Tema 2. Glúcidos, lípidos y proteínas. PDF

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Tema 2. Glúcidos, lípidos y proteínas. GLÚCIDOS. Concepto: -

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Son las biomoléculas más abundantes de la tierra. Son moléculas orgánicas compuestas por carbono, hidrogeno y oxígeno. También son conocidos como hidratos de carbono o sacáridos. Los glúcidos pueden ser aldosas o cetosas, en función del grupo carbonilo. Si el grupo carbonilo esta en el extremo es una aldosa. Mientras que si está en medio de la molécula es una cetosa. Ciertos glúcidos son fundamentales en la diete. La oxidación de glúcidos es una de las principales rutas de obtención de energía (ATP) en células no fotosintéticas. La molécula de ATP es energía. (Los glúcidos sirven para obtener energía). Los glúcidos los podemos clasificar en: o Monosacáridos o Disacáridos o Oligosacáridos (cadena de máximo 20 monosacáridos) o Polisacáridos

MONOSACÁRIDOS.       

Son sólidos, blancos, cristalinos y solubles en agua que tienen sabor dulce. Su esqueleto es una cadena de carbonos no ramificados unidos por enlaces simples. Un átomo de carbono está unido a un átomo de oxígeno por un doble enlace (grupo carbonilo). Cada uno de los otros átomos de carbono tiene un grupo hidroxilo (OH). Entre los ejemplos están la glucosa y la fructosa. Los monosacáridos se pueden representar de modo lineal o de modo circular. Una de las funcione de los glúcidos es la formación de ATP. Pero también forman parte de los nucleótidos.

Isomería. Son aquellas que tienen la misma composición, pero tienen diferente estructura. Con lo cual tienen distintas propiedades. Hay muchos tipos de isómeros: 

Isómeros estructurales: no se unen de igual manera. o Isómero de cadena: a pesar de que tienen la misma composición (mismos carbonos, mismos hidrógenos), los átomos no se unen de la misma manera entre ellos (toda la cadena es diferente – una es lineal y la otra no). o Isómero de función: se produce un cambio en el grupo funcional (enlace de carbono con doble cadena con un oxígeno y el otro tiene doble enlace con oxígeno y gana un hidrógeno). o Isómero de posición: el grupo funcional ocupa distinta posición (OH – grupo hidroxilo).

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Estereoisómeros: los átomos están enlazados de la misma manera, pero están distribuidos de diferente manera en el espacio. o Enantiómeros: son imágenes especulares. Son la misma molécula, pero una se conoce como la forma D y la otra como la forma L. El cuerpo humano solo puede utilizar las moléculas de forma L (forma izquierda- aa, los glúcidos solo la forma D). Un carbono quiral es aquel carbono en el cual podemos ver el cambio. Son todos los carbonos que permiten la rotación (el H y el OH están en distinta posición – derecha o izquierda – entre las distintas moléculas). o Diastereoisómeros: no son imágenes especulares. No cambian todos los carbonos quirales, solo gira 1, 2, 3 o 4. Pero no todos, porque si no tendríamos un enantiómero.

Estos monosacáridos los podemos encontrar en su forma lineal o en forma de anillo. Los que tienen 5 o más átomos se encuentran en su forma cerrada o anillo. DÍSACARIDOS. Dos monosacáridos se unen por un enlace O-glucosídico. Se juntan dos OH – se forma el enlace glucosídico quedándose solo el oxígeno y liberando una molécula de agua (H2O). Hay dos tipos de enlaces glucosídicos: -

Enlace 1-4 (carbono 1 de una molécula y de la otra molécula el carbono numero 4. Enlace 1-6.

Disacáridos más típicos: -

Sacarosa: glucosa + fructosa. Lactosa: galactosa + glucosa. Maltosa: glucosa + glucosa.

Personas tolerantes a la lactosa: la persona al tomar lactosa el intestino lo puede descomponer en glucosa y galactosa. Pero en personas intolerantes: lo que pasa es que es incapaz de romper el enlace. Con lo cual no se puede absorber porque solo se puede absorber en su forma más sencillas. Con lo cual le damos una fuente de carbono a las bacterias, con lo cual empieza a metabolizar estos carbonos produciendo ácidos orgánicos + gas + agua. A la leche sin lactosa no le quitan nada, si no que añaden lactasa. Que se encarga de disociar la lactosa en dos partes, glucosa y galactosa.

OLIGOSACÁRIDOS. Cadenas que llegan hasta los 20 monosacáridos.

POLISACÁRIDOS. Más de 20 monosacáridos. Pueden ser: -

Homopolisacáridos: aquella cadena larga pero donde todos los monosacáridos son los mismos (glucosa – glucosa – glucosa - …). Heteropolisacáridos (distintos monosacáridos).

