Carbohidratos. (1)

1. Carbohidratos. Valeria Ortiz. Alexa Pacheco. Sonia de la Riva. Daniela Caldera. Erika Flores. 1LN1 Docente: Rodrigo Pando Reyna.

2. Generalidades de carbohidratos 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 los seres vivos

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

4. Formados por: C, H y O. Tienen una molécula de agua por cada átomo de carbono, es por eso que se llaman hidratos de carbono, lo cual significa “carbonos hidratados” Generalidades de carbohidratos

5. Bibliografía Morrison R y Boyd R. (1998). Química orgánica. 5 Edición. México: Editorial A.W. Ibero Americana. Pp 1250-1258.

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. Carbohidratos Complejos: Dentro de este grupo se encuentran los polisacáridos.

7. Monosacáridos Son las unidades más sencillas de los carbohidratos, no pueden ser hidrolizados en moléculas más sencillas. Glucosa, Galactosa y Fructosa Clasificación.

8. Monosacáridos → tetrosas, pentosas o hexosas Clasificación.

9. Monosacáridos→ aldosas o cetosas Clasificación.

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 esencial para la actividad de las células cerebrales. Fructosa O como comúnmente se le conoce “azúcar de la fruta”, es el más dulce de los carbohidratos y sirve como reserva de energía

11. Disacáridos Son carbohidratos que producen dos moléculas del mismo o de diferentes monosacáridos cuando se hidrolizan. Sacarosa , la lactosa y la maltosa. Clasificación. Hidrolisis : Destrucción de una molécula, usando agua

12. Disacárido Características Sacarosa o azúcar de mesa GLUCOSA+FRUCTOSA Lactosa GLUCOSA+GALACTOSA Maltosa GLUCOSA+GLUCOSA Clasificación. Disacáridos

13. Oligosacaridos Son los compuestos que por hidrólisis dan como resultado de 3 a 10 moléculas de monosacarido. Clasificación.

14. Polisacáridos Carbohidratos que contienen decenas o centenas de monosacáridos unidos por reacciones de deshidratación . Son solubles en agua y no tienen sabor dulce Glucogeno, Almidón y Celulosa Clasificación. R. Deshidratación: Reacción que implica perdida de agua

15. Polisacárido Características Glucogeno Es el principal polisacárido en el cuerpo humano, está formado en su totalidad por moléculas de glucosa unidas entre sí. Una cantidad de hidratos de carbono se almacena como glucógeno en el hígado y en el musculo esquelético. 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

16. Bibliografía Solomons G. (1995). Fundamentos de Química Orgánica. México: Editorial Limusa.

17. Propiedades Físicas. Las propiedades físicas son aquellas que se pueden observar sin cambiar la composición de la sustancia.

18. Debido a la presencia de tantos grupos hidroxilos (-oh), los carbohidratos son capaces de formar puentes de hidrogeno y por ello son solubles al agua. A excepción de los polisacáridos. Propiedades Físicas. Puente de hidrogeno : Fuerza de atracción entre un átomo de hidrogeno y un elemento muy electronegativo (N, O, F)

19. Los carbohidratos son compuestos cristalinos. Presentan un alto punto de fusión. Los carbohidratos simples tienen sabor dulce mientras que los complejos no. Propiedades Físicas. Punto de fusión: Temperatura a la cual la materia pasa de solido a liquido

20. Presentan isomería, es decir, son sustancias que tienen la misma forma molecular pero difieren en sus propiedades Propiedades Físicas.

21. Las propiedades químicas son aquellas que podemos observar solamente al cambiar la identidad o estructura química de la sustancia. Propiedades Químicas.

