Estructura-de-glucidos_

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ESTRUCTURA DE GLÚCIDOS
BIOQUÍMICA
UNLaM
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Glúcidos (o carbohidratos)
Son uno de los tres macronutrientes que existe.
Están presentes en los tejidos vegetales 
 y animales, también formando parte de 
 moléculas complejas que cumplen 
 diversas funciones.
Compuestos por C, H y O 
 
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Composición química
Químicamente son polialcoholes que poseen función aldehído o cetona
 D-glucosa		 D-fructosa
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 POLIHIDROXIALDEHÍDO 
POLIHIDROXICETONA
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Importancia biológica 
En los seres vivos, se destacan las siguientes funciones:
Energética: glucosa
De reserva: almidón, glucógeno
Estructural: celulosa, hemicelulosa
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Clasificación 
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Glúcidos
Monosacáridos
Disacáridos
Oligosacáridos
Polisacáridos
Según N de Carbonos 
TRIOSAS, TETROSAS, PENTOSAS, HESOSAS
Según FUNCION
ALDOSAS Y CETOSAS
2 monosacáridos
Maltosa
Sacarosa
Lactosa
Mas de 10 monosacáridos
Heteropolisacáridos
Homopolisacáridos
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Triosa
Tetrosas
Pentosas
Hexosas
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Aldosas
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Cetosas
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Comencemos con los monosacáridos 
Los monosacáridos más sencillos son triosas 
ALDOtriosa: el Gliceraldehído
CETOtriosa, la Dihidroxiacetona
 
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Monosacáridos 
Propiedades químicas:
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Isomería
Poder reductor
Formación de hemiacetales
Formación de ésteres
1- Isomería
ISOMERÍA PLANA (DE FUNCIÓN)
EPÍMEROS
SERIE D Y L
ISOMERÍA ÓPTICA (DEXTRÓGIROS Y LEVÓGIROS)
ANÓMEROS ALFA Y BETA
Isómeros: Compuestos con la misma formula molecular pero distribución diferente en el plano o en el espacio. 
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La fructosa y glucosa poseen la misma fórmula molecular
pero difieren en su fórmula estructural:
 D-GLUCOSA D-FRUCTOSA
Isómeros de función 
ISOMEROS DE FUNCION
I
S
O
M
E
R
I
A
C6H12O6
Epímeros
Son aquellos isómeros que difieren entre sí en la configuración alrededor de un sólo átomo de carbono.
D-GLUCOSA D- MANOSA
Epímeros en C 2
I
S
O
M
E
R
I
A
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Series D y L
Para comprender las SERIES D y L, definamos primero que es CARBONO ASIMETRICO
Un carbono asimétrico o quiral es aquel que se encuentra unido a cuatro átomos o grupo de átomos distinto.
I
S
O
M
E
R
I
A
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Series D y L
Un glúcido pertenece a:
La serie D, cuando el hidroxilo del carbono asimétrico más alejado de la función aldehído o cetona está situado a la derecha
La serie L, cuando está situado a la izquierda.
D – Gliceraldehido L- Gliceraldehido
I
S
O
M
E
R
I
A
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Monosacáridos 
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Las letras D y L que se anteponen al nombre de los glúcidos, indican una serie o familia.
Se determina por convención, con relación a la configuración del gliceraldehído.
-OH secundario más 
 alejado del grupo carbonilo
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Serie D y L: Enantiómeros
Un monosacárido de la serie D es una imagen en espejo de otro de la serie L, si poseen el mismo número de átomos de carbono, se denominan enantiómeros.
I
S
O
M
E
R
I
A
Invitamos al Dr. Walter White
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Isomería óptica: Es experimental
https://drive.google.com/file/d/1PGSZDgOHanOKP5TIgrRyDVy5FUSKKbqK/view?usp=sharing
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O
M
E
R
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A
Dextrorotatorios (+)
Levorotatorios (-)
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Isomería óptica
La dirección de la rotación es independiente de las propiedades estereoquímicas del azúcar.
Se pueden designar: 
D(-)
D(+)
L(-) 
L(+)
En solución, la glucosa es dextrorrotatoria.
La solución de glucosa se conoce como dextrosa o suero dextrosado.
