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Semana 1 Teoría Carbohidratos Lipidos

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CLASE TEÓRICA N° 1
CARBOHIDRATOS Y LÍPIDOS
Docentes de la Cátedra de Biología Celular y
Molecular
INTRODUCCION
• Que es Medicina?
Proceso Salud
Ciencia Objeto de estudio
enfermedad
Diagnóstico
Bioquímica
BIOLOGIA
CELULAR
Fisiología
Genética
Histologia
Tratamiento
Cuidado
Etc.
Virología
Patología
Microbiologia
Parasitologia
O
B
J
E
T
I
V
O
S
RESULTADO DE APRENDIZAJE Y CONTENIDOS
Resultado de Aprendizaje
Describe la estructura e importancia de los principales carbohidratos y lípidos presentes en el ser
humano, destacando el papel de la glucosa en la biología y fisiología celular, a través de prácticas de
laboratorio y organizadores gráficos.
CONTENIDOS
CARBOHIDRATOS
ESTRUCTURA. CLASIFICACIÓN. FUNCIONES
LÍPIDOS
ESTRUCTURA. CLASIFICACIÓN. FUNCIONES
CARBOHIDRATOS
CLASIFICACIÓN DE LOS CARBOHIDRATOS
ALDOSAS
CETOSAS
CARBOHIDRATOS
Monosacáridos
Oligosacáridos
Disacáridos
Pentosas
Polisacáridos
otros
Hexosas
Sacarosa
Maltotriosa
Lactosa
Estaquiosa
Homopolisacáridos
Heteropolisacáridos
Glucoconjugados
Xilulosa
Ribulosa
Reserva
Glucosa
Maltosa
Ribosa
Fructosa
Desoxirrribosa
Galactosa
Estructural
Verbascosa
Almidón
Celulosa
Glucógeno
Quitina
Inulina
Mucopoli
sacáridos
(GAGs)
Glucolípidos
Glucoproteínas
Proteoglucanos
ESTRUCTURA DE LOS CARBOHIDRATOS
MONOSACARIDOS (3 – 8 C)
ALDOSAS
CETOSAS
C2H2nOn
Triosas (CH2O)3
Tetrosas (CH2O)4
Pentosas (CH2O)5
Ribosa
Hexosas (CH2O)6
Heptosas (CH2O)7
Ribulosa
Octosas (CH2O)8
Dihidroxiacetona
Gliceraldehido
Eritrulosa
Eritrosa
Glucosa
Galactosa
Fructosa
FUNCIONES DE MONOSACÁRIDOS
Azúcar
Fuente
Importancia Bioquímica
Importancia Clínica
D-Glucosa
Jugos
de
frutas,
hidrólisis del almidón.
azúcar de caña o de
remolacha, maltosa y
lactosa
El principal combustible metabólico
para los tejidos
Se excreta en la orina
(glucosuria) en la diabetes
mellitus mal controlada, como
resultado de hiperglucemia
D-Fructosa
Jugos de frutas, miel,
hidrólsis de azúcar de
caña o de remolacha e
inulina.
