Bioquímica de los carbohidratos ANTONIO SANTILLÁN

3. GENERALIDADESDECARBOHIDRATOS
Los carbohidratos (también llamados
sacáridos, hidratos de carbono o simplemente
azucares) son las biomoléculas más abundantes en la
naturaleza y también los más utilizados por los seres
humanos.
Biomolecula:Molécula
constituyente de losseres
vivos

4. Representan del 2% al 3%de la masa corporal total.
Actúan principalmente como fuente de energía en la
formación del ATP.
GENERALIDADESDECARBOHIDRATOS

5. Formados por: C,Hy O.
Tienen una molécula de agua por cada átomode
carbono, es por eso que se llaman hidratosde
carbono, lo cual significa “carbonoshidratados”
GENERALIDADESDECARBOHIDRATOS

6. CLASIFICACIÓN.
Los carbohidratos se clasifican en dos grandes grupos:
 Carbohidratos Simples: monosacáridos, disacáridos y
oligosacaridos se conocen como azucares simples y son
solubles en agua.
 CarbohidratosComplejos:Dentro de este grupo se
encuentran los polisacáridos.

10. CLASIFICACIÓN.MONOSACÁRIDOS
Monosacarido Características
Glucosa Es el azúcar más importante. Es conocida como “el azúcar
de la sangre”, ya que es el monosacarido más abundante y
se transporta por todo el torrente sanguíneo hasta las
células del organismo. Sirve como la principal fuente de
energía para el metabolismo celular.
Galactosa Forma parte de la lactosa de la leche, y es esencialpara la
actividad de las células cerebrales.
Fructosa Ocomo comúnmente se le conoce “azúcar de la fruta”, es el
más dulce de los carbohidratos y sirve como reserva de
energía

12. Disacárido Características
Sacarosa o
azúcar de mesa
GLUCOSA+FRUCTOSA
Lactosa GLUCOSA+GALACTOSA
Maltosa GLUCOSA+GLUCOSA
CLASIFICACIÓN.DISACÁRIDOS

15. Polisacárido Características
Glucogeno Es el principal polisacárido en el cuerpo humano, está
formado en su totalidad por moléculas de glucosa unidas
entre sí. Unacantidad de hidratos de carbono se almacena
como glucógeno en el hígado y en el musculoesquelético.
Almidón Es un polisacárido elaborado por los vegetales a partir de la
glucosa.
Celulosa Es un polisacárido que se encuentra en las plantas y que,
pese a que no puede ser digerida por los seres humanos,le
otorga volumen a las heces facilitando su eliminación.
CLASIFICACIÓN.POLISACÁRIDOS

17. ENLACE GLUCOSIDICO
Enlace glucosidico o glicosídico es el enlace paraunir
monosacáridos con el fin de formar disacáridos o
polisacáridos.
Ungrupo OHde un carbono anomérico de un
monosacárido reacciona con un grupo OHde otro
monosacárido, desprendiéndose una molécula de
agua.
Carbonoanomérico:
Carbonoque tiene unido a el 4
átomos o grupos de átomos
distintos entre si

18. Elenlace glucosidico puede ser alfa (si el OHdel
Carbono-1 que forma el enlace está dirigido hacia
abajo) o beta (si el OHdel Carbono-1 que forma el
enlace está dirigido haciaarriba).
ENLACE GLUCOSIDICO

20.  Función metabólica: Participan activamente enel
metabolismo celular. Talparticipación puede ser
como sustrato inicial de una vía; o bien su
participación en el metabolismo es como
intermediarios metabólicos o metabolitos.
FUNCIONES
Metabolito:Cualquier
sustancia producida o utilizada
durante el metabolismo celular

21.  Función estructural: Consiste en ser parte
estructural de biomoléculas o de orgánuloscelulares,
como por ejemplo, la quitina que es uno de los
componentes principales del resistente exoesqueleto
de los artrópodos
FUNCIONES

22.  Función de reserva:Consiste en almacenar energía
en sus enlaces químicos.
FUNCIONES
Enlacesquímicos:Fuerzasde
atracción entre dos o mas
átomos

23. Otras funciones:
 Aportar energía (4 Kcal por gramo).
 Los alimentos que son fuente de
carbohidratos, también son fuente de vitaminasy
minerales.
 La glucosa es esencial, ya que los tejidos nerviosoy
pulmonar no pueden prescindir de ella.
FUNCIONES
Prescindir:Privarseo
abstenerse de algo

24.  Constituyen una reserva energética en formade
glucógeno.
 Ayudan a que el cuerpo haga un mejor uso de las
proteínas.
 Aportan la fibra necesaria para elbuen
funcionamiento del sistema digestivo.
FUNCIONES
Proteínas:Macromoléculas
formadas por cadenas de
aminoácidos que constituyen
el principal nutriente para la
formación de musculo

25. Los carbohidratos se ingieren en tres formasbásicas:
verduras, frutas y cereales crudos oprocesados.
Prácticamente todos los alimentos tienen glúcidos.
FUENTES

26. FUENTES

27. Carbohidratos
Simples
Carbohidratos
Complejos
Rápida Lenta
Necesitan
degradarse a
monosacáridos
DIGESTIÓN
Monosacáridos:Azucares mas
sencillos que no pueden
degradarse

28. La digestión de los carbohidratos comienza en la
cavidad bucal. La primera enzima en actuar es la α-
amilasa salival (ptialina), que da como resultado
maltosa, malto triosa y dextrinas límite.
Cuando el bolo alimenticio llega al estomago y se
impregna de acido clorhídrico la α-amilasa salivalse
inactiva.
DIGESTIÓN
α-amilasa salival :Enzimaque
cataliza reacciones de
hidrólisis, producida en las
glándulas salivares.