Aporta agua y calorías. Se administra por vía intravenosa.
I
S
O
M
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A
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La mutarrotación en los alimentos
La sacarosa es DEXTROROTATORIA (+), si se la hidroliza, se obtiene una mezcla en partes iguales de GLUCOSA y FRUCTOSA, en esta mezcla predomina la acción LEVOROTATORIA (-), esto se conoce como AZUCAR INVERTIDO.
Las abejas, por acción de la invertasa, logran este mismo efecto, produciendo lo que conocemos como MIEL. 
La principal característica del azúcar invertido es que endulza un 30% más que el azúcar común, por ello su mayor uso será en panadería, bollería y repostería. Ya que además acelera la fermentación de la masa de levadura y ayuda a la retención de humedad evitando que ésta se reseque y se mantenga tierna más tiempo.
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2- Poder reductor
Reducir significa sacar oxígeno de una molécula, o entregarle electrones o átomos de hidrógeno…
Oxidar implica aportar oxígeno, o quitar electrones o átomos de hidrógeno de una molécula… 
Para comprender esta propiedad, repasemos estos conceptos:
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2- Poder reductor
P
O
D
E
 R 
R
E
D
U
C
T
O
R
Los glúcidos con poder reductor son aquellos que poseen su grupo carbonilo (grupo funcional) intacto, es decir libre, y que a través del mismo pueden reaccionar con otras moléculas. 
El grupo carbonilo reduce fácilmente algunos compuestos, oxidándose.
En la clínica, cuando los niveles de glucosa plasmática se mantienen elevados por mucho tiempo, su grupo carbonilo libre reacciona con proteínas y las modifica, esto recibe el nombre de glicosilación. Por ejemplo la medición de hemoglobina glicosilada, sirve para el seguimiento de pacientes diabéticos. 
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3- Formación hemiacetales
Las pentosas y hexosas se ciclan para formar anillos, y alcanzar una estructura mas estable. 
Los aldehídos y cetonas forman con los alcoholes hemiacetales.
Los monosacáridos forman hemiacetales intramoleculares
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 H C O 				 H C
 H C OH 	 HO C H
 HO C H H C OH
 H C OH HO C H
 H C OH H C
 CH2.OH CH2.OH
Enlace hemiacetálico
https://drive.google.com/file/d/1Ay9iyMaL5Ed83X3DOk35g-zSLTpYh6z4/view?usp=sharing
 
(Video sobre la formacion del enlace hemiacetalico.)
 
D-GLUCOSA
α D-GLUCOSA
OH
O
H
E
M
I
A
C
E
T
A
L
E
S
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Glucosa
La función aldehído del C1 se une al -OH del C5, dando un anillo heterocíclico piranósico.
Esta estructura justifica la existencia de las formas α y β y el fenómeno de mutarrotación.
H
E
M
I
A
C
E
T
A
L
E
S
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Fructosa
En el caso de la fructosa, el grupo cetona (C2) puede reaccionar con el -OH (C5) para formar un hemiacetal intramolecular. 
H
E
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A
C
E
T
A
L
E
S
Formación hemiacetales
Podemos observar que aparece un nuevo carbono asimétrico: carbono anomérico.
El OH de C anomérico puede rotar libremente. 
 Si se halla del mismo lado del OH determinante de la serie a la cual pertenece el monosacárido, este se designa como α, de lo contrario será β.
 carbono anomérico
 
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H
E
M
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A
C
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T
A
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Monosacáridos: Glucosa
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H
E
M
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A
C
E
T
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L
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4- Formación esteres
Los grupos –OH de los monosacáridos pueden reaccionar con ácidos para dar ésteres.
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Fructosa1-6 bifosfato
Monosacáridos 
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Función aldehído: ALDOSA
6 carbonos: HEXOSA
-OH secundario hacia la derecha: serie D
(+): dextrógira
D- GLUCOSA o DEXTROSA
Repasamos:
Se va analizando la molécula y va apareciendo la respuesta.
