Carbohidratos: clasificación, estructura y función

Dra. Yinna Lizzeth Rivera Becerra
Dra. Sonia Yesmith Perez Lopez

BIOLOGIA ORAL
DR. JUAN CARLOS MUNEVAR

1. Definición Carbohidratos
2. Clasificación Carbohidratos
• Monosacáridos
• Disacáridos
• Oligosacaridos
• Polisacáridos
3. Variantes Isoméricas
4. Definición Monosacáridos, Disacaridos;Oligosacaridos y polisacáridos.
5. Estructura Química
6. Función
7. Definición Lípidos
8. Clasificación Lípidos
9. Estructura Química
10. Función
11.Importancia Biomédica
12. Definición Vitaminas y Minerales
13.Clasificación
14. Estructura
15. Función

OBJETIVO
• Repasar las características químicas de los carbohidratos, lípidos,
vitaminas y minerales y relacionarlos con las funciones biológicas de
estos elementos.

• Estudiar la clasificación de los carbohidratos, su fórmula química y
la característica especifica de cada uno de ellos.

• Establecer la clasificación de los lípidos, su fórmula química y la
característica de cada uno de ellos.

• Hacer una correlación clínica del exceso de ellos en el organismo
(ateroesclerosis)

• Determinar la clasificación de las vitaminas liposolubles e
hidrosolubles, su función y estructura química.

•SUSTANCIAS NATURALES COMPUESTAS POR
C, H , O2
• SON GLUCIDOS O AZUCARES.
• DISTRIBUIDOS EN VEGETALES Y ANIMALES
(GLUCOSA)

HARPER,HAROLD,ANTHONY. BIOCHEMESTRY. 15 EDICION. 2001
JEREMY M. BERG.BIOQUIMICA . 5 EDICION. 2003
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BIOLOGIA VIRTUAL UNIVERSAL NACIONAL

• GLUCOSA
MONOSACARIDOS • FRUCTOSA
• GALACTOSA

• MALTOSA
DISACARIDOS
• SACAROSA
• LACTOSA

OLIGOSACARIDOS • MALTOTRIOSA

• ALMIDON
POLISACARIDOS • GLUCOGENO
• CELULOSA
HARPER,HAROLD,ANTHONY. BIOCHEMESTRY. 15.EDICION. 2001
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• ISOMEROS : MISMA ESTRUCTURA PERO DIFERENTE
CONFIGURACION ESPACIAL.

• CARBONO ASIMETRICO: ATOMOS C UNIDOS A 4
ATOMOS O GRUPOS DIFERENTES.

• GLUCOSA: TIENE 4 ATOMOS DE C ASIMETRICO
TIENE 16 ISOMEROS L D

MAS IMPORTANTES

• ISOMERO LyD

L-glucosa D-glucosa
• UN ISOMERO DE AZUCAR ESTA DETERMINADO POR LA
RELACION ESPACIAL CON EL COMPUESTO PROGENITOR DE
LA FAMILIA DE CARBOHIDRATOS
HARPER,HAROLD,ANTHONY. BIOCHEMESTRY. 15. EDICION. 2001
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• EPIMEROS (estructura lineal)

D –GLUCOSA D- MANOSA

• VARIA LA CONFIGURACION DEL –OH Y DEL –H EN LOS ATOMOS DE C DE LA GLUCOSA
• MAS IMPORTANTES MANOSA C 2 Y GALACTOSA C 4

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• ANOMEROS α Y β (estructura anillo)

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ENLACE GLUCOSIDICO

JEREMY M. BERG.BIOQUIMICA . 5 EDICION .52003
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• ESTRUCTURA CICLICA PIRANOSA

D

α

• ESTRUCTURAS CICLICAS ESTABLES DE MONOSACARIDOS
• SIMILARES AL PIRANO Y FURANO
• 99% GLUCOSA EN SOLUCION SE PRESENTA EN LA VARIABLE
PIRANOSA

• SU FORMULA ES : C6H1206
• SON AZUCARES SIMPLES
• NO SE HIDROLIZAN
• SE CLASIFICAN
• TRIOSAS
• TETROSAS CANTIDAD DE ATOMOS DE C
• PENTOSAS
• HEXOSAS ETC
• ALDOSAS O CETOSAS ( GRUPO ALDEHIDO O CETONA )

