Las moléculas que forman los seres vivos, o las sustancias que provienen de ellos, la madera o los alimentos. Son muy grandes, ya que están formadas por miles, o millones de átomos.
MACROMOLÉCULAS Son moléculas muy grandes, con una masa molecular que puede alcanzar millones de unidades de masa que se obtienen por la repeticiones de una o más unidades simples llamadas monómeros unidas entre sí mediante enlaces covalentes. Forman largas cadenas que se unen entre sí por fuerzas de Van der Waals, puentes de hidrógeno o interacciones hidrofóbicas y por enlaces covalentes = Polímeros.
Tipos de macromoléculas Naturales: Caucho Polisacáridos. Almidón. Celulosa. Proteínas. Ácidos nucleicos Artificiales: Plásticos Fibras textiles sintéticas Poliuretano
Grupos Funcionales H C H Fosfato H Estudiar la figura 3.3 Metilo
Número de carbones y grupos funcionales
Estructura de los Glúcidos Fórmula Molecular FÓRMULA MOLECULAR C 6 H 12 O 6 Cadena Abierta Forma cíclica
Reacciones Condensación o deshidratación: Síntesis de macromoléculas. Se libera una molécula de agua por cada monómero que se añade a la cadena, la pérdida de agua se da entre el OH de una subunidad y el H de la otra subunidad. CH 2 OH CH 2 OH etanodiol (etilenglicol) CH 2 OH CH 2 OH CH 2 OH CH 2 OH + H 2 O... O CH 2 CH 2 O CH 2 CH 2 O... (polietilenglicol)
REACCION POR DESHIDRATACIÓN
Hidrólisis: Fragmentación de polímeros. El agua reacciona con los enlaces covalentes que mantienen juntos los polímeros. Aquí un grupo OH de agua se enlaza a una subunidad, y un H de agua se liga a otra subunidad. En otras palabras el agua se usa para romper o digerir enlaces covalentes que ligan subunidades. CH 2 OH CH 2 OH etanodiol (etilenglicol) CH 2 OH CH 2 OH CH 2 OH CH 2 OH H 2 O... O CH 2 CH 2 O CH 2 CH 2 O... (polietilenglicol)
HIDRÓLISIS
Se clasifican en glúcidos (carbohidratos o hidratos de carbono) lípidos, proteínas (prótidos) y ácidos nucleicos. Al ser digeridos se fragmentan en sus subunidades moleculares. Categoría Ejemplo Subunidad (es) Glúcidos Polisacárido Monosacárido Lípidos** Grasa Glicerol y ácidos grasos Proteínas Polipéptido Aminoácido Ácidos nucleicos ADN, ARN Nucleótido **No forman polímeros.
CARBOHIDRATOS Son moléculas orgánicas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno. Son solubles en agua. Su nombre tiene terminación OSA Se clasifican de acuerdo al número de unidades de monosacáridos enlazados entre sí en : MONOSACÁRIDOS (triosa, tetrosa, pentosa, hexosa, heptosa) DISACÁRIDOS ( se forman por dos moléculas de monosacáridos AL HIDROLIZARSE) POLISACÁRIDOS ( se forman por un gran número de unidades de monosacáridos AL HIDROLIZARSE)
Fórmula general: (CH2O)n, proporción 1:2:1. Como la proporción de H y O es igual que el agua, también se les puede llamar hidratos de carbono. Función: Fuente de energía inmediata en los seres vivos y papel estructural en una gran variedad de organismos. Hidratos de carbono de importancia económica son: maltosa (cerveza y café) sucrosa (azúcar de mesa) celulosa almidón
Miles de monómeros
MONOSACÁRIDOS (energía lista) Consisten en una sola molécula de azúcar y se llaman azúcares simples. Esqueleto de 3 a 7 carbonos. Fórmula general: CH 2 O Tienen muchos grupos OH (polar), permite solubilidad en agua.
Glucosa: Su fórmula química es C 6 H 12 O 6 (aldosa). La glucosa es el 2º compuesto orgánico más abundante de la naturaleza, después de la celulosa. Es el componente principal de polímeros de importancia estructural como la celulosa y de polímeros de almacenamiento energético como el almidón y glucógeno. Se le llama también dextrosa o azúcar de uva. La transporta la sangre ( 80 a 100 mg x 100 ml) Fructosa: Monosacárido con la misma fórmula química que la glucosa (C 6 H 12 O 6 )pero con diferente estructura (cetosa). es una forma de azúcar encontrada en las frutas y en la miel. Llamada también levulosa. Principal componente de la insulina Galactosa: (Aldosa) se convierte en glucosa en el hígado como aporte energético. Forma parte de los glucolípidos y glucoproteínas de las membranas celulares de las células sobre todo de las neuronas.
