CARBOHIDRATOS Y PROTEINAS

ALVA CASTAÑEDA, MARCO ANTONIO
ASUNCIÓN ALVAREZ, DINA ELIZABETH
MENDOZA AMAYA, SOFIA CAROLINA

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CARBOHIDRATOS
Constituyen las biomoléculas más abundantes en la naturaleza
Azúcar y almidón
como combustibles para entrega...
CLASES DE CARBOHIDRATOS

Monosacáridos
azúcares simples formados por una unidad:
Glucosa, Fructosa, Galactosa.
Oligosacári...
Los carbohidratos son derivados aldehídicos o cetónicos de
alcoholes polihídricos (con varios hidroxilos), comprenden
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La glucosa es la única aldosa que aparece en forma libre en la
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existen muchos otros monosacáridos (D-gliceraldehído, D-Ribosa
y D-Galactosa), que son importantes componentes de otras
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HEXOSA
La glucosa es la unica aldosa que aparece en forma libre en la naturaleza
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Dos posibles formas de silla
Forma 1
Forma 2
Familia glucosa
Oxidacion de la glucosa

Lo usual es que forme parte de cadenas de almidón o disacáridos. Pertenece al grupo de
los carboh...
Estos azúcares pueden ser
metabolizados con la adición de
moléculas de agua. Es fácilmente
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Abreviaturas para algunos monosacaridos y sus derivados
FUNCIONES DE LOS GLUCIDOS
Cumplen 3 funciones básicas:
La principal función es aportar energía al organismo. De todos los ...
Estos azúcares pueden ser
metabolizados con la adición de
moléculas de agua. Para separar la
lactosa de la leche y ser asi...
Estructuraas y roles de algunos polisacaridos
El Glucógeno

Prácticamente la totalidad de los glúcidos que consumimos
son transformados en glucosa y absorbidos por el i...
El índice glucémico
Cuando tomamos cualquier alimento rico en glúcidos, los niveles de glucosa en sangre
se incrementan pr...
Necesidades diarias de glúcidos

Los glúcidos deben aportar el 55 ó 60 por ciento de las calorías
de la dieta. Sería posib...
Los carbohidratos en el cuerpo
La función principal de los carbohidratos es
aportar energía, pero también tienen un papel
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Glucógenolisis
Enzimas: glucosa fosforilasa, desramificante y fosfoglucomutasa.
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Glucógeno:
El glucógeno es el polisacárido principal de reserva en las células animales,
es equivalente al almidón de los ...
Glucólisis:

La glucólisis fue la primera vía metabólica que se describió,
Eduard Buchner en 1897 estudio la fermentación ...
Amino Acidos y Proteínas
Introducción
Funciones de las Proteínas
Catálisis Enzimática