JEREMY M. BERG.BIOQUIMICA . 5.EDICION. 2003
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G. CARBONILO

CAÑA DE AZUCAR
FRUTAS

• DESDE EL PUNTO DE VISTA BIOMEDICO ES EL MONOSACARIDO MAS
IMPORTANTE PORQUE DA LA FUENTE DE ENERGIA PARA MANTENER
TODAS LAS FUNCIONES DEL HOMBRE.
JEREMY M. BERG.BIOQUIMICA . 5 EDICION.2003
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CETONA

AZUCAR QUE SE ENCUENTRA EN LAS FRUTAS, IGUAL FORMULA QUIMICA ,
DIFERENTE ESTRUCTURA A LA GLUCOSA
HARPER,HAROLD,ANTHONY. BIOCHEMESTRY. 15 EDICION 2001

ALDEHIDO ALDEHIDO

HARPER,HAROLD,ANTHONY. BIOCHEMESTRY. 15 EDICION. 2001 HIDRÓLISIS LACTOSA

AZUCAR FUENTE FUNCION

D-GLUCOSA FRUTAS,CAÑA AZUCAR AZUCAR QUE TRANSPORTA LA
SANGRE Y EL QUE UTILIZAN
LOS TEJIDOS

D-FRUCTOSA MIEL,FRUTAS (uvas) SE CONVIERTE EN EL HIGADO
EN GLUCOSA

D-GALACTOSA HIDRÓLISIS DE LA LACTOSA HIGADO Y GLANDULA
MAMARIA SE SINTETIZA PARA
CONSTITUIR LA LACTOSA EN
LECHE


ALMIDON, AMILASA
( FORMADA POR 2 MOLECULAS DE GLUCOSA) CON UN ENLACE ALFA
GLUCOSIDICO

( 1 MOLECULA GLUCOSA Y 1 GALACTOSA) CON UN ENLACE GLUCOSIDICO.


CAÑA,
REMOLACHA,
PIÑA

C12H22011 ( 1 MOLECULA GLUCOSA Y 1 FRUCTOSA) CON UN ENLACE
GLUCOSIDICO.
HARPER,HAROLD,ANTHONY. BIOCHEMESTRY. 15 EDICION2001


MALTOSA DIGESTION DEL ALMIDON 1. FUNDAMENTAL PARA LA
CON AMILASA, CEREALES Y ELABORACION DE LA
MALTA CERVEZA
2. APORTE CALORICO

LACTOSA LECHE 1. LE DA SABOR A LA LECHE
2. APORTE CALORICO

SACAROSA CAÑA Y REMOLACHA, PIÑA 1. PRODUCTO INTERMEDIO
PRINCIPAL DE LA
FOTOSINTESIS
2. APORTE CALORICO


• VARIOS MONOSACARIDOS (2-10) UNIDOS TIPO DE ENLACE GLUCOSIDICO
α Yβ
MALTOTRIOSA: MALTOSA + GLUCOSA
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RESERVA EN LAS PLANTAS
VEGETALES, CEREALES

CADENA α GLUCOSIDICA, POLISACARIDO DE LAS PLANTAS
PRODUCE GLUCOSA CUANDO SE HIDROLIZA

RESERVA DE LOS ANIMALES

UNIDOS A GLUCOSA CON ENLACES α (1-4), α (1,6) GLUCOSIDICO
HARPER,HAROLD,ANTHONY. BIOCHEMESTRY. 15 EDICION .2001

SALVADO DE TRIGO, CITRICOS,VERDURAS

MOLECULAS DE GLUCOSA ENLACE β(1-4) GLUCOSIDICO
ES INSOLUBLE, ESTA EN LA PARED CELULAR DE LOS VEGETALES.


ALMIDON PRINCIPAL CARBOHIDRATO DE FUENTE DE ENERGIA CELULAR
RESERVA EN LAS PLANTAS
DEGRADA Y TRANSFORMA EN
PAPAS, CEREALES, VEGETALES. MALTOSA ( INTESTINO GRUESO)

GLUCOGENO RESERVA DE LOS ANIMALES LA FORMA COMO SE
ALMACENA LA GLUCOSA EN EL
CUERPO (HIGADO A PARTIR DE
LA GLUCOSA, SE ALMACENA EN
MUSCULOS)
CELULOSA SALVADO DE TRIGO, FORMA LA PARED CELULAR DE
CITRICOS,VERDURAS VERDES LA CELULA VEGETAL

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• FORMADOS POR DOS MONOSACARIDOS UNIDOS POR ENLACE
GLUCOSIDICO.

