A-101 MONOSACÁRIDOS DE IMPORTANCIA BIOLOGICA

A-101

CARBOHIDRATOS

MONOSACÁRIDOS

DE IMPORTANCIA FISIOLOGICA

LICENCIATURA EN

CIRUJANO DENTISTA

ÍNDICE

CARBOHIDRATOS

MONOSACÁRIDOS

DISACÁRIDOS

POLISACÁRIDOS

RESUMEN

A-101SEMESTRE AGOSTO 2022 - ENERO 2023

"CARBOHIDRATOS"

LICENCIATURA EN

AGOSTO 2022

CIRUJANO DENTISTA

MONOSACARIDOS CLASIFICACIÓN

01

MONOSACÁRIDOS

Importancia Biomédica

Los carbohidratos están ampliamente distribuidos en vegetales y animales; tienen importantes funciones estructurales y metabólicas. En los vegetales, la glucosa se sintetiza a partir de dióxido de carbono y agua por medio de fotosíntesis, y es almacenada como almidón o usada para sintetizar la celulosa de las paredes de las células vegetales. Los animales pueden sintetizar carbohidratos a partir de aminoácidos, pero casi todos se derivan finalmente de vegetales.

MONOSACÁRIDOS

Importancia Biomédica

La glucosa es el carbohidrato más importante; casi todo el carbohidrato de la dieta se absorbe hacia el torrente sanguíneo como glucosa formada mediante hidrólisis del almidón y los disacáridos de la dieta, y otros azúcares se convierten en glucosa en el hígado. La glucosa es el principal combustible metabólico de mamíferos (excepto de los rumiantes), y un combustible universal del feto. Es el precursor para la síntesis de todos los otros carbohidratos en el cuerpo, incluso glucógeno para almacenamiento; ribosa y desoxirribosa en ácidos nucleicos; galactosa en la síntesis de la lactosa de la leche, en glucolípidos, y en combinación con proteína en glucoproteínas y proteoglucanos.

MONOSACÁRIDOS

Importancia Biomédica

Las enfermedades relacionadas con el metabolismo de los carbohidratos son diabetes mellitus, galactosemia, enfermedades por depósito de glucógeno, e intolerancia a la lactosa.

MONOSACÁRIDOS IMPORTANCIA FISIOLÓGICA

01

MONOSACÁRIDOS

Los monosacáridos son los azúcares que no se pueden hidrolizar hacia carbohidratos más simples. Pueden clasifica clasificarse como triosas, tetrosas, pentosas, hexosas o heptosas, dependiendo del número de átomos de carbono (3-7), y como aldosas o cetosas, dependiendo de si tienen un grupo aldehído o cetona. Además de aldehídos y cetonas, los alcoholes polihídricos (alcoholes azúcar o polioles), en los cuales el grupo aldehído o cetona se ha reducido a un grupo alcohol, también se encuentran de modo natural en los alimentos. Son sintetizados por medio de reducción de monosacáridos para uso en la manufactura de alimentos para reducción de peso, y para pacientes con diabetes. Se absorben poco y tienen alrededor de la mitad del rendimiento de energía de los azúcares.

Clasificación

MONOSACÁRIDOS

Clasificación

MONOSACÁRIDOS

Además de almidones y dextrinas, los alimentos contienen una amplia variedad de otros polisacáridos que se conocen en conjunto como polisacáridos no almidón; las enzimas de ser humano no los digieren, y son el principal componente de la fibra en la dieta. Los ejemplos son celulosa (un polímero de glucosa) de paredes de células vegetales, e inulina (un polímero de fructosa), el carbohidrato de almacenamiento en algunos vegetales.

Clasificación

MONOSACÁRIDOS

Los disacáridos son productos de condensación de dos unidades de monosacárido; los ejemplos son lactosa, maltosa, sacarosa y trehalosa. Los oligosacáridos son productos de condensación de 3 a 10 monosacáridos. Casi ninguno es digerido por las enzimas del ser humano. Los polisacáridos son productos de condensación de más de 10 unidades de monosacáridos; los ejemplos son los almidones y las dextrinas, que pueden ser polímeros lineales o ramificados. Los polisacáridos a veces se clasifican como hexosanos o pentosanos, dependiendo de la identidad de los monosacáridos que los constituyen (hexosas y pentosas, respectivamente).