Se metaboliza fácilmente por
medio de la glucosa o de manera
directa
La intolerancia hereditaria a
la
fructosa
lleva
a
acumulación de fructosa e
hipoglucemia
D-Galactosa
Hidrólisis de lactosa
Se
metaboliza
fácilmente
a
glucosa, se sintetiza en la glándula
mamaria para la síntesis de lactosa
en la leche. Un constituyente de
glucolípidos y glucoproteínas
La galactosemia hereditaria
como resultado de fallas para
metabolizar galactosa lleva a
cataratas
D-Manosa
Hidrólisis
de
gomas
manano vegetales
Constituyente de glucoproteínas
Impide adhesión de algunas
enterobacterias a la célula
ESTRUCTURA DE LOS CARBOHIDRATOS
OLIGOSACARIDOS ( 2 – 10 MONOSCARIDOS)
DISACARIDOS
TRISACARIDOS
Rafinosa (Gal + G + F)
Lactosa (G + Gal)
Sacarosa( G + F)
Mananos
Maltosa (G + G)
Trehalosa (G + G)
2-10 unidades de manosa
Estaquiosa (2G + Gal + F)
Celobiosa (G + G)
DISACÁRIDOS
Azúcar
Fuente
Importancia Clínica
Azúcar de caña y de remolacha, sorgo y
algunas frutas y verduras
La deficiencia o ausencia genética de Sacarasa,
conduce a la intolerancia a la sacarosa, generando
diarrea y flatulencia desde recién nacidos
Lactosa
Leche
La ausencia de lactasa (alactasia) de origen genetico,
o deficiencia en edad posterior (Hipolactasia) conduce
a la intolerancia a la lactosa ocasionando diarrea y
flatulencia
Celobiosa
Hidrólisis de celulosa
Maltosa
Hidrólisis enzimática del almidón; cereales
germinados y malta
Lactulosa
Leche calentada, principalmente sintética
Las bacterias intestinales la fermentan. Se usa como
como laxante osmótico leve
Hongos macroscópicos (champiñones)
En personas con ausencia o deficiencia de trehalasa
ocasiona diarreas semejantes a enfermedad celiaca,
enfermedad de Crohn, intolerancia a lactosa, etc
Sacarosa
Trehalosa
ESTRUCTURA DE LOS CARBOHIDRATOS
POLISACARIDOS (> 10 MONOSACÁRIDOS)
Glucógeno
Almidón
Quitina
Celulosa
ESTRUCTURA DE LOS CARBOHIDRATOS
DERIVADOS
•
•
•
•
•
•
•
Desoxiazúcares
Inositoles
Glucuronato
Acido Ascórbico
Aminoazúcares
Aminoazucares ácidos
Acido siálico
Desoxirribosa
Mioinositol
Glucuronato
Aminoazúcares
Acido sialico
Glucosamina
Aminoazucares acidos
N-acetil muramico
Galactosamina
N-acetil neuramínico
Acido Ascórbico
ESTRUCTURA DE LOS CARBOHIDRATOS
DERIVADOS
Antígeno A
Heparina
Antígeno O
Acido hialurónico
Grupos sanguineos
Condroitinsulfato
Antígeno B
Gram+
GramPeptidoglucano
Pared celular bacteriana
POLISACÁRIDOS Y DDERIVADOS
Azúcar
Almidón
Amilosa
Amilopeciina
Composición
Rol significancia
Linear, glucosa (α 1→ 4)
glucosa (α 1→ 4) con enlace ramificado
glucosa (α 1→ 6)
ramificado cada 24-30 residuos
Energía de almacenamiento en plantas, principal
carbohidrato de la dieta en humanos
Glucógeno
glucosa (α 1→ 4) con enlace ramificado
glucosa (α 1→ 6)
ramificado cada 24-30 residuos
ramificado cada 8-12 residuos
Energía de almacenamiento en animales, parte de la
dieta humana
Celulosa
glucosa (β 1→ 4)
Estructural en pared celular de células vegetales,
fuente fibras en la nutrición humana
Dextranos
glucosa (α 1→ 6), con ramificación (α 1→ 3).
Estructural en bacterias
Acido hialurónico
4) GlcA(β 1→ 3) GlcNac(β1
Estructural, en matriz extracelular de piel y tejidos
conectivos
Peptidoglucano
4) Mur2Ac(β 1→ 4) GlcNac(β1
Forma la pared celular
conectivos en humanos
bacteriana,
y
tejidos
FUNCIONES BASICAS DE LOS CARBOHIDRATOS
•
•
•
•
•
•
Fuente de energía
Glucoproteinas participan en: reconocimiento celular, fecundación,
respuesta inmune
Participa en la biosíntesis de Ácidos grasos y Aminoácidos
Formación de moléculas complejas: Vitamina C, antibióticos
Aporte de fibra en la dieta
Estructural: Péptido glucanos, quitina, celulosa
Homeostasis de Glucosa
Rol de insulina y glucagon
Estimula entrada de glucosa a
músculo y tejido adiposo
Tissue cells
Insulina
• Tambien participan de manera general las
llamadas contrarreguladoras de insulina:
• Adrenalina
• Cortisol
• aCTH
• TSH
• STH, etc.
