* CARBOHIDRATOS



Un carbohidrato es un compuesto orgánico formado por carbono, hidrógeno, y oxígeno con un porcentaje de cerca de dos átomos de oxígeno por cada átomo de carbono.


El carbono mas simple es un tipo de azúcar llamado monosacárido. Ejemplos comunes de estos son los ísomeros, la glucosa y fructosa. Dos moléculas de monosacaridos pueden unirse para formar un disacárido, es decir, un carbohidrato de dos azucares. Cuando la glucosa y la fructosa se combinan en una reacción de condensación, se forma una molécula de sacarosa. La sacarosa es el azúcar más común.


Las moléculas más grandes de carbohidratos son los polisacáridos, polímeros compuestos de muchas unidades de monosacáridos. El almidón, la celulosa y el glucógeno son ejemplos de polisacáridos. Los almidones, son cadenas muy ramificadas de unidades de glucosa, como almacenamiento de alimentos. Los animales almacenan alimento en forma de glucógeno, otro polímero de la glucosa similar al almidón, pero mucho más ramificado.



FUNCIONES


  1. Energética o de Reserva: el glúcido más importante es la glucosa. Se puede considerar como la molécula energética esencial. Algunos polisacáridos actúan como moléculas de reserva de energía: almidón, y glucógeno.


  1. Estructural: entre los glúcidos más importante de función estructural más importante podemos citar: celulosa (pared de la célula vegetal), quitina (exoesqueleto de los artrópodos, etc.).



MONOSACÁRIDOS


*Son glúcidos sencillos, a veces se les denomina azúcares por su sabor dulce y carbohidratos por contener el H y el O en la misma proporción que el agua. Su formula general es CnH2nOn, siendo n un número de C (de 3 a 8 átomos de C).


*Se nombran añadiendo la terminación OSA al prefijo que determina el número de C de la cadena:


- 3C Triosa

- 4C Tetrosa

- 5C Pentosas

- 6C Hexosas

- 7C Heptosas


Y según la función aldehído o cetona serán:


- Aldehído (-CHO): aldosas.

- Cetona (=CO): Cetosas.


PROPIEDADES


  1. Son sólidos, blancos y cristalinos.
  2. Hidrosolubles
  3. Dulces
  4. Son reductores


*Los monosacáridos tiene carácter reductor, debido a que su grupo funcional =CO (carbonilo) es susceptible de oxidarse y formar un ácido orgánico o carboxilo (-COOH).


*Una sustancia es reductora si es capaz de reducir a otras, en consecuencia ella se oxida.



DISACÁRIDOS


Compuestos formadas por la unión de dos monosaridos mediante un enlace llamado enlace glucosídico.


PROPIEDADES


  1. Son cristalizables
  2. Generalmente dulces
  3. Solubles
  4. Se desdoblan en monosacáridos
  5. Algunos mantiene su poder reductor



POLISACARIDOS


Se forman por la unión de miles de unidades de monosacáridos (principalmente glucosas) estableciendo enlaces glucosídicos entre ellos, y perdiendo en este proceso el poder reductor, la solubilidad, la cristalización y el sabor dulce. Son de elevado peso molecular.


PROPIEDADES


  1. No son dulces
  2. No poseen carácter reductor
  3. Pueden tener función estructural o energética






* PROTEINAS


Las proteínas son esenciales para toda la vida. Ellas construyen estructuras y llevan acabo el metabolismo de la célula. Una proteína es un polímero grande complejo compuesto de carbono, hidrogeno, oxígeno, nitrógeno y, en algunas ocasiones, azufre. Las unidades básicas de las proteínas se llaman aminoácidos. Hay veinte aminoácidos comunes. Dado que hay veinte unidades básicas, las proteínas pueden tomar una gran variedad de formas y tamaños. De hecho, las proteínas varían en estructura más que cualquier otro tipo de moléculas orgánicas.


Las proteínas tienen múltiples funciones biológicas: estructural, energética, trasporte, hormonal, regulación del pH, etc. Una de tales funciones es imprescindibles: la función biocatalizadores de las enzimas.


*AMINOACIDOS:


Estas unidades son moléculas mixtas ya que tiene dos grupos funcionales: amino (-NH2) y ácido carboxílico (-COOH). En su estructura encontramos un carbono α, ubicado entre los dos grupos funcionales, además se observa un grupo distintivo representado por la letra “R” el cual esta enlazado al carbono α:


NH2-CH-COOH

|

R

Los aminoácidos tienen que unirse entre sí con un enlace llamado peptídico y formando una cadena llamada polipeptídica.



ESTRUCTURA DE LAS PROTEÍNAS

Estructura

Primaria

Es la secuencia de aminoácidos de la proteína, es decir el número, tipo y orden de colocación de sus aminoácidos. Estructura lineal, no presenta ramificaciones.

Estructura

Secundaria

La cadena se pliega mediante enlaces de hidrógeno, obteniéndose enrollamientos espirales (α-hélice) o láminas plegadas (ß-láminas).

Estructura

Terciaria

Nuevos plegamientos que le dan arquitectura tridimensional. También conformación filamentosa, formándose proteínas insolubles de función estructural, como p.ej. la queratina o conformación globular, formando proteínas solubles con función dinámica, p.ej las enzimas.

Estructura

Cuaternaria

Se aplica sólo a proteínas constituidas por dos o más cadenas polipeptídicas y se refiere a la disposición espacial de esas cadenas y a la disposición espacial de esas cadenas y a los enlaces que se establecen entre ellas.


Las proteínas pueden inactivarse mediante calor, cambios de pH, agitación, perdiendo su estructura 2ª, 3ª ó 4ª (no los enlaces peptídicos que se rompen mediante hidrólisis), lo que se llama desnaturalización que puede ser reversible o irreversible.


