Explicación del tema 11
Tema 11. Carbohidratos y lípidos
Introducción
La lactosa es un carbohidrato formado por dos azúcares simples: glucosa y galactosa; se encuentra principalmente en los productos lácteos. ¿Has escuchado de la intolerancia a la lactosa? Por no tener la cantidad adecuada de la enzima lactasa necesaria para digerirla y absorberla, hay personas que sufren los síntomas de la intolerancia, como dolor abdominal y diarrea.
Por otra parte, el colesterol, un compuesto de la familia de los esteroides, grupo que pertenece a los lípidos, se sintetiza en el hígado y se encuentra en tejidos del cuerpo; éste es el componente principal de la pared celular, pero las personas, en general, lo conocen porque en ocasiones los exámenes médicos indican que este compuesto está elevado en la sangre, lo cual se asocia a enfermedad cardiovascular. Carbohidratos, lípidos y proteínas son sustancias importantísimas para el metabolismo en nuestro organismo, veremos sus grupos funcionales y su clasificación.
11.1 Carbohidratos: sus grupos funcionales y su clasificación
Los carbohidratos, llamados también azúcares, los podemos encontrar en nuestra alimentación, su función principal es proporcionarle energía al cuerpo. La amilasa (enzima) ayuda a descomponer los carbohidratos en glucosa que en las reacciones metabólicas del organismo producen energía en forma de ATP (adenosín trifosfato).
Su fórmula general es CN (H2 O)N, de ésta se deriva el nombre de carbohidratos o hidratos de carbono, los grupos funcionales son aldehídos, cetonas e hidroxilos. El compuesto más importante y que se encuentra en la estructura de todos los carbohidratos es la glucosa, cuya fórmula desarrollada es la siguiente:
Los carbohidratos son moléculas gigantes (polímeros), formados por monómeros que se unen por medio de un enlace glucosídico, se clasifican en monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos y polisacáridos.
Veamos la siguiente clasificación:
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Son los azúcares simples, tienen de tres a siete átomos de carbono en la cadena, con un grupo carbonilo en el carbono final o el carbono adyacente a él. En la mayoría de los carbohidratos, cada uno de los carbonos restantes tiene grupos hidroxilo.
Cuando el monosacárido tiene el carbonilo en el carbono terminal (aldehído) se llama aldosa y cuando lo tiene en el carbono siguiente (cetona) se llama cetosa.
También se clasifican por el número de carbonos presentes en la cadena como triosas (3), pentosas (5), hexosas (6).
Imagen tomada de http://www.fisicanet.com.ar/biologia/introduccion_biologia/ap10_carbono.php. Sólo para fines educativos.
Contienen dos monosacáridos unidos por un enlace glucosídico. Los más abundantes disacáridos son maltosa, se obtienen de hidrolizar al almidón, está formado por dos unidades de glucosa.
Imagen tomada de http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2000024/lecciones/cap01/01_01_04.htm. Sólo para fines educativos.
La lactosa está formada por una unidad de galactosa y una de glucosa, se encuentra en la leche y productos lácteos.
Imagen tomada de http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2000024/lecciones/cap01/01_01_04.htm. Sólo para fines educativos.
Sacarosa se encuentra en la caña de azúcar, es el azúcar de mesa, es el disacárido más común en la naturaleza, contiene una unidad de glucosa y una de fructosa.
Imagen tomada de http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ciencias/2000024/lecciones/cap01/01_01_04.htm. Sólo para fines educativos.
Contienen tres o más monosacáridos, los tres polisacáridos presentes en la naturaleza son:
Celulosa: se encuentra en las paredes celulares de casi todas las plantas, le da soporte y rigidez a la madera y tallo de los árboles. El algodón es esencialmente celulosa pura.
Imagen tomada de http://corinto.pucp.edu.pe/quimicageneral/contenido/73-biomoleculas.html. Sólo para fines educativos.
Almidón: es el carbohidrato principal en las semillas y raíces de las plantas. Maíz, arroz, papas y trigo tienen grandes cantidades de almidón. Las dos formas más comunes del almidón son amilosa y amilopectina.
