CARBOHIDRATOS Y LIPIDOSCarbohydrates and Lipids

PROGRAMA DE ENFERMERIA

PRESENTADO EN LA ASIGNATURA DE QUIMICA Y BIOQUIMICA AL LIC. RUBEN JIMENEZ CUENTA

FEBRERO 6 DE 2015

ATLANTICO - BARRANQUILLA

AUTORAS

1. Kimberly Pa Aguirre Montenegro.2. Liliana Marcela Bastidas Sequea.3. Wendy Paola Beltrn Niebles.4. Julissa Paola Bermudez Escalante.

RESUMEN

Las biomoleculas que se tomaron como tema central de investigacin de este trabajo fueron los carbohidratos y los lpidos.Los carbohidratos son compuestos orgnicos constituidos por carbono, hidrgeno y oxgeno, estn presentes fundamentalmente en los vegetales (frutas y hortalizas). Los azcares simples ms importantes son la glucosa, la fructosa o la sacarosa. La importancia que tienen es por el sabor dulce que confiere a los alimentos lo que les hace mucho ms atractivos. Otro azcar importante pero este ya complejo es el almidn. Es la forma en la que el tejido vegetal reserva energa. El ser humano lo digiere y a veces lo almacena para energa.La sacarosa que se obtienen de la caa de azcar o de la remolacha es la que ms se utiliza. La lactosa es el ms importante de origen animal. Los carbohidratos se clasifican en: monosacridos, y polisacridosLos lpidos, un grupo heterogneo de sustancias orgnicas que se encuentran en los organismos vivos, son biomoleculas orgnicas formadas bsicamente por carbono e hidrgeno y generalmente tambin oxgeno; pero en porcentajes mucho ms bajos. Adems pueden contener tambin fsforo, nitrgeno y azufre.En el uso coloquial, a los lpidos se les llama incorrectamentegrasas, aunque las grasas son slo un tipo de lpidos procedentes de animales. Entre los lpidos ms importantes se hallan losfosfolpidos, componentes mayoritarios de la membrana de la clula. Los fosfolpidos limitan el paso de agua y compuestos hidrosolubles a travs de la membrana celular, permitiendo as a la clula mantener un reparto desigual de estas sustancias entre el exterior y el interior.

INTRODUCCION

La presente investigacin se refiere al tema de carbohidratos y lpidos centrndonos en los conceptos claves que nos lleven a la mejor comprensin del tema que estamos tratando. En esta investigacin queremos dejar en claro las diferentes funciones que cumplen tanto los carbohidratos como los lpidos en nuestro cuerpo y porque son importantes en nuestro diario vivir.Las caractersticas principales de este tipo de biomoleculas es que contribuyen al funcionamiento de nuestro sistema, en el caso de los carbohidratos el consumo de ciertos alimentos ricos en esto ayuda en nuestro proceso de nutricin. En el caso de los lpidos estos son nutrientes que cumplen determinadas funciones orgnicas como la reserva de energa en nuestro cuerpo.Para analizar ms a fondo en el tema de los carbohidratos y lpidos realizamos la investigacin siguiente donde se podrn encontrar los conceptos, funciones, caractersticas y clasificacin de las biomoleculas mencionadas.

PALABRA CALVE

Monosacridos DisacridosAldehdos y cetonasCARBOHIDRATOSYLIPIDOS

Polisacridos Azucares simpleAzucares simple

No son grasaReserva energticaLpidos insaponificablesLpidos saponificables Nutrientes