22. Tienen la capacidad de producir energía. Tienen cadenas compuestas de 3 a 6 átomos de carbono. Pueden formar polímeros . Propiedades Químicas. Polímeros: Macromoléculas formadas por la unión de monómeros

23. Bibliografía Horton R. y otros. (2006). Principios de bioquímica. 4 Edición. México: PEARSON Educación. Pp 222 Murray K. y otros. (2205). Harper Bioquímica Ilustrada. 14 Edición. El Manual Moderno. Pp 165, 166, 171

24. Enlace glucosidico Enlace glucosidico o glicosídico es el enlace para unir monosacáridos con el fin de formar disacáridos o polisacáridos. Un grupo OH de  un carbono anomérico de un monosacárido reacciona con un grupo OH de otro monosacárido, desprendiéndose una molécula de agua . Carbono anomérico: Carbono que tiene unido a el 4 átomos o grupos de átomos distintos entre si

25. El enlace glucosidico puede ser alfa (si el OH del Carbono-1 que forma el enlace está dirigido hacia abajo) o beta (si el OH del Carbono-1 que forma el enlace está dirigido hacia arriba). Enlace glucosidico

26. Bibliografía http://www.google.com.mx/imgres?q=furano+y+pirano&num=10&um=1&hl=es&biw=1024&bih=499&tbm=isch&tbnid=RdJbZjxqh http://www.google.com.mx/imgres?q=representaciones+estructurales:+estructuras+de+haworth&num=10&um=1&hl=es&sa=X&biw

27. Función metabólica: Participan activamente en el metabolismo celular. Tal participación 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

28. Función estructural: Consiste en ser parte estructural de biomoléculas o de orgánulos celulares, como por ejemplo, la quitina que es uno de los componentes principales del resistente exoesqueleto de los artrópodos Funciones

29. Función de reserva: Consiste en almacenar energía en sus enlaces químicos . Funciones Enlaces químicos: Fuerzas de atracción entre dos o mas átomos

30. Otras funciones: Aportar energía (4 Kcal por gramo). Los alimentos que son fuente de carbohidratos, también son fuente de vitaminas y minerales. La glucosa es esencial, ya que los tejidos nervioso y pulmonar no pueden prescindir de ella. Funciones Prescindir: Privarse o abstenerse de algo

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

32. Bibliografía Soriano J. (2006). Nutrición Básica Humana. Valencia: Universidad de Valencia. Pp 135-136 FAO. (1980). Los Carbohidratos en la Nutrición Humana. Roma. Pp 21-26

33. Los carbohidratos se ingieren en tres formas básicas: verduras, frutas y cereales crudos o procesados. Prácticamente todos los alimentos tienen glúcidos . Fuentes

34. Fuentes

35. Bibliografía Mataix J. (2005). Nutrición y Alimentación Humana. España: OCEANO. Pp 49-59 Marin Z. (1996). Elementos de Nutrición Humana. Pp 61

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

37. 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 salival se inactiva. Digestión α-amilasa salival :Enzima que cataliza reacciones de hidrólisis, producida en las glándulas salivares.

38. La digestión continúa en el intestino delgado con la intervención de la amilasa pancreática. El resultado de la actividad amilasica es la producción de mas dextrinas limite, malto triosa, maltosa y algunas moléculas de glucosa. Digestión Dextrinas limite : Tipo de oligosacaridos.

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

40. Bibliografía Tortora G. y Derrickson B. (2007). Principios de Anatomía y Fisiología. 11 Edición. Buenos Aires: Medica Panamericana. Pp 44, 45,46

41. Los monosacáridos resultantes de la digestión son absorbidos en el epitelio del intestino delgado a través de diversos mecanismos. El más abundante de los monosacáridos absorbidos es la  glucosa (80%) . El 20% remanente de los monosacáridos absorbidos consiste casi por completo en  galactosa  y fructosa . Absorción Epitelio: Tejido que sirve de revestimiento para los órganos

42. Glucosa y 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 energía aprovechada por el monosacarido para atravesar la membrana. Absorción Gradiente : Concentración de moléculas

43. Una vez que la glucosa ingresa al enterocito, difunde pasivamente hacia el espacio extracelular a través de la membrana, y de allí a la sangre. Absorción Enterocito : Célula epitelial del intestino, encargada de absorber moléculas alimenticias y transportarlas al organismo

44. Fructosa El mecanismo de absorción de la fructosa es menos conocido, su transporte es por difusión facilitada y depende de una proteína transportadora. Absorción Proteína transportadora: Proteína acoplada a la membrana que cambia de forma para dar paso a determinados productos.

