Resumen Breve
Este video explica la estructura básica y las funciones de los carbohidratos en los seres vivos. Los carbohidratos son esenciales para la energía celular y la estructura de plantas, insectos y humanos. Se clasifican en monosacáridos, disacáridos y polisacáridos, y pueden formar glicoconjugados con diversas funciones biológicas.
- Los carbohidratos proporcionan energía y forman estructuras en los seres vivos.
- Se clasifican en monosacáridos, disacáridos y polisacáridos.
- Los glicoconjugados tienen funciones de señalización y transporte celular.
Los carbohidratos son moléculas orgánicas que proporcionan la energía necesaria para las actividades celulares y forman parte de estructuras como la celulosa en plantas, la quitina en insectos y la condroitina en humanos. Además, los polisacáridos en la membrana celular actúan como señales de reconocimiento y localización. Los carbohidratos constituyen el 30% de la dieta diaria y están presentes en almidones, azúcares, cereales y tubérculos.
Los carbohidratos contienen carbono, hidrógeno y oxígeno en una relación fija. Se clasifican en monosacáridos (glucosa, fructosa), disacáridos (sacarosa, lactosa) formados por enlace glicosídico, y polisacáridos (almidón, glucógeno, celulosa, quitina). Los monosacáridos tienen grupos funcionales aldehído (aldosas) o cetona (cetosas) y grupos hidroxilo en cada carbono, siendo también polialcoholes. El número de carbonos define su nombre (triosas, tetrosas, etc.).
Los monosacáridos presentan isomería, donde cambios en la posición de los sustituyentes dan lugar a enantiómeros. Un monosacárido se designa como D-azúcar si el penúltimo carbono tiene la misma configuración que el D-gliceraldehído, y como L-azúcar si es similar al L-gliceraldehído. Los epímeros son azúcares que difieren en la posición de los sustituyentes alrededor de un carbono, como la glucosa y la galactosa, o la glucosa y la manosa.
Los monosacáridos con cinco o más carbonos adoptan estructuras cíclicas en medio acuoso. El grupo carbonilo de la glucosa reacciona con el grupo alcohol, formando hemiacetales. Esto genera diversas formas isoméricas en solución, llamadas glucopiranosas. La posición del hidroxilo en el carbono 1 define el isómero alfa (hacia abajo) o beta (hacia arriba). La interconversión entre estos compuestos se llama mutarrotación.
Los polisacáridos se descomponen rompiendo el enlace glicosídico, formado entre el grupo hidroxilo del carbono anomérico de un monosacárido y el grupo hidroxilo de otro. Por ejemplo, el enlace beta-1,4 une la beta-galactosa y la alfa-glucosa para formar lactosa. Las enzimas que rompen estos enlaces se llaman glicosidasas.
La glucosa es el monosacárido más importante para los humanos. La ruptura de enlaces glicosídicos libera glucosa en el tracto intestinal, que se absorbe y se utiliza para obtener energía en forma de ATP. El excedente de glucosa se almacena como glucógeno en el hígado o se convierte en lípidos en los adipocitos. Un exceso de glucosa puede llevar a la obesidad.
El almidón es un polisacárido de glucosa con enlaces glicosídicos, presente en raíces, tubérculos y semillas. Al calentarse, libera amilosa y amilopectina. El glucógeno, similar a la amilopectina pero más ramificado, se encuentra en células animales. Ambos almacenan energía. La celulosa, formada por glucosa con enlaces beta-1,4, proporciona soporte estructural a las plantas.
La quitina, un polisacárido de gran rigidez, forma la pared celular de los hongos y el exoesqueleto de los insectos. Está formada por unidades de N-acetilglucosamina unidas por enlaces beta-1,4. Las bacterias tienen una pared celular de peptidoglicano que les confiere protección.
Los glicoconjugados son moléculas biológicamente activas formadas por carbohidratos unidos covalentemente a proteínas (glicoproteínas) o lípidos (glicolípidos). Se encuentran en la membrana celular y actúan comunicando a las células con su entorno, como señales de transporte y localización. Participan en la migración celular, la coagulación sanguínea y la respuesta inmunitaria.
Los carbohidratos almacenan y proporcionan energía, y componen la estructura de los seres vivos. Presentes en cereales y azúcares, su composición química les confiere propiedades como isomería y ciclación. Se clasifican en monosacáridos, disacáridos y polisacáridos, y forman glicoconjugados con funciones de señalización biológica.
