Biomoleculas De Las Celulas

BIOMOLECULAS DE LAS CELULAS: CARBOHIDRATOS, LIPIDOS, PROTEINAS Y ACIDOS NUCLEICOS

CARBOHIDRATOS

Los carbohidratos son compuestos que tienen la fórmula general (CH₂O)n .Algunos carbohidratos biológicamente importantes también contienen átomos de nitrógeno o de azufre. El carbohidrato más común en las células en la glucosa, un azúcar de seis carbonos .La glucosa y otros azúcares simples que son unidades aisladas se denominan monosacáridos.

Monosacáridos:

Los monosacáridos se clasifican de acuerdo con el número de átomos de carbono en la molécula .Una hexosa (como la glucosa) tiene seis átomos de carbono, un azúcar pentosa tiene cinco carbonos, una triosa tiene tres, etc. Los monosacáridos pueden presentarse en varias formas isoméricas porque uno o más de sus átomos de carbono es asimétrico. La glucosa tiene tres átomos de carbono asimétricos, de modo que en teoría es posible encontrar dieciséis estereoisómeros diferentes, dependiendo de la orientación de hidroxilo unido a cada átomo de carbono asimétrico; sin embargo solo se encuentran tres de estos isómeros en forma natural.

Los monosacáridos se identifican con formas D o L de acuerdo con una convención basada en la configuración de la triosa-D-gliceraldehido .Un monosacárido es de la variedad D si el grupo hidroxilo del átomo del carbono asimétrico inferior está hacia la derecha (cuando el grupo carbonilo,>C=O, está en la posición superior de la fórmula) como el D-glicerilaldehido .Si este grupo hidroxilo está a la izquierda, entonces la molécula es de la variedad L. La glucosa en su forma natural es una D-hexosa según este acuerdo.

Los azúcares pentosas y hexosas en solución existen ampliamente en forma de anillo en equilibrio con una cantidad pequeña de la forma lineal de la molécula .Cuando el puente de oxígeno se localiza entre los carbonos 1,5 (forma piranosa), por convención se representa la molécula con un hexágono .Cuando el puente de oxígeno es un enlace 1,4 (forma furanosa), la molécula se dibuja como un pentágono .Se traza una línea más gruesa en la base del pentágono o hexágono para indicar que ésta es la parte de la molécula que está más cerca del observador y el plano de la molécula es perpendicular al plano del papel. Los hidrógenos e hidroxilos están orientados hacia arriba o abajo, y se indican por líneas verticales en cada uno de los carbonos .Estas representaciones convencionales llamadas fórmulas de Haworth ,simplifican mucho especificar un isómero particular y reconocerlo de inmediato .Los anillos de los monosacáridos pueden tener solamente cinco o seis átomos de carbono debido a las restricciones espaciales. Una cadena de carbono con siete miembros estaría sujeta a una tensión excesiva al ser doblada para formar un anillo.

Con la formación del puente de oxígeno, la molécula cíclica gana asimetría en el carbono 1.El hidroxilo de carbono 1 es adyacente el hidroxilo de carbono 2, o tiene una rotación de 180° en relación con éste .Estos isómeros de dignan con las formas α y β de los monosacáridos cíclicos .Los polímeros constituidos por unidades α son completamente diferentes a los polímeros formados por unidades β del mismo monosacárido.

Polisacáridos:

Los polisacáridos tienen la fórmula general (C₆H₁₀O₅)n, y estos polímeros están formados por condensación de unidades pequeñas. Cada unión entre las unidades monoméricas es un enlace glicosídico .Éstos pueden ser enlaces α o β-glicosídicos ,dependiendo de si el grupo hidroxilo del carbono 1 está en la conformación α o β en los monómeros monosacáridos .Los monómeros se pueden unir más directamente por enlaces α ,porque un enlace β-glicosídico necesita que el hidroxilo de unidad gire 180° para estar en una relación espacial apropiada con el hidroxilo de su monómero vecino .Estas uniones son importantes fisiológicamente ,por al menos tres razones:

1. Proporcionan un medio por el cual una o más subunidades pueden unirse en la construcción de una variedad de moléculas más grandes con diferentes funciones y especificidades.

2. Enzimas diferentes atacan los enlaces α y β-glicosídicos, lo cual permite a la célula medios adicionales de discriminar entre los compuestos usados en la estructura y función.

3. Las moléculas con enlaces α-glicosídicos son movilizadas rápidamente por el metabolismo, mientras que los β-glucosídicos son moléculas estables utilizadas en la constitución de células y son completamente resistentes a cualquier modificación o ruptura.

Generalmente, los polisacáridos están formados por cientos o miles de residuos de monosacáridos. Los compuestos formados de dos a ocho o nueve unidades de monosacáridos se llaman oligosacáridos (del griego oligos: poco) .Los oligosacáridos más importantes en el metabolismo son los compuestos de dos azúcares o disacáridos, como la sacarosa (azúcar común), lactosa (azúcar de leche) y la maltosa (azúcar de mala un producto de la degradación del almidón).

Las principales funciones de los monosacáridos en las células están relacionados con el almacenamiento de alimentos y con las estructuras celulares. En los eucariotes las principales reservas alimenticias de polisacáridos son el almidón y el glucógeno; ambos pueden ser hidrolizados a sus unidades constituyentes de glucosa por medio de enzimas específicas. El almidón se deposita en gránulos grandes en los cloroplastos de algunas células verdes o en plastos incoloros (leucoplastos) en raíces, tallos y otros tejidos vegetales. Los gránulos de almidón pueden observarse con el microscopio óptico y se pueden identificar utilizando una solución de yodo utilizando una solución de yodo en una prueba de coloración simple .En los gránulos de almidón están incorporadas dos clases de polímeros, pero ambas son α-glucósidos .Una clase de molécula de almidón consta de una cadena no ramificada de 250 a 300 unidades de glucosa ;la segunda clase de molécula de almidón tiene aproximadamente 1000 residuos de glucosa en una larga cadena con ramificaciones ocasionales .

Aunque el almidón es un almacenador importante de reserva alimenticia en algas y vegetales terrestres, el glucógeno es la principal reserva alimenticia en animales y hongos .Los gránulos de glucógeno en las células del hígado .El polímero de glucógeno hepático es una larga cadena ramificada que contiene aproximadamente 30000 unidades de glucosa unidas por enlaces α-glicosídicos entre los átomos de carbono 1 y 4 en la cadena principal ,y por uniones 1,6 en los puntos de ramificación a lo largo de la cadena principal. Los dos polisacáridos más comunes en los eucariotes son la celulosa y la quitina ,ambas son β-glicósidos .La celulosa

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