CARBOHIDRATOSLos carbohidratos son aldehdos y cetonas con muchos grupos OH o sustancias que los forman por medio de la hidrolisis. Incluyen los azucares simples, como la glucosa as como azcar almidn y celulosa. Reciben el nombre de carbohidratos los compuestos de esta clase hace muchos aos por cientficos franceses que los denominaron as. Los carbohidratos son los productos primarios de la fotosntesis, por lo tanto se encuentran naturalmente en las platas y son una de las tres clases principales de alimento para los animales. Las otras dos clases de alimento son lpidos (grasas) y protenas. Los animales son incapaces de efectuar esta sntesis y dependen del reino vegetal para obtener carbohidratos. Sim embargo los animales son capaces de convertir los carbohidratos vegetales en glucgeno (carbohidrato animal) y almacenarlo como reserva de energa.Los carbohidratos se clasifican en monosacridos, disacridos, polisacridos y oligosacridos.MONOSACARIDOS Los monosacridos son carbohidratos que no se pueden hidrolizar a unidades de carbohidratos ms sencilla. , es decir, no se descomponen en otros compuestos ms simples. Con frecuencia se llaman azucares simples, de los cuales el ms comn es la glucosa la principal fuente de energa de las clulasTodos losmonosacridossonazcares reductores, ya que al menos tienen un OH hemiacetalico libre. Otras formas de decir que son reductores es decir que presentan equilibrio con la forma abierta, presentan mutarotacin.DISACARIDOSLosdisacridosson un tipo deglcidosformados por la condensacin (unin) de dos azcaresmonosacridosiguales o distintos mediante un enlace O-glucosdico (con prdida de una molcula de agua) pues se establece en forma de ter siendo un tomo de oxgeno el que une cada pareja de monosacridos, mono o dicarbonlico, que adems puede ser o en funcin del -OH hemiacetal o hemicetal. Los disacridos ms comunes son: Sacarosa: formada por la unin de unaglucosay unafructosa. A la sacarosa se le llama tambinazcarcomn. No tienepoder reductor. Lactosa: formada por la unin de una glucosa y unagalactosa. Es el azcar de la leche. Tiene poder reductor. Maltosa,isomaltosa,trehalosaycelobiosa: formadas todas por la unin de dos glucosas, son diferentes dependiendo de la unin entre las glucosas. Todas ellas tienen poder reductor, salvo la trehalosa.Los disacridos son de carcter reductor.Los principales disacridos de inters biolgico son los siguientes: Maltosa: Se encuentra libre de forma natural en la malta, de donde recibe el nombre y forma parte de varios polisacridos de reserva (almidn y glucgeno), de los que se obtiene por hidrlisis. La malta se extrae de los granos de cereal, ricos en almidn, germinados. Se usa para fabricar cerveza, whisky y otras bebidas. La molcula tiene caractersticas reductoras. Lactosaoazcar de la leche: Se encuentra libre en la leche de los mamferos. Gran parte de la poblacin mundial presenta la llamada intolerancia a la lactosa, que es una enfermedad caracterizada por la afectacin ms o menos grave de la mucosa intestinal que es incapaz de digerir la lactosa. Sacarosaoazcar de caa y remolacha: Es el azcar que se obtiene industrialmente y se comercializa en el mercado como edulcorante habitual. Adems, se halla muy bien representada en la naturaleza en frutos, semillas, nctar, etc. No posee carcter reductor debido a que los carbonos anomricos estn unidos entre s. Celobiosa: Presente en la molcula de celulosa y no se encuentra libre. Isomaltosa: Est presente en los polisacridos almidn yglucgeno y no se halla libre.POLISACARIDOSLos polisacridos son biomolculas formadas por la unin de una gran cantidad de monosacridos. Se encuentran entre los glcidos, y cumplen funciones diversas, sobre todo de reservas energticas y estructurales.Los polisacridos son polmeros cuyos constituyentes son monosacridos. Los polisacridos pueden descomponerse, por hidrlisis de los enlaces glucosdicos entre residuos, en polisacridos ms pequeos, as como en disacridos o monosacridos. Polisacridos de reserva: Los polisacridos de reserva representan una forma de almacenar azcares sin crear por ello un problema osmtico. La principal molcula proveedora de energa para las clulas de los seres vivos es la glucosa. Es importante destacar que los polisacridos de reserva no juegan el mismo papel en organismos inmviles y pasivos, como plantas y hongos, que en los animales. stos no almacenan ms que una pequea cantidad de glucgeno, que sirve para asegurar un suministro permanente de glucosa disuelta. Para el almacenamiento a mayor escala de reservas, los animales recurren a las grasas, que son lpidos, porque stas almacenan ms del doble de energa por unidad de masa; y adems, son lquidas en las clulas, lo que las hace ms compatibles con los movimientos del cuerpo. Polisacridos estructurales: Se trata de glcidos que participan en la construccin de estructuras orgnicas. Los ms importantes son los que constituyen la parte principal de la pared celular de plantas, hongos y otros organismos eucariticos. La celulosa es el ms importante de los polisacridos estructurales. Es el principal componente de la pared celular en las plantas, y la ms abundante de las biomolculas que existen en el planeta.Segn la composicinSe distinguen dos tipos de polisacridos segn su composicin: Homopolisacridos: estn formados por la repeticin de un monosacrido. Heteropolisacridos: estn formados por la repeticin ordenada de un disacrido formado por dos monosacridos distintos. Algunos heteropolisacridos participan junto a polipptidos (cadenas de aminocidos) de diversos polmeros mixtos.

