Cuestiones sobre carbohidratos
1. ¿Cómo se definen los hidratos de
carbono? ¿Qué relación existe entre el nombre "hidratos de carbono y la
fórmula empírica de dichas moléculas?
MONOSACÁRIDOS
Las principales funciones de los carbohidratos son:
Proporcinar energía a los seres vivos.
Almacen y reserva de energía: El glucógeno (en animales) y el almidón (en los vegetales) son almacenes energéticos que se movilizan rápidamente para generar glucosa cuando se requiera.
Forman parte de moléculas tan importantes como el DNA y el ATP, entre otras (ribosa y desoxirribosa).
Actúan como reguladores intestinales (fibra alimentaria).
Modere el consumo de carbohidratos sencillos
Las principales funciones de los carbohidratos son:
Proporcinar energía a los seres vivos.
Almacen y reserva de energía: El glucógeno (en animales) y el almidón (en los vegetales) son almacenes energéticos que se movilizan rápidamente para generar glucosa cuando se requiera.
Forman parte de moléculas tan importantes como el DNA y el ATP, entre otras (ribosa y desoxirribosa).
Actúan como reguladores intestinales (fibra alimentaria).
Modere el consumo de carbohidratos sencillos
2. ¿Qué son los
monosacáridos?
Los monosacáridos
son los glúcidos más sencillos. Son los que con más propiedad pueden ser
llamados azúcares, por sus características:
cristalizables, sólidos a temperatura ambiente, muy solubles blancos y dulces.
3. ¿Cómo se clasifican los glúcidos
atendiendo al número de monosacáridos que los componen?
Los glúcidos pueden clasificarse atendiendo al número de unidades básicas que los componen.
Las unidades básicas de los glúcidos son los monosacáridos (azúcares sencillos no hidrolizables), como por ejemplo la glucosa.
La
unión de varios monosacáridos forma glúcidos más complejos, que en función del
número de unidades básicas que los forman se clasifican como oligosacáridos (2-10
unidades básicas): Sacarosa, o polisacáridos
(Más de 10 unidades básicas): Celulosa.
4. ¿En base a qué
criterios se clasifican los monosacáridos?
La glucosa es un ejemplo típico de carbohidrato:
La mayoria de los carbo-hidratos aparece en
forma cíclica en La naturaleza, devido a La formacion de enlaces internos entre
el carbono del grupo carbonilo del aldehido o la cetona con uno de los grupos
hidroxilos.
5. ¿Qué es un carbono
quiral o asimétrico?
Un carbono
asimétrico o carbono
quiral es un átomo de carbono que está
enlazado con cuatro sustituyentes o elementos diferentes. Puede presentarse en
algunos compuestos orgánicos, es decir, en aquellos que están presentes en los
seres vivos, como los carbohidratos.
La presencia de uno o varios átomos de carbono asimétrico en
un compuesto químico
es responsable de la existencia deisomería óptica. Cada una de las dos estructuras diferentes que pueden formarse
tiene los mismos átomos y los mismos enlaces pero no pueden superponerse una
sobre otra, como ocurre con las dos manos de una persona. Se llaman enantiómerosy se
diferencian en la dirección en la que desvían la luz polarizada por lo que se llaman formas ópticamente activas.
6. ¿Qué propiedad característica
presentan las moléculas que contienen carbonos asimétricos?
Los glúcidos, carbohidratos, hidratos de carbono o sacáridos (del griego σάκχαρ "azúcar") son biomoléculas compuestas por carbono, hidrógeno y oxígeno y cuyas principales funciones en los seres vivos
son de reserva energética y estructurales. Laglucosa, el glucógeno y la celulosa son las formas biológicas primarias de almacenamiento
y consumo de energía; la
celulosa también cumple con una función estructural al formar parte de la pared celular de las células vegetales, mientras que la quitinaes el
principal constituyente del exoesqueleto de los artrópodos.
El término "hidrato de carbono" o
"carbohidrato" es poco apropiado, ya que estas moléculas no son
átomos de carbono hidratados, es decir, enlazados a moléculas de agua, sino que constan de átomos de carbono unidos a otros grupos funcionalescomo carbonilo e hidroxilo. Este
nombre proviene de la nomenclatura
química del siglo XIX, ya que
las primeras sustancias aisladas respondían a la fórmula elemental Cn(H2O)n
(donde "n" es un entero ≥ 3). De aquí que el término
"carbono-hidratado" se haya mantenido, si bien posteriormente se
demostró que no lo eran. Además, los textos científicos anglosajones aún
insisten en denominarlos carbohydrates lo que induce a pensar que este
es su nombre correcto. Del mismo modo, en dietética, se usa
con más frecuencia la denominación de carbohidratos.