PROPIEDADES


1. Actividad óptica, poseen diferente ubicación del grupo amino.

2. Ácido-Base, es una sustancia que puede comportarse como ácido o como base.

3. Especificidad, lo que quiere decir que cada especie, incluso los individuos de la misma especie, tiene proteínas distintas que realizan la misma función.


Tipos de Proteínas:


· Proteínas de trasporte: situadas en la membrana plasmática.

· Proteínas nutritivas: configuran nuestro organismo.

· Proteínas estructurales: configuran nuestro organismo.

· Proteínas de defensa: participan en el sistema inmune.

· Proteínas reguladoras: hormonas.

· Proteínas contráctiles: situadas en los músculos.



* LIPIDOS


Los lípidos son compuestos orgánicos que tienen una gran proporción de uniones de C-H y menos oxígeno que los carbohidratos.


A los lípidos comúnmente se les conoce como grasas o aceites. Ellos son insolubles en agua por que sus moléculas son no polares, y por consiguiente, no son atraídas por las moléculas de agua.


Las células utilizan lípidos para almacenar a largo plazo la energía, como aislantes y cubiertas protectoras. De hecho, los lípidos son los principales componentes de las membranas que rodean todas las células vivientes. El tipo más común de lípido, consiste en tres ácidos grasos unidos a una molécula de glicerol.

Ejemplo de una molécula de glicerol:


H

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H-C-OH

|

H-C-OH

|

H-C-OH

|

H


PROPIEDADES:


  1. No se disuelven en agua, formando estructuras denominadas micelas.
  2. Se disuelven en disolventes orgánicos, tales como cloroformo, benceno, aguarrás o acetona.
  3. Son menos densos que el agua, por lo que flotan sobre ella.
  4. Son untosos al tacto.


LOS ÁCIDOS GRASOS


Los ácidos grasos son moléculas formadas por cadenas de carbono que poseen un grupo carboxilo (COOH) como grupo funcional. El número de carbonos habitualmente es de número par. Los tipos de ácidos grasos más abundantes en la Naturaleza están formados por cadenas de 16 a 22 átomos de carbono.


La parte que contiene el grupo carboxilo manifiesta carga negativa en contacto con el agua, por lo que presenta carácter ácido. El resto de la molécula no presenta polaridad (apolar) y es una estructura hidrófoba (repelente al agua). Como la cadena apolar es mucho más grande que la parte con carga (polar), la molécula no se disuelve en agua.


Los ácidos grasos se clasifican en saturados e insaturados:


  • Saturados


Los enlaces entre los carbonos son enlaces simples, con la misma distancia entre ellos (1,54 Å) y el mismo ángulo (110º). Esta circunstancia permite la unión entre varias moléculas mediante fuerzas de Van der Waals. Cuanto mayor sea la cadena (más carbonos), mayor es la posibilidad de formación de estas interacciones débiles. Por ello, a temperatura ambiente, los ácidos grasos saturados suelen encontrarse en estado sólido.


Ejemplo:


Ácido Palmítico: CH3-(CH2)14-COOH


· Insaturados

En ellos pueden aparecer enlaces dobles o triples entre los carbonos de la cadena. La distancia entre los carbonos no es la misma que la que hay en los demás enlaces de la molécula, ni tampoco los ángulos de enlace (123º para enlace doble, 110º para enlace simple). Esto origina que las moléculas tengan más problemas para formar uniones mediante fuerzas de Van der Waals entre ellas. Por ello, a temperatura ambiente, los ácidos grasos insaturados suelen encontrarse en estado líquido.


Ejemplo:

Ácido Palmitoleico: CH3-(CH2)6-CH=CH-(CH2)7-COOH


Los ácidos grasos forman parte de otros compuestos lipídicos. Todos aquellos lípidos que tienen ácidos grasos en su estructura tienen la capacidad de realizar la reacción de saponificación, y por ello se llaman lípidos saponificables.


Reacción de Saponificación


Cuando un ácido graso se une a una base fuerte se forma un jabón, con parte polar, que se mezcla con el agua, y parte apolar, insoluble en agua. Es una molécula anfipática.







ACIL-GLICÉRIDOS


Los acil-glicéridos están formados por ácidos grasos, por lo que son lípidos saponificables. Son moléculas formadas por la unión de uno, dos o tres ácidos grasos, con una glicerina. La unión se da entre los grupos -OH de cada molécula. Se libera una molécula de agua. El enlace recibe el nombre de éster.


Si la glicerina se une a un ácido graso, se forma un monoacilglicérido. Si se une a dos ácidos grasos se forma un diacilglicérido. Si se une a tres ácidos grasos se forma un triacilglicérido o, simplemente, triglicérido.


Los ácidos grasos se clasifican atendiendo al estado que presentan a temperatura ambiente. Los sólidos se denominan sebos, y están formados por ácidos grasos saturados. Los líquidos se llaman aceites, y están formados por ácidos grasos insaturados y saturados.


Funciones de los acil-glicéridos


La importancia de los acil-glicéridos radica en que:


  • Actúan como combustible energético. Son moléculas muy reducidas que, al oxidarse totalmente, liberan mucha energía
  • Funcionan como reserva energética. Acumulan mucha energía en poco peso. Comparada con los glúcidos, su combustión produce más del doble de energía. Los animales utilizan los lípidos como reserva energética para poder desplazarse mejor.
  • Sirven como aislantes térmicos. Conducen mal el calor. Los animales de zonas frías presentan, a veces, una gran capa de tejido adiposo.
  • Son buenos amortiguadores mecánicos. Absorben la energía de los golpes y, por ello, protegen estructuras sensibles o estructuras que sufren continuo rozamiento.