UNIVERSIDAD TCNICA DE MACHALACalidad, Pertinencia y CalidezDIRECCIN DE NIVELACIN Y ADMISINSISTEMA NACIONAL DE NIVELACIN Y ADMISIN

DEBER DE BIOLOGIAAlumno: Mario Andres Astudillo YaguanaDocente: Dra. Kennya Selene Ruiz VeintimillaFecha: 10/12/2014Tema: Los Glcidos o Carbohidratos

Los glcidos, carbohidratos o sacridos son biomolculas compuestas por carbono, hidrogeno y oxgeno, cuyas principales funciones en los seres vivos son el prestar energa inmediata y estructural. Laglucosay elglucgenoson las formas biolgicas primarias de almacenamiento y consumo deenerga; lacelulosacumple con una funcin estructural al formar parte de laparedde lasclulasvegetales, mientras que laquitinaes el principal constituyente del exoesqueletode losartrpodos.Los glcidos pueden sufrir reacciones deesterificacin,animacin,reduccin,oxidacin, lo cual otorga a cada una de las estructuras una propiedad especfica, como puede ser desolubilidad.

CARACTERISTICAS Los glcidos son compuestos formados en su mayor parte por tomos de carbono e hidrogeno y, en una menor cantidad deoxgeno. Tienenenlacesqumicos difciles de romper de tipocovalente, pero que almacenan gran cantidad deenerga, que es liberada cuando la molcula esoxidada. En la naturaleza son un constituyente esencial de losseres vivos, formando parte debiomolculasaisladas o asociadas a otras como lasprotenasy loslpidos, siendo los compuestos orgnicos ms abundantes en la naturaleza.Los glcidos cumplen dos papeles fundamentales en los seres vivos. Por un lado son molculas energticas de uso inmediato para las clulas (glucosa) o que se almacenan para su posterior consumo (almidnyglucgeno); 1g proporciona 4kcal. Por otra parte, algunos polisacridos tienen una importante funcin estructural ya que forman parte de lapared celularde losvegetales(celulosa) o de lacutculade losartrpodos.