7. ¿Cuáles son los monosacáridos más
pequeños que conoce?¿Cuáles son las principales diferencias entre ellos?
Los monosacáridos son
sustancias blancas, con sabor dulce, cristalizables y solubles en agua.
Se oxidan fácilmente, transformándose en ácidos, por lo que se dice que poseen poder reductor (cuando
ellos se oxidan, reducen a otra molécula).
Los monosacáridos son moléculas sencillas que responden a la
fórmula general (CH2O)n. Están formados por 3, 4, 5, 6 ó
7 átomos de carbono. Químicamente son polialcoholes, es decir, cadenas de
carbono con un grupo -OH cada carbono, en los que un carbono forma un grupo aldehído
o un grupo cetona.
*los
monosacáridos es la forma más simple de los HC, entre los importantes
encontramos las hexosas (glucosa que es la principal fuente de energía del
organismo, fructosa que se encuentra principalmente en las frutas y galactosa)
y pentosas (xilosa q es el azúcar de las maderas y al unirse muchas forma el
polisacárido llamado hemicelulosa)
los disacáridos son la unión de 2 monosacáridos, los principales son sacarosa que es e azúcar normal que comemos y está formado por una glucosa y una fructosa y se obtiene de la caña; la lactosa se encuentra en la leche que esta formado por glucosa y galactosa y necesita de la lactasa para poderse digerir ;y la maltosa (esta en la cerveza jijiji) esta formada por 2 molecualas de glucosa y tanbien se obtiene en la digestion del almidon (pork el almidon son muchas moleculas de glucosa pegadas).
los polisacaridos son compuestos complejos con peso molecular elevado, no tienen sabor dulce, son frecuentemente insolubles en agua y los principales son:
almidon que es un HC de reserva energetica en el mundo vegetal, esta en raices, tuberculos y semillas. El glucogeno es la reserva energetica en el mundo animalse sintetiza a partir de la glucosa presente en el higado y musculos, y cuando no comes esta reserva se libera para que tengas energia. La inulina tiene 40 fructosas por cada glucosa, no puede ser digerida y por eso es de interes en pruebas medicas. La celulosa es la mas importante de las fibras, esta en la piel de las frutas, envoltura de semillas, hojas y tallos comestibles. Las pectinas son otras fibras que se encuentran en la pared de las celulas vegetales y se utilizan en la industria alimentaria como espesantes y gelificantes.
los disacáridos son la unión de 2 monosacáridos, los principales son sacarosa que es e azúcar normal que comemos y está formado por una glucosa y una fructosa y se obtiene de la caña; la lactosa se encuentra en la leche que esta formado por glucosa y galactosa y necesita de la lactasa para poderse digerir ;y la maltosa (esta en la cerveza jijiji) esta formada por 2 molecualas de glucosa y tanbien se obtiene en la digestion del almidon (pork el almidon son muchas moleculas de glucosa pegadas).
los polisacaridos son compuestos complejos con peso molecular elevado, no tienen sabor dulce, son frecuentemente insolubles en agua y los principales son:
almidon que es un HC de reserva energetica en el mundo vegetal, esta en raices, tuberculos y semillas. El glucogeno es la reserva energetica en el mundo animalse sintetiza a partir de la glucosa presente en el higado y musculos, y cuando no comes esta reserva se libera para que tengas energia. La inulina tiene 40 fructosas por cada glucosa, no puede ser digerida y por eso es de interes en pruebas medicas. La celulosa es la mas importante de las fibras, esta en la piel de las frutas, envoltura de semillas, hojas y tallos comestibles. Las pectinas son otras fibras que se encuentran en la pared de las celulas vegetales y se utilizan en la industria alimentaria como espesantes y gelificantes.
8. ¿Por qué los dos isómeros ópticos de
una molécula que tiene un carbono asimétrico desvían en sentido diferente
(opuesto) el plano de la luz polarizada?