• MALTOSA: GLUCOSA + GLUCOSA
• SACAROSA: GLUCOSA + FRUCTOSA EJEMPLOS
• LACTOSA: GLUCOSA + GALACTOSA

• AL HIDROLIZARSE PRODUCE DE 2 A 10 UNIDADES DE MONOSACARIDO
• MALTOTRIOSA: MALTOSA + GLUCOSA

• MACROMOLECULAS FORMADAS POR CIENTOS DE
AZUCARES SIMPLES
• ALMIDONES
• GLUCOGENO EJEMPLOS
• CELULOSA

Generalidades
 GRUPO HETEROGÉNEO DE SUSTANCIAS UNIDAS POR SUS
PROPIEDADES FÍSICAS

1. INSOLUBLES EN AGUA
2. SOLUBLES EN SOLVENTES NO POLARES ( ÉTER,
CLOROFORMO Y BENCENO)

 INCLUYEN LAS GRASAS, LOS ACEITES, ESTEROIDES Y CERAS
 ALTO CONTENIDO ENERGÉTICO.

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GLICEROL
PRECURSORES DE
LIPIDOS
ACIDOS GRASOS

TRIACILGLICEROLES

LIPIDOS SIMPLES
CERAS

FOSFOLIPIDOS
LIPIDOS
COMPLEJOS
GLUCOLIPIDOS

ESTEROIDES

DERIVADOS DE
HORMONAS
LOS LIPIDOS

VITAMINAS
LIPOSOLUBLES

COMPARTEN CARACTERISTICAS
FISICAS PERO NO QUIMICAS

 ÁCIDOS CARBOXÍLICOS DE CADENA LARGA (ALIFÁTICO)

 CADENAS LINEALES Y CONTIENEN NUMERO PAR DE CARBONOS
(EN EL CUERPO HUMANO SOLO PARES)
 PRESENTES EN FORMA DE ESTERES EN LAS GRASAS Y EN
FORMA LIBRE EN EL PLASMA SANGUÍNEO

 SATURADOS: NO CONTIENEN ENLACES DOBLES EN SU CADENA
 INSATURADOS: TIENEN UNO O MAS ENLACES DOBLES


GRUPO
CARBOXILICO

JEREMY M. BERG.BIOQUIMICA . ED. 5 2003
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Nombre común Numero de átomos En donde se
de carbono encuentra

Formico 1 Precursor de la
formación ácidos
grasos

acético 2 Producto
fermentación de las
bacterias

Láurico 12 Canela, coco,
almendras y palma

Palmitico 16 Mas común grasas
animal y vegetal

Esteárico 18 Mas común grasa
animal y vegetal

HARPER,HAROLD,ANTHONY. BIOCHEMESTRY. 15 .EDICION. 2001

• EN SU ESTRUCTURA HAY UNO O MAS ENLACES DOBLES
• MONOINSATURADOS(1 ENLACE DOBLE)
• POLINSATURADOS (2 O + ENLACES DOBLES)

• EICOSANOIDES (COMPUESTOS POLIINSATURADOS DE 20 CARBONOS CON
SIGNIFICANCIA ESPECIAL) MEDIADORES PROINFLAMATORIOS.

EICOSANOIDES

PROSTANOIDES LIPOXINAS
LEUCOTRIENOS
(Prostanglandinas,
tromboexanos)

HARPER,HAROLD,ANTHONY. BIOCHEMESTRY. ED. 15 2001
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Cantidad de átomos de Nombre común presencia
carbono / numero de
enlaces dobles
16 carbonos/ 1 enlace palmitoleico En casi todas las grasas

18 carbonos / 1 enlace oleico Acido graso mas común en
todas las grasas

18 carbonos / 2 enlaces linoleico Maíz, cacahuate, aceites
vegetales

20 carbonos/ 4 enlaces araquidónico Grasas animales y en las
membranas celulares como
fosfolípidos
20 carbonos / 5 enlaces timnodonico Aceite de pescado, hígado
de bacalao y salmón


 Alcohol ( 3 grupos
hidroxilo)
 Es la molécula eslabón
en la formación de los
TAG
 Los TAG( esteres del
glicerol)
 Se encuentra en todos
los tejidos grasos de los
animales
HARPER,HAROLD,ANTHONY. BIOCHEMESTRY. 15. EDICION.2001

H
G.CARBOXILO

Enlace Ester

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 Lípidos de importancia fisiológica
LIPIDOS SIMPLE

TRIACILGLICEROLES
TAG
 TAG esteres del alcohol glicerol y los ácidos grasos.