LOS LIPIDOSQu son los lpidos? Los lpidos son nutrientes que cumplen determinadas funciones orgnicas. Es necesario aclarar que los lpidos no es lo mismo que grasas, ya que estas ltimas son una clase de lpidos de origen animal. Los lpidos son exactamente biomoleculas, algunos son flexibles, rgidos, aromticos, lineales, con estructura de anillo, etc.Dentro de los lpidos se pueden encontrar: Colesterol, forman parte de membranas orgnicas. Fosfolpidos, principal componente de las membranas biolgicas.

Los lpidos son un grupo de sustancias orgnicas oleosas y grasosas que se encuentran en organismos vivos; no son solubles en agua pero solubles en disolventes orgnicos, como el ter dietlico, el benceno y el cloroformo. En el uso coloquial, a los lpidos se les llama incorrectamentegrasas, ya que las grasas son solo un tipo de lpidos procedentes deanimales. Los lpidos cumplen funciones diversas en losorganismos vivientes, entre ellas la de reserva energtica (como lostriglicridos), la estructural (como losfosfolpidosde lasbicapas) y la reguladora (como lashormonasesteroides).A diferencia de los carbohidratos, los lpidos no comparten una estructura qumica. Los lpidos ms abundantes son las grasas y los aceites, los cuales forman una de las tres clases importantes de alimentos. Las grasas y los aceites son steres del glicerol y cidos grasos predominantemente de cadena larga (cidos carboxlicos). Las grasas y los aceites tambin se llaman triacilgliceroles o triglicridos, pues cada molcula deriva de una molcula de glicerol y tres molculas de cido graso.

Qu tipos de grasas intervienen en la alimentacin?Recordemos, las grasas son lpidos saponificables simples, slidos a temperatura ambiente o lquidos en cuyo caso se llaman aceites. Puede ser: Grasas saturadas: Son aquellas grasas que estn formadas por cidos grasos saturados (tienen todos los enlaces completos por H). Aparecen por ejemplo en el tocino, en el sebo, etctera. Este tipo de grasas es slido a temperatura ambiente. Son las grasas ms perjudiciales para el organismo.

