Este documento trata sobre los carbohidratos. Explica que son aldehídos o cetonas polihidroxilados que pueden ser monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos o polisacáridos. Describe las principales funciones de los carbohidratos como fuente de energía, en la biosíntesis y como componentes estructurales. También detalla algunas patologías relacionadas con los carbohidratos como la diabetes y las mucopolisacaridosis.

1. CARBOHIDRATOS
Glúcidos, Azúcares, Sacáridos

2. CARBOHIDRATOS
Glúcidos, Azúcares, Sacáridos
GENERALIDADES
CLASIFICACIÓN
CARBOHIDRATOS DE IMPORTANCIA
BIOLÓGICA
IMPORTANCIA BIOMÉDICA DE LOS
CARBOHIDRATOS

3. Nosotros NO sintetizamos
carbohidratos de novo !!!
• Células vegetales
grandes
sintetizadores de
CHO.
• Producto de la
ingesta.

4. FUNCIONES
• Fuente energética
• Biosíntesis
• Constitución de moléculas complejas
– Glicolípidos, glicoproteínas, ác. nucléicos…
• Fibra
• Peptidoglicanos

5. FUENTES
• Exógena: cereales, hortalizas, legumbres,
tubérculos, frutas,dulces,lácteos
• Endógena: Hígado, corteza renal

6. CARACTERÍSTICAS CHO
• Aldehídos o cetonas polihidroxilados
• Polimerización
• Reducción (alcoholes)
• Oxidación
• Sustitución
• Esterificación

7. Carbohidratos (CH O) 2 n
Son aldehídos y cetonas
polihidroxilados

8. Enantiomeros:
Esteroisómeros: son imágenes especulares una de otra (mol
con igual formula estructural y patrones de enlace que otra pero
diferente disposición de los átomos en el espacio)
El carbono asimétrico más alejado del grupo (aldehido o
cetona) determina la designación D o L.

9. Diasteroisómeros:
Esteroisomeros que no son imágenes especulares
uno de la otra.

10. Anómeros:
Esteroisómeros que difieren en la configuración de
su carbono anómerico

11. Isómeros
conformacionales:
Moléculas que tienen
la misma
configuración
estereoquímica pero
difieren en su
conformación
tridimensional

12. Estructuras de los CHO
Estructura abierta.
Estructura cíclica=
pentosa y hexosas;
se producen por rxs
entre grupos:
1. hidroxilo + aldehido
(hemiacetal)
2. hidroxilo + Cetona Estructura en silla
(hemicetal)
o en bote.
Anillo de 5 (furanosa)
Anillo de 6 (piranosa)

14. Clasificación de los carbohidratos
De acuerdo al No. de unidades de azúcar
sencillo:
• Monosacáridos
• Disacáridos
• Oligosacáridos
• Polisacáridos

15. Monosacáridos
Azúcares simples.
Polihidroxialdehídos o Polihidroxicetonas.
Esqueleto carbonado que tiene función
aldehído o cetona y el resto de carbonos
función alcohol.
Grupo funcional Aldehído: Aldosas
Grupo funcional Cetona: Cetosas

16. Clasificación de los carbohidratos
Monosacáridos
Incoloros, sólidos cristalinos, solubles en
agua, algunos con sabor dulce. Ej. Glucosa =
aldohexosa
3C Triosas Aldotriosa o Cetotriosa, etc.
4C Tetrosas
5C Pentosas Los más comunes son
6C Hexosas
7C Heptosas

17. Productos derivados
de los monosacáridos
o azúcares sencillos
poseen funciones
importantes en el
metabolismo celular:
1. Ac. urónicos
2. Amino azúcares
3. Desoxiazúcares
4. Azúcares
fosforilados

18. Disacáridos
Enlace Glucosídico: enlace covalente
que resulta de la condensación de dos
monosacáridos ó de un monosacárido y
un átomo de nitrógeno de otro
compuesto.
Los más comunes son:

20. Oligosacáridos
Hasta 10-15 unidades de monosacárido
Usualmente unidos a proteínas y lípidos
De importancia biológica son el Ácido Siálico
determinantes de los grupos sanguíneos y
algunos aminoglucósidos con actividad de
antibiótico.