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Para no olvidar la distribución de OH en la glucosa:
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Derivados de monosacáridos
 Oxidación Aminoazúcares
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Clasificación 
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Glúcidos
Monosacáridos
Disacáridos
Oligosacáridos
Polisacáridos
Según N de Carbonos 
TRIOSAS, TETROSAS, PENTOSAS, HESOSAS
Según FUNCION
ALDOSAS Y CETOSAS
2 monosacáridos
Maltosa
Sacarosa
Lactosa
Mas de 10 monosacáridos
Heteropolisacáridos
Homopolisacáridos
Disacáridos
Se forman por la unión de dos monosacáridos con pérdida de una molécula de agua.
 La unión de los monosacáridos se denomina unión glicosídicay consiste en la reacción del OH del carbono anomérico con el OH presente en la estructura de otro monosacárido dando como resultado un acetal. 
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Disacáridos: unión glicosídica
Enlace alfa (1→4)
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Disacáridos
Maltosa: 
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Enlace 1α→ 2β
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Disacáridos
Sacarosa:
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Enlace β (1→4)
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Disacáridos
Lactosa:
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Enlace 1α→ 2β
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Disacáridos: poder reductor
Revisa los disacáridos que aprendiste:
¿Cuales tienen poder reductor y cuales no?
¿Porque?
Disacárido REDUCTOR 
Disacárido NO REDUCTOR 
Enlace 1α→ 2β
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Clasificación 
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Glúcidos
Monosacáridos
Disacáridos
Oligosacáridos
Polisacáridos
Según N de Carbonos 
TRIOSAS, TETROSAS, PENTOSAS, HESOSAS
Según FUNCION
ALDOSAS Y CETOSAS
2 monosacáridos
Maltosa
Sacarosa
Lactosa
Mas de 10 monosacáridos
Heteropolisacáridos
Homopolisacáridos
Polisacáridos o glicanos
Son polímeros de condensación de los monosacáridos
Son: 
 compuestos amorfos, blancos, insípidos
 insolubles en agua o forman dispersiones coloidales
 no reductores
Son fácilmente hidrolizables 
En general cumplen función de sostén y reserva energética 
Son macromoléculas de elevado peso molecular
Se los clasifica en:
 homopolisacáridos 
 heteropolisacáridos
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Homopolisacáridos 
 Almidón:
Reserva nutricia de vegetales.
Polímero que sólo produce glucosa por hidrólisis 
Está formado por una cadena - glucosídica 
Posee dos constituyentes principales:
		amilosa (15-20%)
		amilopectina (80-85%)
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Amilosa
Estructura helicoidal NO ramificada. 
Todas las unidades de D-glucosa se hallan unidas mediante uniones 1-4
Amilopectina
Consiste en cadenas muy ramificadas.
La cadena básica es similar a la amilosa, es decir, glucosas unidas por enlaces  (1→4).
Las ramificaciones son cadenas lineales que se unen a la cadena básica con enlaces  (1→6) cada 15-16 restos.
Homopolisacáridos: Glucógeno
Principal polisacárido de reserva en células animales (hígado y músculo).
Polímero de α- D-Glucosa con enlaces (1→4) y ramificaciones (1→6).
Ramificaciones cada 8-12 restos.
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Homopolisacáridos: Celulosa 
Principal constituyente de la pared celular de las plantas.
Son β-D-glucopiranosas unidas por enlaces β (1→4) para formar largas cadenas lineales estabilizadas por uniones puente de hidrógeno.
No puede ser digerida por el hombre.
Heteropolisacáridos: Glicoproteínas y proteoglicanos 
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Los heteropolisacáridos son sustancias que, por hidrólisis, dan lugar a varios tipos distintos de monosacáridos o de derivados de éstos.  
 Algunos ejemplos son:
Pectina. Componente de la pared celular de los tejidos vegetales. Abunda en la manzana, pera, ciruela y membrillo. Posee una gran capacidad gelificante que se aprovecha para preparar mermeladas.
Agar-agar. Se extrae de las algas rojas. Es muy hidrófilo y se utiliza en microbiología para preparar medios de cultivo y en la industria alimenticia como espesante. 
Goma arábiga. Se extrae de la resina segregada por algunos árboles para cicatrizar sus heridas.