TIPOS DE GLUCIDOSLos glcidos se dividen en monosacridos, disacridos, oligosacridos y polisacridos.MonosacridosLos glcidos ms simples, los monosacridos, estn formados por una solamolcula; no pueden serhidrolizadosa glcidos ms pequeos. La frmula qumica general de un monosacrido no modificado es (CH2O)n, donde n es cualquier nmero igual o mayor a tres, su lmite es de 7 carbonos. Los monosacridos poseen siempre un grupocarboniloen uno de sus tomos de carbono y gruposhidroxiloen el resto, por lo que pueden considerarsepolialcoholes. Por tanto se definen qumicamente como polihidroxialdehdos o polihidroxicetonas.Los monosacridos se clasifican de acuerdo a tres caractersticas diferentes: la posicin del grupocarbonilo, el nmero detomosdecarbonoque contiene y suquiralidad. Si el grupo carbonilo es unaldehdo, el monosacrido es unaaldosa; si el grupo carbonilo es unacetona, el monosacrido es unacetosa. Los monosacridos ms pequeos son los que poseen tres tomos de carbono, y son llamadostriosas; aquellos con cuatro son llamadostetrosas, lo que poseen cinco son llamadospentosas, seis son llamadoshexosasy as sucesivamente. Los sistemas de clasificacin son frecuentemente combinados; por ejemplo, laglucosaes unaaldohexosa(un aldehdo de seis tomos de carbono), laribosaes unaaldopentosa(un aldehdo de cinco tomos de carbono) y lafructosaes unacetohexosa(una cetona de seis tomos de carbono).Cada tomo de carbono posee un grupo dehidroxilo(-OH), con la excepcin del primero y el ltimo carbono, todos sonasimtricos, hacindolos centrosestricoscon dos posibles configuraciones cada uno (el -H y -OH pueden estar a cualquier lado del tomo de carbono). Debido a esta asimetra, cada monosacrido posee un cierto nmero deismeros. Por ejemplo laaldohexosaD-glucosa, tienen la frmula (CH2O)6, de la cual, exceptuando dos de sus seis tomos de carbono, todos son centros quirales, haciendo que la D-glucosa sea uno de losestereoismerosposibles. En el caso delgliceraldehdo, unaaldotriosa, existe un par de posibles esteroismeros, los cuales sonenantimerosyepmeros(1,3-dihidroxiacetona, la cetosa correspondiente, es una molcula simtrica que no posee centros quirales). La designacin D o L es realizada de acuerdo a la orientacin del carbono asimtrico ms alejados del grupo carbonilo: si el grupo hidroxilo est a la derecha de la molcula es un azcar D, si est a la izquierda es un azcar L. Como los D azcares son los ms comunes, usualmente la letra D es omitida.CICLACINEl grupo aldehdo o cetona en una cadena lineal abierta de un monosacrido reaccionar reversiblemente con el grupo hidroxilo sobre un tomo de carbono diferente en la misma molcula para formar unhemiacetalo hemicetal, formando un anilloheterocclico, con un puente de oxgeno entre los dos tomos de carbono. Los anillos con cinco y seis tomos son llamados formasfuranosaypiranosarespectivamente y existen en equilibrio con la cadena lineal abierta.Durante la conversin de la forma lineal abierta a la forma cclica, el tomo de carbono conteniendo el oxgeno carbonilo, llamado el carbonoanomrico, se transforma en un centro quiral con dos posibles configuraciones: el tomo de oxgeno puede tomar una posicin arriba o abajo del plano del anillo. El par de estereoismeros resultantes son llamadosanmeros. En el -anmero, el -OH sustituyente sobre el carbono anomrico se encuentra en el lado opuesto del anillo (posicin trans) a la cadena CH2OH. La forma alternativa, en la cual el sustituyente CH2OH y el grupo hidroxilo sobre el carbono anomrico estn en el mismo lado (posicin cis) del plano del anillo, es llamado -anmero. Como el anillo y la forma abierta se interconvierten, ambos anmeros existen en equilibrio.USO EN CLULASLos monosacridos son la principal fuente decombustiblepara elmetabolismo, siendo usado tanto como una fuente de energa (la glucosa es la ms importante en la naturaleza) y enbiosntesis. Cuando los monosacridos no son necesitados para las clulas son rpidamente convertidos en otra forma, tales como los polisacridos.Laribosay ladesoxirribosason componentes estructurales de loscidos nuclicos.DISACARIDOSLos disacridos son glcidos formados por dos molculas de monosacridos y, por tanto, al hidrolizarse producen dos monosacridos libres. Los dos monosacridos se unen mediante un enlacecovalenteconocido como enlaceglucosdico, tras unareaccin de deshidratacinque implica la prdida de un tomo de hidrgeno de un monosacrido y un grupo hidroxilo del otro monosacrido, con la consecuente formacin de una molcula de H2O, de manera que la frmula de los disacridos no modificados es C12H22O11.

Algunos disacridos comunes son: Sacarosa. Es el disacrido ms abundante y la principal forma en la cual los glcidos son transportados en las plantas. Est compuesto de una molcula deglucosay una molcula defructosa. El nombre sistemtico de la sacarosa , O--D-glucopiranosil-(12)- -D-fructofuransido, indica cuatro cosas: Sus monosacridos, glucosa y fructosa. Disposicin de las molculas en el espacio: La glucosa adopta la formapiranosay la fructosa una furanosa. Unin de los monosacridos: el carbonoanomricouno (C1) de -glucosa est enlazado en alfa al C2 de la fructosa formando 2-O-(alfa-D-glucopiranosil)-beta-D-fructofuranosido y liberando una molcula de agua. El sufijo -sido indica que el carbono anomrico de ambos monosacridos participan en el enlace glicosdico. Lactosa. Es el azcar de laleche. Es un disacrido compuesto por una molcula degalactosay una molcula de glucosa; est presente de modo natural solo en la leche. El nombre sistemtico para la lactosa es O--D-galactopiranosil-(14)-D-glucopiranosa. Maltosa. Es un disacrido formado por dos glucosa con enlace -1,4; se obtiene de lahidrlisisdelalmidn. Celobiosa. Es un disacrido formado dos glucosa con enlace -1,4; se obtiene de la hidrlisis de lacelulosa.

