Apuntes biologia celular

CARBOHIDRATOS

También llamados glucósidos y azucares, los carbohidratos se encuentran ampliamente distribuidos en la naturaleza y se originan a partir del proceso fotosintético que realizan la clorofila de las plantas verdes, donde por acción de la luz solar ocurre la fijación de CO2 y H2O para formar el carbohidrato, cuya formula general es (CH2O)n.

n (Co2) + n (H2O)     luz ultravioleta      n (CH20)

       Clorofila[pic 1]

Desde el punto de vista químico es mas acertado definir los carbohidratos como derivados aldehídicos o cetonicos de alcoholes polivalentes. Lo anterior significa que dentro de la molécula de carbohidrato siempre se encuentra uno de los dos grupos químicos funcionales, el aldehído o la cetona; además, presentan varios grupos OH en su estructura.

Los carbohidratos son la fuente primaria de Energía de la célula, se clasifican en:

• Monosacáridos.
• Oligosacáridos.
• Polisacáridos.

• Monosacáridos (azucares simples): se forman por una sola unidad sacárida y que no puede hidrolizar en moléculas mas pequeñas.

Dependiendo del numero de átomos de carbono que contengan las unidades sacaridas, estas se dividen en:

• 3 átomos de carbono: Triosa.
• 4 átomos de carbono: Tetrosa.
• 5 átomos de carbono: Pentosa (ribosa – desoxirribosa).
• 6 átomos de carbono: Hexosa (glucosa – galactosa).
• 7 átomos de carbono: Heptosa.

Las pentosas y hexosas son las más fundamentales para el cuerpo humano.

Pentosa: son moléculas constituidas por cinco átomos de carbono que se disponen en forma cíclica para estabilizar la estructura, está presente y hace parte de la ribosa (presente en NAD, FAD y ATP) y desoxirribosa.

Hexosa: son moléculas constituidas por seis atomos de carbono dispuestos en forma cíclica, que corresponden a la forma cíclica mas estable.

Hacen parte de este grupo:

• Glucosa
• Galactosa
• Fructosa
• manosa

[pic 2]

[pic 3]

• Oligosacáridos: son aquellos que tienen de 2 a 10 unidades sacáridas, unidas entre si mediante enlaces glucosidicos. En otras palabras, un oligosacárido es un polímero ramificado conformado a base de monosacáridos eslabonados y su denominación se basa en el numero de unidades sacaridas que contengan, asi: disacárido, trisacárido, tetra sacárido, pentasacridos, etc.

Los disacáridos mas abundantes son:[pic 4]

- maltosa = Glucosa + Glucosa[pic 5]

 - Sacarosa = Glucosa + Fructosa

                   - Lactosa = Glucosa + Galactosa

[pic 6]

Propiedades:

• Son parte estructural de la célula.
• Forman antígenos de superficie.
• Hacen parte del metabolismo.

• Polisacáridos: son los carbohidratos mas bundantes de la naturaleza y están constituidos por muchas unidades sacaridas (11 o mas unidades sacáridas), unidas todas mediante enlaces glucosidicos.

 Los polisacáridos se pueden clasificar en 2 según su función biológica:

• Polisacáridos de reserva: son aquellos que la celula puede almacenar para ser aprovechados posteriormente en situaciones donde el metabolismo requiera de sus monosacáridos constitutivos, como sucede con el almidón y el glucógeno.
• Polisacáridos estructurales: son los que contribuyen a darle elasticidad o rigidez a los tejidos vegetales y animales, también están presentes en las paredes de las bacterias  y en el exoesqueleto de muchos invertebrados.

Otra forma de clasificar los polisacáridos es de acuerdo con su composición química, es decir por los tipos específicos de unidades sacaridas que lo conforman:

• Homopolisacaridos: se forman por varias unidades sacáridas del mismo tipo.

Ejemplo: almidón, glucógeno, celulosa.

• Heteropolisacaridos: se forman por varias unidades sacáridas de diferente tipo.

Ejemplo: heparina, condroitina, acido hialuronico.

Glucógeno: es la forma de almacenamiento de la glucosa en el cuerpo humano, mas exactamente en los hepatocitos (hígado) y miocitos (musculo).

DIGESTION DE CARBOHIDRATOS:

Los más comunes en la dieta son el pan, papa, yuca, etc.

El pan en la boca se ve atacado por la amilasa salival quien inicia la digestión de este almidón durante la masticación.

