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BIOMOLÉCULASCarbohidratos y
Lípidos
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Contenido
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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
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Objetivos de laboratorio
Comprobar cualitativamente la presencia de carbohidratos y lípidos en material orgánico, macroscópicamente y microscópicamente
Manejar correctamente el microscopio óptico compuesto
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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.
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Un tejido está formado por células que poseen variedad de organelos.
Los organelos están formados por moléculas y éstas a su vez de átomos
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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
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CARBOHIDRATOS
PROTEÍNAS ÁCIDOS
NUCLEICOS
LÍPIDOS
Forman polímeros
Aprox. 80-90% del peso seco de la célula
No forman polímeros
Moléculas biológicas
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CARBOHIDRATOS
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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
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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”.
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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
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2. Según contengan en su estructura el grupo ALDEHIDICO ó CETONICO:
Aldosas (grupo aldehídico)
Cetosas (grupo cetónico)El término
OSA= nomenclatura
de carbohidratos.
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Ciclación de los monosacáridosEn la naturaleza los monosacáridos existen de forma cíclica.
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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
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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
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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)
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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
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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
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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
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Polisacáridos
POLI: muchos Polímeros de azúcares simples unidos por enlace glucosídico
Sustancias de peso molecular muy alto
Forman dispersiones coloidales en agua
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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)
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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).
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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
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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.
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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
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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
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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
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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)
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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.
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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:
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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)
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LÍPIDOS SIMPLES
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Ácidos grasosMoléculas
anfipáticasconstituidas por:
Una cadena hidrocarbonada (extremo hidrofóbico)
Un grupo carboxilo (extremo hidrofílico)
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TIPOS DE ÁCIDOS GRASOS Saturados: carecen
de dobles enlaces (sólidos a temperatura ambiente)
Insaturados: poseen uno o más dobles enlaces (líquidos a temperatura ambiente)
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ACIDOS GRASOSSATURADOS
ACIDOS GRASOSINSATURADOS
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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
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En plantas están formados en su mayoría por ácidos grasos insaturados, Las grasas líquidas a temperatura ambiente se denominan aceites.
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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)
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LÍPIDOS COMPLEJOS
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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
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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
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GlicerofosfolípidosDerivados del
ácido fosfatídico que posee: GlicerolDos ácidos grasosGrupo fosfato
Ejemplos:FosfatidiletanolaminaFosfatidilcolinaFosfatidilserinaFofatidiltreoninaFosfatidilinositol
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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
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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)
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OTROS TIPOS DE LÍPIDOS
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Esteroides Los esteroides se
construyen alrededor de un esqueleto de cuatro anillos de hidrocarburo
El más importante es el colesterol
Colesterol
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ColesterolEs componente
de membranas celulares de animales y precursor de hormonas como: testosterona, progesterona y estrógenos
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TODO EN EXCESO ES DAÑINOGLICEMIA = DIABETESCOLESTEROL TRIGLICÉRIDOS = INFARTOS, PRESIÓN ALTA
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TODO EN EXCESO ES DAÑINOGLICEMIA = DIABETESCOLESTEROL TRIGLICÉRIDOS = INFARTOS, PRESIÓN ALTA
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