COLEGIO SAN ESTEBAN DIÁCONO Departamento de Ciencias Biología 3º Medio electivo M. Angélica Manhey MOLÉCULAS ORGÁNICAS GUIA Nº 1 Aunque los organismos vivos contienen miles de moléculas orgánicas diferentes, casi todas quedan dentro de una de las siguientes categorías: hidratos de carbono, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos. I HIDRATOS DE CARBONO: También llamados carbohidratos o glúcidos. Se componen de átomos de carbono, hidrógeno y oxígeno en proporción de 1:2:1 respectivamente. Pueden contener una unidad de azúcar (monosacáridos), dos unidades (disacáridos) o muchas unidades (polisacáridos). LOS MONOSACÁRIDOS: son glúcidos sencillos, constituidos sólo por una cadena. por lo general contienen 3 a 7 átomos de carbono. Se nombran añadiendo la terminación osa al número de carbonos. Algunos son: TRIOSAS, PENTOSAS Y HEXOSAS Entre los monosacáridos más sencillos se encuentran la ribosa y la desoxirribosa, éstas son pentosas ( azúcares de 5 carbonos) presentes en los ácidos nucleicos (ADN y ARN). La glucosa, fructosa, galactosa se denominan hexosas ya que poseen 6 carbonos. Molécula de glucosa Fructosa: monosacárido presente en muchos frutos y en la miel. Es un monosacárido con la misma fórmula empírica que la glucosa pero con diferente estructura. Galactosa: forma parte de los glucolípidos y glucoproteínas de las membranas celulares de las células sobre todo de las neuronas. La galactosa es sintetizada por las glándulas mamarias para producir lactosa( disacárido de la leche). Los carbohidratos simples se encuentran en forma natural en: Las frutas La leche y sus derivados Las verduras Los carbohidratos simples también se encuentran en los azúcares procesados y refinados como: Los dulces El azúcar de mesa Los jarabes Las bebidas carbonatadas DISACÁRIDOS: DOS AZÚCARES Consta de dos monosacáridos anulares ( en forma de anillo) unidos por un enlace glucosídico, consistente en un átomo de oxígeno central enlazado en forma covalente a dos carbonos, uno en cada anillo. Los disacáridos a menudo se usan en plantas para almacenar energía por corto tiempo, los más comunes en la naturaleza son: maltosa (azúcar de malta):glucosa + glucosa sacarosa( azúcar de mesa): glucosa + fructosa) lactosa: (azúcar de la leche): glucosa + galactosa. El enlace glucosídico de un disacárido por lo general se forma entre el C 1 de una molécula y el C 4 de la otra. La sacarosa o azúcar de mesa, es el resultado de la unión del carbono 1 de la aglucosa y el carbono 2 de la ß-fructosa con un enlace glucosídico α(1--› 2); es un compuesto de gran valor energético y uno de los principales componentes de la caña de azúcar y del azúcar de la remolacha. La hidrólisis de la sacarosa por ácidos o por enzimas como la invertasa o sacarasa, rompe el enlace glucosídico y se obtiene el azúcar invertido que es una mezcla de glucosa y fructosa. La molécula de la lactosa o azúcar de la leche ( entre 2-7% ), está constituída por ßgalactosa y a-glucosa, con el enlace glucosídico ß( 1 --> 4 ) entre el carbono 1 de la ßgalactosa y el carbono 4 de la a-glucosa. Es un azúcar reductor sintetizado por las células secretoras de las glándulas mamarias durante la lactancia, su hidrólisis se lleva a cabo por la acción de la enzima Lactasa. La maltosa está formada por dos moléculas de α-glucosa con el enlace glucosídico α(1--› 4) entre el carbono 1 de la primera molécula y el carbono 4 de la segunda. Este compuesto se obtiene después de la digestión del almidón. LOS POLISACÁRIDOS Están formados por la unión de muchos monosacáridos (puede variar entre 11 y varios miles), mediante enlace O-glucosídico, con pérdida de una molécula de agua por cada enlace. Los carbohidratos complejos, a menudo llamados alimentos "ricos en almidón", incluyen: Los panes y cereales integrales Las verduras ricas en almidón Las legumbres Tienen pesos moleculares muy elevados, y pueden desempeñar funciones de reserva energética o función estructural. Los polisacáridos que tienen función de reserva energética presentan enlace αglucosídico y son : 1.- ALMIDÓN: polisacárido de reserva propio de los vegetales, y está integrado por dos tipos de polímeros: la amilosa, formada por unidades de maltosa,unidas mediante enlaces a(1-4). Presenta estructura helicoidal. la amilopectina , formada también por unidades de maltosas unidas mediante enlaces a(1-4), con ramificaciones en posición (1-6). 2.- GLUCÓGENO es el polisacárido propio de los animales. Se encuentra abundantemente en el hígado y en los músculos. Molécula muy similar a la amilopectina; pero con mayor abundancia de ramificaciones. Entre los polisacáridos estructurales, destacan: 1.- LA CELULOSA , que forma la pared celular de la célula vegetal. Esta pared constituye un estuche en el que queda encerrada la célula, que persiste tras la muerte de ésta. La celulosa es insoluble, algunos microorganismos digieren la celulosa a glucosa. En el aparato digestivo de bovinos y ovinos viven bacterias que digieren la celulosa, lo que permite a estos herbívoros nutrirse de ella. 2.- QUITINA: Forma parte de la pared celular en hongos. Además forma el exoesqueleto en insectos y algunos artrópodos. RESUMIENDO… FUNCIONES DE LOS CARBOHIDRATOS: Aporte energético: aportan 4 Kcal/g de alimento Reserva energética para el organismo, se almacena en forma de glucógeno en animales y almidón en vegetales. Estructural: forma la pared celular en vegetales y el exoesqueleto de insectos y otros artrópodos. Actividades: Con ayuda de este documento y con libros de biología responde: 1.- ¿Cuáles son los carbohidratos presentes en los cereales como el arroz y el maíz? 2.- ¿Qué tipo de carbohidrato tiene mayor velocidad de absorción? ¿Por qué? 3.- ¿Qué es el glucocálix? ¿Qué funciones cumple? 4.- Completa la siguiente tabla marcando con una cruz según sean monosacáridos, disacáridos o polisacáridos. Escribe también el lugar donde se encuentra cada hidrato de carbono. Tipo de carbohidrato Monosacárido Disacárido Polisacárido Lugar en el que se encuentra Glucosa Almidón Quitina Sacarosa Maltosa Fructosa Galactosa Ribosa Glucógeno Lactosa Desoxirribosa Celulosa 5.- Explica como se forma el enlace que une a los monosacáridos para formar discáridos y polisacáridos. Haz un esquema, utiliza como base los siguientes monosacáridos 6.- ¿Qué aporte nutritivo representa para el ser humano ingerir carbohidratos como la celulosa? Fundamenta tu respuesta. 7.- ¿Qué reactivo utilizaría en el laboratorio para detectar presencia de almidón? 8.- Si los polisacáridos como la celulosa y quitina fueran solubles ¿Qué consecuencias tendría para la vida de los animales y vegetales?