29. La digestión continúa en el intestino delgado con la
intervención de la amilasa pancreática. Elresultado
de la actividad amilasica es la producción de mas
dextrinas limite, malto triosa, maltosa y algunas
moléculas de glucosa.
DIGESTIÓN
Dextrinaslimite:Tipo de
oligosacaridos.

30. La hidrólisis total de los productos resultantes de la
digestión pancreática se completa en el intestino.
Glucoamilasa
Isomaltasa
Almidón
Glucosa, Galactosa y
Fructosa
Lactasa Lactosa
Sacarasa Sacarosa
Maltasa Maltosa
DIGESTIÓN
Hidrolisis:Destrucción de una
molécula, usando agua

31. Los monosacáridos resultantes de la digestión son
absorbidos en el epitelio del intestino delgado a
través de diversos mecanismos.
Elmás abundante de los monosacáridos absorbidos es
la glucosa (80%). El20% remanente de los
monosacáridos absorbidos consiste casi por completo
en galactosa y fructosa.
ABSORCIÓN
Epitelio:Tejido que sirve de
revestimiento para los órganos

32. Glucosay Galactosa
La glucosa y galactosa se absorben mediante un
mecanismo de cotransporte con el sodio. Este tipo de
transporte requiere ATP,iones de sodio y una proteína
transportadora. Son estos iones los que provocan una
diferencia de gradiente que libera energíaaprovechada
por el monosacarido para atravesar lamembrana.
ABSORCIÓN
Gradiente:Concentración de
moléculas

33. Unavez que la glucosa ingresa al enterocito, difunde
pasivamente hacia el espacio extracelular a través de
la membrana, y de allí a lasangre.
ABSORCIÓN
Enterocito:Célula epitelial del
intestino, encargada de
absorber moléculas
alimenticias y transportarlas al
organismo

34. Fructosa
Elmecanismo de absorción de la fructosa es menos
conocido, su transporte es por difusión facilitaday
depende de una proteína transportadora.
ABSORCIÓN
Proteínatransportadora:Proteína acoplada a la membrana que
cambia de forma para dar paso a determinados productos.

35. Al penetrar en la célula intestinal, gran parte de la
fructosa se fosforila y convierte en glucosa que,por
último, se transporta en forma de glucosa hasta la
sangre.
ABSORCIÓN
Forforilar:Agregar un grupo
fosfato a una molécula

36. La historia del metabolismo de los carbohidratos es
realmente la historia del metabolismo de laglucosa,
ya que la fructosa y galactosa son transformadas a
glucosa después de su absorción.
METABOLISMO
Metabolismo:Reacciones químicas que
ocurren enel organismo

37. Eldestinodelaglucosa
 Producción de ATP.-en las células que requieren
energía inmediata la glucosa se oxida para producir
ATP.
 Síntesis de aminoácidos.- las células de todo el cuerpo
pueden usar glucosa para formar varios aminoácidos.
METABOLISMO
ATP:(Adenosin Trifosfato)
Principal biomolecula
energética

38. Eldestinodelaglucosa
 Síntesis de glucogeno.- los hepatocitos y las fibras
musculares pueden almacenar la glucosa en forma de
glucogeno.
 Síntesis de triglicéridos.- cuando las áreas de
almacenamiento de glucogeno están llenas, los
hepatocitos pueden transformar la glucosa en glicerol
y ácidos grasos para formartriglicéridos.
METABOLISMO
Triglicéridos: Clase de lípidos
formados por una molécula de
glicerina

39. Laoxidación de la glucosa para generar ATPtambién se conoce como respiración
celular e incluye cuatro tipos de reacciones.
METABOLISMO.CATABOLISMO

40.  Glucolisis
Durante la glucolisis o
glicolisis las reacciones
químicas rompen una
molécula de seis carbonos
de glucosa en 2 moléculasde
tres carbonos de acido
pirúvico (piruvato). La
glucolisis genera 2
moléculas de ATP.
METABOLISMO.CATABOLISMO

41. ¿ADÓNDESEVAELPIRUVATOFORMADO?
Las moléculas de piruvato pueden tomar dos rutas
metabólicas dependiendo del tipo de célula del quese
trate:
1. Si la célula respira sin oxigeno (anaerobia), el
piruvato entrara en el proceso de fermentación enel
que se produce acido láctico.
2. Si la célula respira oxigeno (aerobia) el piruvato
seguirá en la ruta catabólica
Fermentación: Proceso
catabólico que da como
resultado un compuesto
orgánico