OLIGOSACARIDOSLos oligosacridos estn compuestos por tres a nueve molculas de monosacridos2que al hidrolizarse se liberan. No obstante, la definicin de cuan largo debe ser un glcido para ser considerado oligo o polisacrido vara segn los autores. Segn el nmero de monosacridos de la cadena se tienen losdisacridos(como lalactosa),tetrasacrido(estaquiosa), pentasacridos, etc.Los oligosacridos se encuentran con frecuencia unidos aprotenas, formando lasglucoprotenas, como una forma comn de modificacin tras lasntesis proteica. Estas modificaciones post traduccionales incluyen losoligosacridos de Lewis, responsables por las incompatibilidades de losgrupos sanguneos, eleptopealfa-Galresponsable del rechazo hiperagudo enxenotrasplanteyO-GlcNAcmodificaciones.

POLISACARIDOSLos polisacridos son cadenas, ramificadas o no, de ms de diez monosacridos, resultan de la condensacin de muchas molculas de monosacridos con la prdida de varias molculas de agua. Su frmula emprica es: (C6H10O5)n. Los polisacridos representan una clase importante depolmerosbiolgicosy su funcin en losorganismosvivos est relacionada usualmente con estructura o almacenamiento.Elalmidnes la manera en que lasplantasalmacenan monosacridos; es una mezcla de dos polmeros de glucosa, la amilosay laamilopectina(ramificada).Losanimalesusan elglucgenoen vez de almidn el cual es estructuralmente similar pero ms densamente ramificado. Las propiedades del glucgeno le permiten sermetabolizadoms rpidamente, lo cual se ajusta a la vida activa de los animales con locomocin.Lacelulosay laquitinason ejemplos de polisacridos estructurales. La celulosa forma lapared celularde plantas y otros organismos y es la molcula orgnica ms abundante de la Tierra. La quitina tiene una estructura similar a la celulosa, pero tienenitrgenoen sus ramas incrementando as su fuerza; se encuentra en elexoesqueletode losartrpodosy en las paredes celulares de muchoshongos.Otros polisacridos incluyen lacalosa, lalaminarina, lamaltodextrina, elxilanoy lagalactomanosa

FUNCION DE LOS GLUCIDOSLos glcidos desempean diversas funciones, entre las que destacan la energtica y la estructural.GLCIDOS ENERGTICOSLos monosacridos y los disacridos, como laglucosa, actan como combustibles biolgicos, aportando energa inmediata a las clulas; es la responsable de mantener la actividad de losmsculos, latemperatura corporal, lapresin arterial, el correcto funcionamiento delintestinoy la actividad de lasneuronas. Los glcidos aparte de tener la funcin de aportar energa inmediata a las clulas, tambin proporcionan energa de reserva a las clulas.

GLCIDOS ESTRUCTURALESAlgunos polisacridos forman estructuras esquelticas muy resistentes, como lacelulosade las paredes declulas vegetalesy laquitinade lacutculade los artrpodos.OTRAS FUNCIONESLa ribosa y la desoxirribosa son constituyentes bsicos de los nucletidos, monmeros del ARN y del ADN.Losoligosacridosdelglicocliztienen un papel fundamental en elreconocimiento celular.

METABOLISMO DE LOS GLUCIDOSLos glcidos representan las principales molculas almacenadas como reserva en losvegetales. Los vegetales almacenan grandes cantidades dealmidn producido a partir de laglucosaelaborada porfotosntesis, y en mucha menor proporcin,lpidos(aceites vegetales).Los animales almacenan bsicamentetriglicridos(lpidos). Al contrario que los glcidos, los lpidos sirven para almacenar y obtener energa a ms largo plazo. Tambin almacenan cierta cantidad deglucgeno, sobre todo en elmsculoy en elhgado. Aunque muchostejidosyrganosanimales pueden usar indistintamente los glcidos y los lpidos como fuente de energa, otros, principalmente loseritrocitosy eltejido nervioso(cerebro), no puedencatabolizarlos lpidos y deben ser continuamente abastecidos con glucosa.En eltubo digestivolos polisacridos de la dieta (bsicamentealmidn) sonhidrolizadospor lasglucosidasasde los jugos digestivos, rindiendo monosacridos, que son los productosdigestivosfinales; stos son absorbidos por las clulas delepitelio intestinale ingresan en elhgadoa travs de lacirculacin portal, donde, alrededor del 60%, son metabolizados. En el hgado, la glucosa tambin se puede transformar en lpidos que se transportan posteriormente altejido adiposo.Elmsculoes un tejido en el que lafermentacinrepresenta una ruta metablica muy importante ya que las clulas musculares pueden vivir durante largos perodos de tiempo en ambientes con baja concentracin deoxgeno. Cuando estas clulas estn trabajando activamente, su requerimiento deenergaexcede su capacidad de continuar con elmetabolismo oxidativode los hidratos de carbono puesto que la velocidad de esta oxidacin est limitada por la velocidad a la que el oxgeno puede ser renovado en la sangre.