 Abundantes de los tejidos grasos corporales.

 Principal forma de almacenamiento de los ácidos
grasos.

 La mayoría son moléculas mixtas es decir los tres
ácidos grasos son diferentes.

 Lípidos de importancia fisiológica
Lípidos complejos

FOSFOLIPIDOS

Compuestos por una
Componentes
molécula de glicerol, dos
fundamentales de la
ácidos grasos y un grupo
membrana celular.
fosfatidico

Al grupo fosfatidico se
Compuestos polares tiene pueden unir otros elementos
una parte hidrofilica y una que hacen la molécula mas
hidrofobica compleja


P

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hidrofilica

hidrofobica

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http://glencoe.mcgraw-Hill.com/sites

Cardiolipina (difosfatidilglicerol):
constituyente de las membranas (mitocondrias)
◦ Compuesto por 2 moléculas de fosfatidil glicerol.
ACIDO GRASO
ESTER

GLICEROL

G.
FOSFATIDICO

 Fosfatidilcolina (lecitina)
◦ Mas abundantes de la membrana celular
◦ Reserva de la colina corporal necesaria para la
síntesis de acetilcolina( neurotransmisor)

 Fosfatilinositol:
◦ Precursor de segundos mensajeros
intracelulares y constituyente de membranas.


 Lípidos de importancia fisiológica

MEMBRANAS
CELULARES ANIMALES
• Esteroide
(lipido) LIPOPROTEINAS
ENEL PLASMA

ALTAS HIGADO-MEDULA
CONCENTRACIONES ESPINAL-PANCREAS-SNC


•GRUPO GRUPO ALIFATICO
METILO

•GRUPO
METILO

•GRUPO CARBOXILO

FORMULA QUIMICA: C27H46O ANILLOS DE CARBONO
• SUSTANCIA ALTAMENTE HIDROFOBA
•PRECURSOR PARA SINTESIS DE ÁCIDOS BILIARES(ABSORCION
GRASAS)

Estructural: Componente Precursor de la vitamina
de las membranas D: metabolismo del
plasmáticas de animales calcio.
.

Precursor de las Precursor de las
hormonas sexuales: hormonas
progesterona, estrógenos corticoesteroidales:
y testosterona cortisol y aldosterona.

Precursor de las sales
biliares ( absorción de
nutrientes lipídicos y vía
principal para la
excreción de colesterol
corporal.)


ATEROESCLEROSIS

PROCESO INFLAMATORIO EN AL
PARED DEL VASO SANGUINEO

INFILTRACION
DEPOSITO MACROFAGOS DANO
GRASA ENDOTELIAL

ROTURA DE LA PLACA
ATEROMATOSA

TROMBO=OCLUSION=INFARTO

w.w.w.nlm.nih.gov/medlineplus.html

VITAMINAS
Las vitaminas son nutrientes
orgánicos que se requieren
en cantidades pequeñas para
diversas acciones
bioquímicas y que, en
general, no puede
sintetizarlas el organismo y
por tanto deben recibirse
de los alimentos.

Murray R, Granner D, Mayes P.Bioquimica de Harper.Ed Manual Moderno.25a.ed,2001

VITAMINAS

SON SE ENCUENTRAN
EN

BIOMOLECULAS
ALIMENTOS
(de naturaleza bioquímica sencilla)

HIDROSOLUBLES

LIPOSOLUBLES


VITAMINAS

LIPOSOLUBLES FUNCION

Vitamina A Visión
(Retinol)

Vitamina D Metabolismo del calcio
(Calciferol)

Vitamina E Antioxidante
(Tocoferol)

Vitamina K Ayuda a producción de factores de
(Filoquinona- coagulación.
Menaquinona)

SE DISUELVEN EN GRASA


Murray R, Granner D, Mayes P.Bioquimica de Harper.Ed Manual
Moderno.25a.ed,2001http://www.cobach-
elr.com/academias/quimicas/biologia/biologia/curtis

•Procesos de hidratación de piel,
mucosas, pelo, uñas, dientes y huesos.

•Ayuda a una buena Visión.


Actúa como
Hormona Vitamina D3
Vitamina D2
colecalciferol
ergocalciferol

Metabolismo
del calcio y
fosforo.


E Ergocalciferol

S V
T I
R T
U A
C M
D
T I
U N
R A
Colecalciferol
A

Murray R, Granner D, Mayes
P.Bioquimica de Harper.Ed Manual
Moderno.25a.ed,2001

http://herenciageneticayenfermedad.blogspot.com/2010/04/nuevos-datos-sobre-el-efecto.html

FUNCION DE VITAMINA D

Metabolismo de calcio y del fosforo
Interviene en calcificación del hueso.