Transporte y Almacenamiento

Coordinación del Movimiento

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Amino Acidos

Grupo ácido
carboxílico
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Configuración Absoluta
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Estructura 3D de la
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Bibliografía
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1.WHO/FAO (1998) Carbohydrates in human nutrition. FAO food and nutrition paper no. 66.
FAO, Rome.
2.Foste...
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  1. 1. CARBOHIDRATOS Y PROTEINAS ALVA CASTAÑEDA, MARCO ANTONIO ASUNCIÓN ALVAREZ, DINA ELIZABETH MENDOZA AMAYA, SOFIA CAROLINA Facultad de Ciencias Biológicas Escuela de Universidad Nacional de Trujillo Biología
  2. 2. CARBOHIDRATOS Constituyen las biomoléculas más abundantes en la naturaleza Azúcar y almidón como combustibles para entregar energía en organismos no fotosintéticos. Polímeros insolubles como elementos estructurales y protectores de bacterias, células vegetales y animales. Complejos unidos a proteínas y lípidos como señales intracelulares para localización de estos glicoconjugados. Químicamente, son polihidroxi-aldehídos o polihidroxi-cetonas
  3. 3. CLASES DE CARBOHIDRATOS Monosacáridos azúcares simples formados por una unidad: Glucosa, Fructosa, Galactosa. Oligosacáridos cadenas cortas de monosacáridos (dos mínimo) unidos a través de enlaces glicosídicos Disacáridos: sacarosa o azúcar común, lactosa. Polisacáridos largas cadenas de cientos de unidades, lineares (celulosa) o ramificadas (almidón, glicógeno). Todos los monosacáridos y disacáridos se denominan con el sufijo “osa”
  4. 4. Los carbohidratos son derivados aldehídicos o cetónicos de alcoholes polihídricos (con varios hidroxilos), comprenden entonces, alcoholes cetónicos, alcoholes aldehídicos y sus derivados
  5. 5. La glucosa es la única aldosa que aparece en forma libre en la naturaleza como monosacárido.
  6. 6. existen muchos otros monosacáridos (D-gliceraldehído, D-Ribosa y D-Galactosa), que son importantes componentes de otras biomoléculas. Las azúcares L son mucho menos abundantes en la naturaleza que las D.
  7. 7. HEXOSA
  8. 8. La glucosa es la unica aldosa que aparece en forma libre en la naturaleza como monosacárido. A pesar de ello, existen muchos otros monosacáridos (D-gliceraldehído, D-Ribosa y D-Galactosa), que son importantes componentes de otras biomoléculas. Las azúcares L son mucho menos abundantes en la naturaleza que las D.
  9. 9. Dos posibles formas de silla Forma 1
  10. 10. Forma 2
  11. 11. Familia glucosa
  12. 12. Oxidacion de la glucosa Lo usual es que forme parte de cadenas de almidón o disacáridos. Pertenece al grupo de los carbohidratos denominados simples o monosacáridos. Su molécula posee 6 átomos de carbono (hexosas), por lo que pertenece al subgrupo de las aldohexosas que son de alto interés biológico.
  13. 13. Estos azúcares pueden ser metabolizados con la adición de moléculas de agua. Es fácilmente separables en moléculas simples de glucosa para su rápida utilización por el cuerpo. La maltosa puede ser obtenida a partir de los almidones. Los almidones son desagregados en sus componentes simples mediante la enzima amylase salivar que en la boca los convierte en dextrinas, almidones de cadena corta, las cuales a su vez mediante la intervención de la enzima amylase pancreática es transformada en maltosa en el intestino grueso con el apoyo de la enzima maltase, la que finalmente es sintetizada en glucosa en las paredes instestinales Maltosa
  14. 14. Abreviaturas para algunos monosacaridos y sus derivados
  15. 15. FUNCIONES DE LOS GLUCIDOS Cumplen 3 funciones básicas: La principal función es aportar energía al organismo. De todos los nutrientes que potencialmente pueden aportar energía, son los glúcidos los que producen la combustión más limpia, que no presentan residuos tóxicos como el amoníaco, que resulta de quemar proteína Una porción pequeña se emplea en construir moléculas más complejas, junto con grasas y las proteínas. Otra porción se utiliza para conseguir quemar de una forma más limpia las proteínas y grasas que se usan como fuente de energía.
  16. 16. Estos azúcares pueden ser metabolizados con la adición de moléculas de agua. Para separar la lactosa de la leche y ser asimilada se necesita la acción de un enzima llamada lactasa, que separa la lactosa en el instestino grueso en sus componentes más simples: la fructosa y la galactosa. Alerta: Normalmente el enzima lactasa para separar la lactosa de la leche está presente sólo durante la lactancia, por lo es causa de que muchas personas tengan problemas para digerir la leche especialmente de otro origen que la materna.
  17. 17. Estructuraas y roles de algunos polisacaridos
