celobiosa (disacárido) que van desde 150 a 7500. la celulosa va a formar unas fibras que tienen 30 A de espesor y se va a poner de forma paralela. Estas fibras se unen y forman microfibrillas. 250 microfibrillas se unen y forman las fibrillas. 1500 fibrillas se unen y forman la fibra y ésta ya se ve a simple vista.

La celulosa es un polímero de -D-glucopiranosa que se unen por enlaces (1—4). Este enlace es difícil que sea atacado por enzimas digestivas, aunque hay organismos que pueden atacarlo y romper la estructura de la celulosa. Los animales herbívoros rompen los enlaces con microorganismos especiales.

2) Glucogeno

Principal polisacárido de reserva en animales. Se acumula en forma de gránulos en el hígado y músculos que mueven el esqueleto. Está formado por miles de moléculas de -D-glucopiranosa unidas por enlaces (1—4). Tiene forma de hélice y está ramificado, pero la ramificación es mayor, porque se produce cada 8 o 10 carbonos. Se puede decir que está formado por gran cantidad de maltosas.

B) Amilopectina

formada por -D-glucopiranosas unidas mediante enlaces (1—4), pero es una cadena ramificada. Normalmente cada 12 glucosas hay una ramificación mediante enlaces (1—6). Cada seis glucosas da una vuelta y cada 12 hay una ramificación.

A) Amilosa

formada por -D-glucopiranosas unidas mediante enlaces (1—4), por lo que en realidad está formada por maltosa, en una cadena sin ramificar. Está dispuesta en forma de hélice, está muy comprimida y así puede acumular más. Cada seis glucosas da una vuelta la hélice.

Homopolisacaridos Mas Importantes

Almidón: principal polisacárido de reserva energética en los vegetales. Se acumula en forma de gránulos dentro de los plastos, sobre todo en las células de la semilla, de la raíz y del tallo. Está formada por miles de moléculas de -D-glucopiranosa (glucosa). No influye en la concentración del citoplasma y a la vez se guardan grandes cantidades de glucosa. (Cereales, legumbres, pan…). El almidón está compuesto de dos moléculas:

Funcion

Tienen dos funciones fundamentales dependiendo del tipo de anómero que se una:

1.- Reserva energética: la desempeñan todos aquellos homopolisacáridos que están formados por la unión del anómero . La razón está en que estas uniones se hidrolizan (se rompen fácilmente) y quedan libre los monosacáridos para que sean utilizados por las células como combustible.

Estos polisacáridos tienen una gran ventaja: al no ser solubles en agua, en el citoplasma de las células no están disueltos, sino acumulados fuera del citoplasma, por lo que no influyen en la concentración, no influyen en el equilibrio hídrico.

2.- Estructural: los que están formados por la unión de los anómeros . son muy difíciles de hidrolizar. En los seres vivos apenas hay enzimas que sean capaces de romperlo.

Homopolisacaridos

Homopolisacáridos estan formados por la unión de un único tipo de monosacáridos.

Formula General

-[Cx(H2O)y)]n-

Donde "y" es generalmente igual a "x" - 1.

Polisacaridos

Los polisacáridos son polímeros cuyos monómeros son los monosacáridos, que se unen repetitivamente mediante enlaces glucosídicos. Estos compuestos llegan a tener un peso molecular muy elevado, que depende del número de residuos o unidades de monosacáridos que participen en su estructura. Pueden descomponerse en polisacáridos más pequeños, así como en disacáridos o monosacáridos, mediante hidrólisis, que en la materia viva es catalizada por enzimas llamadas glucosidasas.