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amilopectina |
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amilosa |
Imágenes tomadas de http://www.scientificpsychic.com/fitness/carbohidratos1.html. Sólo para fines educativos.
Glicógeno: se encuentra en los organismos animales, se almacena en el hígado y los músculos, es un polímero de glucosa.
Imagen tomada de http://themedicalbiochemistrypage.org/es/carbohydrates-sp.php. Sólo para fines educativos.
11.2 Lípidos, grupos funcionales y su clasificación
Los lípidos son biomoléculas que son solubles en solventes orgánicos, su enlace es tipo éster. Son las únicas moléculas orgánicas en las que su identidad se define por una propiedad física y no por un grupo funcional en particular. Por esto, los lípidos muestran una gran variedad de estructuras y tienen muchas funciones dentro de la célula. En el organismo humano cumplen con importantes funciones:
- Energía de reserva.
- Protegen los órganos internos.
- Regulan la temperatura corporal.
- Transportan las vitaminas A, D, E y K.
- Son precursores de hormonas sexuales.
- Forman parte de membranas celulares.
Clasificación
Ceras. Son ésteres que se forman con alcohol de alto peso molecular y un ácido graso. Ejemplo de ellas son la película protectora presente en las plumas de las aves, la lanolina que cubre las fibras de lana de las ovejas y la cera de esperma de ballena, que se aísla de la cabeza del cachalote.
Triacilgliceroles. También llamados triglicéridos, son los más abundantes y son triésteres. Las grasas y los aceites son triacilgliceroles.
Fosfolípidos. Lípidos que contienen un átomo de fósforo. Existen dos tipos:
- Fosfoacilglicerol. Es parte de la membrana celular.
- Esfingomielinas. Es un fosfodiéster y una amida. Rodean a las células nerviosas.
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Son un grupo biológicamente activo, su estructura tiene veinte carbonos, son derivados del ácido araquidónico. Las prostaglandinas, leucotrienos, tromboxanos y prostaciclinas se sintetizan dentro del organismo cuando son necesarios. Están presentes en bajas concentraciones en las células, son sustancias muy eficaces. Llevan a cabo su función en el ambiente en el cual fueron sintetizadas, responden a un estímulo externo.
Imagen tomada de http://laguna.fmedic.unam.mx/~evazquez/0403/metabolismo%20araquidonico.html Sólo para fines educativos.
Lípidos compuestos con unidades repetidas de isopreno (cinco carbonos). Poseen muchos tipos de estructuras, pueden ser acíclicos o tener uno o más anillos, puede tener sólo carbono e hidrógenos o tener heteroátomos que casi siempre es oxígeno. Muchos terpenos son aceites esenciales extraídos de plantas.
Imagen tomada de http://paraserfelizuncupcake.wordpress.com/category/ciencia/
Sólo para fines educativos.
Grupo de lípidos tetracíclicos, algunos son biológicamente activos. Están compuestos por tres anillos de seis carbonos y uno de cinco.
Imagen tomada de http://genomasur.com/lecturas/Guia02-1.htm Sólo para fines educativos.
Colesterol
Es el componente principal de las membranas celulares y es la materia prima para la síntesis de otros esteroides. Los seres humanos no necesitan ingerirlo porque se elabora en el hígado y se transporta a otros tejidos por medio del torrente sanguíneo.
Imagen tomada de http://www.bionova.org.es/biocast/tema06.htm. Sólo para fines educativos.
Imagen tomada de http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/51/htm/sec_11.html.
Sólo para fines educativos.
Cierre
Muchos compuestos presentes en tu cuerpo y en el de todos los seres vivos son en realidad biomoléculas que poseen grupos funcionales; los carbohidratos y lípidos son algunos ejemplos. Has tenido la oportunidad de conocer su clasificación y algunas de sus funciones, muchas de las cuales son esenciales para mantener la vida.
Checkpoint
Asegúrate de poder:
- Distinguir los grupos funcionales presentes en los carbohidratos y lípidos.
- Identificar las diversas funciones de estas biomoléculas en los seres vivos.