  18. 18. El Glucógeno Prácticamente la totalidad de los glúcidos que consumimos son transformados en glucosa y absorbidos por el intestino. Posteriormente pasan al hígado donde son transformados a glucógeno, que es una sustancia de reserva de energía para ser usada en los períodos en que no hay glucosa disponible (entre comidas). Según se va necesitando, el glucógeno se convierte en glucosa, que pasa a la sangre para ser utilizada en los diferentes tejidos
  19. 19. El índice glucémico Cuando tomamos cualquier alimento rico en glúcidos, los niveles de glucosa en sangre se incrementan progresivamente según se van digiriendo y asimilando los almidones y azúcares que contienen. La velocidad a la que se digieren y asimilan los diferentes alimentos depende del tipo de nutrientes que lo componen, de la cantidad de fibra presente y de la composición del resto de alimentos presentes en el estómago e intestino durante la digestión. Para valorar estos aspectos de la digestión se ha definido el índice glucémico de un alimento como la relación entre el área de la curva de la absorción de 50 gr. de glucosa pura a lo largo del tiempo, con la obtenida al ingerir la misma cantidad de dicho alimento. Este índice es de gran importancia para los diabéticos, ya que deben evitar las subidas rápidas de glucosa en sangre.
  20. 20. Necesidades diarias de glúcidos Los glúcidos deben aportar el 55 ó 60 por ciento de las calorías de la dieta. Sería posible vivir durante meses sin tomar carbohidratos, pero se recomienda una cantidad mínima de unos 100 gr. diarios, para evitar una combustión inadecuada de las proteínas y las grasas (que produce amoniaco y cuerpos cetónicos en la sangre) y pérdida de proteínas estructurales del propio cuerpo. La cantidad máxima de glúcidos que podemos ingerir sólo está limitado por su valor calórico y nuestras necesidades energéticas, es decir, por la obesidad que podamos tolerar.
  21. 21. Los carbohidratos en el cuerpo La función principal de los carbohidratos es aportar energía, pero también tienen un papel importante en: La estructura de los órganos del cuerpo y las neuronas. La definición de la identidad biológica de una persona, como por ejemplo su grupo sanguíneo.
  22. 22. Glucógenolisis Enzimas: glucosa fosforilasa, desramificante y fosfoglucomutasa. fosforolisis del glucógeno para dar glucosa-1-fosfato La glucosa-1-fosfato se isomeriza a glucosa-6-fosfato La glucosa-6-fosfato puede ser utilizada en la glucólisis, la vía de las pentosas fosfato o para mantener la glicemia (concentración fisiológica de glucosa en sangre) En el proceso se lleva a cabo una cascada de fosforilaciones generada por la síntesis de cAMP. La unión alfa,1-6 detiene a la fosforilasa, en ese momento actúa una enzima con doble actividad, por una parte es transferasa, desprende las tres unidades de glucosa terminales de la rama y las transfiere a otra rama de glucógeno, posteriormente utiliza su actividad de amilo-1,6-glucosidasa hidrolizando el residuo en posición 1,6 con el cual trabaja la fosforilasa.
  23. 23. Glucógeno: El glucógeno es el polisacárido principal de reserva en las células animales, es equivalente al almidón de los vegetales. Abunda en el hígado, aproximadamente es el 10 % de su peso, en el músculo es de entre 1 y 2 % en los hepatocitos, hay gránulos que son agrupaciones de moleéculas simples muy ramificadas. A semejanza de la amilopectina resta formado por D-glucosa con enlaces alfa,1-4, pero esta mas ramificado y es mas compacto. Las ramificaciones están formadas por entre 8 y 12 residuos en posiciones alfa, 1-6. Esta macromolécula puede aislarse de los tejidos con soluciones calientes de KOH. El glucógeno se forma a partir de la unión de una unidad de glucosa a una proteína, la glucogenina que ayuda a estabilizar a la primera molécula de glucógeno para que se pueda dar el primer enlace alfa,1-4.
  24. 24. Glucólisis: La glucólisis fue la primera vía metabólica que se describió, Eduard Buchner en 1897 estudio la fermentación de la glucosa en extractos de levaduras. En 1941 Fritz Lipmann y Herman Kalkar describieron las funcioness de los compuestos de alta energía como el ATP en el metabolismo. Con la purificación de enzimas y experimentos en bacterias y levaduras se describieron las reacciones de esta vía metabólica. Las funciones de los cofactores como el NAD+ y de las moléculas fosforiladas, se describieron por primera vez en la glucólisis.
  25. 25. Amino Acidos y Proteínas
  26. 26. Introducción
  27. 27. Funciones de las Proteínas Catálisis Enzimática Transporte y Almacenamiento Coordinación del Movimiento Soporte Mecánico Generación y Transmisión de Impulsos Nerviosos Control del Crecimiento y Diferenciación
  28. 28. Amino Acidos Grupo ácido carboxílico O H2N OH R Grupo amino
  29. 29. Amino Acidos CO2H CO2H H2 N H2N α-Amino ácido β-Amino ácido CO2H H2 N γ-Amino ácido CO2H H2 N δ-amino ácido
  30. 30. Características Estructurales CO2H H2N H R α-Amino Acido
  31. 31. Configuración Relativa CO2H H2N H R L-amino ácido CO2H H NH2 R D-Amino ácido
  32. 32. Configuración Absoluta (La Regla CORN) CO-R-N
  33. 33. Configuración Absoluta (Reglas de Cahn-Ingold-Prelog) (S)-Amino Acido (L)-amino Acido (R)-Amino Acido (D)-Amino Acido