Clasificación

MONOSACÁRIDOS

Además de almidones y dextrinas, los alimentos contienen una amplia variedad de otros polisacáridos que se conocen en conjunto como polisacáridos no almidón; las enzimas de ser humano no los digieren, y son el principal componente de la fibra en la dieta. Los ejemplos son celulosa (un polímero de glucosa) de paredes de células vegetales, e inulina (un polímero de fructosa), el carbohidrato de almacenamiento en algunos vegetales.

Clasificación

MONOSACÁRIDOS

glucosa

El monosacáridomás importante

MONOSACÁRIDOS

importantes

Desde el punto de vista fisiológico

Los derivados de triosas, tetrosas y pentosas, y de un azúcar de siete carbonos (sedoheptulosa) se forman como intermediarios metabólicos en la glucólisis y la vía de la pentosa fosfato. Las pentosas son importantes en nucleótidos, ácidos nucleicos y varias coenzimas. La glucosa, galactosa, fructosa y manosa son las hexosas de mayor importancia fisiológica.

MONOSACÁRIDOS

aldosas

De importanciaFisiológica

MONOSACÁRIDOS

cetosas

De importanciaFisiológica

MONOSACÁRIDOS

pentosas

De importanciaFisiológica

MONOSACÁRIDOS

hexosas

De importanciaFisiológica

MONOSACÁRIDOS

formación

Glucósidos

Los glucósidos se forman por condensación entre el grupo hidroxilo del carbono anomérico de un monosacárido, y un segundo compuesto que puede o no (en el caso de una aglicona) ser otro monosacárido. Si el segundo grupo es un hidroxilo, el enlace O-glucosídico es un enlace acetal porque se produce por una reacción entre un grupo hemiacetal (formado a partir de un aldehído y un grupo —OH) y otro grupo —OH. Si la porción hemiacetal es glucosa, el compuesto resultante es un glucósido; si es galactosa, un galactósido, y así sucesivamente. Si el segundo grupo es una amina, se forma un enlace N-glucosídico, por ejemplo, entre adenina y ribosa en nucleótidos como ATP

MONOSACÁRIDOS

formación

Glucósidos

Los glucósidos se forman por condensación entre el grupo hidroxilo del carbono anomérico de un monosacárido, y un segundo compuesto que puede o no (en el caso de una aglicona) ser otro monosacárido. Si el segundo grupo es un hidroxilo, el enlace O-glucosídico es un enlace acetal porque se produce por una reacción entre un grupo hemiacetal (formado a partir de un aldehído y un grupo —OH) y otro grupo —OH. Si la porción hemiacetal es glucosa, el compuesto resultante es un glucósido; si es galactosa, un galactósido, y así sucesivamente. Si el segundo grupo es una amina, se forma un enlace N-glucosídico, por ejemplo, entre adenina y ribosa en nucleótidos como ATP

MONOSACÁRIDOS

formación

Glucósidos

Los glucósidos están ampliamente distribuidos en la Naturaleza; la aglicona puede ser metanol, glicerol, un esterol, un fenol, o una base como adenina. Los glucósidos importantes en medicina debido a su acción sobre el corazón (glucósidos cardiacos) contienen esteroides como la aglicona. Éstos incluyen derivados de la digital y del estrofanto, como ouabaína, un inhibidor de la Na+K+ ATPasa de las membranas celulares. Otros glucósidos comprenden antibióticos como la estreptomicina.

MONOSACÁRIDOS

azúcares desoxi

Carecen de un átomo de Oxígeno

Los azúcares desoxi son aquellos en los cuales un grupo hidroxilo ha quedado remplazado por hidrógeno. Un ejemplo es la desoxirribosa en el DNA. El azúcar desoxi L-fucosa existe en glucoproteínas; la 2-desoxiglucosa se usa de forma experimental como un inhibidor del metabolismo de la glucosa.

monoSACÁRIDOS

azúcares amino

Componentes de glucoproteínas, gangliósidosglucosaminoglucanos

Los azúcares amino incluyen dglucosamina, un constituyente del ácido hialurónico, dgalactosamina (también conocida como condrosamina), un constituyente de la condroitina y la dmanosamina. Varios antibióticos (p. ej., eritromicina) contienen azúcares amino, que son importantes para su actividad antibiótica.