45. 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

46. Bibliografía Tortora G. y Derrickson B. (2007). Principios de Anatomía y Fisiología. 11 Edición. Buenos Aires: Medica Panamericana. Pp 44, 45,46

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

48. El destino de la glucosa 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

49. El destino de la glucosa 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 formar triglicéridos. Metabolismo Triglicéridos : Clase de lípidos formados por una molécula de glicerina

50. La oxidación de la glucosa para generar ATP también se conoce como respiración celular e incluye cuatro tipos de reacciones. Metabolismo. Catabolismo

51. Glucolisis Durante la glucolisis o glicolisis las reacciones químicas rompen una molécula de seis carbonos de glucosa en 2 moléculas de tres carbonos de acido pirúvico (piruvato). La glucolisis genera 2 moléculas de ATP. Metabolismo. Catabolismo

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

53. Formación de Acetil 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 NADH y se libera CO2 como desecho. Metabolismo. Catabolismo NADH : (nicotinamida adenin dinucleotido en su forma reducida) Es una coenzima encontrada en células vivas

54. Ciclo de 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 CO2 se extraen y regeneran oxalacetato y se forma ATP, tres NADH y un FADH2 por grupo acetilo. Metabolismo. Catabolismo FADH2 : Coenzima que interviene en reacciones de oxido-reducción

55. Cadena de transporte de electrones y quimioosmosis Los electrones extraídos de la glucosa durante las etapas anteriores, se transfieren de NADH y FADH2 a una cadena de compuestos aceptores de electrones. A medida 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 con esa energía se forma el ATP. Metabolismo. Catabolismo Hidrogeniones: Nombre asignado por la IUPAC al catión hidrogeno H+

56. La reacción final de la oxidación de la glucosa es: Glucosa + Oxigeno => Dióxido de Carbono + Água + Energia  O C6H12O6 + 6O2=> 6CO2 + 6H2O + 36 o 38 ATP   Metabolismo. Catabolismo

57. 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

58. 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: Hormona secretada por las células beta de los islotes pancreáticos

59. Glucogenolisis Cuando la actividad corporal requiere ATP, el glucogeno almacenado en los hepatocitos se degrada a glucosa y esta se libera en la sangre para ser transportada a las células, donde se cataboliza por el proceso de la respiración celular. Metabolismo. Anabolismo

60. Gluconeogenesis Los aminoácidos y el acido láctico se convierten a piruvato para sintetizarse en glucosa y el glicerol se convierte en gliceraldehído-3-fosfato, que puede formar piruvato también. La gluconeogenesis es estimulada por el cortisol Metabolismo. Anabolismo Cortisol: Hormona secretada en la corteza de la glándula suprarrenal

61. Bibliografía Tortora G. y Derrickson B. (2007). Principios de Anatomía y Fisiología. 11 Edición. Buenos Aires: Medica Panamericana. Pp 959-970

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

63. Obesidad. consumo en exceso de los carbohidratos llamados refinados . El organismo simplemente, recibe más energía de la que necesita y si no la gasta, comienza a acumularla en el cuerpo. Patologías Carbohidratos refinados: Son los azucares, almidones y sus combinaciones, por ejemplo, golosinas, panes y pastas

64. Diabetes . La insulina es una hormona producida por el páncreas que se encarga de trasladar la glucosa por 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 el caso, los niveles de glucosa, es decir azúcar en la sangre, son mucho más elevados de lo normal. Patologías

65. Enfermedades Cardiovasculares. Los carbohidratos en exceso pueden provocar indirectamente enfermedades cardiovasculares, porque el exceso de peso obliga al corazón a funcionar más sin la energía suficiente que otorga la alimentación sana. Patologías

66. Caries Dental. 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 la caries. Patologías Esmalte : Capa mas externa de los dientes que brinda resistencia

67. Bibliografía Morrison R y Boyd R. (1998). Química orgánica. 5 Edición. México: Editorial A.W. Ibero Americana. Pp 1250-1258.

68. ¡Gracias por su atención!