Heteropolisacáridos: Glicoproteínas
 Son glicoproteínas:
Casi todas las proteínas de la cara externa de 
 la membrana plasmática de células animales
La mayor parte de las proteínas plasmáticas
Hormonas
Muchas enzimas
Proteínas de mucosa digestiva, respiratoria, genital
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Son proteínas conjugadas con oligosacáridos mediante uniones O- o N-glucosídicas..
Tienen menor cantidad de glúcidos que de proteínas. 
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Heteropolisacáridos: Proteoglicanos 
Formados por cadenas de glicosaminoglicanos
(GAGs) unidos a proteínas por enlaces O- o N
glucosídico. 
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Los glicosaminoglicanos son polímeros 
 lineales formados por la sucesión de unidades 
 estructurales disacáridas.
Suelen contener grupos sulfato.
Se comportan como polianiones debido a la presencia de grupos ionizables –COO- y –SO3-.
Heteropolisacáridos: Proteoglicanos
Reserva de agua e iones.
Lubricantes de articulaciones (líquido sinovial).
Gran viscosidad y elasticidad 
Filtro o tamiz para grandes moléculas y bacterias ( líquido sinovial e íntima arterial)
Resistencia a la compresión (sinovial y cartílago de articulaciones)
Organogénesis
Cicatrización de heridas
Organización del colágeno
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Heteropolisacáridos
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	 Proteoglicanos	Glicoproteínas 
	Contienen ácido urónico
(excepto el queratánsulfato)	No Contienen ácidos urónicos 
	Predomina la cadena lineal glucídica
sobre el volumen de la proteína	Predomina la porción proteica
	Las cadenas glucídicas son lineales y se disponen en forma radiada desde los pequeños núcleos de proteína	Las cadenas son cortas (oligosacáridos) y pueden ser ramificadas
	Función estructural. 	Marcadores o señalizadores. 
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Fibra dietaria- para leer en casa
Fibra dietaria – Definición 
Componentes vegetales que no son hidrolizados por las enzimas presentes en nuestro tracto digestivo.
Homopolisacárido: Celulosa
Heteropolisacáridos: Hemicelulosas, pectinas, gomas, mucílagos y lignina (no es polisacárido)
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Fibra dietaria – Clasificación 
De acuerdo a su capacidad de hidratarse y formar geles en un medio acuoso
SOLUBLES
Gomas, pectinas, mucílagos y algunas hemicelulosas
INSOLUBLES
Celulosa, hemicelulosa y lignina
Fuente:
Fundamentos de Nutrición Normal. Autores: Laura López, Marta Suárez. Edición 2002. Editorial El Ateneo.
Este tipo de clasificación es la más importante desde el punto de vista nutricional.
Según la SAN (Sociedad Argentina de Nutrición) aún resulta difícil llegar a un consenso en la definición, al igual que podemos encontrar distintos tipos de clasificación para todas las sustancias que se comportan como fibra en el ser humano.
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SOLUBLE 
INSOLUBLE 
Fuente:
Ficha 33: Fibra Alimentaria. Ministerio de Agroindustria, Presidencia de la Nación. Publicación de Octubre del 2014.
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Función: Acelera el paso de los alimentos desde el estómago al intestino aumentando la motilidad gastrointestinal, y agrega volumen a las heces. 
Fuentes alimentarias: salvado, trigo, algunas hortalizas y los granos enteros.
Función: Retiene agua y se transforma en gel durante el proceso de digestión, y retarda la absorción de nutrientes desde el estómago y los intestinos
Fuentes alimentarias: legumbres, avena, cebada, nueces, semillas, y algunas frutas y hortalizas
Efectos de la fibra en el aparato digestivo
		Tipo de fibra	Efectos
	Estómago	Solubles	Forman geles
Retardan el vaciado gástrico
	Intestino delgado	Solubles
Insolubles	Aumentan el tiempo de tránsito
Forman geles
Disminuyen el tiempo de tránsito
Adsorben cationes divalentes y ácidos biliares
	Colon derecho	Solubles
Insolubles	Son fermentadas por bacterias, produciendo AGCC
Son parcialmente degradadas
	Colon izquierdo	Insolubles	Aumentan el peso y volumen de materia fecal por retención de agua.
Disminuyen el tiempo de contacto de sustancias cancerígenas con la mucosa colónica.
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Muchas Gracias!!!