En química, los enantiómeros
(del griego 'ἐνάντιος',
enántios, "opuesto", y 'μέρος', méros, "parte" o
"porción"), también llamadosisómeros ópticos, son una clase de
estereoisómeros tales que en la pareja de compuestos uno es imagen
especular del otro y no son superponibles, es decir, cada uno es una imagen
especular no superponible con la otra, lo mismo que una mano respecto a la
otra. Cada uno de ellos tiene, en su nombre, la letra correspondiente: R
(del latín rectus, derecho) o S (del latín sinister,
izquierdo).1 Los
compuestos enantiopuros son muestras que poseen, dentro de los límites de
detección, sólo una de las dos moléculas quirales.2
Las dos formas enantiómeras tienen las mismas propiedades físicas excepto la interacción con la luz polarizada en un plano: unisómero desvía el plano de polarización hacia la derecha, mientras el otro isómero lo desvía en la dirección contraria.
Las dos formas enantiómeras tienen las mismas propiedades físicas excepto la interacción con la luz polarizada en un plano: unisómero desvía el plano de polarización hacia la derecha, mientras el otro isómero lo desvía en la dirección contraria.
Los dos enantiómeros de la talidomida: la
(R)-(+)-talidomida es sedante y no teratógena; su isómero óptico, la (S)-(–)-talidomida
presenta acción teratógena.3
También tienen las mismas propiedades químicas, excepto si reaccionan con otras moléculas quirales. De hecho, los
enantiómeros son moléculas quirales. Por eso, presentan muy diferente actividad biológica ya que la
mayoría de las moléculas presentes en los seres vivos son quirales. Por
ejemplo, la R(-)adrenalina es más potente que la S(+)adrenalina.4
La mezcla en cantidades equimolares de cada enantiómero en una
solución se denomina mezcla racémica y es ópticamente inactiva.
Las moléculas que contienen un estereocentro (carbono asimétrico, centro esterogénico o centro quiral) son siempre ópticamente
activas (quirales). Aunque esto no es cierto necesariamente para algunas
moléculas con más de un estereocentro. Éste es el caso de las formasmeso.
Los enantiómeros tienen las mismas propiedades químicas y físicas, a excepción
de su respuesta ante la luz polarizada (actividad óptica). Por ello se los
denomina isómeros ópticos.
Las moléculas aquirales, sin estereocentros, son ópticamente
inactivas.
La rotación
específica de la luz polarizada, que se mide por
medio de un polarímetro, es una
propiedad física característica de la estructura de cada enantiómero, de su
concentración y del disolvente empleado en la medición.
9. ¿Qué es una proyección de Fischer y
qué reglas se utilizan para desarrollarla?
Las proyecciones de Fischer son utilizadas en química orgánica para representar en dos
dimensiones la disposición espacial de moléculas
en las que uno o más átomos de carbono están unidos a 4 sustituyentes
diferentes. Deben su nombre al químico
alemán
Hermann Emil Fischer.
Estos átomos pueden
existir en dos configuraciones espacialmente
diferentes, que son imágenes especulares (simétricas
respecto a un plano) entre sí, como lo son la mano derecha de la izquierda, y
al igual que éstas no son superponibles en el espacio.
Estos átomos
constituyen centros quirales o de isomería
espacial. Cada centro quiral da lugar a dos moléculas isómeras especulares o enantiómeros.
Una molécula con 2 centros quirales puede tener 4 estereoisómeros (22
esteroisómeros, 2 parejas de enantiómeros); una con 3 centros quirales puede
tener 8 estereoisómeros (23 esteroisómeros, 4 parejas de
enantiómeros); y así sucesivamente.
Los estereoisómeros
que posibilitan los centros quirales de una molécula son, en principio, iguales
química y físicamente, salvo que al incidir sobre sus respectivas disoluciones
la luz
polarizada el plano de vibración de ésta gira un ángulo diferente en
cada caso.
En una proyección de Fisher se representa cada carbono quiral con sus cuatro sustituyentes dispuestos en cruz aplicando la siguiente convención:
· Los
sustituyentes situados a derecha e izquierda sobresalen del plano de
representación (papel o pantalla) y en el espacio estarían situados por delante
de dicho plano, hacia el observador.
· Los
sustituyentes representados arriba y debajo del centro quiral estarían situados
espacialmente detrás del átomo quiral.
10. ¿Qué son enantiómeros?¿Qué comportamiento
muestran frente a la luz polarizada?