El msculo, al contrario que otros tejidos, produce grandes cantidades delactatoque se vierte en la sangre y retorna al hgado para ser transformado en glucosa, proceso metablico conocido comociclo de Cori.Las principalesrutas metablicasde los glcidos son: Gliclisis. Oxidacin de la glucosa apiruvato. Fermentacin. La glucosa se oxida alactato(fermentacin lctica), oetanolyCO2(fermentacin alcohlica). Gluconeognesis. Sntesis de glucosa a partir de precursores no glucdicos. Glucogenognesis. Sntesis deglucgeno. Ciclo de las pentosas. Sntesis depentosaspara los nucletidos.En el metabolismo oxidativo encontramos rutas comunes con los lpidos como son elciclo de Krebsy lacadena respiratoria. Los oligo y polisacridos son degradados inicialmente a monosacridos por enzimas llamadas glicsido hidrolasas. Entonces los monosacridos pueden entrar en las rutas catablicas de la glucosa.La principalhormonaque controla el metabolismo de los glcidos es lainsulina.

NUTRICINLa concentracin de glcidos en unapersona, varan desde los 8,3 a 14,5g por cada kilogramo de peso corporal. Se propone que el 55-60% de laenergadiaria que necesita el organismo humano debe provenir de los glcidos, ya sea obtenido de alimentos ricos enalmidncomo laspastaso de las reservas del cuerpo (glucgeno). No es recomendable el consumo abusivo de glcidos tipoazcarpor su actividad altamenteoxidante: las dietas con muchascaloraso con mucha glucosaaceleran elenvejecimientocelular. Se sobreentiende que pueden ser necesarias dietas hipercalricas en climas glidos o en momentos de gran desgaste energtico muscular. Ntese que el sedentarismo o la falta de los suficientes movimientos cotidianos del cuerpo humano provocan una mala metabolizacin de lasgrasasy de los glcidos.Los glcidos, por su fuerte carcter hidroflico se rodean de partculas de agua ocupando ms espacio en las clulas y son atacados ms fcilmente por las peores enzimas hidrolticas que lasprotenaso lasgrasasy por eso son una fuente de obtencin rpida deenerga. Las protenas y grasas son componentes vitales para la construccin detejidocorporal y clulas, y por lo tanto debera ser recomendado no malgastar tales recursos usndolos para la produccin de energa.Los glcidos no son nutrientes esenciales, ya que el cuerpo puede tener toda su energa a partir de la sntesis de protenas y grasas. Elcerebrono puede quemar grasas y necesita glucosa para obtener energa del organismo, y as puede sintetizar esta glucosa a partir de protenas. La metabolizacin de las protenas aporta 4kcalpor gramo, mientras que las grasas contienen 9kcal y el alcohol 7kcal por gramo.Alimentos con altos contenidos en glcidos sonpastas,patatas,fibra,cerealesylegumbres. Los glcidos ayudan a la desmaterializacin de azcares en la sangre, y gracias a ellos conseguimos que no baje el porcentaje medio de insulina en la sangre. Basado en la evidencia del riesgo a lacardiopatayobesidad, elInstituto de Medicina(Estados Unidos) recomienda que losadultosestadounidenses y canadienses obtengan el 40 al 65% de energa de la dieta a partir de los glcidos.3LaFAO(Food and Agriculture Organization) y laWHO(World Health Organization) recomiendan que las guas de alimentacin nacional establezcan la meta de 55 a 75% del total de la energa a partir de glcidos, pero solo 10% de alimentos a partir de azcar libre (glcidos simples).4La distincin entre "glcidos buenos" y "glcidos malos" es una distincin carente de base cientfica. Aunque estos conceptos se han utilizado en el diseo de las dietas cetognicas como lasdietas bajas en glcidos, las cuales promueven una reduccin en el consumo de granos y almidones en favor de protenas. El resultado es una reduccin en los niveles deinsulinausada para metabolizar el azcar y un incremento en el uso de grasas para energa a travs de lacetosis, un proceso tambin conocido comohambre de conejo.