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0:03 estructura básica y funciones de los carbohidratos que forman parte de los seres vivos los carbohidratos son moléculas orgánicas que proporcionan la energía necesaria para que la célula realice todas sus actividades también forman parte de la estructura de plantas insectos y del ser humano como celulosa quitina y condroitina respectivamente además casi todas las células poseen polisacáridos en la membrana celular que actúan como señales de reconocimiento localización o destino metabólico de diversos compuestos intracelulares los carbohidratos forman parte de la dieta diaria constituyendo el 30% de los alimentos que consumimos están presentes como almidones azúcares cereales o
0:49 tubérculos los carbohidratos contienen en su estructura básica carbono hidrógeno y oxígeno en una relación fija de un carbono por Cada molécula de agua según su complejidad se clasifican en monosacáridos como la glucosa y la fructosa los dis sacáridos formados por dos azúcares sencillos que se unen mediante un enlace glicosídico formando sacarosa y lactosa y polisacáridos como el almidón y el glucógeno compuestos que las células sintetizan como reserva de energía o la celulosa y la kitina que forman parte de la estructura de plantas e insectos los grupos funcionales característicos de los monosacáridos son aldeido o cetona de acuerdo con esto los
1:36 compuestos pueden ser aldosas o cetosas presentan también un grupo oxidrilo unido a cada carbono de la cadena por lo que también son polialcoholes además el número de carbonos de la molécula Define su nombre como triosas si tienen tres carbonos c trosas si tienen cuatro carbonos y así sucesivamente una propiedad que se presenta en los monosacáridos es la romería cambios en la posición de los diferentes sustituyentes de los carbonos de los monosacáridos dan lugar a compuestos denominados enantiómeros un monosacárido cuyo penúltimo carbono tenga la misma configuración que el de glicer aldeido con el grupo oxidrilo de la derecha se designa como de azúcar uno cuyo penúltimo carbono tenga la misma configuración que el L glicer aldeido
2:23 con el grupo oxidrilo de la izquierda es designado como l azúcar otra forma de isomería son los epímeros azúcares que difieren solamente en la posición de los sustituyentes alrededor de un átomo de carbono como la glucosa y la galactosa o la glucosa y la manosa los monosacáridos de cinco o más carbonos adoptan estructuras cíclicas cuando están en medio acuoso lo cual es frecuente en la naturaleza el grupo carbonilo de la glucosa reacciona con el grupo alcohol de la propia molécula dando lugar a hemiacetales esta reacción es reversible de este modo encontramos diversas formas isoméricas en solución los compuestos así generados Ahora se llaman glucopiranosa la posición del oxidrilo
3:09 del carbono 1 en la molécula cíclica Define El isómero Alfa si están hacia abajo o Beta si se encuentra hacia arriba la interconversión entre estos compuestos se llama mutarrotación Los polisacáridos se descomponen rompiendo el enlace glicosídico este enlace está formado entre el grupo oxid del carbono anomérico carbono número uno de la Beta de galactosa monosacárido que se observa a la izquierda en la figura y el grupo Oh del carbono número cuatro del segundo monosacárido Alfa de glucosa para formar el disacárido lactosa este enlace se denomina beta1 cu porque el primer monosacárido es Beta por la posición del grupo oxidrilo del carbono anumérico y por el número de los carbonos
3:56 intervienen en el enlace Así pueden formarse de grandes polímeros de glucosa o de sus derivados dando lugar a los polisacáridos o glucanas las enzimas que pueden romper este enlace se llaman glicosidos la glucosa es el monosacárido más importante para el ser humano la ruptura del enlace glicosídico que une las moléculas en los disacáridos y en los polisacáridos libera la glucosa en el tracto intestinal esta se absorbe hacia el torrente sanguíneo y es incorporada a todas las células donde será degradada total mente para obtener la energía biológica en forma de ATP el excedente de glucosa se almacena en el hígado como glucógeno o en adipositos para generar lípidos si este excedente
4:41 es muy alto lleva a problemas de obesidad el almidón es un polisacárido de más de 1000 unidades de Alfa de glucosa unidas por enlaces glicosídicos que se encuentran en las raíces tubérculos y semillas al calentarse libera sus componentes amilosa y amilopectina el glucógeno tiene una estructura semejante a la amilopectina pero con mayor número de ramificaciones y se encuentra en las células animales ambos Son compuestos que almacenan la energía otros polisacáridos proporcionan soporte estructural a las plantas como el caso de la celulosa polisacárido formado por varias moléculas de de glucosa unidas por enlaces beta1 cu la celulosa confiere gran rigidez a las
5:28 células formando puentes de hidrógeno entre las diferentes cadenas este enlace es frecuente en las moléculas biológicas y se forma entre el oxígeno o el nitrógeno de una molécula y el hidrógeno de otra se representa por una línea Azul la pared celular de los hongos y el exoesqueleto de los insectos contiene quitina polisacárido de Gran rigidez está formado por unidades lineales de n atil de glucosamina unidas por enlaces beta1 cu y entrelazadas mediante puentes de hidrógeno las bacterias También tienen una pared celular pero formada de peptidoglican que les confiere protección los glicoconjugados son moléculas biológicamente activas formadas por carbohidrato unido
6:14 covalentemente a una proteína o a un lípido también se llaman heteropolisacáridos ejemplos de ellos son las glicoproteínas y los glicolípidos que se encuentran en la cara externa de la membrana celular actúan comunicando a las células con su entorno y como señales de transporte y localización de compuestos intracelulares entre otras funciones importantes los pequeños hexágonos de color rojo verde y azul representan los residuos del oligosacárido otros glicoconjugados participan en la migración celular la coagulación sanguínea y la respuesta inmunitaria en resumen los carbohidratos son biomoléculas que almacenan proporcionan energía y componen la estructura de los seres vivos vivos se encuentran
7:00 presentes en nuestra vida diaria bajo diferentes formas como cereales y azúcares su composición química les confiere propiedades como isomería y ciclación para satisfacer la diversidad de funciones celulares para su estudio se clasifican en monosacáridos disacáridos y polisacáridos además de que cuando se combinan con otros compuestos forman glicoconjugados que diversifican sus funciones como señalizadores biológicos [Música]