Grasas insaturadas: Son grasas formadas por cidos grasos insaturados (tienen uno o ms enlaces sin completar con H) como el oleico o el palmtico. Son lquidas a temperatura ambiente y comnmente se les conoce como aceites. Pueden ser por ejemplo el aceite de oliva o el de girasol. Son las ms beneficiosas para el cuerpo humano.Existe una regla en la dieta para el consumo de las grasas: Las de origen vegetal son ms beneficiosas que las de origen animal, y las poliinsaturadas son ms beneficiosas que las saturadas. Hay unas grasas beneficiosas para el organismo porque disminuyen el nivel del llamado colesterol malo. El colesterol es un lpido presente en el plasma sanguneo y en los tejidos de los vertebrados, su exceso se asocia con enfermedades cardiovasculares. Es transportado por dos protenas LDL (Lipoprotena de baja densidad) y HDL (Lipoprotena de alta densidad). Nos referimos a los aceites llamados omega-3 y omega-6. El efecto beneficioso es debido a que con su ingesta disminuye la concentracin de LDL y aumenta la de HDL (con las grasas saturadas se produce el efecto contrario). Las lipoprotenas de alta densidad (HDL) pueden retirar el colesterol de las arterias y transportarlo al hgado para su excrecin. Las lipoprotenas de baja densidad (LDL) transportan el colesterol a las arterias, si su nivel es ms alto que el de HDL el colesterol tender a fijarse en las arterias, de ah que se les conozca como colesterol bueno al HDL y colesterol malo al LDL.CLASIFICACION DE LOS LIPIDOSLos lpidos presentan ciertas caractersticas que los convierten en nutrientes esenciales para un buen funcionamiento orgnico. Cumplen funciones especficas sobre los tejidos y membranas que permiten entre otras funciones una buena transmisin nerviosa. Teniendo en cuenta esta y otras propiedades, es necesario conocer cmo se clasifican y qu tipo de lpidos existen.CLASIFICACION BIOQUIMICALos lpidos son un grupo muy heterogneo que usualmente se subdivide en dos, atendiendo a que posean en su composicincidos grasos(lpidos saponificables) o no los posean (lpidos insaponificables)LIPIDOS SAPONIFICABLESUnlpido saponificablesera todo aquel que est compuesto por unalcoholunido a uno o varioscidos grasos(iguales o distintos). Esta unin se realiza mediante un enlace ster, muy difcil dehidrolizar. Pero puede romperse fcilmente si ellpidose encuentra en un medio bsico. En este caso se produce la saponificacin alcalina. En los casos en los que para la obtencin del jabn se utiliza unglicridoo grasa neutra, se obtiene como subproducto el alcohol llamadoglicerina, que puede dar mayor beneficio econmico que el producto principal.ALCILGRICERIDOS

Representacin tridimensional de un triglicrido.

Los acilglicridos o acilgliceroles sonsteresdecidos grasosconglicerol(glicerina), formados mediante una reaccin de condensacin llamadaesterificacin. Una molcula de glicerol puede reaccionar con hasta tres molculas de cidos grasos, puesto que tiene tres grupos hidroxilo.Segn el nmero de cidos grasos que se unan a la molcula de glicerina, existen tres tipos de acilgliceroles: Monoglicridos: solo existe un cido graso unido a la molcula de glicerina. Diacilglicridos: la molcula de glicerina se une a dos cidos grasos. Triacilglicridoo triglicridos: la glicerina est unida a tres cidos grasos. Son los ms importantes y extendidos de los tres.Los triglicridos constituyen la principal reserva energtica de losanimales, en los que constituyen lasgrasas; en losvegetales constituyen losaceites. El exceso de lpidos es almacenado en grandes depsitos en eltejido adiposode los animales.

CERIDOSLas ceras sonmolculasque se obtienen poresterificacinde un cido graso con unalcoholmonovalente lineal de cadena larga. Por ejemplo la cera deabeja. Son sustancias altamente insolubles en medios acuosos y atemperaturaambiente se presentan slidas y duras. En los animales las podemos encontrar en la superficie del cuerpo,piel, plumas,cutcula, etc. En losvegetales, las ceras recubren en laepidermisdefrutos,tallos, junto con la cutcula o la suberina, que evitan la prdida deaguaporevaporacin.

FOSFOLITOSLosfosfolpidosse caracterizan por poseer un grupo de naturalezafosfatoque les otorga una marcada polaridad. Se clasifican en dos grupos, segn poseanglicerolo esfingosina.