42.  FormacióndeAcetil Coenzima
A
Cada molécula de piruvato entra
en una mitocondria y se oxida
para convertirse en una
molécula de dos carbonos y
combinarse con la coenzima A;
se produce NADHy se libera CO2
como desecho.
METABOLISMO.CATABOLISMO
NADH:(nicotinamida adenin
dinucleotido en su forma
reducida) Es una coenzima
encontrada en células vivas

43.  Ciclode Krebs
Entran dos grupos acetilo por cada glucosa. Cada grupo
acetilo, de dos carbonos, se combina con oxalacetato
(metabolito intermediario en rutas metabólicas), de
cuatro carbonos, para formar citrato (metabolito
intermediario). Las dos moléculas de CO2se extraen
y regeneran oxalacetato y se forma ATP,tres NADHy
un FADH2por grupoacetilo.
METABOLISMO.CATABOLISMO
FADH2:Coenzima que
interviene en reaccionesde
oxido-reducción

45.  Cadenadetransportede electronesy
quimioosmosis
Los electrones extraídos de la glucosa durante
las etapas anteriores, se transfieren de NADH
y FADH2a una cadena de compuestos
aceptores de electrones. Amedida que los
electrones pasan de una aceptor a otro, parte
de su energía se emplea para bombear
hidrogeniones a través de la
membrana mitocondrial con lo
que se forman protones y conesa
energía se forma el ATP.
METABOLISMO.CATABOLISMO
Hidrogeniones:Nombre
asignado por la IUPACal catión
hidrogeno H+

46. Lareacciónfinaldela oxidacióndela glucosa es:
Glucosa +Oxigeno =>Dióxido de Carbono +Água +
Energia
O
C6H12O6 +6O2=>6CO2+6H2O+36 o 38 ATP
METABOLISMO.CATABOLISMO

47. Aunque la mayor parte de la glucosa es catabolizada
para generar ATP,la glucosa puede tomar parte o ser
sintetizada en varias reacciones metabólicas o
formarse en estas.
METABOLISMO.ANABOLISMO
Catabolizada: Degradada

48.  Glucogenogenesis
Si la glucosa no se necesita en
forma inmediata para la
producción de ATP,se
combina con muchas otras
moléculas de glucosa para
formar glucogeno, un
polisacárido que es la
única forma de
almacenamiento de los
carbohidratos en el
organismo. La insulina
estimula la
glucogenogenesis.
METABOLISMO.ANABOLISMO
Insulina:Hormonasecretada
por las células beta de los
islotes pancreáticos

49.  Glucogenolisis
Cuando la actividad corporal
requiere ATP,el glucogeno
almacenado en los hepatocitos
se degrada a glucosay esta se
libera en la sangre para ser
transportada a las células,
donde se cataboliza por el
proceso de la respiración
celular.
METABOLISMO.ANABOLISMO

50.  Gluconeogenesis
Los aminoácidos y el acido
láctico se convierten a
piruvato para sintetizarse en
glucosa y el glicerolse
convierte en gliceraldehído-3-
fosfato, que puede formar
piruvato también. La
gluconeogenesis es
estimulada por el cortisol
METABOLISMO.ANABOLISMO
Cortisol:Hormonasecretada
en la corteza de la glándula
suprarrenal

51. Los carbohidratos pueden tener una influencia directa e
indirecta sobre las enfermedades humanas
modificando los procesos fisiológicos y metabólicos.
PATOLOGÍAS

52.  Obesidad.consumo en exceso de los carbohidratos
llamados refinados. Elorganismo simplemente, recibe
más energía de la que necesita y si no la gasta,
comienza a acumularla en el cuerpo.
PATOLOGÍAS
Carbohidratosrefinados:
Sonlos azucares, almidones y
sus combinaciones, por
ejemplo, golosinas, panes y
pastas

53.  Diabetes.La insulina es una hormona producida por
el páncreas que se encarga de trasladar la glucosapor
la sangre hasta las células que la transforman en
energía. Las personas con diabetes no producen la
cantidad suficiente de insulina (Diabetes tipo 1) o
la insulina producida no es bien asimilada por el
organismo (Diabetes tipo 2) cualquiera sea elcaso,
los niveles de glucosa, es decir azúcar en la sangre,
son mucho más elevados de lo normal.
PATOLOGÍAS

54.  EnfermedadesCardiovasculares.Los carbohidratos
en exceso pueden provocar
indirectamente enfermedades
cardiovasculares, porque el exceso de peso obliga al
corazón a funcionar más sin la energía suficienteque
otorga la alimentación sana.
PATOLOGÍAS

55.  CariesDental.Las bacterias de la boca son las que
metabolizan los carbohidratos (comen azúcar) y su
producto final son los ácidos, que son los que
disuelven el esmalte del diente provocando lacaries.
PATOLOGÍAS
Esmalte:Capa mas externa de
los dientes que brinda
resistencia