DISACÁRIDOS IMPORTANCIA FISIOLÓGICA

02

diSACÁRIDOS

importantes

Maltosa, Sacarosa y Lactosa

Los disacáridos son azúcares compuestos de dos residuos monosacárido unidos por un enlace glucósido. Los disacáridos importantes en el aspecto fisiológico son maltosa, sacarosa y lactosa. La hidrólisis de la sacarosa da una mezcla de glucosa y fructosa denominada “azúcar invertido” porque la fructosa es fuertemente levorrotatoria y cambia (invierte) la acción dextrorrotatoria más débil de la sacarosa.

disACÁRIDOS

importantes

Maltosa, Sacarosa y Lactosa

disACÁRIDOS

importantes

Maltosa, Sacarosa y Lactosa

POLISACÁRIDOS IMPORTANCIA FISIOLÓGICA

03

POLISACÁRIDOS

DESEMPEÑAN FUNCIONES

Estructurales y Almacenamiento

El almidón es un homopolímero de glucosa que forma una cadena α-glucosídica, llamada glucosano o glucano. Es el carbohidrato más importante de la dieta en cereales, papas (patatas), legumbres y otras verduras. Los dos constituyentes principales son amilosa (13 a 20%), que tiene una estructura helicoidal no ramificada, y amilopectina (80 a 87%), que consta de cadenas ramificadas compuestas de 24 a 30 residuos de glucosa con enlaces α1 → 4 en las cadenas, y por enlaces α1 → 6 en los puntos de ramificación.

POLISACÁRIDOS

DESEMPEÑAN FUNCIONES

Estructurales y Almacenamiento

El grado al cual la amilasa hidroliza el almidón en los alimentos está determinado por su estructura, el nivel de cristalización o hidratación (el resultado de la cocción), y por el hecho de si está encerrado en paredes de células vegetales intactas (e indigeribles). El índice glucémico de un alimento feculento es una medida de su digestibilidad, con base en el grado al cual aumenta la concentración de glucosa en sangre en comparación con una cantidad equivalente de glucosa o un alimento de referencia, como pan blanco o arroz hervido. El índice glucémico varía desde 1 (o 100%) para almidones que son fácilmente hidrolizados en el intestino delgado, hasta 0 para los que no son hidrolizados en absoluto.

POLISACÁRIDOS

MONOSACÁRIDOS

DESEMPEÑAN FUNCIONES

Estructurales y Almacenamiento

POLISACÁRIDOS

DESEMPEÑAN FUNCIONES

Estructurales y Almacenamiento

El glucógeno es el polisacárido de almacenamiento en animales, y a veces se llama almidón animal. Es una estructura más ramificada que la amilopectina con cadenas de residuos 12-14 α-dglucopiranosa (en enlace α1 → 4 glucosídico) con ramificación mediante enlaces α1 → 6 glucosídicos. Los gránulos de glucógeno musculares (partículas β) son esféricos y contienen hasta 60 000 residuos de glucosa; en el hígado hay gránulos similares, y rosetas de gránulos de glucógeno que parecen ser partículas β agregadas.

POLISACÁRIDOS

DESEMPEÑAN FUNCIONES

Estructurales y Almacenamiento

POLISACÁRIDOS

DESEMPEÑAN FUNCIONES

Estructurales y Almacenamiento

La inulina es un polisacárido de la fructosa (y, en consecuencia, un fructosano) que se encuentra en tubérculos y raíces de dalias, alcachofas y dientes de león. Es fácilmente soluble en agua y se usa para determinar el índice de filtración glomerular, pero las enzimas intestinales no la hidrolizan. Las dextrinas son intermediarios en la hidrólisis del almidón. La celulosa es el principal constituyente de las paredes de las células vegetales. Es insoluble y consta de unidades de βdglucopiranosa unidas por enlaces β1 → 4 para formar cadenas largas y rectas fortalecidas por enlaces de hidrógeno que se entrecruzan. Los mamíferos carecen de enzimas que hidrolicen los enlaces β1 → 4; de esta manera, no pueden digerir la celulosa. Es una fuente importante de “volumen” en la dieta, y el principal componente de la fibra de la misma. Los microorganismos que se encuentran en el intestino de rumiantes y otros herbívoros pueden hidrolizar el enlace y fermentar los productos hacia ácidos grasos de cadena corta como una importante fuente de energía. Hay cierto metabo lismo bacteriano de celulosa en el colon de seres humanos.