22. Polisacáridos
Formados por muchas (>10-15) unidades de
monosacáridos
Puede tener estructura lineal (Ej. Celulosa,
amilosa) o ramificada (Ej. Glucógeno,
amilopectina)
Pueden ser Homopolisacáridos o
Heteropolisacáridos

23. POLISACÁRIDOS
HOMOPOLISACÁRIDOS HETEROPOLISACÁRIDOS
RESERVA ESTRUCTURAL NITROGENADOS NO
NITROGENADOS
ALMIDON VEGETAL CELULOSA
GLICOSAMINOGLUCANES HEMICELULOSA
GLUCÓGENO QUITINA
PROTEOGLUCANES PECTINAS
DEXTRAN LIGNINA
PEPTIDOGLUCANES
INULINA AGAR
GLUCOPROTEINAS

24. Almidón
Mezcla de α amilosa (15-20%) y
amilopectina.
α amilosa: Polisacárido lineal de D-glucosa
(200-3000 por molécula) unidas por enlaces
α(1→ 4), insoluble en agua. En solución
acuosa adopta forma helicoidal.
Amilopectina: Polímero de glucosas unidas
por enlaces α(1→ 4) y puntos de ramificación
cada 24 o 30 residuos con enlaces α(1→ 6).

25. Glucógeno
Es similar a la amilopectina pero más
ramificado (cada 8 o 12 residuos de glucosa).
Mucho más soluble.

26. Celulosa
Polímero lineal de D-glucosa (300-15000
unidades) con enlaces glucosídicos β(1→ 4).
No es ramificada.
Posee rigidez característica.
No la usamos como fuente de energía.

29. Quitina
Homopolisacarido lineal
de N a
- cetil- g
lucosamina
con enlaces β(1→ 4).
Resistencia animal de
insectos, crustáceos,
etc.

31. Glucosaminoglucanes
Resultan de la polimerización de unidades de
disacárido constituídas generalmente por
hexosamina con o sin sulfato y ácido hexurónico.
Forman parte de la sustancia fundamental del tejido
conectivo y membranas basales, manteniendo
unidas las células entre sí (GAG estructurales).
Algunos como la heparina tienen propiedades
anticoagulantes (GAG secreción).
Alta densidad de cargas negativas.

32. Funciones de los GAG
Absorción de presión en cartilago.
Cemento intercelular.
Filtro molecular.
Desarrollo de estructuras fibrosas extracelulares.
Fijación de agua y cationes (Ca+2 ).
Favorecen el deslizamiento en las superficies
articulares.
Materiales de gelificación.
Función anticoagulante de heparina.
Función protectora de epitelios de mucoin sulfato.

34. Ácido D-glucurónico + N-acetil D-galactosamina sulfato
Cartílago, huesos en crecimiento, córnea, piel,
cordón umbilical y tendones.
D-Galactosa + N-acetil D-galctosamina 6 sulfato
Córnea, huesos, discos intervertebrales.
Ácido D-glucurónico + N-acetil D-glucosamina
Es uno de los componentes de la matriz que rodea
al óvulo antes de la fecundación, cemento
intercelular, lubricante.

35. Proteoglucanos
Predominantemente en matriz extracel de tejidos
Son glucosaminoglucanes unidos a proteínas.
Las proteínas estan unidas principalmente a
ácido hialurónico y sirven de punto de anclaje de
glucosaminoglucanes.
Pueden alcanzar pesos de decenas de millones.
Debido a la abundancia de cargas negativas ,
forman estructuras extendidas altamente
hidratadas con consistencia de gel.

36. En cartilago coexisten muchas cadenas de
condroitín sulfato y algunas de queratan
sulfato unidas a una proteína central (peso
molecular 190000)
Cartílago bovino

37. Peptidoglucanes
Son el componente primordial de la pared
bacteriana.
Están constituidos por cadenas de
polisacáridos paralelas entre sí y unidas
transversalmente mediante cadenas
peptídicas laterales.

39. Glucoproteínas
Resultan de la unión de oligosacáridos
(generalmente ramificados) a proteínas mediante
enlaces covalentes que son N g
- lucosídicos u O -
glucosídicos.
A diferencia de los GAG estas carecen de ésteres
de sulfato y ácido urónico.
Poseen osas, desoxiosas, hexosaminas, y ácido
siálico que dan el carácter ácido a las
glucoproteínas.
Las secuencias de los monosacáridos son muy
variadas y confieren especificidad a la estructura
total.