En ayuno
mg/dL
Posprandial
2-3 h posterior
a comidas
Normal
170 - 110
165 - 200
120 – 140
Intolerancia a G
> 110, <126
185 - 230
140 – 160
Diabetico
≥ 126
220 - 300
> 200
Páncreas
Estimula
formación de
glucógeno
Glucosa
Glucógeno
+
↑G
s G
↓G
Glucosa
sanguínea ↑
a nivel normal
+
Páncreas
Adaptado de ADA. 2021
Glucosa
Que sabe de diabetes
Glucosa sanguínea
↓ hacia nivel
normal
Hígado
Glucógeno
Hígado
Estimula
degradación
de glucógeno
Glucagon
LIPIDOS
Generalidades
• Formadas básicamente por C, H,
y O, pero en porcentajes mucho
menores que en carbohidratos.
• Pueden contener P, N, S
• Son insolubles o poco solubles
en agua pero miscibles en
disolventes orgánicos, como
éter, cloroformo, benceno, etc.
• Derivados por esterificación
y otras modificaciones de
ácidos grasos
monocarboxílicos
• Derivados por aposición y
posteriores modificaciones
de unidades isoprenoides
Estructura de Triacilgliceridos (TAG) y fosfolípidos (PL)
AG + Alcohol (glicerol)
H
H C
H C
H C
H
•
•
•
•
O
O C (CH2)n CH3
O
O C (CH2)n CH3
O
O C (CH2)n CH3
Ácidos grasos (AG)
Cadena corta < 6 C
Cadena media 6 – 12 C
Cadena larga 13 – 20 C
Cadena muy larga ≥ 22 C
Panini, S. 2018. Medical Biochemistry. Thieme. NY. USA
H
H C
H C
H C
H
O
O C (CH2)n
O
O C (CH2)n
O
O P O R
O
CH3
CH3
Influyen sobre su forma de transporte desde sistema gastrointestinal a los
tejidos y compartimentos celulares, así como sobre sus procesos metabólicos
Los AG de cadena corta y media de
la dieta difunden al hígado por vena
Porta hepática, y son solubles en
plasma sanguíneo
Los AG de cadena larga de la dieta son empaquetadas
como TAG y forman parte de quilomicrones y se
transportan al hígado por sistema linfático y luego
sanguíneo, en esta última son transportadas unidas a la
albúmina
En β oxidación, difunden directamente
a través de la membrana mitocondrial
interna y llegan hasta la matriz
mitocondrial
Cruzan membrana mitocondrial interna únicamente
ayudados por carnitina
Las de cadena muy larga son catabolizadas en
peroxisomas
Estructura del colesterol y esteres de colesterol
COLESTEROL
Estructura del anillo
Ciclopentanoperhidrofenantreno
HO
ESTER DE
COLESTEROL
O
(CH2)n C
H 3C
O
Ester de colesterol dietario
Colesterol esterasa pancreática
Ácidos grasos
Colesterol libre
Sales biliares
MAG
Micela mixta
Lisofosfatidos
Absorción en células
intestinales
FUNCIONES BASICAS
FUNCIONES
Almacenamiento y
suministro de
energía
Combustible de alto valor
calórico, pero solo admiten
degradación aeróbica
(respiración)
Estructural
Forman las membranas
plasmáticas de los seres
vivos, recubren órganos, le
dan consistencia y
protección mecánica
Mensajeros
químicos y
señalización
Esteroides, retinoides,
prostaglandinas,
leucotrienos, tromboxanos,
calciferoles, vitaminas
liposolubles
Transportadora
Lipoproteinas, Acidos
biliares
Aporte de Acidos
Grasos Esenciales
Linoleico (Ѡ 6)
Linolénico (Ѡ 3)
RELACIÓN ENTRE GLUCOSA
Y TRIACILGLICEROL
Glucosa
Reacciones
