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ESTRUCTURA Y FUNCIN DE LOS
CARBOHIDRATOS Dra. Deyamira Matuz Mares
MPSS. Briseo Trejo Sergio Kalid
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CARBOHIDRATOS
Son compuestos organicos formados por :
CARBONO
HIDRGENO
OXGENO
AZUFRE
NITROGENO
FOSFORO
Quimicamente se definen como derivados ALDEHCOS o CETONICOS de
alcoholes polihdricos.
(CH2O)n
Los carbohidratos estn constituidos por un minimo de tres tomos de carbono
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MONOSACRIDOS
(Azucares simples)
Contienen solo una molcula de azucar y dependiendo del grupo funcional que
presenten se clasifican en :
ALDOSAS CETOSAS
Cuyo grupo funcional es un Aldehdo Cuyo grupo funcional es una Cetona
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ASIMETRA
Todos los monosacridos excepto la DIHIDROXIACETONA contienen uno o
ms tomos de carbono quirales.
La aldosa ms simple, el gliceraldehdo contiene un centro quiral (el carbono
central) en consecuencia dos ismeros pticos
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EPMEROS
Cuando dos azcares difieren tan slo en la configuracin alrededor de un tomo
de carbono se dice que son epmeros.
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Segn el numero de tomos de carbono de su molcula se dividen en :
TRIOSAS (3C) Gliceraldehdo.
TETROSAS (4C) Eritrosa
PENTOSAS (5C) Ribosa
HEXOSAS (6C) Glucosa, Fructosa
Cuando las molculas contienen ms de 5C y se encuentran en disolucin acuosa
llevan acabo una reaccin interna que cambia la conformacin de la molcula de
lineal a cclica.
El grupo funcional reacciona con uno de los grupos hidroxilo de la molcula
produciendo una estructura de anillo o cclica.
Si el grupo hidroxilo (OH) se localiza por debajo del plano del anillo se le
conoce como :
Si el grupo hidroxilo (OH) se localiza por enzima del plano del anillo se le
conoce como :
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HEMIACETALES
La formacin de los anillos de piranosa en la D-glucosa es el resultado de una
reaccin general entre aldehdos y cetonas con alcoholes.
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Los anillos de piranosa de seis miembros en realidad no son planares sino que
tienden a asumir una de dos conformaciones en SILLA o en NAVE.
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Forman parte de la pared celular de las bacterias
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Forma parte de los antgenos de superficie presentes en los eritrocitos
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Posee efectos citotxicos sobre clulas linfoides T malignas
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Forman parte de la membrana celular de distintos epitelios en mamferos, tambin funciona como receptor en numerosas patologas
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DISACRIDOS
Dos molculas de azcar simples (monosacridos) iguales o diferentes ligadas
por una unin glucosdica.
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SACAROSA- compuesta por monosacridos de -D-glucosa y -D-fructosa,
nicamente se sintetiza en plantas.
MALTOSA- es el resultado de la unin de dos molculas de -D-glucosa, no se
presenta de forma libre en la naturaleza, se obtiene por hidrlisis de polisacridos
como el almidn y el glucgeno.
LACTOSA-constituida por -D-galactosa y -D-glucosa, se encuentra
nicamente en la leche.
TREHALOSA- es un disacrido de dos molculas de -D-glucosa, es el
constituyente principal de la hemolinfa de los insectos y acta como reserva
energtica.
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POLISACRIDOS
(glucanos)
Son polmeros de monosacridos constituidos de 10 a miles de unidades, sus
funciones son estructurales y de reserva.
HOMOPOLISACRIDOS- contienen un nico tipo de unidad monomrica.
-Almidn
-Glucgeno
-Celulosa
-Quitina
HETEROPOLISACRIDOS- contienen dos o ms tipos de unidad
monomrica.
-Pptidoglucanos
-cido hialurnico
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ALMIDN- tiene dos tipos de polmeros de glucosa:
_Amilosa cadenas largas, no ramificadas, unidades de D-glucosa conectadas por
enlaces (1 4).
_Amilopectina cadenas largas ramificadas, unidades de D-glucosa conectadas por
enlaces (1 4), los puntos de ramificacin son cada 24 a 30 residuos, con
enlaces (1 6).
GLUCGENO- polmeros con subunidades de glucosa unidos con enlaces (1 4), y ramificaciones cada 8 a 12 unidades, con enlaces (1 6), cada
ramificacin tiene de 8 a 10 unidades de glucosa.
CELULOSA- polmero lineal no ramificado constituido por residuos de -D-glucosa unidos por enlaces (1 4).
QUITINA- polisacrido lineal compuesto por residuos de N-acetilglucosamina unidos por enlaces (1 4).
-es el segundo polisacrido ms abundante en la naturaleza despus de la celulosa.
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GLUCOSAMINOGLUCANOS (GAG)
La matriz extracelular sirve de soporte estructural para las clulas que
constituyen los diferentes rganos y tejidos, mantiene unidas a las clulas
formando un medio poroso que permite la difusin de nutrientes y oxgeno
entre las clulas.
Est compuesta por un heteropolisacrido (GLUCOSAMINOGLUCANO)
_ polmero lineal compuesto de dos monosacridos:
N-acetilglucosamina (GlcUA) o N-acetilgalactosamina (GalNAC).
cido glucurnico o el cido idurnico.
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_Cargados negativamente a pH fisiolgico.
_ 6 clases principales.
_ Sntesis en aparato de Golgi.
_Componentes de la superficie celular (sealizacin celular y
adhesin entre clulas).
_Degradados por hidrolasas lisosmicas.
_Su carencia ocasiona mucopolisacaridosis (trastornos
hereditarios).
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PROTEOGLUCANOS:
glucosaminoglucanos + protenas extracelulares.
_los monmeros de proteoglucanos se asocian con una
molcula de cido hialurnico.
_funcin estructural, elasticidad, resistencia, viscosidad,
lubricacin en las articulaciones de los vertebrados.
_ todos los GAG a excepcin del cido hialurnico, se
encuentran unidos covalentemente a protenas formando
monmeros de proteoglucanos.
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CIDO HIALURNICO: presenta unidades alternadas de cido D-glucurnico y N-acetilglucosamina (animales y bacterias).
_ Hialuronatos forman disoluciones claras y viscosas que sirven de lubricantes en
las articulaciones de los vertebrados, confiere consistencia gelatinosa al humor
vtreo del ojo, componente de la matriz extracelular de cartlagos y tendones.
SULFATO DE CONDROITINA: presenta unidades alternadas de cido D-glucurnico y N-acetilglucosamina con sulfato en C-4 y C-6.
_ mas abundante en organismo, presente en cartlago, tendones, ligamento, aorta.
SULFATO DE QUERATN: presenta unidades alternadas de galactosa y N-acetilglucosamina.
_ presentes en tejido conjuntivo y cornea.
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SULFATO DE DERMATN: presenta unidades alternadas de cido L-idurnico y N-acetilglucosamina.
_ presente en piel, vasos sanguneos y vlvulas cardiacas.
HEPARINA: presenta unidades alternadas de cido D-glucurnico o L-idurnico y N-acetilglucosamina.
_ N-acetilglucosamina con sulfato en el C-3 o C-6.
_componente intracelular de los mastocitos.
_acta como anticoagulante.
_presente en arterias, hgado, pulmones y piel.
SULFATO DE HEPARN: presenta unidades alternadas de cido D-glucurnico o L-idurnico y N-acetilglucosamina.
_extracelular, presente en membrana basal.