Los
enantiómeros sólo se presentan en los compuestos
cuyas moléculas son quirales. Se define como molécula quiral aquélla
que no puede superponerse a su reflexión especular.
Los
enantiómeros sólo difieren cuando interactúan con otras substancias o fenómenos
quirales. Una forma sencilla en que puede observarse que los enantiómeros
difieren es en su comportamiento respecto a la luz polarizada plana. La luz polarizada plana
tiene propiedades quirales. Cuando un rayo de luz polarizada plana pasa a
través de un enantiómero el plano de polarización gira. Más aun, los
enantiómeros separados hacen girar el plano de la luz en cantidades iguales
pero en direcciones opuestas. Debido al efecto sobre la luz polarizada se dice
que los enantiómeros son compuestos óptimamente activos.
Para
comprender este comportamiento de los enantiómeros es necesario entender la
naturaleza de la luz polarizada plana. También es necesario comprender cómo
opera un instrumento llamado polarímetro.
11. ¿Cómo se refleja en la nomenclatura de
las moléculas quirales o asimétricos, su diferente comportamiento frente a la
luz polarizada?
Las dos formas enantiómeras tienen las mismas propiedades físicas excepto la interacción con la luz polarizada en un plano: un isómero desvía el plano de polarización hacia la derecha, mientras el otro isómero lo desvía en la dirección contraria.
Las moléculas que contienen un estereocentro (carbono asimétrico, centro esterogénico o centro quiral) son siempre ópticamente activas (quirales). Aunque esto no es cierto necesariamente para algunas moléculas con más de un estereocentro. Éste es el caso de las formas meso. Los enantiómeros tienen las mismas propiedades químicas y físicas, a excepción de su respuesta ante la luz polarizada (actividad óptica). Por ello se los denomina isómeros ópticos.
La rotación específica de la luz polarizada, que se mide por medio de un polarímetro, es una propiedad física característica de la estructura de cada enantiómero, de su concentración y del disolvente empleado en la medición.
12. Los monosacáridos se agrupan en dos
grandes clases, las series D y L. ¿Cómo se determina la pertenencia de un
monosacárido a la serie D ó L?
La disposición del grupo -OH a la derecha en el C asimétrico
determina el isómero D, si está situado a la izquierda es un isómero L. Cuando
un monosacárido tiene varios esteroisómeros, todos los que poseen a la derecha
el grupo OH del C más alejado del grupo carbonilo son de la serie D, y los que
lo poseen a la izquierda son L.
13. ¿Qué son monosacáridos
epímeros?
Dos monosacáridos que
se diferencian en la configuración de uno solo de sus carbonos asimétricos.Por
ejemplo la D-Glucosa y la D-Manosa sólo se diferencian en la configuración del
hidroxilo en el C2.
14. ¿Qué son estereoisómeros?
Un estereoisómero es un isómero que tiene la misma
fórmula molecular y la misma secuencia de átomos enlazados, con los mismos
enlaces entre sus átomos, pero difieren en la orientación tridimensional de sus
átomos en el espacio.
15. ¿Qué es un enlace
hemiacetálico?
formación
del ciclo se realiza mediante un enlace hemiacetal, que supone un enlace
covalente entre el grupo aldehído y un alcohol (en el caso de las aldosas), o
un enlace hemiacetal entre el grupo cetona y un alcohol (en el caso de las
cetosas).
17. ¿Cómo se obtienen los
ácidos glucónicos a partir de la glucosa?
mediante fermentación aeróbica oxidativa causada por las
enzimas de ciertas bacterias (Acetobacter) y algunos mohos (Aspergillus y
Botrytis cinerea).
18. ¿Cuáles son los ésteres
más importantes de los monosacáridos?
El
ácido ortofosfórico (a la izquierda) o los ácidos polifosfóricos pueden formar
ésteres con los grupos OH (alcohólico o hemiacetálico) de los monosacáridos.
Con ello se introduce un grupo fuertemente electronegativo en una
molécula que normalmente no posee carga eléctrica.
Parece
ser que el aporte de cargas negativas a los monosacáridos facilita su
interacción con enzimas o con otras estructuras celulares.Estos ésteres
fosfóricos son las formas en que el metabolismo celular maneja los
monosacáridos. Así, la forma metabólicamente activa de la glucosa es la
glucosa-6-fosfato.
19. ¿Qué productos se obtienen de la
reducción fisiológica de los monosacáridos? Citar algunos ejemplos.