Glucosa Galactosa Fructuosa HEXOSAS
Investiga estos términos GLUCOSURIA GALACTOSEMIA DIABETES
Se llama glucosuria a la presencia de glucosa en la orina a niveles elevados. La glucosa se reabsorbe en su totalidad a nivel de las nefronas, las unidades funcionales del riñón donde se produce la depuración de la sangre. La glucosuria renal es la consecuencia de un defecto hereditario de reabsorción de glucosa en el túbulo renal, y viene definida por los siguientes criterios: glucosuria constante, glucemia normal, utilización normal de hidratos de carbono y ausencia de otras anomalías tubulares.
La galactosemia Enfermedad hereditaria causada por una deficiencia enzimática y se manifiesta con incapacidad de utilizar el azúcar simple galactosa, lo cual provoca una acumulación de éste dentro del organismo, produciendo lesiones en el hígado y el sistema nervioso central.
La galactosa es un azúcar simple o monosacárido formado por seis átomos de carbono o hexosa, que se convierte en glucosa en el hígado como aporte energético. Además, forma parte de los glucolípidos y las glicoproteínas de las membranas celulares de las células, sobre todo de las neuronas. GLUCOSA Galactosa GLUCOSA
Monosacáridos de interés biológico Pentosas 1. D-Ribosa La D-Ribosa forma parte de los ribonucleótidos por lo tanto del ATP, ARN y otros nucleótidos. 2. Dexosirribosa La dexosirribosa formará los desoxirribonucleótidos y por lo tanto el ADN.
DISACÁRIDOS (usos variados) Los disacáridos son los compuestos que se forman al unirse dos monosacáridos mediante enlace O- glicosídico. Son dulces, solubles, cristalizables y por hidrólisis se desdoblan en monosacáridos. Lactosa = glucosa + galactosa. Sacarosa = glucosa + fructuosa. Maltosa = glucosa + glucosa. Se le llama O-glucosídico ya que se une por medio un oxígeno.
Enzimas Sacarosa = azúcar de mesa, de caña o de remolacha Lactosa= azúcar de leche Maltosa= se encuentra en los granos de germinación
Forma cíclica de Disacáridos
Ejemplos de Disacáridos
POLISACÁRIDOS (almacenamiento de energía) Los polisacáridos están formados de muchos monosacáridos unidos mediante enlace O-glucosídico = polímeros. Tienen peso molecular elevado no son dulces, son insolubles en agua (celulosa) o forman disoluciones coloidales (almidón). Tienen función estructural los que tienen enlace tipo β (OH hacia arriba) o función de reserva los que tienen enlace tipo α (OH hacia abajo).
Polisacáridos de reserva Cuando un organismos requiere energía, el polisacárido ser rompe para liberar moléculas de azúcar. Las plantas almacenan glucosa en forma de almidón. Los animales en forma de glucógeno.
Almidón (amilopectina) Enlaces α 1-4 unen los monosacáridos, enlaces α 1-6 unen las ramificaciones. Amilasa Amilasa Almidón Dextrina Maltosa Maltasa Glucosa
Glucógeno El glucógeno constituye la principal forma de almacenamiento de los carbohidratos en el organismo. Se encuentra concentrado en mayor cantidad en el hígado y en el músculo. Su principal función consiste en ser una fuente limitada de energía. Al momento de realizar esfuerzos físicos, el glucógeno muscular degrada la glucosa de modo que pueda ser empleada para brindarnos energías y combatir la fatiga.
Polisacáridos estructurales Incluye celulosa en las plantas, quitina en los animales y hongos y peptidoglucano en las bacterias. Celulosa = monómero de glucosa. Quitina = monómero unido a un grupo amino. Peptidoglucano = cada monómero unido a una cadena de aminoácido.
Otras funciones Algunos son antibióticos (estreptomicina) otros tienen función de vitaminas (vitamina C) otros por ejemplo la heparina que es una sustancia anticoagulante. Otras la mucoproteínas también llamadas mucinas tiene función protectora y lubrican distintas partes del cuerpo. Los glucolípidos o glucoproteínas que se encuentran presentes en las membranas celulares son marcadores biológicos.