Posteriormente en el estomago el acido de este desactiva la amilasa salival, además el almidón se mezcla con los jugos gástricos y se forma el quimo, este pasa al duodeno donde la amilasa pancreática y la bilis reducen el gran polisacárido a oligosacárido (las enzimas destruyen los enlaces mediante hidrólisis) e inmediatamente a disacáridos y uno que otro monosacáridos.

Posteriormente en el resto del intestino unas disacaridasas (como la lactasa y maltosa) reducen  los disacáridos en monosacáridos como la glucosa y la galactosa y ya cuando todo esta convertido en monosacáridos estos son absorbidos por la mucosa intestinal para ser llevados hasta la sangre y poder ser distribuidos a todo el cuerpo.

• Concentración normal de glucosa: 70 – 110 mlg/dl.

Cuando las personas acaban de comer ocurre de inmediato una hiperglicemia, para regular esto las células beta de los islotes de langerhans (páncreas) liberan insulina (sustancia hipoglucemiante) quien se encarga de reducir el nivel de glucosa en la sangre haciendo que entre más fácilmente a las células. El tejido adiposo y muscular son los más sensibles a la insulina.

Al contrario de lo anterior cuando el cuerpo ya no ha recibido una ingesta de alimentos por un tiempo, el cuerpo entra en estado de hipoglicemia, para controlar esto las células alfa de los islotes de langerhans liberan glucagón (sustancia hiperglicemiante), quien se encarga de liberar el glucógeno almacenado mayormente en el hígado para q así suban los niveles de glucosa en la sangre.

Aminoácidos 

Los aminoácidos son las moléculas que constituyen las unidades monomericas de las proteínas. En su estructura molecular siempre esta presente al menos un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH), de ahí su nombre.

Aminoácido: formula general:[pic 7]

Es un alfa aminoácido porque en el carbono continuo al carbono carboxilo es un carbono alfa, y como este mismo es el que está pegado al grupo amino es un alfa aminoácido. Existen también beta aminoácidos que es cuando el grupo amino se pega al carbono beta.

El grupo R representa a un radical quimico que varia de un aminoácido a otro, ya sea en tamaño, forma, carga solubilidad y/o polaridad.

Características de los aminoácidos:

• Elevados puntos de fusión: + 200ºc
• Son ópticamente activos: estereoisometría, desvían la luz polarizada (izquierda: levógiro, derecha: dextrógiro).
• En soluciones acuosas se ionizan esporádicamente:

• Los de tipo aromático absorben la luz ultravioleta.

 [pic 8][pic 9][pic 10]

[pic 11]

Desde el punto de vista de su solubilidad y polaridad, los aminoácidos pueden clasificarse en:

1. Aminoácidos hidrófilos: son aquellos que se disuelven fácilmente en el agua debido a que sus grupos R son polares. Este tipo de aminoácidos se localiza principalmente en la superficie de las proteínas, lo que les permite entrar en relación directa con distintas soluciones acuosas y establecer interacciones con otras moléculas solubles en agua.
2. Aminoácidos hidrófobos: son aquellos aminoácidos cuyos grupos R  presentan características no polares, esto significa que son insolubles o levemente solubles en agua, por lo que tienden a ubicarse en la parte mas profunda de las proteínas.

Clasificación de los aminoácidos:

• Biológica:

• Esenciales: cuerpo es incapaz de fabricarlos y deben ser consumidos en la dieta.
• No esenciales: fabricados por el cuerpo.

• Bioquímica:

• Cetogénicos: se pueden transformar en cuerpos cetonicos.
• Hematogénicos: indispensables para la elaboración de la hemoglobina.
• Catabolinogenos: en su catabolismo pueden dar origen a otras sustancias. 
• Anabolinogenos: indispensables para que el organismo crezca y madure.

• Química:

• Polares: solubles.
• No polares: no solubles.
• Ácidos: presenta más grupos carboxilos q aminos. Ej: monoaminodicarboxilicos.
• Básicos: presenta más grupos aminos q carboxilos. Ej: diaminomonocarboxilicos
• Neutros: igual grupo amino q carboxilo.

Aminoácidos esenciales

-K =lisina (+)

-H=histidina (+) : aminoácido hemoglobigenico (es parte estructural de la hemoglobina).

-T= treonina (sin carga) : aminoácido alcohólico.

-V=valina(no polares) : importante en el metabolismo, sistema muscular y sistema nervioso para sintetizar proteínas.

-L=leucina(no polares)

-I=isoleucina(no polares)

-W=triptófano(no polares) : a partir de este se producen las coenzimas NAD+ y NADP+ importantes para el correcto funcionamiento de las enzimas.

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