ENFERMEDADES DURANTE LA DIGESTIN

Si durante ladigestin, la degradacin de carbohidratos es deficiente a causa de alguna enfermedad intestinal hereditaria, un trastorno intestinal,desnutricino frmacosque lesionan la mucosa delintestino delgado, el carbohidrato no digerido llega alintestino grueso, donde producediarreaosmtica. Lafermentacin bacterianade los compuestos produce grandes volmenes de CO2y H2, lo que ocasionaclicosabdominales.

CLASIFICACINLosnutricionistasydietistasclasificaban anteriormente los carbohidratos como simples (monosacridosydisacridos) o complejos (oligosacridosypolisacridos). El trmino carbohidrato complejo fue usado por primera vez en la publicacin Dietary Goals for the United States (1977) del Comit seleccionado del Senado, donde los denominaron "frutas, vegetales y granos enteros".5Las pautas dietticas generalmente recomiendan que los carbohidratos complejos y las fuentes de carbohidratos simples ricas en nutrientes, comofrutasyproductos lcteosdeberan cubrir el grueso del consumo de carbohidratos. Las guas dietticas para los americanos USDA 2005 prescindieron de la distincin entre simple/complejo, en su lugar recomiendan alimentos integrales y ricos en fibra.6Elndice glicmicoy el sistema de lacarga de glicemiason populares mtodos de clasificacin alternativos los cuales clasifican los alimentos ricos en carbohidratos basados en su efecto sobre los niveles deglucosa sangunea. Elndice de insulinaes un mtodo de clasificacin similar, ms reciente el cual clasifica los alimentos basado en su efecto sobre los niveles deinsulina. Este sistema asume que los alimentos con ndice glicmico alto pueden ser declarados para ser la ingesta de alimentos ms aceptable.El informe conjunto de expertos de la WHO y la FAO, en Dieta, Nutricin y Prevencin de Enfermedades Crnicas (serie de informes tcnicos de la WHO 916), recomienda que el consumo de carbohidratos suponga el 55-75% de la energa diaria, pero restringe el consumo de "azcar libre" a un 10%.

APLICACIONESLos carbohidratos se utilizan para fabricartejidos,plsticosy otros productos. Lacelulosase puede convertir enrayn de viscosay productos depapel. Elnitrato de celulosa(nitrocelulosa) se utiliza en pelculas de cine,cemento,plvora de algodn,celuloidey tipos similares de plsticos. Elalmidny lapectina, un agente cuajante, se usan en la preparacin dealimentospara elhombrey elganado. Lagoma arbigase usa enmedicamentos demulcentes. Elagar, un componente de algunoslaxantes, se utiliza como agente espesante en los alimentos y como medio para elcultivo bacteriano; tambin en la preparacin de materialesadhesivos, de encolado yemulsiones. Lahemicelulosase emplea para modificar el papel durante su fabricacin. Losdextranosson polisacridos utilizados en medicina como expansores de volumen delplasma sanguneopara contrarrestar las conmociones agudas. Otro hidrato de carbono, el sulfato deheparina, es unanticoagulante de lasangre.QUIMICA DE LOS GLUCIDOSLos carbohidratos son reactivos en variasreacciones orgnicas, como por ejemplo:1. Acetilacin.2. Lareaccin con Cianohidrina.3. Latransformacin de Lobry-de Bruyn-van Ekenstein.4. Latransposicin de Amadori.5. Lareaccin de Nef.6. Ladegradacin de Wohl.7. Lareaccin de Koenigs-Knorr.8. Lareaccin de Maillardo pardeamiento no enzimtico.