40. Se distribuyen principalmente hacia la cara externa de las
membranas
Son proteínas que se exportan a cavidades corporales y
que circulan por plasma como hormonas anticuerpos,
enzimas.

41. Funciones de los Carbohidratos
Constituyen la principal fuente de energía.
Resistencia mecánica en insectos, plantas,
crustáceos (celulosa, quitina).
Reconocimiento celular (glicolípidos en
grupos sanguíneos).
Adherencia celular.
Lubricantes en superficies articulares
(mucopolisacáridos).

42. Funciones de los Carbohidratos
Acción de antibióticos (estreptomicina).
Antioxidantes (vitamina C).
Aporte de fibra en la dieta.
Constituyente de otras moléculas como
nucleótidos, glicoesfingolípidos.
Fuente de ácidos grasos y de algunos
aminoácidos.

43. Importancia biomédica de los
CHO
Glucosa:
Es el carbohidrato más importante.
Principal carbohidrato de la dieta y del
torrente circulatorio.
Principal combustible en los mamíferos,
especialmente en el feto.

45. Importancia biomédica de los CHO
Se deprime el metabolismo del SNC.
50 – 70 mg/ 100mL SNC se excita (alucinaciones,
HIPOGLICEMIA nerviosismo extremo, temblores y sudoración).
20-50 mg/ 100mL convulsiones clónicas y pérdida
del conocimiento.
Con valores menores cesan las convulsiones, entra
el paciente en coma y hay daño neurológico severo
e irreversible.
Puede subir a valores de 300 a 1200 mg/ 100mL.
HIPERGLICEMIA Genera presión osmótica intensa en LEC
provocando deshidratación celular.
Pérdida de glucosa por orina que lleva a diuresis
osmótica con disminución de líquidos y electrolitos.
Daño de tejidos a largo plazo (vasos sanguíneos)

46. Importancia biomédica de los CHO
AZÚCAR FUENTE IMPORTANCIA IMPORTANCIA
CLÍNICA
D-Glucosa Jugos de frutas. Constituye el “azúcar” del Presente en la orina
Hidrólisis del almidón, organismo. Es el CHO en la diabetes
el azúcar de caña, la que transporta la sangre mellitus por elevación
maltosa y la lactosa. y el que principalmente de la glucosa
usan los tejidos. sanguínea.
D-Fructosa Jugo de frutas, miel, El hígado y el intestino La intolerancia
hidrólisis del azúcar de pueden transformarla hereditaria a la
caña y de la inulina. en glucosa y así la usa fructosa conduce a la
el organismo. acumulación de este
carbohidrato y a la
hipoglicemia.
D-Galactosa Hidrólisis de la lactosa. El hígado puede convertirla La imposibilidad de
en glucosa y así ser usada metabolizarla causa
por el organismo. Es galactosemia y
sintetizada en glándulas
mamarias para formar la cataratas.
lactosa de la leche.
Cosntituyente de
glucolípidos y
glucoproteinas.

47. Importancia biomédica de los CHO
AZÚCAR FUENTE IMPORTANCIA
CLÍNICA
Maltosa Digestión con amilasa o
hidrólisis del almidón.
Cereales germinantes y
malta.
Lactosa Leche. Durante el En la deficiencia de
embarazo puede lactasa, su
aparecer en la orina. malabsorción conduce a
diarrea y flatulencias.
Sacarosa Azúcar de caña, sorgo, En la deficiencia de
piña, zanahoria. sacarasa, la
malabsorción conduce a
diarrea y flatulencia.

48. Importancia biomédica de los CHO
MUCOPOLISACARIDOSIS
Trastorno de tipo hereditario autosómico
recesivo.
Fallan los mecanismos de degradación de
los mucopolisacáridos por fallas de las
enzimas encargadas de esta función.
Hay acumulación de mucopolisacáridos
en sistema óseo y SNC
preferencialmente.
Deformidades óseas y articulares, retraso
del crecimiento, madurativo y mental,
sordera y alteraciones oculares (córnea
opaca) cráneo grande, nariz ancha,
macroglosia, dientes escasos y pequeños,
orejas de implantación baja, abdomen
prominente, hepatomegalia, alteraciones
cardíacas, etc.