FOSFOGLICERIDOS

Losfosfoglicridosoglicerofosfolpidosson molculaslipdicasdel grupo de losfosfolpidos. Estn compuestos porcido fosfatdico, una molcula compleja compuesta porglicerol, en el que se han esterificadodoscidos grasos(uno saturado y otro insaturado) y un grupofosfato. A su vez, al grupo fosfato se une unalcoholo unaminoalcohol. En los organismos vivos tiene funcin estructural puesto que es uno de los principales componentes de lasbicapasde lasmembranas celularesy subcelulares

GLUCOLIPIDOSLosglucolpidosoglucoesfingolpidossonesfingolpidoscompuestos por unaceramida(esfingosina+cido graso) y unglcidode cadena corta; carecen de grupofosfato. Los glucolpidos forman parte de labicapa lipdicade lamembrana celular; la parte glucdica de la molcula est orientada hacia el exterior de la membrana plasmtica y es un componente fundamental delglicoclix, donde acta en elreconocimiento celulary comoreceptorantignico.

LIPIDOS INSAPONIFICABLESSon aquellos que presentan ausencia de cidos grasos, no se pueden hidrolizar mediante la reaccin de saponificacin y, como consecuencia no forman jabones, son los terpenos,esteroidesy prostaglandinas.

TERPENOSLosterpenos, terpenoides o isoprenoides, son lpidos derivados delhidrocarburoisopreno(o 2-metil-1,3-butadieno). Los terpenos biolgicos constan, como mnimo de dos molculas de isopreno. Algunos terpenos importantes son losaceites esenciales(mentol,limoneno,geraniol), elfitol(que forma parte de la molcula declorofila), las vitaminasA,KyE, loscarotenoides(que sonpigmentosfotosintticos) y elcaucho(que se obtiene delrbolHevea brasiliensis).

ESTEROIDES

Losesteroidesson lpidos derivados del ncleo delhidrocarburoesterano(ociclopentanoperhidrofenantreno), esto es, se componen de cuatro anillos fusionados de carbono que posee diversos grupos funcionales (carbonilo,hidroxilo) por lo que la molcula tiene partes hidroflicas e hidrofbicas (carcteranfiptico).

PROSTAGLANDINASLos eicosanoides o prostaglandinas son lpidos derivados de los cidos grasos esenciales de 20 carbonos tipoomega-3yomega-6. Los principales precursores de los eicosanoides son elcido araquidnico, elcido linoleicoy elcido linolnico. Todos los eicosanoides son molculas de 20 tomos de carbono y pueden clasificarse en tres tipos:prostaglandinas,tromboxanosyleucotrienos.Cumplen amplias funciones como mediadores para elsistema nervioso central, los procesos de lainflamaciny de larespuesta inmunetanto devertebradoscomo invertebrados. Constituyen las molculas involucradas en las redes decomunicacin celularms complejas delorganismoanimal, incluyendo elhombre.

Los lpidos tienen un rol importante en el correcto funcionamiento del cuerpo. Estos cumplen diferentes funciones, tales como: Energtica. Estructural. Hormonal. Transportadora.Por ello es importante conoces los diferentes tipos de lpidos.