glucolíticas
Glucosa
sanguínea)
Energia
necesaria
Enlaces
moleculares
se rompen
ATP
Glucosa
Glicerol-3-fosfato
deshidrogenasa
Energía no
necesaria
Dihidroxicetona
-fosfato
Energía almacenda
Glicerol-3fosfato
Reacciones
gluconeogénicas
Corto
plazo
Largo
plazo
Glucógeno
Triacilglicerol
(grasa)
Piruvato
Lactato
Lactato
Triacilglicerol
https://www.clinicalkey.es/#!/content/book/3-s2.0-B9780323296168000256?scrollTo=%23f0020
Clasificacion
• Naturaleza de Cadenas
hidrocarbonadas
• Saturados : Solo con enlaces simples
• Insaturados: presentan dobles enlaces
• Derivados
• Hidrólisis alcalina (Saponificación)
• Saponificable
• Acidos grasos
• Lípidos simples
• Gliceridos (acigliceroles)
• Ceras
• Lípidos complejos
•
•
•
•
•
Glicerolípidos
Esfingolípidos
Esfingomielinas
Cerebrósidos
Gangliosidos
• Hidrólisis alcalina (Saponificación)
• No Saponificable (derivados del isopreno)
• Terpenos
• Retinoides
• Carotenoides
• Esteroides
• Esteroles
• Hormonas esteroideas
• Sales y ácidos biliares
• Eiocosanoides
• Prostaglandinas
• Tromboxanos
• Leucotrienos
CLASIFICACIÓN
LIPIDOS
SIMPLES
LIPIDOS
COMPLEJOS
AG + Alcohol + Otro tipo de molécula
AG + Alcohol (Glicerol)
Fosfolípidos
Triacilgliceroles
ácido graso
Ceras
ácido
graso
Glicerofosfolípidos
Glucolípidos
ácido graso
ácido graso
ácido graso
ácido graso
Esfingofosfolípidos
PO4
R
ácido graso
PO4
ácido graso
R
Azúcar
ACIDOS GRASOS
SATURADOS Vs. INSATURADOS
ACILGLICEROLES
• Son casi el 90-95% de los lípidos presentes
en los alimentos y en nuestros cuerpos, y
constituyen las reservas de grasas.
– Las cadenas hidrocarbonadas de los ác.
grasos son eficientes para almacenar
energía.
– Se almacenan TAG en los adipocitos.
– Se produce ATP por la oxidación de los
ácidos grasos.
•
Producción de Calor:
– Los ác. grasos son oxidados para proveer
calor.
•
Aislamiento:
– Sirve como aislante térmico en los tejidos
subcutáneos.
c) TAG con ác. grasos insaturados
GLICEROFOSFOLIPIDOS
ESFINGOFOSFOLÍPIDOS
GLUCOLÍPIDOS
Ceramida
https://chem.libretexts.org/Courses/Eastern_Wyoming_College/EWC%3A_CHEM_2300__Introductory_Organic_(Budhi)/6%3A_Lipids/6.4%3A_Membranes_and_Membrane_Lipids
ESTEROIDES
– Hormonas sexuales
• Progesterona (gestágeno),
• Estradiol (Estrógeno),
• Testosterona (andrógeno)
– Esteroles
• Colesterol
• 7-dehidrocolesterol y Ergosterol:
+ luz = vit. D
https://oncohemakey.com/introductio
n-to-the-endocrine-system/
CONCLUSIONES
Los carbohidratos y lípidos, forman el principal material de reserva energética,
almacenados en el hígado y el tejido adiposo, respectivamente.
Los carbohidratos y lípidos, cumplen un papel estructural, en las paredes
celulares y las membranas celulares, resepctivamente.
Los glucolípidos y glucoproteínas cumplen una función de reconocimiento
celular.
Preguntas
Deben realizar las tareas y los materiales
subidos en el aula virtual.
Gracias por su atención………..
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