En niños: Raquitismo
En adultos: Fracturas de huesos.
Enfermedades de hígado y riñón .


Antioxidante natural mas
importante.

Esta presente en grasa aceites animales y vegetales
Su forma activa es el α – tocoferol.


Esta ayuda a la producción de los
factores de coagulación

Factores II, IV, IX, X


la Vitamina K, comparten un anillo metilado en

su estructura, y una cadena lateral unida en

la 3ª posición.

C33 H46 O2


CASCADA DE COAGULACION

http://www.youtube.com/watch?v=_Zb1bXNiL8k&feature=related

VITAMINAS
HIDROSOLUBLE FUNCION

Tiamina (B1) Convierte alimentos en energía

Riboflavina (B2) Metabolismo de carbohidratos,,
proteínas, lípidos.
Acido Pantotenico (B5) Metabolismo de carbohidratos,,
proteínas, lípidos.
Niacina (B3) Reparación de ADN, Oxidación.

Piridoxina (B6) Síntesis de neurotransmisores.

Biotina Metabolismo de Aminoácidos y
ácidos grasos .
Acido Fólico Síntesis de DNA.

B 12 Mantenimiento de sistema nervioso y
formación de glóbulos rojos.


Ayuda a
convertir
alimentos en
energía

Colabora con
actividad del
corazón y
sistema
cardiovascular

Actividades
del cerebro y
sistema
nervioso


es una molécula que consta de 2 estructuras
cíclicas conectadas: con un grupo amino y un
anillo tiazol azufrado unido.
Es soluble en agua.


C17 H20 N4 O6

vitamina hidrosoluble de color
amarillo, constituida por un
anillo de bencenico y grupos
carbonilo


Se encuentra en carne, leche,

huevos, nueces y productos

vegetales.

También puede ser producida

por bacterias presentes

normalmente en el intestino.(por
esto muy pocas veces se reporta deficiencia de

Riboflavina)


Interviene en el metabolismo de
PROTEINAS, CARBOHIDRATOS
y LIPIDOS.


FORMULA QUIMICA
C6 H5 NO2
METABOLISMO DE

CARBOHIDRATOS.

REACCIONES DE

OXIDACIÓN.


FUNDAMENTAL PARA METABOLISMO DE
AMINOACIDOS.
POR MEDIO DE ENZIMAS.

El Acido Fólico es tiene un papel importante en síntesis de
pirimidinas, purinas..
Necesaria para formación de ERITROCITOS.


Síntesis de colágeno.

Cicatrización de heridas.


http://www.youtube.com/watch?v=8IvpgG0F6t8&NR=1

Elementos inorgánicos.
Se clasifican según su origen,
función, tamaño.

http://www.juntadeandalucia.es/averroes/manuales/materiales_tic/biomoleculas/imagenes/
moleagua.gif

Bioelementos primarios

http://cienciatraviesa.blogspot.com/2005/06/bioqumica.html

MINERAL PRINCIPAL FUNCION

CALCIO Formación de Huesos y dientes, coagulación

CLORO Equilibrio ácido base, presión osmótica.

FLUOR Formación de Huesos y dientes

YODO Ayuda a la formación de tiroxina.

HIERRO Formación de hemoglobina.

MAGNESIO Formación de Huesos y dientes y activación
enzimatica.
FOSFORO Mineralización ósea.

POTASIO Actividad muscular.

SODIO Equilibrio ácido base, presión osmótica.

Murray R, Granner D, Mayes P.Bioquimica de Harper.Ed Manual
Moderno.25a.ed,2001

ELEMENTOS QUE SE ENCUENTRAN EN
CANTIDAD MINIMA EN LOS SERES
VIVOS, SI POR ALGUNA CASUALIDAD
AUMENTAN ESTOS SE GENERA UNA
ALTERACION DAÑINA PARA EL CUERPO
POR ESO DEBE SER MEDIDA
ESTRICATAMENTE.


ELEMENTO FUNCION

CROMO tolerancia a la glucosa

COBALTO Vitamina B12

COBRE Componente de enzimas
hematopoyéticas
MANGANESO Metabolismo de
mucopolisacaridos
MOLIBDENO Metabolismo de purinas

SELENIO Trabaja con vitamina E(antioxidante)

ZINC Cicatrización de heridas.


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