CARACTERISTICAS GENERALESLos lpidos son molculas muy diversas; unos estn formados por cadenasalifticassaturadas o insaturadas, en general lineales, pero algunos tienen anillos (aromticos). Algunos son flexibles, mientras que otros son rgidos o semiflexibles hasta alcanzar casi una total Flexibilidad mecnica molecular; algunos comparten carbonos libres y otros formanpuentes de hidrgeno.La mayora de los lpidos tiene algn tipo de carcter no polar, es decir, poseen una gran parteapolarohidrofbico("que le teme al agua" o "rechaza el agua"), lo que significa que no interacta bien con solventes polares como elagua, pero s con la gasolina, el ter o el cloroformo. Otra parte de su estructura es polar ohidroflica("que tiene afinidad por el agua") y tender a asociarse con solventes polares como el agua; cuando una molcula tiene una regin hidrfoba y otra hidrfila se dice que tiene carcter deanfiptico. La regin hidrfoba de los lpidos es la que presenta solo tomos de carbono unidos a tomos de hidrgeno, como la larga "cola"alifticade loscidos grasoso los anillos de esteranodelcolesterol; la regin hidrfila es la que posee grupos polares o con cargas elctricas, como elhidroxilo(OH) del colesterol, elcarboxilo(COOH) de los cidos grasos, elfosfato(PO4) de losfosfolpidos.Los lpidos sonhidrofbicos, esto se debe a que el agua est compuesta por un tomo de oxgeno y dos de hidrgeno a su alrededor, unidos entre s por un enlace de hidrgeno. El ncleo de oxgeno es ms grande que el del hidrgeno, presentando mayor electronegatividad. Como los electrones tienen mayor carga negativa, la transaccin de un tomo de oxgeno tiene una carga suficiente como para atraer a los de hidrgeno con carga opuesta, unindose as el hidrgeno y el agua en una estructura molecular polar.Por otra parte, los lpidos son largas cadenas de hidrocarburos y pueden tomar ambas formas: cadenas alifticas saturadas (un enlace simple entre diferentes enlaces de carbono) o insaturadas (unidos por enlaces dobles o triples). Esta estructura molecular es no polar.Los enlaces polares son ms enrgicamente estables y viables, por eso es que las molculas de agua muestran una clara afinidad por los dems. Pero por el contrario, las cadenas de hidrocarburos no son capaces de establecer un grado sustancial de afinidad con las molculas de agua y entonces no se mezclan. Los lpidos son insolubles en agua porque no hay adhesin entre las molculas de agua y la sustancia lipdica.

FUNCIONESLos lpidos desempean diferentes tipos de funciones biolgicas: Funcin de reserva energtica. Lostriglicridosson la principal reserva deenergade los animales ya que ungramode grasa produce 9,4kilocalorasen las reacciones metablicasde oxidacin, mientras que lasprotenasy losglcidossolo producen 4,1 kilocaloras por gramo. Funcin estructural. Losfosfolpidos, losglucolpidosy elcolesterolforman lasbicapas lipdicasde las membranas celulares. Los triglicridos deltejido adiposorecubren y proporcionan consistencia a losrganosy protegen mecnicamente estructuras o son aislantes trmicos. Funcin reguladora, hormonal o de comunicacin celular. Lasvitaminasliposolubles son de naturaleza lipdica (terpenos, esteroides); lashormonas esteroidesregulan elmetabolismoy las funciones dereproduccin; losglucolpidosactan como receptores de membrana; los eicosanoides poseen un papel destacado en lacomunicacin celular,inflamacin,respuesta inmune, etc. Funcin transportadora. El transporte de lpidos desde el intestino hasta su lugar de destino se realiza mediante su emulsin gracias a loscidos biliaresy a laslipoprotenas. Funcin biocatalizadora. En este papel los lpidos favorecen o facilitan las reacciones qumicas que se producen en los seres vivos. Cumplen esta funcin las vitaminas lipdicas, las hormonas esteroideas y las prostaglandinas. Funcin trmica. En este papel los lpidos se desempean comoreguladores trmicos del organismo, evitando que este pierda calor.

CONCLUSION

Como resultado de la investigacin se ha realizado con el propsito de conocer la importancia de estas dos biomoleculas (carbohidratos y lpidos) en el funcionamiento de nuestro organismo, pero ms que eso conocer la funcin de estas como biomoleculas, como estn constituidas, cules son sus funciones, caractersticas, clasificacin entre otras cosas. Se puede mencionar que los resultados obtenidos se basan el entendimiento de los conceptos planteados en la investigacin. Es posible concluir que estas biomoleculas se pueden encontrar en un variado tipo de alimentos que al consumirlos, estamos ingiriendo una gran cantidad de carbohidratos y lpidos los cuales antes no sabamos que alimentos los contenan.Debido a lo anterior se puede concluir que los carbohidratos y lpidos cumplen determinadas funciones orgnicas.