Y también pueden ser: -

Lineales Ramificados.

Glucógeno. Reserva de glucosa a nivel hepático (y un 10% a nivel muscular). Es un homopolisacárido (monosacáridos de glucosas) y ramificado. Se produce por enlace 1-4, pero en un momento determinado sale un enlace 1-6 (para que salga la ramificación) y sigue siendo luego enlace 14. Para la formación de glucógeno (glucogénesis – coger la glucosa y hacer las cadenas – cuando tenemos mucha glucosa en sangre). Cuando queremos obtener energía, porque necesita glucosa en sangre (glucogenólisis). Almidón. Es un polisacárido. Repeticiones de amilosa y amilopectina. Su función es la reserva energética que tienen las plantas. Es un heteropolisacárido. Celulosa. Es otro polisacárido que encontramos en las plantas. Y tiene función estructural. Son monómeros de glucosa. No nos podemos alimentar de celulosa porque nos falta la proteína que separa los monómeros de glucosa (la celulasa). Heparina. Es un heteropolisacárido. Quitina. Polisacáridos lineales. Tiene función estructural en el caso de los animales.

OTRAS FUNCIONES QUE TIENEN LOS GLÚCIDOS. - Estructural. - Energética. - Sirven para señalizar. Es la manera que tienen de comunicarse entre células. - Detoxificación  El ácido glucurónico es una glucosa que se le añade algo. A toxinas que les cuesta mucho de eliminar, el ácido glucurónico, y así facilita la eliminación. Con lo cual solubiliza estas sustancias (drogas, fármacos, insecticidas, …) para facilitar su eliminación por orina y heces.

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Ácidos nucleicos. El ADN/ARN tienen una base nitrogenada (A, T, G, C), tienen un grupo fosfato y un azúcar. Y ese azúcar según si tiene un hidroxi o un hidrogeno – desoxirribosa o ribosa).

LÍPIDOS. Son un conjunto de moléculas orgánicas. Constituidos por carbono e hidrógenos y en menor medida por oxígeno. También pueden contener fosforo, azufre y nitrógeno. Debido a su estructura son moléculas hidrófobas (apolares) pero son solubles en disolventes orgánicos no polares. Los lípidos tienen función: - Energética (los ácidos grasos) - Estructural (fosfoglicéridos) - Reguladora (esteroides) Ácidos grasos. Es una cadena hidrocarbonada (tiene H y C). Y al final tiene un grupo carboxilo (COOH). Cada átomo de carbono se une al siguiente por un enlace covalente (comparte electrones). Puede ser un enlace covalente sencillo (comparte una pareja de e-) o doble (comparte dos parejas de e-). Puede ser saturado (si todos los enlaces entre los carbonos son sencillos – número máximo de hidrogeno posible) / insaturado (porque no está saturado de hidrógenos, han perdido la capacidad de unirse a un hidrogeno al hacer un enlace doble entre los carbonos). Los enlaces dobles pueden ser cis (los hidrógenos del doble enlace están en el mismo lado) o trans (los hidrógenos del enlace doble están en diferentes lados). Los ácidos grasos podemos dividirlos en saturados o insaturados. Dentro de los ácidos grasos insaturados – si solo tenemos un enlace doble se llama monoinsaturado, si tenemos más de un enlace doble se llama poliinsaturados (Omega-3 y Omega-6). Tienen mucha importancia cardiovascular. El omega 3 es más sano y tiene más beneficio que el 6. El cuerpo necesita una proporción del 3 y del 6. Simplemente el nombre de omega 3 y el omega 6, nos indica el primer carbono que tiene el enlace doble. Se empieza a contar por el lado opuesto del grupo carboxilo.  Triglicéridos. Los ácidos grasos son fundamentales para la reserva energética. Y se encuentra en el triglicérido. Los triglicéridos son: molécula de glicerol y tienen 3 cadenas ácidos grasos. Cada ácido graso puede ser diferente dentro de una molécula de triglicérido. Son apolares, hidrofóbicos y prácticamente insolubles en agua. Aportan energía almacenada y aislamiento. - Adipocitos en animales - Aceite en las semillas de plantas. Lipasas. Proteínas que rompen lípidos. Queremos romper lípidos porque en los adipocitos tenemos guardados triglicéridos, entonces las lipasas rompen los ácidos grasos. Por ejemplo, cuando tenemos un triglicérido y la lipasa actúa – rompe el triglicérido y pasa a ser diglicérido + acido graso. Si vuelve a actuar – monoglicérido + acido graso. Y si actúa otra vez – glicerol + acido graso.