19. ¿Qué
productos se obtienen de la reducción fisiológica de los monosacáridos? Citar
algunos ejemplos. los polialcoholes se obtienen por la
reduccion.de un grupo hidroxilo primario o secundario (es decir a un alcohol). Los polialcoholes poseen
contenidos calóricos muy bajos y su poca fermentabiliad hace que no contribuyan
a los ataques de caries, es por esta razón por la que se encuentran en
chicles, pastas dentifricas, etc.
20. ¿Qué tipo de enlace forman los
oligosacáridos y que nombre recibe? ¿Cómo se forma?
21. ¿Cómo debe estar formado el enlace
glucosídico de un disacárido reductor? ¿Y cuando es no reductor?
22. Formula, nombra e indica el carácter
reductor (o no) de los siguientes disacáridos: (a) el formado por una -D-galactosa
que se une al hidroxilo del carbono 4 de una -D-glucosa; (b) el formado por
una -D-fructosa que se une al hidroxilo del carbono anomérico de una
a-D-glucosa.
23. ¿Qué es un glucano?
Son
un grupo muy diverso de moléculas que pueden variar en relación a su tamaño,
solubilidad, viscosidad, y configuración tridimensional. Entre ellos se
destacan la celulosa de las plantas, el salvado de los granos de cereales sobre
todo LA AVENA y la cebada.
También
se encuentran en la pared celular de la levadura del panadero, y partes de
algunos hongos, setas y bacterias
24. ¿Qué es el almidón?
|
El almidón está
formado por una cadena a-glucosídica, que es un polímero de glucosas unidas a
través de enlaces 1 La amilosa constituye de un 15 a un 20% del almidón y tiene estructura helicoidal no ramificada. La amilopectina constituye un 80-85% del almidón y consiste en cadenas muy ramificadas, de 24 o 30 residuos de glucosa unidos por enlaces 1
25. ¿Cuáles son las
analogías y diferencias entre la celulosa y el almidón?
La
Celulosa es un Polisacàrido estructural formado por la polimerizaciòn de
monòmeros de Beta glucosa y se especializa para constituìr o componer las
estructuras biològicas de los seres vivos como la Pared Celular de las cèlulas
vegetales.
El
Almidòn es un Polisacàrido Reservante esta formado por la polimerizaciòn de
monòmeros de Alfa glucosa y se especializa para acumular energìa quìmica que
serà utilizada cuando el organismo lo necesite.
26. ¿Qué es el glucógeno?
El glucógeno representa la principal forma de almacenamiento
de carbohidratos
tanto en animales
como en las plantas.
Cuando existe una disminución significativa de glucosa
en sangre,
el glucógeno es degradado por medio de una serie de enzimas
para cubrir las necesidades energéticas de nuestro organismo. Las glucogenosis
son enfermedades
en donde existen deficiencias congénitas de la mayoría de las enzimas
relacionadas con el metabolismo
del glucógeno, en donde los órganos más afectados son: el hígado y el músculo
esquelético.
27. ¿Qué es el dextrano y
qué utilidad tiene?
Los dextranos que se obtienen por fementación de la
sacarosa son de peso molecular mayor, convirtiendose en los medicinales por:
hidrolisis ácida parcial, dextranosa, ultrasonidos, o bien haciendo la
fermentación de la sacarosa en presencia de un dextrano de bajo peso molecular
controlando la temperatura, pH y concentración de sacarosa.
28. ¿Qué es el ácido
hialurónico?
El ácido hialurónico es una sustancia viscosa, compuesta por azúcares y ácidos. Aunque no se lo haya inyectado nunca, usted -como todos los seres humanos- lo tiene en su organismo. Es que el ácido hialurónico está presente en nuestras articulaciones, cartílagos y por supuesto, en la piel. El paso de los años determina que el ácido hialurónico vaya disminuyendo en la piel. Su principal propiedad, es la de retener grandes cantidades de agua y amoldarse y extenderse bajo la piel, por lo que resulta un perfecto hidratante. Pero las razones por las que se ha convertido en la niña mimada de la dermoestética actual no terminan allí. Además de su capacidad de retener agua, el hialurónico funciona como un generador de colágeno, y el hecho de ser una excelente materia de relleno cutáneo le ha otorgado un sitio de privilegio dentro de la dermatología, y también de la cosmética y la cirugía estética.
|
No hay comentarios:
Publicar un comentario