POLISACÁRIDOS

DESEMPEÑAN FUNCIONES

Estructurales y Almacenamiento

La quitina es un polisacárido estructural en el exoesqueleto de crustáceos e insectos, y en hongos. Consta de unidades de Nacetildglucosamina unidas por enlaces β1 → 4 glucosídicos. Los glucosaminoglucanos (mucopolisacáridos) son carbohidratos complejos que contienen azúcares amino y ácidos urónicos. Pueden estar fijos a una molécula de proteína, lo que forma un proteoglucano. Los proteoglucanos proporcionan la sustancia fundamental o de relleno del tejido conjuntivo. Sostienen grandes cantidades de agua y ocupan espacio, lo que amortigua o lubrica otras estructuras, debido al gran número de grupos —OH y cargas negativas en la molécula que, por repulsión, mantienen separadas las cadenas de carbohidrato. Los ejemplos son el ácido hialurónico, el condroitín sulfato y la heparina.

POLISACÁRIDOS

DESEMPEÑAN FUNCIONES

Estructurales y Almacenamiento

POLISACÁRIDOS

DESEMPEÑAN FUNCIONES

Estructurales y Almacenamiento

POLISACÁRIDOS

glucoproteínas

Definición

Las glucoproteínas (también conocidas como mucoproteínas) son proteínas que contienen cadenas de oligosacárido ramificadas o no ramificadas (cuadro 14-5, figura 14-15); se encuentran en membranas celulares (caps. 40 y 47) y en muchas otras situaciones; la albúmina sérica es una glucoproteína. Los ácidos siálicos son derivados N- uO -acilo del ácido neuramínico; este último es un azúcar de nueve carbonos derivado de la manosamina (un epímero de la glucosamina) y el piruvato. Los ácidos siálicos son constituyentes tanto de glucoproteínas como de gangliósidos.

CARBOHIDRATOS RESUMEN

04

POLISACÁRIDOS

carbohidratos

Glucoproteínas

CARBOHIDRATOS

IDEAS PRINCIPALES

Resumen

Los carbohidratos son constituyentes importantes del alimento de los animales y del tejido de éstos. Se caracterizan por el tipo y número de residuos monosacárido en sus moléculas. La glucosa es el carbohidrato de mayor importancia en la bioquímica de mamíferos, porque casi todo el carbohidrato en los alimentos se convierte en glucosa para el metabolismo. Los azúcares tienen grandes números de estereoisómeros porque contienen varios átomos de carbono asimétricos.

CARBOHIDRATOS

IDEAS PRINCIPALES

Resumen

Los monosacáridos de mayor importancia fisiológica son la glucosa, el “azúcar de la sangre” y la ribosa, un importante constituyente de nucleótidos y ácidos nucleicos. Los disacáridos importantes son maltosa (glucosil glucosa), un intermediario en la digestión del almidón; la sacarosa (glucosil fructosa), importante como un constituyente de la dieta, que contiene fructosa, y la lactosa (galactosil glucosa), en la leche. El almidón y el glucógeno son polímeros de glucosa de almacenamiento en vegetales y animales, respectivamente. El almidón es la principal fuente de energía en la dieta.

CARBOHIDRATOS

IDEAS PRINCIPALES

Resumen

Los carbohidratos complejos contienen otros derivados de azúcar como azúcares amino, ácidos urónicos y ácidos siálicos. Incluyen proteoglucanos y glucosaminoglucanos, que se relacionan con elementos estructurales de los tejidos, y glucoproteínas, que son proteínas que contienen cadenas de oligosacárido; se encuentran en muchas situaciones, incluso en la membrana celular.