 Fosfoglicérido. Es la unidad básica de todas las membranas. Un fosfoglicérido es una molécula de glicerol, dos cadenas de ácidos grasos más un grupo fosfato. Es una molécula anfipática. Los ácidos grasos, uno es saturado y el otro insaturado. La parte donde está el glicerol y el fosfato es soluble. Con lo cual tenemos una molécula con la cabeza soluble o polar y la cola es la parte insoluble o apolar. Esto sirve para formar la membrana, micelas y liposomas.  Glucolípidos. Los glucolípidos tienen mucha importancia. Son los que nos determinan, por ejemplo, el grupo sanguíneo. Grupo sanguíneo: A, B, AB, O. Persona de grupo A, le puedes poner el mismo glucolípido que es A. ídem con el B. Mientras que el AB cualquiera de los 2. Y el tipo 0 no lleva ningún glucolípido.  Hormonas esteroideas. Todas ellas se sintetizan a partir del colesterol. Son liposolubles. No se almacenan y circulan en sangre ligadas a proteínas: - Albúmina. - Globulina transportadora de corticoesteroides. - Transcortina.  Eicosanoides. También tienen función reguladora. Cuando a un fosfolípido se produce un corte en una de las colas se produce el ácido araquidónico. Del ácido araquidónico salen las prostaglandinas. Los AINES inhiben la vía de los eicosanoides que produce prostaglandinas, prostaciclinas ni tromboxanos. PROTEÍNAS. Es una biomolécula muy grande compuesta por una cadena de aminoácidos. Un aminoácido es una molécula que contiene un grupo amino, un grupo cabroxilo, tiene una cadena lateral variable (R) y un hidrógeno. Cada aminoácido tiene una R diferente. Estos aminoácidos (existen 20 aa) se dividen en esenciales (el cuerpo no es capaz de sintetizar y se necesitan incorporar mediante la dieta) y no esenciales (el cuerpo es capaz de sintetizar). Una proteína es una sucesión de aminoácidos. Dos aminoácidos se unen por un enlace peptídico. Y siempre enlace es de manera constante. Coge el grupo amino de un aminoácido con el grupo carboxilo de otro. Y cuando se unen liberan una molécula de agua. Que siempre se enlace sigue el mismo orden. En un extremo estará el grupo amino (N-terminal) y el grupo carboxilo estará libre en el otro extremo de la cadena (C-terminal). Entonces se dice que las proteínas van del N-terminal al C-terminal.

Tipos: - Oligopéptido: menos de 10 aa. - Péptido: más de 10 aa. - Proteína: más de 100 aa. Las proteínas son muy importantes, se encuentran en la sangre, pelo, musculo, enzimas, … Quiralidad de los aminoácidos: El carbono central es un carbono quiral, y puede ser que los grupos estén orientados hacia un lado u otro. Con lo cual tenemos D aminoácido o L aminoácido (comunes en la naturaleza). La glicina no tiene conformación L y D. Estructura de las proteínas.  Estructura primaria. Es lo más sencillo. Simplemente es la representación más básica. Es la secuencia de aminoácidos de la cadena (uno detrás de otro) en orden.  Estructura secundaria. Las cadenas laterales son las que hacen interacciones entre los aminoácidos haciendo así la estructura secundaria. Es cuando la proteína empieza a adoptar distintas formas gracias a los aminoácidos que están cerca. Como consecuencia de estas atracciones la proteína empieza a coger una determinada forma. Se forman dos posibles estructuras: - Hélice alfa. - Lámina beta. En vez de hacer una hélice hace como una especie de lamina pegada.  Estructura terciaria. Es cuando el aminoácido ya ha formado las láminas betas y hélices alfa, hay interacciones lejanas entre dos aminoácidos que están muy lejanos entre ellos. Es la estructura más tridimensional que tiene una proteína. Algunas proteínas se paran aquí.  Estructura cuaternaria. Hay algunas proteínas que la única proteína no es activa, si no que necesita juntarse con otras proteínas. Todas se juntan formando un complejo proteico. Estructura terciaria que se juntan con otras estructuras terciarias. Desnaturalización. Es una desnaturalización bioquímica: cambio estructural, proporcionando un cambio del funcionamiento óptimo de las proteínas y pudiendo llegar a la pérdida total de su función biológica. La desnaturalización de proteínas es consecuencia de algún factor externo como acidez del medio, temperatura, etc. La desnaturalización de una proteína no afecta a la estructura primaria. La desnaturalización puede ser: - Reversible. - Irreversible. Si el factor externo es muy extremo puede ser que la proteína se desnaturalice del todo y ya no vuelva a tener su estructura normal....