  34. 34. Amino acidos Proteinogénicos (Cadena hidrofóbica) CO2H CO2H H2N H2N H H H Glicina (gli) Alanina (ala) CO2H CO2H H2N H2N H H Valina (val) Leucina (leu)
  35. 35. Amino acidos Proteinogénicos (Cadena hidrofóbica) CO2H CO2H H2N H2N H H S Metionina (met) Isoleucina (ile) H N O OH Prolina (pro)
  36. 36. Amino acidos Proteinogénicos (Cadena Aromática) CO2H H2N H Fenilalanina (fen) CO2H H2N H N H Triptofano (trp)
  37. 37. Amino acidos Proteinogénicos (Cadena con Cadena Polar) CO2H H2N CO2H H H2N OH OH Serina (ser) Treonina (tre) CO2H H2N H H OH Tirosina (tir)
  38. 38. Amino acidos Proteinogénicos (Cadena con Cadena Polar) CO2H CO2H H2N H2N H H NH2 O O Asparagina (asn) NH2 Glutamina (gln) CO2H H2N H SH Cisteina (cis)
  39. 39. Amino acidos Proteinogénicos (Cadena Acida) CO2H H2N H OH O Acido Aspártico (asp) CO2H H2N H O OH Acido Glutámico (glu)
  40. 40. Amino acidos Proteinogénicos (Cadena Básica) CO2H H2N H NH2 Lisina (lis) CO2H H2N H NH N CO2H H2N H H N N H Histidina (his) NH2 Arginina (arg)
  41. 41. Enlace Peptídico el grupo carboxilo de un aminoácido se combina con el grupo a amínoácido siguiente, con pérdida de una molécula de agua H2O y recordemos que esa combinación se llama unión peptídica.
  42. 42. Union peptidica
  43. 43. Estructura Primaria La estructura primaria es la secuencia de aa. de la proteína. Nos indica qué aas. componen la cadena polipeptídica y el orden en que dichos aas. se encuentran. La función de una proteína de de su secuencia y de la forma que ésta adopte. O H2N H N N H O OH O glicina-alanina-glicina (gli-ala-gli)
  44. 44. Estructura primaria - Hexoquinasa 5 1 31 61 91 121 151 181 211 241 271 301 331 361 391 421 451 A T G S X T X S V A X L I G K X A T S R E X X G C X H R A S P X S R F S F Q V V C K X X A X I S 10 X D X D L A L A S S A X A D N A X Q T F X X X X Y A R D X I A X X D I A X A I A D E A D F Y T X S X V S A F X Y S K X L R S P A L D M M G S D W F N D F L G A 15 V E S A G G X T S V L A S H C D R K S X F X X G V V F S I D V A G T P X G S A A A D C X G H A D A L L I T F K A Q X N E X S L I G X L X P N N G I S G 20 X V I P E V P S F T K L X X I A S L X G V E I A X A A T A A F M I D F I V D P Q N X I X X I V L L X S N A Q S S K C N X V P I W E A Y A I L S T Q X V 25 P P G W X L G N A G M X T D D A X Y R D Y P X M K K N I I X X V A X A N A G X V A K G Y S I L G A K A X X X L K X Y G I L K Y X E X I X T M I V S W A 30 Q A Q V Q E S N X V F P K M G G L N X Y Q K V R S G P Q S S V X S A I A G A X K L R H S Q V G S A K G I G X X P X I A X S S I F G D I X S X H L A X X I Q X S Q X F M P G F F A X X A A A S I X G X X Q D L X S A
  45. 45. Estructura Secundaria (Hélice α) La estructura secundaria es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio.Los aas., a medida que van siendo enlazados durante la sintesis de proteinas
  46. 46. Estructura Secundaria (Hélice α)
  47. 47. Estructura Secundaria (Hoja β paralela)
  48. 48. Estructura Secundaria (Hoja β antiparalela)
  49. 49. Estructura secundaria α - hélice
  50. 50. Estructura secundaria - hoja β
  51. 51. Estructura secundaria - vuelta β
  52. 52. Estructura terciaria - Hexoquinasa La estructura terciaria informa sobre la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí misma originando una conformación globular. En definitiva, es la estructura primaria la que determina cuál será la secundaria y por tanto la terciaria.. Esta conformación globular facilita la solubilidad en agua y así realizar funciones de transporte , enzimáticas , hormonales, etc.
  53. 53. Estructura cuaternaria Hemoglobina Esta estructura informa de la unión , mediante enlaces débiles ( no covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, para formar un complejo proteico. Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de protómero.
  54. 54. Estructura 3D de la enzima con el sustrato Sitio activo de la enzima con el sustrato
  55. 55. Bibliografía : 1.WHO/FAO (1998) Carbohydrates in human nutrition. FAO food and nutrition paper no. 66. FAO, Rome. 2.Foster-Powell, K., Brand Miller, J. (1995), International tables of glycaemic index. American Journal of Clinical Nutrition. 62: 871S-93S. 3.Hellerstein, M.K., Christiansen, M., Kaempfer, S. et al (1991). Measurement of de novo hepatic lipogenesis in humans using stable isotopes. J. Clin. Invest. 87: 1841-1852. 4.World Health Organisation (1998) Obesity - preventing and managing the global epidemic. Report of the WHO consultation on Obesity. Geneva, June 97. •Bolton-Smith C & Woodward M (1994). Dietary composition and fat to sugar ratios in relation to Obesity. Int J Obesity 18;820-828. •US Department of Health and Human Services (1996). Physical activity and health: a report of the Surgeon General, Atlanta, Georgia, USA. 7. Fejershov O. Concepts of dental caries and their consequences for understanding the disease. Community Dent. Oral Epidemiol. 1997; 25: 5-12. •Dietary Starches and Sugars in Man: A comparison (1989). Edited by J. Dobbing, ILSI Human Nutrition Review series.

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